10 / 30 · 손
손가락은 몇 개의 관절로 움직이나
01 · 뜯어볼 부품
손가락 마디는 막대로 밀거나 힘줄로 당겨 굽히고, 모터 하나가 마디 여럿을 함께 굽히기도 합니다.
완료한 강의
02 · 3D 분해
눌러서 뜯어보기
부품을 누르면 설명이 열리고, 아래 공급망 표에서 그 부품을 만드는 기업이 강조됩니다. 3D를 열지 않아도 부품 버튼으로 같은 설명을 볼 수 있습니다.
교육용 예시 · 제조사 내부 설계가 아닙니다
부품을 하나 골라 보세요.
구동부
손바닥 안에 든 작은 직선 구동기입니다. 링크식에서는 연결 막대를 앞으로 밀고, 힘줄식에서는 줄을 뒤로 당깁니다. 그 안의 모터·기어헤드·나사는 11강에서 뜯어봅니다.
코어리스 모터 · 11강에서 다룹니다소형 기어헤드 · 11강에서 다룹니다소형 리드스크류 · 11강에서 다룹니다
손바닥
구동부와 손가락 뿌리를 붙잡는 몸체입니다. 구동기와 제어기를 손바닥 안에 모두 넣은 손은 로봇 팔 끝에 한 덩어리로 달 수 있어, 손 모듈 제품으로 팔기 좋습니다.
첫마디
손바닥에 가장 가까운 마디로, 손가락 뿌리 관절에서 굽습니다. 이 모델에서는 70°까지 굽고, 링크식 구동부가 직접 미는 마디도 이것 하나뿐입니다.
공급망 표에 따로 싣지 않은 부품입니다.
가운뎃마디
첫마디 끝 관절에서 90°까지 더 굽습니다. 링크식 모델에는 이 마디만 따로 움직이는 구동기가 없어서, 막대가 첫마디의 움직임을 이어받아 굽힙니다.
공급망 표에 따로 싣지 않은 부품입니다.
연결 막대
마디와 마디를 잇는 금속 막대 세 개입니다. 구동부가 한 번 밀면 세 마디가 정해진 비율로 함께 굽습니다. 막대 길이가 굽는 순서를 미리 정해 두는 셈이라, 손가락마다 따로 설계합니다.
공급망 표에 따로 싣지 않은 부품입니다.
힘줄
끝마디에 묶인 가는 줄이 마디마다 고리를 지나 손바닥까지 이어집니다. 구동부가 줄을 당기면 세 관절이 함께 굽고, 펴는 일은 스프링이나 반대쪽 줄이 맡습니다.
공급망 표에 따로 싣지 않은 부품입니다.
03 · 원리
어떻게 움직이나
사람 손은 자유도가 약 24개이고, 손을 움직이는 30개가 넘는 근육 가운데 큰 근육은 손이 아닌 팔뚝에 있어 힘줄로 손가락뼈를 당깁니다. 엄지를 뺀 네 손가락은 세 관절에서 굽고 폅니다. 로봇 손가락이 이 움직임을 흉내 내는 길은 크게 둘, 막대를 밀어 굽히는 링크식과 줄을 당겨 굽히는 힘줄식입니다. 위 3D에서 두 방식을 바꿔 가며 같은 손가락이 어떻게 굽는지 비교해 보세요.
링크식은 금속 막대로 힘을 전해 밀기와 당기기를 모두 하고, 튼튼하며 만들고 고치기 쉽다는 것이 연구용 ILDA 손을 만든 연구진의 설명입니다. 대신 막대와 구동부가 손 안에 들어가야 해서 손가락이 두꺼워지고, 움직일 수 있는 범위를 넓히기 어렵습니다. 힘줄식은 구동부를 손바닥이나 팔뚝 쪽에 두어 손가락을 가늘게 만들지만, 줄이 고리를 지나며 생기는 마찰과 늘어남, 끊어진 줄을 다시 꿰는 정비가 약점입니다. 이 교육용 모델에서는 같은 만큼 굽히는 데 힘줄식 구동부가 약 7배 길게 당겨야 합니다. 링크식은 첫마디만 밀면 막대가 나머지를 굽히지만, 힘줄식은 세 관절이 굽는 만큼 줄이 모두 짧아져야 하기 때문입니다. 거꾸로 보면 이 모델에서는 링크식 구동부가 짧게 미는 대신 더 세게 밀어야 합니다. 마찰을 뺀 일(힘 × 거리)로 따지면 같은 마디 힘을 내는 데 약 7배 센 힘이 들어서, 작은 구동기가 어떻게 센 힘을 내는지가 다음 강의의 주제입니다.
자유도와 모터 수는 같은 숫자가 아닙니다. 모터보다 관절이 많은 손은 일부 관절을 묶어 함께 움직입니다. 그 ILDA 손도 관절 20개를 모터 15개로 움직이며, 끝마디를 가운뎃마디에 막대로 묶었습니다. 세 로봇의 손도 이 선택이 다릅니다(공개·보도 기준). G1은 선택 사양 Dex3-1 기준 세 손가락에 한 손 자유도 7개를 모터 7개가 하나씩 맡습니다. 옵티머스(2022 시제품)는 한 손 액추에이터 6개로 자유도 11개를 움직이며 손가락을 금속 힘줄로 당긴다고 발표했고, 피규어는 Figure 02의 4세대 손이 자유도 16개라고만 밝혔습니다.
비유
힘줄식 손가락은 줄로 움직이는 꼭두각시 인형과 닮았습니다. 위에서 줄을 당기면 멀리 떨어진 팔다리가 움직이듯, 손바닥 쪽 구동부가 줄을 당기면 손끝이 굽습니다. 사람 손도 팔뚝의 근육이 힘줄로 손가락뼈를 당기는 구조라, 연구자들은 힘줄식을 사람 손과 가장 닮은 방식으로 꼽습니다.
비유가 맞지 않는 곳
인형의 줄은 당기기만 하고 팔다리는 제 무게로 내려오지만, 로봇 손가락은 펴는 힘도 따로 있어야 합니다. 그래서 힘줄식은 반대쪽에 줄을 하나 더 달아 서로 당기게 하거나 스프링으로 되돌리는데, 줄을 미리 팽팽하게 당겨 두면 마찰이 늘고 효율이 떨어진다는 것이 연구자들의 설명입니다.
04 · 방식 비교
같은 일을 하는 다른 방식
| 방식 | 크기 | 힘 | 정밀도 | 가격 | 쓰이는 곳 |
|---|---|---|---|---|---|
| 손 모듈 | 구동기·제어기까지 든 한 덩어리 · 링크식은 두툼하고 힘줄식은 손가락이 가늚 | 제품마다 손끝 힘이 정해져 나옴 · 연구용 ILDA 손은 손끝 34 N | 위치·힘 센서와 제어기가 맞춰져 나옴 | 한 개 값은 높지만 손을 새로 설계하는 기간을 줄임 | 연구용·소량 생산 휴머노이드, G1 EDU의 선택 사양 Dex3-1(유니트리 자체 손) |
| 소형 리드스크류11강에서 뜯어보기 | 손가락 크기의 직선 구동기 · 손바닥이나 마디 안에 하나씩 | 리드가 작을수록 큼 · 스스로 잠겨 쥔 채 버팀 | 한 바퀴에 조금씩 나가 위치를 촘촘히 맞춤 | 낮은 편 · 대신 손가락마다 하나씩 필요 | 작은 직선 구동기를 쓰는 링크식 손가락(11강) |
산업용 팔에서는
공장 로봇 팔 끝에 다는 그리퍼는 손가락 둘이 평행하게 열리고 닫히는 단순한 구조가 많습니다. 한 전동 그리퍼는 평행하게 움직이는 손가락으로 공작기계에 부품을 넣고 빼는 일을 겨냥하고, 잡는 힘·위치·속도를 정해 놓고 씁니다. 다룰 물건이 정해진 공장에서는 이것으로 충분합니다. 휴머노이드 손은 사람이 쓰는 문손잡이·공구·컵을 그대로 다뤄야 해서 손가락과 관절이 늘고, 그만큼 모터·센서와 고장 날 곳도 늘어납니다.
05 · 공급망 표
누가 만들고, 한 대에 몇 개 들어가나
방식마다 부품을 만드는 기업과 상장 시장·종목 코드, 공개된 공급 관계를 모았습니다. 위에서 부품을 고르면 그 부품의 방식이 강조됩니다.
실시간 주가나 투자 추천이 아닌 사업 구조 학습 자료입니다.
어느 로봇에 납품하거나 쓰이는지는 ‘확인’ 표시가 붙은 공급 관계에서만 알 수 있습니다.
- 확인
- 공시나 공식 발표에 고객 이름이 나옵니다.
- 고객 미공개
- 회사가 고객 이름 없이 공식적으로 밝혔습니다.
- 보도
- 주요 언론·증권사 보도입니다. 매체와 날짜를 함께 적습니다.
| 기업 | 국가 | 상장 | 공급 관계 |
|---|---|---|---|
손 모듈손가락 여러 개와 그 안의 작은 모터·센서·제어기를 한 덩어리로 묶어 로봇 팔 끝에 다는 부품입니다. 자유도가 같아도 모터 수와 손가락을 움직이는 방식(링크·힘줄)은 제품마다 다릅니다.쓰이는 곳
| |||
| 이 방식을 만드는 기업 | |||
| 인스파이어 로봇츠 | 중국 | 비상장 |
|
| 로보티즈 | 한국 | 코스닥 108490 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
| 유니트리 | 중국 | 상하이 688836 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
| 원익로보틱스 | 한국 | 모회사 원익홀딩스 · 코스닥 030530 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
로봇 한 대에 들어가는 수
강의마다 세는 대상이 다르니 숫자 옆 설명을 함께 보세요. 공개되지 않은 값은 미공개로 둡니다.
- Unitree G1뜯어보는 로봇14개
선택 사양 Dex3-1을 양손에 단 경우의 모터 수입니다. 한 손 자유도 7개를 모터가 하나씩 맡아 묶인 관절이 없습니다. 기본형 G1에는 손이 없습니다.
출처 · 유니트리 Dex3-1 손 공식 제품 페이지(모터 7개·촉각 센서 배열) - Tesla Optimus12개
2022 AI Day 시제품의 양손 액추에이터 수입니다. 한 손 6개로 자유도 11개를 움직여, 일부 관절은 함께 움직입니다. 2세대(2023-12) 영상은 액추에이터 수를 밝히지 않았습니다.
출처 · 테슬라 AI Day 2022 공식 영상(Tesla 유튜브, 로봇 하드웨어·액추에이터 발표 29:15~47:24) - Figure미공개
Figure 02 발표는 4세대 손의 한 손 자유도 16개만 밝혔고, 손 모터 수는 Figure 02·03 발표 모두 공개하지 않았습니다.
출처 · 피규어 Figure 02 공개 보도자료(PR Newswire, 2024-08-06, "4th generation hands")
06 · 투자자 관점
무엇이 이익이 되고, 무엇이 과대 해석인가
손 모듈은 손가락 구동기·센서·제어기를 한 덩어리로 묶은 제품이라, 로봇 회사가 손을 사 오는지 직접 만드는지에 따라 돈이 가는 곳이 갈립니다. 공개 자료로 보면 유니트리는 G1 EDU의 선택 사양 Dex3-1로 자체 손을 팔고, 테슬라는 옵티머스 2세대 영상에서 액추에이터와 센서를 직접 설계했다고 밝혔습니다. 또 2022 옵티머스 시제품처럼 액추에이터보다 자유도가 많은 손이 있어서, "한 손 자유도 × 생산 대수 = 손 부품 수요"라는 곱셈은 과대 해석입니다. 공급망 표의 "확인" 관계도 로봇 회사 문서가 달 수 있는 손으로 안내한 수준이고, 구매 계약·물량·가격은 공개되지 않았습니다.
07 · 뉴스 해부 연습
이 기사, 무엇을 더 확인할까
아래 기사를 읽고 더 확인해야 할 것을 모두 고른 뒤 "확인"을 누르세요. 항목마다 이유가 열립니다.
한 휴머노이드 업체, "새 손은 자유도 22개로 사람 손에 더 가까워졌다" 발표
자유도가 모터 수보다 많으면 일부 관절은 묶여 함께 움직입니다. 손 안에 들어가는 구동기의 개수와 금액은 자유도가 아니라 모터 수가 정합니다.
링크식은 구동부가 손 안에, 힘줄식은 손바닥이나 팔뚝 쪽에 놓입니다. 방식에 따라 들어가는 부품(작은 나사 구동기, 줄과 고리)과 정비 방법이 달라집니다.
자유도와 모터 수는 따로 정해지는 숫자입니다. 액추에이터보다 자유도가 많은 손도 있어서, 자유도의 비율로 부품 수요를 셈할 수는 없습니다.
자유도는 손가락이 할 수 있는 동작의 가짓수일 뿐입니다. 쥐는 힘, 수만 번 쥐고 펴도 버티는 내구성, 고장 났을 때의 정비 방법이 확인돼야 현장에 들어갑니다.
08 · 퀴즈와 다음 부품
세 문제로 확인하기
세 문제를 모두 맞히면 이 강의를 완료로 기록합니다.
이 강의의 링크식 손가락에서 구동부가 한 번 밀면 일어나는 일은?
한 손의 자유도가 액추에이터 수보다 많다면 무엇을 뜻하나?
힘줄식 손가락의 약점으로 연구자들이 꼽는 것은?
다음에 뜯어볼 부품
다음 강의에서는 손바닥 안 구동부를 열어, 코어리스 모터와 소형 기어헤드·리드스크류가 작은 모터의 빠른 회전을 손가락을 미는 힘으로 바꾸는 과정을 뜯어봅니다.