협동로봇 기반 가전제품 문 개폐 프로파일 측정 시스템에 관한 연구

A Study on a Collaborative Robot-Based Measurement System for Opening and Closing Profiles of Home Appliance Doors

Abstract

This paper proposes a collaborative robot-based measurement system for analyzing the force-torque profiles of home appliance mechanisms. While existing manual measurement methods suffer from operator-dependent variations and are limited to providing only a single maximum force value, which is insufficient for capturing dynamic characteristics, the proposed system overcomes these limitations. It utilizes a collaborative robot equipped with a 6-axis force/torque sensor and a control system to replicate the user's physical interaction, enabling the collection of continuous force and torque data across the entire operating range of the mechanism. The system's performance was validated through case studies on a refrigerator's swing door and a drawer-type door. The results demonstrated high repeat precision, acquiring comprehensive force-torque profiles that offer objective and reliable indicators for improving product design, enhancing quality control, and optimizing the user experience.

1. 서론

가전제품의 기능적 완성도가 상향 평준화됨에 따라 가전제품 디자인의 패러다임은 단순히 기능적 효율성을 넘어, 사용자 경험(User Experience, UX)과 감성(Affective Property)을 핵심 경쟁력으로 인식하고 있다. 냉장고 문을 열고, 식기세척기 문을 닫고, 세탁기 문을 여는 행위 등의 물리적 상호작용에서 사용자가 경험하는 촉각적 느낌은 가전제품의 품질, 내구성, 가치에 대한 인식을 직관적으로 형성한다. 사용자 경험을 정량적으로 평가하고 제품 설계에 반영하기 위해서는 사용자 경험을 객관적인 측정 가능한 데이터로 변환하여 체계적으로 개선하고 관리할 필요가 있다.

제품과의 물리적 상호작용을 정량화하기 위한 가장 근본적이고 핵심적인 지표는 힘-토크 프로파일(Force-Torque Profile)이다. 힘-토크 프로파일은 사용자가 제품을 조작하는 동안 가하는 힘(Force)과 발생하는 토크(Torque)의 변화를 시간 또는 변위에 따라 기록한 데이터이다. 힘-토크 프로파일의 가장 중요한 역할은 제품의 물리적 특성과 사용자의 주관적인 인지적 감성을 연결하는 핵심적인 데이터 공간 역할을 한다는 점이다[1]. 복잡한 부품 설계 정보를 일일이 분석하지 않아도, 이 프로파일 데이터만을 통해 사용자가 느끼는 감성적인 경험을 예측할 수 있는 직접적인 통로를 확보하게 되는 것이다. 그리고, 힘-토크 프로파일은 제품의 물리적 특성을 종합적으로 반영하는 객체 중심적 특성을 갖는다[2, 3]. 즉, 문의 개폐 프로파일은 문의 무게, 힌지, 마찰력 등 복잡한 물리적 사양들이 이 하나의 동적 거동 데이터로 집약된다. 특히, 문이나 서랍을 천천히 조작하는 경우, 이 힘-토크 프로파일은 조작하는 주체의 특성보다는 메커니즘 자체의 특성에 의해 크게 좌우되는 경향이 있어, 객관적인 물리적 지표로서의 가치가 매우 높다. 힘-토크 프로파일은 단편적인 측정 결과를 넘어 제품의 전체적인 사용자 경험을 포괄적으로 이해하고, 이를 바탕으로 제품 설계, 품질 관리, 사용자 경험(UX) 개선에 활용할 수 있는 핵심적인 데이터 분석 도구이다.

물리적 프로토타입이나 가상 프로토타입을 제작하여 사용자 경험을 최적화하기 위한 다양한 시도가 있었다[4∼7]. 그러나 정량화의 핵심 지표가 되는 힘-토크 프로파일 측정 방법은 수동 게이지나 전용 측정 장비에 의존하고 있어, 물리적 상호작용을 종합적으로 측정하는데 다음과 같은 한계가 있다. 첫 번째로 측정 결과가 힘을 가하는 속도, 각도, 방식 등 작업자의 주관적인 요소에 영향을 받아 일관성과 반복성이 떨어진다. 두 번째로, 위치, 속도, 힘, 토크 등 다양한 물리량을 동시에 측정하기 위해 별도의 측정 장치가 필요하여 통합적인 데이터 측정이 어렵다. 셋째로, 수동 검사 외에도 단일 목적의 자동화 테스트 장비는 반복 측정은 가능하지만, 개발 비용이 크고, 가전제품과 같이 다양한 종류의 제품을 측정하기에 유연성이 낮다.

본 연구에서는 협동로봇과 6축 힘-토크 센서를 결합하여 가전제품 개폐 메커니즘의 힘-토크 프로파일을 연속적으로 측정하는 시스템을 제안한다. 이 시스템은 객관적이고, 반복 가능하며, 연속적인 데이터 스트림을 제공함으로써 가전제품 메커니즘의 동적 특성을 정량적으로 분석하는 데 활용될 수 있다. 제안된 시스템을 검증하기 위해 가전제품의 대표적인 두 가지 기본 메커니즘인 회전 운동과 직선 운동에 대해 냉장고 문을 대상으로 연구를 수행했다. 협동로봇과 센서를 이용한 단일 측정 시스템을 이용하여 냉장고 문 개폐 동작에 대한 힘-토크 프로파일을 정량적으로 측정하였으며, 이를 기초로 사용자가 경험하는 복합적인 물리적 현상에 대한 프로파일을 분석했다.

2. 냉장고 문 개폐 메커니즘

냉장고 문 개폐 메커니즘은 Fig.1과 같이 회전형(Swing)과 서랍형(Drawer)으로 구분된다. 각 메커니즘은 문의 이동 단계별로 사용자 경험을 형성하는 물리적 현상을 발생시키며, 이는 문을 구성하는 핵심 부품 및 구조에 기인한다.

Fig. 1. Key components and structure of the refrigerator

회전형 문의 핵심 부품은 자기 개스킷(Magnetic Gasket)과 힌지 시스템(Hinge System)이다. 자기 개스킷은 문이 닫혔을 때 냉장고 본체와 문 사이를 밀폐하여 냉기 손실을 막고 에너지 효율을 유지하는 핵심적인 부품이다. 유연한 소재로 제작된 개스킷 내부에는 자석 스트립이 삽입되어 있으며, 자석의 힘으로 개스킷이 냉장고 프레임에 밀착되면서 변형되어 기밀 상태를 형성한다. 힌지 시스템은 문의 회전 운동을 가능하게 하는 가장 기본적인 부품으로, 일반적으로 상단과 하단에 힌지가 위치하여 문의 회전축을 형성하고, 문의 무게를 지지하면서 부드러운 회전 운동을 보장하는 역할을 한다. 힌지 시스템에는 대부분 경사진 캠 부품이 적용되어 일정 각도 이내에서 자동 닫힘 기능을 구현한다.

회전형 문은 고정된 축을 중심으로 회전 운동하는 강체로 모델링할 수 있다. 사용자와 물리적 상호작용을 통해 문 개폐 운동에 직접적으로 영향을 미치는 힘은 회전 궤적의 접선 방향의 힘으로, 사용자가 느끼는 힘 F_user는 다음과 같이 세분화 할 수 있으며, 냉장고 내부와 외부의 압력 차에 따른 힘이나 개스킷의 탄성력에 의한 효과는 무시한다.

F_user + F_m + F_h + F_f + F_i = 0       (1)

F_m은 자기 개스킷에 의한 힘으로, 문이 열리는 순간 강한 초기 분리력(Breakaway Force)이 필요하고, 문을 닫기 직전에는 자기 히스테리시스 현상으로 여는 과정보다는 약한 자력이 작용한다. F_h는 힌지 시스템의 캠 형상에 의해 발생되는 힘으로, 문에 작용하는 중력이 캠의 경사에 따라 회전력으로 반영된다. 캠 형상은 문의 위치에 따라 일정 각도 내에서는 닫히는 방향으로 힘을 발생시키고, 일정 각도를 넘어서면 회전력이 발생하지 않아 문이 열린 상태를 유지하도록 설계되며, 여닫는 방향에 따라 비대칭적으로 설계되기도 한다. F_f는 마찰력으로, 초기 상태에서는 정지 마찰력으로, 문이 움직인 이후에는 운동 마찰로 작용한다. 소프트 클로즈(Soft-close) 기능 구현을 위해 점성 댐퍼를 사용하는 경우, 문이 닫히면서 점성 마찰이 발생할 수도 있다. F_i는 문의 관성모멘트에 의한 힘이다. 서랍형 문의 경우에도 동일하게 세분화할 수 있으며, 다만, 힌지 시스템에 의한 힘 F_h는 중력으로 인한 문의 무게가 슬라이드 구조에 따라 방향이 바뀌는 힘 F_s로 대체된다.

3. 문 개폐 프로파일 측정 시스템 설계

문 개폐 프로파일 측정 시스템은 협동로봇, 힘-토크 센서, 그리퍼, 실시간 제어 및 데이터 수집용 PC로 설계되었다.

협동로봇은 6 자유도 이상의 로봇으로 선정하여 가전제품 개폐에 필요한 기본적인 모션을 재현할 수 있어야 한다. 협동로봇의 높은 반복 정밀도는 측정 시스템이 일관된 실험 조건을 보장하고 측정의 신뢰도를 높이는 핵심 요소이다[8]. 최근 협동로봇 동향에 따르면[9], 무부하 상태에서 높은 반복 정밀도를 달성하고 있음을 확인할 수 있다. 로봇의 가반하중은 가전제품의 조작에 필요한 최소 힘을 고려하여야 하고, 로봇의 크기 선정은 로봇의 작업공간이 가전제품의 운동 궤적을 모두 포함하는지 검토한다.

6축 힘-토크 센서는 가전제품과 그리퍼의 상호작용에서 발생하는 3개 축 방향 힘과 토크 정보를 감지한다. 협동로봇 말단과 전용 그리퍼 사이에 장착되며, 정밀한 측정을 위해 힘-토크 센서는 실시간 응답성을 갖고, 빠른 샘플링 속도와 내장형 신호 수집 통신 모듈이 적용된 제품을 선정하여야 한다[10].

가전제품에 직접 힘을 작용하는 전용 그리퍼(Gripper)는 실험 과정에서 발생할 수 있는 미끄러짐이나 접촉점 변화와 같은 요인을 최소화하기 위해 가전제품의 손잡이와 일관되고 안정적인 접촉을 유지하여야 한다. 측정 과정에서의 로봇과 가전제품의 충돌을 방지하기 위해 사람의 손-손목 길이에 대응한 적절한 길이를 선정하고, 개폐 전 과정을 한 사이클 내에서 측정하기 위해 손잡이를 앞뒤에서 고정될 수 있도록 설계된 그리퍼를 사용한다.

본 연구에 적용된 측정 시스템은 냉장고 문의 회전 반경 및 최대 개방 힘을 고려하여 협동로봇과 힘-토크 센서를 선정하였으며, 주요 구성 요소에 대한 사양은 Table.1과 같다. 힘-토크 센서 좌표계는 Fig.2(b)와 같이 로봇 말단 중앙에 위치하며, TCP(Tool Center Position) 좌표계는 힘-토크 센서 좌표계와 방향과 같고, 센서 중심으로부터 그리퍼 길이만큼 이동한 위치에 설정하였다. 이동이 가능하도록 전도 방지용 다리가 있는 카트를 기본 플랫폼으로 하여 카트 내부에 PC 및 전장 부품을 배치하고, 다양한 높이에서 측정할 수 있도록 협동로봇 베이스 아래에 리프트 컬럼을 설치하였다. 전체적인 시스템 구성은 Fig.2(a)와 같다.

Table 1. System components and specifications

Fig. 2. Collaborative robot-based measurement system

위와 같이 설계된 측정 시스템으로 냉장고(모델명: LH29S8565S)의 회전형 문과 서랍형 문에 대한 프로파일 측정 실험을 수행하였다.

4. 냉장고 문 개폐 프로파일 측정 실험

4.1 회전형 문 실험 구성

냉장고의 회전형 문에 대한 개폐 프로파일 측정 실험은 Fig.3과 같이 회전형 문을 0°∼90° 개폐하는 것을 한 사이클로 하여 동일한 모션을 30번 반복 측정한다. 로봇이 그리퍼로 손잡이를 잡은 상태를 초기 자세로 한다. 열림(Opening) 과정은 그리퍼가 냉장고 문 앞면에 수직인 방향을 유지하며 일정한 각속도로 문을 90°까지 연다. 열림 과정이 완료되면 문의 위치나 센서 데이터가 수렴할 수 있도록 정지한다. 닫힘(Closing) 과정은 로봇이 동일한 각속도로 문을 미는 동작을 수행하며, 닫힘 과정이 완료되어 초기 상태에 도달하면 사이클이 종료된다.

Fig. 3. Robot coordinate systems for the swing refrigerator door experiment

가전제품의 문은 명확한 기구학적 구속 조건을 가지고 있으며, 문을 여닫기 위해서는 정해진 궤적을 정확히 추종해야 한다. 본 연구에서는 협동 로봇에 내재된 경로 기반 위치제어를 통해 정확한 운동 궤적을 추종하는 방식을 적용하였다. 냉장고 문의 궤적은 회전 평면상에서 원 운동하는 것으로 가정하고, 작업공간 상에서 운동 궤적 위의 특정 지점들을 직접 교시한 후 TCP의 위치가 문에 수직 한 상태를 유지하고 정의된 궤적을 따라가도록 원호 보간하여 모션을 생성하였으며, 로봇에 의해 제어된 TCP 자세와 속도 프로파일은 Fig.4와 같다. 문의 회전 방향은 베이스(Base) 프레임의 Z축 방향이며, 이는 기구학적으로 TCP의 Z축 자세(Rz) 변화와 같다. Z축 방향의 각속도 프로파일은 사다리꼴 형태이며, 힌지를 기준으로 회전하는 문의 개방 속도와 같다.

Fig. 4. TCP orientation and angular velocity profile

4.2 회전형 문의 힘-토크 프로파일 분석 및 물리적 현상 고찰

회전형 냉장고 문을 동일한 모션으로 30회 반복 측정한 전체 데이터와 최대-최소, 평균값을 나타낸 시간에 따른 힘-토크 프로파일은 Fig.5(a)(b)와 같고, 센서에서 측정된 힘과 토크의 방향은 Fig.3(b)의 TCP 프레임과 같다. 한편, Fig.5(c)는 힘-토크 센서의 Z축 방향 힘(Fz)와 TCP 프레임의 자세(Rz)를 선형 보간하여 재구성한 프로파일로, 문 열림 각도에 따른 힘-변위 곡선이다. 힘-변위 곡선은 열림/닫힘 과정의 시작과 끝에서의 각속도 변화에 따른 왜곡 현상을 보정하고 있다. Fig.5(c)의 각 구간별 최대힘과 최소힘의 분포는 Table.2와 같다.

Fig. 5. Force-Torque profiles of the swing refrigerator door

Table 2. Maximum and minimum force distribution by section of the swing door

문 개폐 사이클은 작용하는 힘의 유형에 따라 3구간으로 구분할 수 있다. 초기개방구간(P1)은 자력이 가장 크게 작용하는 동시에 정지 마찰력과 관성력을 극복하기 위한 힘이 필요한 구간으로, 사용자는 가장 큰 저항력을 느끼게 된다. 열림 과정 중 T1 구간은 초기 개방 구간(P1)에 대응되는 구간으로, 수직 방향 힘(Fz)과 이에 대응되는 토크(Ty)가 증가하는 것을 알 수 있다. 이 구간에서 문이 개방되기 위한 분리력은 약 1.2° 근처에서 약 40.8N이 필요하다. 반면, 닫힘 과정 중 T7 구간은 토크(Tx)의 변화에 따른 회전력과 자력이 발생하여 속도 감소에 따른 관성력보다 큰 닫힘력이 유지되고 있으며, 약 0.5° 부근에서부터 자기 개스킷의 자력과 압축된 개스킷의 반력이 균형에 도달할 때 밀폐가 진행된다.

중간이동구간(P2)은 힌지 시스템에 따른 회전력과 운동 마찰력이 작용하는 구간으로, 자동 닫힘 현상이 발생하는 구간이다. 열림과정의 T2 구간은 토크(Tx)의 변화 패턴을 통해 힌지 시스템에 의한 저항력을 추정할 수 있다. 중간이동구간를 2구간으로 구분하여 살펴보면, T2(a) 구간은 분리가 된 직후 관성력과 자력은 급감하고, 힌지 시스템의 회전력과 운동 마찰력만 작용하는 구간이며, 진동하는 패턴은 문과 그리퍼 사이의 유격에 의한 것으로 판단된다. T2(b) 구간은 힌지에 의한 저항력이 최대가 되는 구간으로 약 24.0° 근처에서 약 20.2N의 저항력이 발생한다. 반면, 닫힘 과정 중 T6(g) 구간은 P2(b)에 대응되는 구간이나 소요되는 힘의 크기는 상대적으로 작은 것을 알 수 있다. 이를 통해 힌지 시스템 내의 캠 형상이 비대칭적인 설계된 것으로 추정할 수 있다. 또한, 열림 과정 중 힌지 시스템에 의한 저항력이 최대가 되는 위치에서 닫힘 과정의 닫힘력이 오히려 감소됨을 보이는데, 이는 실험 대상 냉장고가 소프트 클로즈 기능이 적용된 제품인 점을 감안할 때, 점성 댐퍼에 의한 것으로 판단된다. T6(h)구간은 열림 과정과 반대 방향의 토크(Tx)가 발생하고 있으며, 최대 약 7.8N의 닫힘력이 발생하는 구간임을 알 수 있다.

최대 개방 구간(P3)은 운동 마찰력과 문의 관성력만 작용하여 사용자는 부드럽고 일정한 저항력을 느끼게 된다. T3(c)구간은 힌지에 의한 회전력이 없어지고 운동 마찰력만 작동하는 자유 이동 구간으로, 최대 약 4.9N의 힘이 소요된다. T3(d) 구간은 감속 구간으로 관성력이 발생하며 정지되는 구간이다. 닫힘 과정에서 T5(e)구간은 정지상태의 문을 이동하기 위한 관성력과 마찰력이 저항으로 작용하고, T5(f)구간은 점차 저항력은 감소함을 알 수 있다.

제안된 측정 시스템을 통해 회전형 문에 대한 각도, 각속도, 힘, 토크를 통합적으로 수집하였다. 이를 기초로 힘-토크 프로파일을 시간 및 공간상에서 입체적으로 비교할 수 있으며, 전체 구간에서 회전형 문을 구성하는 주요 부품과 구조에 따른 복합적 물리현상과 동적 특성을 정량적으로 확인할 수 있었다.

5. 서랍형 문 개폐 프로파일 측정 실험

5.1 서랍형 문 실험 구성

서랍형 문 개폐 프로파일 측정 실험은 문이 닫힌 초기 상태에서 최대 인출 상태까지 개폐하는 것을 한 사이클(0∼430mm)로 하여 15회 반복 측정하였다. 사이클 구성 및 모션 생성 방법은 회전형 문의 실험과 동일하다. 다만, 서랍형 문의 경우에는 문 앞면에 수직하도록 TCP 자세를 교시한 후 시작점과 목표점을 직선으로 보간하여 로봇 모션을 생성하였다.

서랍형 문 실험에서 문의 위치 변화는 Fig.6와 같이 베이스(Base) 프레임 기준 X-Y 평면상에서 이루어지며, Z축 기준 45° 회전한 방향이다. 문의 인출 변위와 속도는 기하학적 성질을 이용하여 TCP의 X축과 Y축 위치벡터의 위치와 속도로 계산된다. 서랍형 문이 움직이는 직선 궤적을 따라 제어된 TCP 위치와 속도 프로파일은 Fig.7과 같다.

Fig. 6. Robot coordinate systems for the drawer-type refrigerator door experiment

Fig. 7. TCP position and linear velocity profile

5.2 서랍형 문의 힘-토크 프로파일 분석 및 물리적 현상 고찰

서랍형 냉장고 문의 시간에 따른 힘-토크 프로파일은 Fig.8(a)(b)와 같다. 냉장고 서랍은 TCP 프레임의 Z축 방향으로 직선 운동하고 있 으며, 베이스 프레임 기준 TCP의 X축과 Y축 위치를 이용하여 서랍의 인출 변위를 계산할 수 있다. Fig.8(c)는 직선 운동을 일으키는 힘(Fz)과 서랍의 인출 변위에 대한 힘-변위 곡선이고, 이에 대한 각 구간별 최대힘과 최소힘의 분포는 Table.3과 같다.

Fig. 8. Force-Torque profiles of the drawer-type refrigerator door

Table 3. Maximum and minimum force distribution by section of the drawer-type door

서랍형 냉장고 문의 힘-토크 프로파일은 작용하는 힘의 유형에 따라 3구간으로 세분화할 수 있다.

초기개방구간(P1)은 자력, 정지 마찰, 관성력과 함께 밀폐성을 높이기 위한 슬라이드 경사 구조에 따른 중력도 작용하여, 극복하기 위한 강한 분리력이 확인된다. T1(a) 구간은 자력을 극복하기 위해 강한 힘이 필요한 구간으로 최대 분리력은 약 4.3mm 위치에서 약 20.4N이 필요하다. 분리가 시작된 후 T1(b) 구간은 자력의 영향은 약해지고, 슬라이드 경사에 따른 저항력, 관성력, 구름마찰력이 복합적으로 작용하나, 그 크기는 점차 감소한다. 닫힘 과정의 T7(g) 구간에서는 슬라이드 경사로 인해 약 8.6N의 닫힘력이 발생하며, T7(h)에서 자력에 의한 밀폐가 진행된다.

중간이동구간(P2)은 구름마찰이 작용되는 구간으로, 부드럽고 일정한 저항력을 작용한다. 운동 마찰력으로 인해 열림과정 T2 구간에서는 서랍형 문을 열기 위해 당기는 힘이 완만하게 크기가 증가하고, 닫힘과정 T6 구간에서도 문을 닫기 위한 미는 힘이 완만하게 감소한다.

최대개방구간(P3)는 문의 이탈 방지를 위해 경사진 슬라이드 구조와 엔드 스톱(End-Stop) 구조를 두고 있으며, 이에 따른 일정한 저항력이 발생한 후 멈추게 된다. 열림 과정에서는 T3(c)구간에서 슬라이드 경사도 증가로 인한 저항력이 다소 증가하고, T3(d)구간에서 슬라이드 구조에 따른 저항력이 발생하며 더 이상 인출될 수 없는 엔드스톱에 도달하여 멈추게 된다. 이후 닫힘 과정의 T5(e) 구간에서는 정지상태에서 정지 마찰과 관성력을 극복하기 위해 운동을 시작하기 위한 힘이 약 14.6N 이상 필요하며, T5(f) 구간에서는 슬라이드 경사 구조에 따라 미는 힘의 크기가 빠르게 감소하여 쉽게 이동할 수 있게 된다.

서랍형 문의 운동은 직선상의 단순한 움직임으로 볼 수 있으나, 서랍형 문의 개폐 과정에서 발생하는 복합적인 물리적인 현상은 구간별로 특정한 패턴을 보이는 것을 확인하였다. 제안된 시스템을 통해 초기 개방구간의 분리력과 닫힘력, 중간이동 구간의 마찰 저항, 최대개방구간의 슬라이드 구조에 따른 저항력을 정량적으로 확인하였다. 사용자 경험의 질을 높이고 최적화하기 위한 도구로써, 본 시스템을 통해 얻은 정량적인 힘-토크 프로파일은 문을 구성하는 부품에 대한 맞춤성 설계와 품질관리에 기초가 되는 정보로 활용될 수 있다.

6. 결론

본 연구에서는 가전제품 문 개폐 메커니즘의 동적 특성을 측정할 수 있는 협동로봇 기반 가전제품 문 개폐 프로파일 측정 시스템을 제안하였다. 이 측정 시스템을 이용하여 냉장고의 회전형 문과 서랍형 문의 시간 및 위치에 따른 연속적인 힘-토크 프로파일을 측정하였다. 이 프로파일을 기초로 초기개방구간, 중간이동구간, 최대개방구간으로 개폐 과정을 구분하였으며, 자기 개스킷, 힌지 시스템, 기하학적 구조, 마찰 등에 따른 복합적인 물리적 현상들을 정량적으로 측정하였다. 이는 기존 측정 방법으로는 관찰이 어려웠던 부분이다. 제안된 방법은 기존의 수동 측정 방식이 갖는 주관성, 낮은 반복성, 데이터의 단편성 등의 한계를 극복하고, 재현성, 객관성, 진단 능력 면에서 우수한 성능을 갖는 시스템을 확인하였다.

한편, 실험 사례에서는 협동로봇 모션 생성을 위해 로봇에 내재된 직접교시 및 위치제어 방법을 적용하였으며, 가공되지 않은 힘/토크 센서 데이터를 실험 결과로 제시하였다. 보다 신뢰성 있는 도구로 활용되기 위해, 가전제품 조작 시 발생하는 운동학적 제약을 고려한 협동로봇 제어 전략과 센서 데이터의 노이즈 제거를 위한 고급 필터링 기법 등을 통해 정밀도를 높이는 방법을 고려할 수 있다. 또한, 인간형 다지 그리퍼를 적용하여 냉장고뿐만 아니라 다양한 가전제품의 프로파일 데이터를 확보하여 품질 관리 및 설계 최적화를 위한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

제안된 시스템을 통해 축적된 다양한 가전제품의 힘-토크 프로파일은 사용자의 주관적인 사용감 내지 고급감 같은 정성적 데이터와의 상관관계 분석을 통해 사용자 경험에 맞춘 설계 목표 설정을 가능하게 하고, 미세한 조립 불량이나 장기 신뢰성 테스트에서 나타나는 마모 현상을 감지하는 품질 관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.