현대차그룹 로봇 전문 계열사 보스턴다이내믹스의 휴머노이드 아틀라스의 손가락은 왜 네 개일까. 보스턴다이내믹스는 1일(현지시간) 네 개 손가락 기반의 차세대 로봇 핸드(Hand)를 공개하고 다양한 정교한 작업을 수행하는 영상을 선보였다. 성능과 비용 등 효율 측면에서 손가락 네 개가 최적화된 개발 형태라는 설명이 담겼다.네 개 손가락에 13자유도 구현...정교한 조작 능력 향상보스턴다이내믹스는 차세대 핸드를 개발하면서 엄지를 포함한 네 개의 손가락에 총 13 자유도를 구현해 기존 핸드 대비 정교한 조작 능력을 크게 향상했다.
다섯 손가락이 아니라 네 손가락으로 설계한 이유에 대해서는 설계 복잡도와 전력 소모, 비용 합리성, 내구성, 수리 용이성 등을 고려했다고 한다. 알베르토 로드리게즈 보스턴다이내믹스 기술 개발 총괄은 "엄지손가락의 개수부터 새끼손가락의 필요성까지 다양한 디자인을 검토했다"며 "전체 팀 개발자들이 직접 새끼손가락을 고정한 채 하루종일 근무한 결과 '손가락 하나는 없어도 되겠구나'라고 판단했다"고 밝혔다.
엄지손가락은 네 개의 자유도를 바탕으로 다른 손가락과 정교한 집기 동작을 수행한다. 나머지 손가락은 각각 세 개의 자유도로 구성돼 손가락을 벌리거나 끝단을 세밀하게 제어할 수 있다.
특히 사람이 사용하는 작업 공간과 도구를 그대로 활용할 수 있도록 사람의 손과 비슷한 크기를 유지하고, 작업에 필요한 강도도 확보했다. 내구성과 정비 편의성을 고려해 구조를 단순화하고 주요 부품을 모듈화했다.
물체와 미세한 접촉까지 감지하는 촉각 센싱 기술도 적용했다. 손끝과 손바닥에는 압력 기반의 촉각 센서를 촘촘하게 배치해 물체와 접촉할 때 발생하는 작은 힘의 변화까지 감지할 수 있도록 했다.
드릴 집어서 작동시키고, 작은 너트 돌려서 조이고이 같은 기술을 바탕으로 영상에서 아틀라스는 드릴 비트를 집어 드릴에 끼운 뒤 드릴을 작동시켜 나무에 구멍을 뚫는 모습을 선보였다. 공구 손잡이를 안정적으로 쥔 상태에서 버튼까지 눌러야 하기 때문에 손가락별 힘과 움직임을 정밀하게 제어하는 기술이 필요하다.
또 손가락으로 너트를 회전시켜 조이는 동작도 보여줬다. 크기가 작은 너트를 손끝으로 잡아 회전 방향과 힘을 정밀하게 조절하며 체결했다. 특히 볼트, 너트와 같이 작고 단단한 부품을 손으로 체결하기 위해서는 미세한 파지력 제어와 손 안에서 물체를 재배치하는 능력이 요구된다.
이외에도 다양한 형태와 재질의 물체를 정교하게 다루는 모습도 보여줬다. 얇고 긴 형태의 드럼 스틱을 손가락으로 회전시키고, 단단하고 매끄러운 표면의 골프공 두 개를 동시에 손 안에서 움직이는 등 형태와 마찰 특성이 다른 물체를 안정적으로 조작했다.
이 같은 동작은 물체를 놓치지 않으면서도 손가락 사이의 접촉과 힘을 지속적으로 조절해야 하는 작업으로, 차세대 핸드가 물체의 형태와 재질, 접촉 상태에 맞춰 손가락의 움직임과 힘을 조절할 수 있음을 보여주는 동작이다.
최수진 한경닷컴 기자 naive@hankyung.com