4개 손가락 기반 13개 자유도…촉각 센서로 미세한 접촉도 감지
(서울=연합뉴스) 홍규빈 기자 = 현대차그룹 로봇 계열사 보스턴다이내믹스의 휴머노이드 로봇 '아틀라스'가 차세대 로봇 핸드(손)를 장착했다.
보스턴다이내믹스는 1일(현지시간) 유튜브와 블로그를 통해 새 로봇 손을 탑재한 아틀라스가 다양한 조작 작업을 수행하는 영상을 공개했다.
휴머노이드 로봇은 사람에게 맞춰 설계된 작업 공간과 공구를 그대로 써야 하는 만큼 로봇 손은 범용 작업 수행 능력을 좌우하는 핵심 요소로 꼽힌다.
새 로봇 손의 가장 큰 특징은 엄지를 포함해 총 4개의 손가락에 13개 자유도(Degree of Freedom)를 구현해 기존보다 조작 능력이 더 정교해졌다는 것이다. 엄지는 4개, 나머지 손가락은 각각 3개 자유도로 구성됐다.
자유도는 독립적으로 움직이거나 변할 수 있는 변수의 개수를 의미한다. 자유도가 높을수록 로봇은 더 많은 방향으로 움직이고 복잡한 작업을 수행할 수 있다.
새 로봇 손의 크기는 사람 손과 비슷하며 산업 현장 작업에 필요한 강도를 확보했다. 구조를 단순화하고 주요 부품을 모듈화해 산업 현장에 필요한 내구성과 정비 편의성을 높였고 양산 가능성을 고려했다.
또 차세대 로봇 손에는 물체와의 미세한 접촉까지 감지하는 촉각 센싱 기술이 적용됐다. 손끝과 손바닥에 압력 기반의 촉각 센서를 촘촘하게 배치해 물체와 접촉할 때 발생하는 작은 힘의 변화를 감지할 수 있다.
아틀라스의 행동 조작 기술 개발을 총괄하는 알베르토 로드리게즈는 "엄지손가락 개수부터 새끼손가락의 필요성까지 다양한 디자인을 검토했다"며 "실험, 시뮬레이션, 3D 프린팅 목업 등을 통해 최적의 설계 방식을 고민했고, 전체 팀 개발자들이 직접 새끼손가락을 고정한 채 하루 종일 근무한 결과 '손가락 하나는 없어도 되겠구나'라고 판단했다"고 전했다.
영상에서 아틀라스는 신규 로봇 손을 활용해 공구와 소형 부품을 다루고 정밀 조립과 손 안 물체 재배치(In-Hand Manipulation) 등을 시연했다.
드릴 비트를 집어 드릴에 끼운 뒤 버튼을 눌러 나무에 구멍을 뚫는 동작을 시연했고 손끝으로 작은 너트를 정밀하게 돌려 조이기도 했다.
얇고 긴 드럼 스틱을 손가락으로 회전시키고 매끄러운 골프공 두 개를 한 손안에서 굴리는 등 다양한 형태와 재질의 물체를 안정적으로 조작했다.
보스턴다이내믹스는 개발 초기부터 가상환경에서 로봇을 학습시킨 뒤 그 결과를 실제 로봇에 적용하는 '심투리얼'(Sim-to-Real) 방식을 적용했다. 시뮬레이션에서 모터 토크와 마찰, 물체 형상 등 조건을 바꿔가며 강화학습을 진행해 실제 환경 대응력을 높이고 있다는 설명이다.
보스턴다이내믹스는 최근 현대차그룹의 제조 환경을 본뜬 실증 공간인 '로보틱스 메타플랜트 응용 센터'(RMAC)를 열었다. 아틀라스는 이곳에서 실제 제조 작업 데이터를 수집하고 학습·검증하게 된다.
bingo@yna.co.kr
(끝)
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