시각·촉각센서 없이 계단 등 오르는 사족보행 로봇기술 개발

과학기술

시각·촉각센서 없이 계단 등 오르는 사족보행 로봇기술 개발
KAIST 명현 교수팀 ＂재난환경에도 투입 가능＂

2023.03.29 07:00 연합뉴스

시각이나 촉각 센서 도움 없이 계단을 오르내리고 울퉁불퉁한 곳에서도 넘어지지 않고 움직이는 사족보행 로봇기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀은 잠에서 깬 사람이 깜깜한 상태에서 시각적인 도움 없이도 화장실을 갈 수 있는 것 같은 블라인드 보행(blind locomotion)을 가능케 하는 로봇 제어 기술 ‘드림워크’(DreamWaQ)를 개발했다고 29일 밝혔다.

이 기술이 적용된 로봇에는 드림워커(DreamWaQer)라는 이름을 붙였다.

드림워크는 연구팀이 개발한 인공지능 학습방법 중 하나인 심층 강화학습에 기반해 시뮬레이터로부터 얻어진 다양한 환경의 데이터로 로봇의 각 관절 모터에 적절한 제어명령을 빠르게 계산해줄 수 있다.

주변 지형을 보지 않고도 오직 로봇 내부의 관성 센서(IMU)와 관절 각도의 측정치를 활용해 시뮬레이션에서 학습한 다양한 환경 중 어느 환경과 유사한지 상상하는 과정을 거친다.

갑자기 계단과 같은 단차를 맞닥뜨린 경우 발이 단차에 닿는 순간 빠르게 지형 정보를 상상하고, 이렇게 추측된 지형 정보에 알맞은 제어 명령을 각 모터에 전달해 재빠른 적응 보행이 가능한 것이다.

드림워커 로봇은 연석과 과속방지턱이 많은 대학 캠퍼스, 나무뿌리와 자갈이 많은 들판 등에서 몸체 3분의 2 높이의 계단 등을 극복함으로써 성능을 입증했다.

초속 1.0ｍ의 다소 빠른 속도에서도 안정적인 보행이 가능했다.

명현 교수는 “드림워커는 메라나 라이다(LiDAR) 등을 사용하지 않기에 기상 조건의 영향을 받지 않고 낮과 밤을 가리지 않고 사용될 수 있다”며 “화재로 인한 짙은 연기 속에서도 강인한 보행이 가능한 만큼 사람이 도달하기 어려운 재난 환경에도 투입될 수 있다”고 설명했다.

이 같은 연구 성과는 오는 5월 말 영국 런던에서 열리는 로보틱스 분야 세계 최고 권위 학회인 ‘로봇과 자동화에 관한 전기전자학회 국제 콘퍼런스’(ICRA)에서 발표될 예정이다.

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