일본산업뉴스요약

도요타, 휴머노이드 개발의 청사진 공개
실용화는 자사 공장에서 개시

도요타자동차가 휴머노이드(사람형) 로봇 개발의 청사진을 공개했다. 휴머노이드 로봇을 편리한 도구가 아닌 사람의 파트너로 인식하고 급격한 진화와 변화에 대응하기 위해 멀티 패스웨이(Multi-Pathway, 전방위) 방식으로 개발을 추진한다. 실용화는 우선 자사 공장에서 개시할 계획이다.

도요타자동차 미래창생센터 휴머노이드로봇연구영역의 노미(野見) 리서치 리더는 휴머노이드 국제 행사인 'Humanoids Summit Tokyo 2026'(2026년 5월 28~29일, 다카나와 게이트웨이 컨벤션 센터)에서 위와 같은 내용을 밝혔다. 도요타자동차의 로봇 개발은 2005년 일본국제박람회(아이치엑스포) 이래 20년이 넘는 역사를 가지고 있다. 도요타가 지향하는 것은 사람의 활동을 지원하고 사람과 공생하는 '파트너 로봇'으로, 이를 위해 퍼스널 모빌리티, 의료 지원 로봇 등, 다양한 애플리케이션용 로봇을 개발해 왔다.

도요타는 현재 3개의 축을 기반으로 휴머노이드 로봇 연구개발을 추진하고 있다. [1]신체성 [2]실용성 [3]사회성이라는 관점이다.

-- 보다 높은 성능을 발휘하는 메커니즘 --
[1] 신체성은 운동 퍼포먼스를 발휘하는 능력을 높이는 연구개발이다. 강화학습이나 고출력 액추에이터 등을 활용해 휴머노이드 로봇의 운동 성능을 향상시키는 것은 물론, 그 외 다른 방법도 시도하고 있다. 예를 들어, (1)구조 설계, (2)메커니즘 설계, (3)운동 설계라는 3가지 관점에서 연구개발을 추진하고 있다.

(1)구조 설계에서는 관절 배치와 동력 전달 메커니즘을 최적화해 동일한 모터로 보다 큰 업무 능력을 이끌어낼 수 있는 골격 및 외형을 설계한다. (2)메커니즘 설계에서는 충격 흡수 및 에너지 회수 메커니즘을 휴머노이드 로봇에 도입해 신체 자체로 힘을 제어하거나 재이용할 수 있도록 한다. (3)운동 설계에서는 복잡한 신체적 특성을 실시간으로 파악하고 이를 제어에 반영해 동작하도록 한다.

도요타는 이 3가지를 대학 및 외부 연구 기관과 연대해 루프 형태로 돌리고 있다. 휴머노이드 로봇의 신체 설계가 운동 방식을 바꾸고, 그 운동의 결과가 다시 신체 설계를 개선하는 사이클을 통해 성능을 향상시켜 나가는 것이다. 이를 통해 동일한 체격과 모터 조건이라 하더라도 보다 높은 성능을 발휘할 수 있는 신체성 설계를 목표로 하고 있다.

-- 자사의 축적된 강점을 철저히 활용 --
[2] 실용성은 사람을 대신해 업무∙작업을 실행하는 능력을 높이는 연구개발이다. 이 영역에서 도요타는 세계 최대 자동차 업체라는 강점을 최대한 활용할 계획이다.

도요타는 전 세계에 자동차 제조 공장을 보유하고 있다. 이것은 휴머노이드를 포함한 로봇을 실용화하는 데 있어 우위성을 발휘하게 될 것이라고 도요타는 보고 있다. 전 세계 많은 공장에서 휴머노이드를 포함한 로봇의 도입 수요가 존재해 휴머노이드 로봇의 학습에 필요한 데이터를 전 세계에서 수집할 수 있기 때문이다.

더 나아가 도요타의 공장에는 도요타 생산 방식에 정통한 인재들이 있어 도입된 로봇의 유지보수 및 개선을 정기적으로 할 수 있다. 향후 휴머노이드 로봇의 양산 규모가 확대될 경우에도 자동차 제조에서 쌓아온 양산의 노하우와 구축해 온 공급망도 큰 역할을 할 가능성이 있다.

이러한 우위성을 살려 "실제 수요가 존재하고, 환경도 제한할 수 있는 자사 공장으로의 도입을 최우선으로 연구개발을 추진하고 있다"(노미 리서치 리더)라고 한다.

마지막으로 [3] 사회성은 사람과 공생하며 인간 사회의 일원이 되는 휴머노이드 로봇을 만들기 위한 연구개발이다. 이를 위해 사람과 로봇 사이의 관계성과 로봇을 매개로 한 사람 간의 관계성에 대해 연구개발을 추진하고 있다.

예를 들어, 도요타는 파트너 로봇 '케파란(Keparan)'을 2023년부터 일본과학미래관에 상설 전시하고 있다. 카메라로 사람과 사물을 인식하고, 관람객과 비언어 커뮤니케이션을 하는 로봇이다. 높이 약 700mm, 무게 약 13kg의 소형 로봇이지만, 30개 이상의 관절을 가진 이른바 '풀바디 휴머노이드'이다.

사람의 동작을 기반으로 시선을 포함해 마치 살아있는 것처럼 자연스럽게 움직이면서 관람객과 상호작용을 한다. 도요타는 관람객의 반응과 설문 조사 등을 통해 사람과 로봇의 이상적 관계를 연구하는 기회로 활용하고 있다.

실존 인물을 캐릭터화한 마스코트 로봇 분야에서는 도요다 아키오(豊田章男) 회장을 모델로 한 '모리조 로봇' 등을 개발. 자연스러운 대화를 실현하기 위해 빠른 '응답 속도' 실현에 주력했다. 맞장구를 치는 등의 리액션을 취하면서 웹 크롤링과 심층 사고를 병렬 처리하여 위화감 없는 대화를 실현했다. 이 외에도 단순히 묻는 말에 답하는 수준을 넘어 표정이나 대화의 문맥을 통해 상대방의 의도를 파악하거나, 행동을 유도하는 등의 기술도 도입했다.

물리적 접촉을 동반하는 커뮤니케이션을 실현하기 위한 연구개발도 추진하고 있다. 사람과 움직임을 실시간으로 동기화하는 마스터 조종 시스템 방식의 휴머노이드 로봇 'T-HR3'를 사용해 원격지에 있는 사람간에 로봇을 통한 악수를 실현했다. 조종자의 움직임을 휴머노이드 로봇에 전달하고 동시에 휴머노이드 로봇이 전달 받은 감촉을 조종자에게 그대로 전달하는 쌍방향(Bilateral) 정보 교환 구조이다.

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