일본산업뉴스요약

빨리 달릴 수 있는 2족 로봇 개발
도쿄대, 앞으로 기운 자세 실현, 순발력을 높인 모터, 고속카메라로 동작 인식

도쿄대학의 이시카와(石川) 교수 연구팀은 빨릴 달릴 수 있는 소형의 2족 보행 로봇을 개발하였다. 순간적으로 힘을 낼 수 있는 모터를 탑재하였다. 로봇이 사람 크기의 경우는 일류 마라톤 선수에 상당하는 속도로 달릴 수 있다. 고속 카메라로 주행 자세를 촬영하면서 자동 제어함으로써 사람과 같은 앞으로 기운 자세에서 달릴 수 있도록 하였다. 2족 로봇의 고도화나 제조 현장에서 기술을 활용할 수 있을 것으로 보고 있다. 3~5년 이내의 실용화를 전망하고 있다.

로봇은 허리∙무릎∙발목을 움직여서 사람의 보행 자세를 재현할 수 있다. 다리 길이는 14cm, 무게는 1kg 정도다. 시속 4.2km로 달린다. 다리 길이가 70~80cm의 성인이라면 무게는 20kg에 상당할 것으로 생각된다.

코일 감는 방법을 연구하여 강한 힘을 한번에 낼 수 있도록 만든 소형 모터를 사용하였다. 지면을 강하게 차서 가속하고, 그런 다음 바로 공중에서 착지 자세로 복귀할 수 있게 되었다.

연구 그룹은 외부에 설치한 카메라로 로봇의 움직임을 인지하여 피드백하는 시스템을 만들었다. 초당 600코마의 영상을 찍을 수 있기 때문에 정밀하게 로봇의 상태나 자세를 파악할 수 있다.

시스템에는 사람의 보행 시의 다리의 궤도를 기계학습시켰다. 로봇이 쓰러질 것 같으면 사람처럼 순식간에 다음 다리를 내딛도록 지시할 수 있고, 불안정하게 보이는 앞으로 기운 자세에서도 달릴 수 있게 되었다.

기존의 2족 보행 로봇은 다리의 뒤쪽에 탑재한 센서로 지면의 상황을 감지하기 때문에 직립 자세밖에 취할 수 없었다. 따라서 보행도 천천히 걷는 것이 기본이었다. 이 시스템을 내장하면 빨리 달릴 수 있게 된다.

향후, 카메라를 로봇에 내장하여 시스템의 간편화한다. 예를 들면 공장에서 팔에 내장하면 컨베이어 벨트에서의 물류 작업을 멈추지 않고 불량품을 빠르게 제거하는 조작을 기대할 수 있다고 한다.

연구 그룹은 지금까지 동일한 구조를 사용하여, 사람과의 가위바위보에서 순간적으로 남보다 늦게 손을 내미는 방법으로 반드시 승리하는 로봇 핸드 등을 개발해 왔다.

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