일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.3.22

4족 보행 로봇 ‘Spot’에 대한 철저한 연구
4족 보행 로봇 '스팟(Spot)'의 눈은 인텔의 RealSense
전후∙좌우에 5개 탑재

2020년 10월 말, 4족 보행 로봇 ‘스팟’이 닛케이크로스텍(Nikkei X-TECH) 편집부에 왔다. 스팟은 미국 보스턴다이나믹스(Boston Dynamics)가 개발해 2020년 6월부터 일반 판매를 개시한 로봇으로, 4개의 다리를 구사해 개처럼 걸을 수 있어 바퀴로 움직이는 기존의 이동체로는 갈 수 없었던 장소에도 이동이 가능하다는 특징을 가지고 있다. 예를 들어 30cm 높이의 턱을 오르내리거나 경사 30도의 지형, 모래나 눈 위 등을 이동할 수 있다. 또한 쓰러진 상태에서 자력으로 일어나는 기능도 있다.

스팟의 외형 크기는 1100mm×500mm×191~840mm, 무게는 32.5kg이다. 다리의 기본구조는 4개 모두 동일하다. 몸통 방향을 축으로 회전하는 모터, 몸통의 수직방향을 축으로 회전하는 모터, 그리고 무릎을 굽혔다 펼 수 있는 모터 등 3가지로 구동. 보행 속도는 최대 1.6m/s, 즉, 시속 5.76km로 사람의 빠른 걸음 정도의 속도이다.

배터리 용량은 605Wh. 풀 충전된 상태에서 평균 90분 간 구동한다. 모터를 켠 상태에서의 대기 시간은 180분. 배터리는 배 부분에 탑재되어 있어 위를 향하게 하면 교환이 가능하다. 배터리는 전용 충전기로 충전한다.

-- 장애물을 자동으로 피해 --
스팟은 네트워크를 통해 외부 컴퓨터로부터 명령을 받아 작동한다. 부속된 전용 컨트롤러의 경우, 탑재되어있는 십자 버튼 2개를 이용해 조작할 수 있다. 조작감이나 조작 방법은 드론과 비슷하다. 컴퓨터 등을 이용할 경우에는 스팟에 있는 RPC(Remote Procedure Call) 기반의 서비스를 호출하는 프로그램을 이용해 조작한다.

스팟 자체에도 장애물 회피 및 자율주행 기능이 포함되어 있어 반자동 조작이 가능하다. 예를 들어 진행방향에 장애물이 있을 경우, 스팟은 그 장애물을 우회하듯 피해서 목적지로 향한다. 자율주행 시에는 사전에 설정한 경로를 스팟이 걷게 하고 이를 기록함으로써 이후 같은 경로를 자율적으로 걷게 할 수 있다.

주변 환경 인식을 위해 스팟에는 심도카메라와 어안카메라가 구비되어 있다. 주변 360°를 감시하기 위해 전방에 2개, 좌우 후방에 각각 1개씩, 총 5개가 설치되어 있다. 심도카메라에는 인텔의 ‘D430’를 채택. 적외선의 패턴을 주위에 발광시키고 이안카메라로 패턴이 찍히는 방법의 차이로 거리를 검출해 10cm~10m 거리에 있는 물체에 대한 거리를 측정할 수 있다. 단, 스팟은 4m 범위 안에서의 지형 판정이 가능하다고 한다.

API를 통해 스팟에 탑재된 카메라의 영상을 취득하는 것은 가능하지만 주변 감시용이기 때문에 해상도는 낮다. 고해상도로 주변 영상을 얻기 위해서는 별도의 카메라를 마련할 필요가 있다.

-- 등에 확장 기기 탑재 가능 --
스팟과 외부 기기와의 통신은 와이파이 또는 이더넷(Ethernet)으로 한다. 와이파이의 경우 스팟이 액세스 포인트뿐만 아니라 클라이언트도 될 수 있다. 인프라 측에 여러 접속 포인트를 마련해 두면 스팟이 와이파이의 클라이언트가 되어 넓은 구역을 활동할 수 있다. 또한 와이파이 또는 이더넷과 이동통신의 브릿지가 되는 이동통신 단말기를 준비하면 와이파이 인프라 걱정 없이 원격 조종도 가능하다.

스팟의 등에는 외부기기 장착을 위한 레일이 준비되어 있어 보스턴다이나믹스가 판매하는 옵션 부품과 자체 주변 기기, 바구니 등을 나사를 이용해 고정할 수 있다. 기기와 스팟을 접속하기 위한 커넥터도 등 부분에 2개가 있으며, 전원 공급, 이더넷 통신 등을 시행할 수 있다.

예를 들어, 등 부분에 온도센서를 탑재하고 순회할 때 공간의 온도를 기록하는 것이 가능하다. 또한 이와 동시에 컴퓨터를 등 뒤에 탑재하면 센서 정보를 해석하는 프로그램을 통해 비정상적인 온도의 장소를 찾아내 관리자에게 통지하는 등의 시스템을 개발할 수 있다.

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