"문워크 추고 고난도 동작까지"…KAIST, 차세대 휴머노이드 로봇 '하체 플랫폼' 개발

차세대 휴머노이드 로봇의 하체 플랫폼이 독자 개발됐다. 이번 휴머노이드는 사람과 유사한 신장(165cm)과 체중(75kg)을 목표로 인간중심 환경에 맞춰 설계돼 주목을 받고 있다.

19일 KAIST(한국과학기술원)은 기계공학과 휴머노이드로봇연구센터(휴보랩)의 박해원 교수 연구팀이 개발된 하체 플랫폼은 모터, 감속기, 모터 드라이버 등 모든 핵심부품을 연구팀이 직접 설계·제작했다고 밝혔다.

연구팀은 가상환경내에서 자체 개발한 강화학습 알고리즘을 통해 인공지능 제어기를 훈련하고 시뮬레이션-현실간 격차를 극복해 실환경에 적용했다.

개발된 휴머노이드는 평지에서 최대 3.25m/s(시속 약 12km)의 속도로 주행 가능하고 30cm 이상의 단차 극복능력(높은 턱이나 계단, 장애물 같은 높이 차이를 오르내릴 수 있는지를 나타내는 성능지표)을 갖췄으며 앞으로 4.0m/s(시속 약 14km) 주행속도, 사다리등반, 40cm 이상 단차 극복능력을 목표로 고도화한다는 계획이다.

로봇이 무거운 물체운반, 밸브·크랭크·문고리 조작, 보행과 조작이 동시에 요구되는 카트 밀기·사다리 오르기 등 복합작업을 수행하도록 현재 기술개발중이며 산업현장의 복잡한 요구에 대응하는 신체능력도 확보하는 것이 목표다.

연구팀은  단일 다리기반 '홉핑(Hopping)' 로봇도 제작했다. 이 로봇은 한 발로 균형을 유지하며 반복적으로 뛰는 고난도의 동작을 구현했으며 360도 공중제비와 같은 극한 운동능력까지 선보였다.

앞으로 기계공학과 황보제민 교수팀(팔), 미국 매사추세츠공대(MIT) 김상배 교수팀(손), 전기·전자공학부 명현 교수팀(측위), 김재철AI대학원 임재환 교수팀(시각기반 조작지능)과 협력해 상체까지 갖춘 휴머노이드 로봇개발을 추진하고 있다.

박 교수는 "핵심부품부터 인공지능 제어기까지 자체 기술로 확보함으로써 휴머노이드 연구의 하드웨어와 소프트웨어 양 측면에서 독립성을 달성한 중요한 이정표"라며 "향후 상체까지 포함된 완전한 형태의 휴머노이드로 발전시켜 실제 산업현장의 요구를 해결하고 사람과 함께 일할 수 있는 차세대 로봇으로 성장시키겠다"고 말했다.