영국 작가 ‘허버트 조지 웰스’가 지난 1898년 발간한 공상과학 소설 ‘우주전쟁(The War of the Worlds)’은 첨단 무기를 장착한 화성인이 지구를 침공하는 것을 주요 줄거리로 하고 있다.

▲ '우주전쟁' 프랑스 출판 당시 '트라이포드'에 관한 삽화

우주전쟁은 이후 쓰여진 여러 공상과학 소설에 영감을 주었으며, 영화와 애니메이션으로 제작되기도 했다. 우주전쟁에는 3개의 다리를 갖고 있는 ‘마션 트라이포드(Martian Tripod)’라는 로봇이 등장한다. 3개의 다리를 갖고 균형을 유지하면서 지구를 보행하는 로봇 ‘트라이포드’는 로봇 학자들에게 오랫동안 호기심의 대상이었다.

왜냐하면 지구에 사는 동물 가운데는 3발로 보행하는 로봇이 없기 때문이다. 지구상에 존재하는 동물은 곤충을 제외하고 보통 사람처럼 2족 보행을 하거나 4족 보행을 한다. 캥거루나 심해 어류인 세발치(tripod fish)는 3발로 보행하거나 서있을 수 있다. 그러나 대부분 동물이 생김새나 다리가 좌우 대칭을 이루고 있는 것과 달리 캥거루는 두 개의 다리와 꼬리를 이용해 서있고 세발치 역시 변형된 지느러미를 이용해 서있지만 3개가 대칭은 아니다. 진화론자들은 왜 동물들은 2족 또는 4족 보행을 하는 방향으로 진화해 왔는지를 연구하고 있다. 로봇학자들도 이 연구 대열에 합류했다.

▲ 오사카대학의 트라이포드

‘IEEE 스펙트럼‘에 따르면 오사카대학의 '마사토 이시카와(Masato Ishikawa)' 교수팀은 오랫동안 3발로 움직이는 ’트라이포드‘ 로봇 개발을 추진해왔다. 이들 연구팀이 개발 중인 트라이포드 기술은 3개의 다리가 동일한 동작을 하면서 대칭을 이루는 것을 의미한다. 소위 ’3면 대칭(trilateral symmetry)‘ 기술이다. 각각의 다리는 독자적으로 행동하면서 3개의 다리가 동시에 지면에 붙이고 있다.

▲ 데니스 홍 교수가 개발한 트라이포드 '스트라이더'

과거 데니스 홍교수는 조지아텍 재직시 3족 로봇인 ’스트라이더(STriDER:Self-excited Tripedal Dynamic Experimental Robot)를 개발했다. 데니스 홍교수가 개발한 스트라이더는 2개의 다리가 동시에 지면에 붙어 있고 하나의 다리를 들어올리는 구조를 택하고 있다. 3면 대칭은 아니다.

오사카대학의 마사토 이시카와 교수와 요이치 마스다(Yoichi Masuda)가 설계한 트라이포드는 ’3면 대칭‘의 개념을 적용하고 있다. 3개의 다리가 유사한 방식으로 동작한다. ’마션(Martian)‘이라는 이름이 붙은 이 로봇은 위성 오실레이터와 지면 반동력에 관한 감각적인 피드백(sensory feedback of reaction force from the ground)에 관한 제어 스킴을 갖추고 있다. 오실레이터의 주파수 비율을 조작해 연구팀은 트라이포드가 회전하면서 전진하는 동작을 구현했다.