유럽 과학자들이 인간의 근골격과 운동제어 능력을 모방한 로봇 제어 기술을 개발했다고 과학전문 매체 ‘Phys.org’가 보도했다. 그동안 인간의 근골격을 모방한 시스템 개발이 활발하게 이뤄졌으나 근골격을 제어하는 기술 개발에 많은 비용이 들어갔다. 이번에 개발된 기술은 저렴한 비용으로 운동 능력을 갖춘 인간 근골격을 대량으로 생산할 수 있다고 한다.

‘Phys.org’에 따르면 인간의 뇌와 운동 능력을 연구하는 유럽 ‘MoCoTi(Motor Control and Timing in the Cerebellum) 프로젝트’ 연구팀은 인간의 신체를 모방한 근골격 하드웨어와 뇌의 일부를 모방한 뉴런 제어 소프트웨어 등으로 구성된 휴머노이드 로봇 기술을 개발했다. 이 하드웨어는 제어시스템, 힘줄로 이뤄진 로봇 팔 등으로 이뤄졌다.

독일 뮌헨공대 '크리스토프 리히터' 교수는 “모듈러 설계방식을 채택하고 있기 때문에 상대적으로 효율적인 대량 생산이 가능하다”고 말했다. 기존의 근골격 하드웨어와 제어시스템은 제작에 많은 비용이 들어가 연속 생산이 쉽지 않았다.

‘MoCoTi’ 프로젝트 연구팀은 인간의 근육과 관절을 모방하기 위해 ‘근육로보틱스시스템(Myorobotics system)’ 기술을 활용했다. 메카트로닉 장치로 이뤄진 9개의 근육들이 구형의 관절(spherical articulation)과 잘 조화되도록 했다. 이 가운데 하나는 이두박근과 연결되어 있으며, 어깨와 팔꿈치를 연결해주는 2개의 관절과 연결되어 있다.

연구팀은 운동 능력을 구현하기 위해 인공 소뇌를 모방한 설계를 했다. 리히터 교수는 “소뇌의 뉴런 구조는 상대적으로 단순하고 균일하다”며 실시간 시뮬레이션 과정에서 학습 및 적응 능력을 갖추고 있는 뉴런 구조를 재생산했다고 밝혔다.

행동을 복사하기 위해 연구팀은 영국 멘체스터대학에서 개발한 신경과 유사한 구조의 컴퓨팅 플랫폼인 ‘SpiNNker’를 채택했다. 이 컴퓨터의 단일 칩은 실시간으로 1만개의 뉴런 네트워크를 관리할수 있다. 수천개의 칩을 연결해 뇌의 신경망을 시뮬레이션할 수 있도록 설계됐다. 리히터 교수는 이번에 개발한 시제품을 통해 통제된 방식으로 로봇의 자세 제어와 타이밍을 실현했다고 밝혔다. 이 시스템은 '인간-로봇 상호작용'의 중요한 측면인 제어와 탄력성을 구현할수 있다는 설명이다.

연구팀은 앞으로 피질 네트워크 등 고차원의 뇌구조를 실리콘 망막, 달팽이관 센서 등 기술을 통합하는 게 가능해질 것이라고 지적했다. 연구팀의 이번 연구는 전문매체인 ‘IEEE 로보틱스 & 오토메이션‘에 게재됐다.