일본 공립대학인 ‘수도대학도쿄(首都大学東京:Tokyo Metropolitan University)와 국립대학인 ’오카야마대학(岡山大学)‘ 로봇 과학자들이 수직 사다리를 올라갈 수 있는 4족 로봇을 개발했다.

‘IEEE 스펙트럼‘에 따르면 수도대학도쿄와 오카야마대학 연구진이 수직 사다리를 올라갈 수 있는 4족 로봇을 개발하고 연구 성과를 최근 마카오에서 열린 ’IROS 2019’에서 발표했다.

일반적으로 개나 고양이 등 4개의 다리를 갖고 있는 동물들은 경사가 있는 계단을 오를 수 있지만 수직 사다리를 올라가기는 힘들다. 수직 사다리를 오르기 위해선 사다리의 가로대를 잡을 수 있는 악력을 갖고 있어야하지만 이들 동물은 가로대를 꽉 잡을 수 있는 발의 구조를 갖고 있지 않다.

이번에 일본 로봇 과학자들이 개발한 4족 로봇은 무게 7kg으로 5자유도의 다리를 갖고 있다. 연구진은 사다리를 오르도록 하기 위해 발부분에 사다리의 가로대를 꽉 잡을 수 있는 그리퍼 구조를 만들었다. 이 그리퍼를 이용해 수직 사다리에 핸드레일이 없어도 오를 수 있다.

이 로봇은 머리 부분에 관성측정장치(IMU), ToF 3D 카메라를 장착하고 있으며 발 부분에는 터치센서와 힘센서 등을 갖췄다. 인텔 NUC컴퓨터가 주제어시스템 역할을 한다. 또 아두이노를 제2의 제어기로 활용해 내부 센서(힘센서,터치센서,IMU)의 입출력 신호를 관리하도록 했다. 로봇은 전체적으로 23자유도를 갖고 있으며 각각의 다리는 5자유도를 갖고 있다.

연구팀은 특수 설계된 수직 사다리를 이용해 '순환신경망(recurrent neural network)' 기술을 이용해 사다리를 오르는 훈련을 시켰다. 향후 연구자들은 사전 훈련 없이도 처음 접하는 수직 사다리를 오를 수 있도록 한다는 계획이다.