17일 오전 강원도 휘닉스 평창에서 열린 한국로봇학회 주최 ‘제15회 한국로봇종합학술대회(KRoC 2020)’에선 첫번째로 카이스트(KAIST) 박해원 교수가 ‘최적화 기반 다족보행 로봇의 설계 동작계획 모델 예측제어’, 울산과학기술원(UNIST) 배준범 교수는 '웨어러블 시스템: 강성에서 소프트로, 실험실에서 스타트업까지'를 주제로 두번째 초청 강연을 진행했다. 이번 강연의 주요 내용을 소개한다.

<초청강연>

▲ KAIST 박해원 교수

주제 : 최적화 기반 다족보행 로봇의 설계, 동작계획, 모델예측제어

이날 박해원 교수는 최적화기법을 이용해 보행로봇의 기구 설계, 경로계획, 모델 예측제어기에 대해 발표했다. 연구 목표는 복잡한 지형을 동적으로 극복하는 보행 로봇의 개발이다. 첫 번째로는 동적인 점프를 할 수 있는 소형 보행 로봇의 다리를 설계했다. 비선형 최적화를 이용해 점프 높이를 최대화하면서도 착지시 충격을 최소화할 수 있는 모터 기어비와 로봇의 경로를 한번에 구했다. 실험 결과 로봇은 74cm 높이로 점프를 할 수 있었다는 설명이다. 두 번째로는 동역학 조건과 최대 모터 토크를 고려하면서도 로봇이 복잡한 환경에서 목표(goal)위치로 갈 수 있도록 해주는 경로계획법을 제안했다. 마지막으로 모델예측제어기를 이용해, 트로팅(Trotting), 바운딩(Bounding)등 다양한 사족 보행 로봇의 걸음걸이(Gait)와 여러 보행 로봇을 제어할 수 있는 통합적인 알고리즘을 제안했다.

▲ UNIST 배준범 교수

주제 : 웨어러블 시스템(강성에서 소프트로, 실험실에서 스타트업까지)

이날 배준범 교수는 최근 부드럽고, 유연한 재료, 구조를 이용한 소프트 웨어러블 시스템의 연구가 활발하게 진행되고 있다며 강연을 시작했다. 소프트 웨어러블 시스템은 기존의 딱딱한 재료, 구조의 웨어러블 시스템보다 향상된 착용성을 제공하지만, 설계, 제작, 검증 및 활용분야에 대해서는 여전히 많은 연구가 필요하다며, 소프트웨어러블 시스템은 사람과 기계를 연결해 주는 혁신적이고 실용적인 착용형 시스템이라고 말했다.

배 교수는 울산과학기술원(UNIST)의 바이오 로보틱스 앤 컨트롤(BIRC:BioRobotics and Control) 연구소에서 수행하는 다이렉트 잉크 라이팅(DIY：Direct ink Writing)방식의 소프트 센서 제작 연구와, 이를 머신 러닝(machine learning), VR(가상현실)/AR(증강현실)과 결합한 각종 응용 연구들을 소개했다. 이어 소프트 재료와 딱딱한 구조를 결합해 빠른 구동과 효율적 힘 전달이 가능한 하이브리드 고압 구동기에 대해서도 설명했다. 그리고 연구실에서 개발된 소프트 센서 기술이 어떻게 실제 산업에 적용될 수 있는지와 2017년 설립한 연구실 창업기업 필더세임(Feel the Same)에 대해 설명했다. 필더세임은 소프트 센서 기반 웨어러블 디바이스 전문기업으로 이 회사가 개발한 ‘소프트센서 글러브’는 주변환경의 영향을 받지 않으며 복잡한 손가락 움직임을 정확하게 측정할 수 있는 기술이다.