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ETH취리히, 바퀴와 다리 결합한 하이브리드 4족 로봇 개발지면 환경에 따라 최적의 동작 선택
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승인 2020.12.15  05:17:53
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▲ '바퀴형 다리'을 갖고 있는 4족 로봇 '애니멀'이 다양한 지형을 탐색해 이동하고 있다.(사진=스위스취리히연방공대)

스위스취리히연방공대(ETH Zurich) 연구진이 바퀴와 다리의 기능을 결합한 하이브리드 형태의 4족 보행 로봇 기술을 선보였다.

'IEEE 스펙트럼'에 따르면 루벤 그랜디아,올리버 할리 등 스위스 취리히 연방공대 연구진은 바퀴와 다리를 결합한 4족 보행(또는 주행) 로봇을 개발하고 출판전 논문 게재 사이트인 ‘아카이브’에 발표했다. 논문 제목은 ‘Whole-Body MPC and Online Gait Sequence Generation for Wheeled-Legged Robots’이다.

연구팀에 따르면 바퀴는 자연에는 존재하지 않는, 인간이 만든 효율적인 이동 도구다. 로봇공학자들은 그동안 바퀴를 로봇에 적용하려는 연구를 꾸준하게 해왔다. 바퀴는 다리로 이동하는 것보다는 훨씬 빠른 속도로 이동할 수 있도록 해주지만 로봇의 움직임을 효과적으로 제어하는 게 쉽지 않다.

연구진은 4족 보행 로봇인 '애니멀(ANYmal)'의 다리 부분에 바퀴와 다리 기능을 갖고 있는 ‘바퀴형 다리(wheeled leg)’를 달고, 다리와 바퀴를 상황에 따라 변환할 수 있도록 했다. 바퀴의 구르는 동작과 다리의 걷는 동작을 상황에 맞게 스스로 최적화할 수 있도록 한 것이다.

연구팀에 따르면 애니멀 로봇은 구르는 동작과 걷는 동작을 역동적으로 선택할 수 있다. 이 로봇은 카메라나 라이더 장비의 도움없이 오로지 ‘바퀴형 다리’의 하단부와 접촉하는 지면의 느낌을 인식해 구르는 동작과 걷는 동작을 적절하게 선택한다. 바퀴로 이동하는 게 비효율적이라고 판단하면 보행 동작으로 자동으로 변환한다. 바퀴로 이동시에는 경사진 지형이나 거친 지형도 빠른 속도로 이동하는게 가능하다.

이번에 개발된 로봇은 거친 지형에선 비교적 잘 적응하지만 계단 등 인위적인 장애물에는 취약성을 보이고 있다. 이에 따라 연구진은 앞으로 보다 복잡한 지형과 도전적인 장애물도 극복할 수 있는 프레임워크를 연구한다는 계획이다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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