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KAIST 랩터로봇, 외신이 주목단순한 디자인으로 시속 46km로 달리는 2족 로봇 개발 화제
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승인 2014.06.01  22:39:42
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KAIST가 새로운 달리기 로봇을 개발했다고 IEEE, 테크타임즈 등 외신들이 일제히 보도했다.

보도에 따르면 랩터(Raptor)라고 불리는 이 로봇은 빠르게 달려 먹잇감을 사냥했던 육식공룡 벨로시랩터(Velociraptor)를 모방하여 두개의 민첩한 다리와 꼬리 역할을 하는 메커니즘으로 되어 있다.

KAIST MSC 연구실(Mechatronics, Systems, and Control Laboratory) 김수현 교수 지도하에 박종원 박사과정 연구원과 이진이, 이진우, 김경수 연구원이 함께 개발한 이 랩터 로봇은 최근 이루어진 실험에서 시속 46km의 인상적인 속도를 달성했다. 이 기록은 세계에서 가장빠른 육상선수로 알려진 우사인 볼트 선수의 최고 기록인 43.92km/h보다 빠른 기록이다. 또한 이 기록은 세계에서 다리로 달리는 로봇 중에서 가장 빠르다고 하는 보스톤 다이나믹스의 치타(Cheetahs) 로봇이 기록한 47km/h에 거의 육박하는 기록이라고 소개하며, 치타와 랩터의 로봇 레이스도 이루어 질 수 있다는 희망사항을 나타내기도 했다.

▲ 벨로시랩터 공룡과 랩터 로봇의 주행 비교 이미지. 생물의 신체나 행동상의 특징에서 영감을 받아 생체모방 로봇을 연구하고 있다.
하지만 비슷한 속도롤 내고 있는 두 로봇은 완전히 다르다. 치타 로봇이 유압식 액츄에이터에 의해 구동되는 무거운 4족 로봇인데 반해 랩터는 경량 복합소재로 만들어진 2개의 다리를 가진 무게가 3kg에 불과한 소형 로봇이다. 또 다른 차이점은 랩터는 꼬리를 가지고 있다는 것이다. 이 꼬리는 장애물을 밟아도 로봇이 안정적으로 몸체를 유지할 수 있게 균형을 잡아주는 역할을 한다.

안정성을 위해 로봇에 꼬리를 사용하는 것은 새로운 아이디어는 아니다. MIT 의 치타 로봇도 4족으로 달라지만 기계적인 꼬리를 가지고 있으며, UC 버클리의 바퀴달린 로봇도 벨로시 랩터처럼 꼬리를 갖춘 형태이다. 랩터는 또한 보철 블레이드로 된 스포츠 다리를 가진 최초의 로봇도 아니다. 몇년전에 벌써 또 다른 이족 보행 달리기 로봇이 탄소 섬유로 된 블레이드를 사용했기 때문이다. 그러나 랩터가 단순한 디자인으로 의미있는 속도를 달성하는 것이 가능하다는 것을 보여 주었다고 평가했다.

랩터는 여러대의 액츄에이터에 의존하는 다른 발 달린 로봇과 달리 아홉개의 바 링크(nine-bar linkage)로 구성된 한 개 모터를 하나의 다리에 사용한다. 로봇의 움직임을 만들기 위해 사용되는 에너지의 일부를 복원 하기 위해, 연구자들은 모든 단계에서 에너지를 흡수, 복원하고 스프링처럼 작동하는 아킬레스건을 추가했다. 로봇 랩터는 걸음걸이와 속도를 제어하는 달리기 패턴 발생기(running pattern generator)로 알려진 컴퓨터 프로그램으로 주행을 제어한다. KAIST MSC 연구실은 현재 이 로봇을 최적화하기 위해 노력하고 있다. 이들은 더 좋은 속도를 달성하는 것 뿐만 아니라 제어와 안정성을 향상시키는데 관심이 있다. 이 연구실은 생물의 신체나 행동상의 특징에서 영감을 받아 실용적으로 구현 가능한 로봇 기술을 개발하는 생체모방 로봇을 주로 연구하고 있다.

조규남  ceo@irobotnews.com
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