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새로운 로봇 세계를 경험하다2013 일본 로보컵 오픈대회를 다녀와서
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승인 2013.07.16  16:25:45
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▲ 한동희 학생기자
지난 5월3일부터 나흘간 도쿄에서 열렸던 '2013 일본 로보콥 오픈대회' 참가하고 돌아왔다. 2010년 필리핀 대회가 열렸을 때 나는 로봇 축구가 있다는 것을 처음 들었고, 아무것도 모르는 상태에서 프로그램을 짜고 로봇을 설계했다. 현재 나는 로봇 축구 대회를 매년 꾸준히 출전하고 있고, 이제 로봇 축구가 사람이 하는 일반 축구보다 더 가깝게 느껴지기도 한다. 그리고 대회를 나갈 때 마다 매번 다른 팀을 만나고 경기를 하면서 많은 것을 배운다.

우리는 로봇 축구 대회를 항상 '레고 NXT'를 사용하여 출전하였고, 이번 대회 역시 '레고 NXT'를 가지고 출전하였다. 우리는 '레고 NXT'가 아닌 다른 로봇들과 경기를 하면서 우리의 부족한 점은 무엇인가, 그리고 앞으로 어떤 로봇을 연구해야 하며 더 나은 축구 로봇은 어떻게 만들어야 하는지는 배우고 돌아왔다.

팀원들과 함께 로봇 제작

나는 이번에 출전한 우리팀의 리더이자 프로그래머 였다. 물론 하드웨어에 전혀 관여를 하지 않은 것은 아니다. 로봇은 여러 작은 분야들이 하나가 되어야 완벽한 결과물이 나오기 때문에 분야별로 신경을 쓰지 않으면 좋은 결과가 나올 수 없다. 따라서 리더인 나는 로봇을 어떻게 만들지, 어떤 알고리즘을 사용할지 항상 팀원들과 회의를 했다.

나의 가장 큰 역할은 전체적인 팀 관리이다. 로봇을 만들다 보면 전체 일정관리가 매우 중요하다. 나는 언제까지 로봇을 완성할 것인지, 프로그램은 어떻게 할 것인지, 연습은 얼마나 할 것인지, 시간 스케줄링을 하면서 팀을 이끌어 나갔다.

이번 대회 참가 로봇에 부품구성의 제약이 거의 없다는 점도 적극적으로 활용했다. 옴니휠을 사용할 수 있다는 점이 좋았다. 수비 로봇을 양옆에 바퀴가 하나씩 달린 마우스 형태의 로봇이 아닌, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 드라이브 시스템(holonomic drive system)을 사용 하였다. 모터와 옴니휠을 각각 3개 씩을 사용해 삼각형 형태로 만들었고 공을 쳐내는 슈터는 만들지 않았다. 슛을 해야 하는 공격 로봇은 모터 2개를 사용해서 구동하게 했고 나머지 하나는 공을 흡수하면서 슛하는 동작 두 가지를 수행 해도록 했다.

수비로봇의 하드웨어가 바뀌었으니 프로그램 또한 바뀌는 것이 당연했다. 게다가 구동방식이 완전히 바뀌었기 때문에 로봇의 제어도 완전히 달리 해야 했다. 그래서 나는 처음부터 소프트웨어를 새롭게 만드는 것이 편할 것이라 생각하고, 순서도를 그린 다음 프로그래밍을 했다.

새로운 로봇을 보고 배우다

기존 로봇 축구 대회는 '레고 NXT'만 사용해야 한다는 큰 제한이 있었지만 이번 대회에서는 '레고 NXT'를 사용하지 않아도 될 만큼 하드웨어와 소프트웨어에 대한 규제도 거의 없었다. 우리는 이번 대회를 통해 '레고 NXT'에만 갇혀 있던 세계에서 벗어나 좀 더 다양한 로봇을 배울 수 있었다.

▲2013 일본 로보컵 오픈대회 경기장 모습
무엇보다도 다른 로봇과 '레고 NXT'의 차이를 배우게 된것 같다. 먼저 배터리 전압부터 차이가 나고 모터의 토크와 속도 차이가 굉장히 크다. 실제로 이번 대회에서 1등을 차지한 이란팀의 로봇은 센서를 무려 28개를 사용했다. 이런 부분에서 '레고 NXT'의 한계가 느껴지기도 하였다.

또한 다른 나라 팀의 로봇을 직접 보면서 어떻게 만들어야 하는지, 어떻게 프로그램을 해야하는지를 알 수 있었다. 우리 팀이 생각하지 못했던 것들, 그리고 내가 생각했지만 실현하지 못했던 것들을 상대 팀이 구현하는 것을 보고 느낀 점이 많았다.

아쉬움이 많았던 대회

가장 아쉬웠던 것은 대회 준비기간이 너무 짧았다는 점이다. FTC 미국대회를 갔다온지 2일만에 다시 세계대회를 나가는 것은 무리였다. 또 '레고 NXT'로 다른 로봇을 상대하다 보니 한계가 있을 수 밖에 없었다. 모터와 센서의 사용제한도 없어 속도면에서 우리 로봇이 상대 로봇을 따라갈 수 없었다. 우리가 1m 이동하는 동안 상대 로봇은 3m이상을 앞서 나갔다.

적외선 공을 찾는 속도도 비교가 되지 않았다. 우리는 1개의 적외선탐지 센서(IR Seeker)를 사용하였는데 준결승에서 만난 이란팀은 20개를 사용하고 있었다. 그러나 이 대회에서 우리 로봇은 많은 찬사를 받았다. 대회 관계자는 '레고 NXT'로 4강 까지 올라왔다는 것 자체가 놀랍다면서 깊은 인상을 받았다고 말했다.

경기장도 국내에서 연습한 경기장과 달랐다. 국내 경기장은 호주 로보컵 기준(GENII)에 따라 연두색, 초록색, 녹색, 검정색으로 구분 할 수 있었지만 일본의 경기장은 단지 하얀색 선으로만 하프라인과 골키퍼 라인이 그려져 있었다. 그래서 로봇의 정확도가 국내에서 연습했을 때 보다 떨어 질 수 밖에 없었다.

경기장(map) 표면은 생각보다 거칠어 보조바퀴의 마찰력이 굉장히 커 구동모터의 전체적인 힘을 높여줘야 했다. 앞서 말했듯 로봇이 자신의 현재위치를 파악하기가 어려웠기 때문에 좌,우 위치를 생각하지 않고 컴퍼스 센서를 이용해서 방위각 기준의 방향을 잡아 바로 공격과 수비를 하는 방법을 택했다.

체력적으로 상당히 힘든 대회 일정이었다. 그러나 '2013 일본 로보컵오픈대회'는 처음 경험해 본 만큼 배운 것도 많고, 앞으로 해야 할 일도 많다는 것을 깨닫게 해 준 대회였다. 현재 나의 위치를 깨우쳐주고 미래의 로봇을 구상하며 꿈을 실현할 수 있도록 더욱 연구하고 정진하는 마음가짐을 갖게 해준 소중한 기회였다.

대회장 이모저모

대회장은 굉장히 복잡했다. 대학교의 부속 중고등학교를 경기장으로 사용했는데, 학교 구조가 굉장히 복잡했다. 겉에서 보면 건물이 3층 같지만 막상 안에들어가 보면 1층 1.5층 2층 2.5층 3층 이렇게 나누어져 있고, 방도 굉장히 많고 비슷비슷해서 어디가 어딘지 구분하기 어려웠었다.

우리 부스는 3층이었는데 연습장은 여러 부문들이 섞여 있었기 때문에 그냥 빈 경기장에서 연습을 할 수 밖에 없었다. 연습장은 주로 2~2.5층에 있었기 때문에 부스와 연습하려 가는데 체력소모가 굉장히 컸다.

대회결과 이란이 1위, 일본은 2, 3위를 차지했다. 우리는 4위를 했다. 로보컵은 종목이 많은데 그중 우리가 참가한 부문은 주니어 부문이고, 대학생들은 휴머노이드 부문을 참가한다. 휴머노이드 부문도 키드(Kid)급, 틴(Teen)급, 어덜트(Adult)급으로 나누어진다.

주니어부문이 열린 곳은 학교 교실 이었지만 시니어부문(대학생)은 학교 강당 안에서 했다. 강당 안에서는 여러 부문의 경기가 동시에 진행되고 있었다. 구조로봇(Rescue)과 축구로봇이 눈에 띄었다. 축구로봇은 작은 휴머노이드 머리위에 색깔판이 달려있고, 그 위에서 카메라로 색깔판을 통해 제어를 하는 방식이었다. 또 같은 방식이지만 바퀴로 구동하는 로봇도 있었다.

▲ 휴머노이드 축구경기
가장 흥미로웠던 것은 성인크기의 휴머노이드로봇이 축구 경기를 하는 장면이었다. 로봇의 프로그램을 바꿀 때 갑자기 로봇의 등 부분이 열리더니 그곳에서 랩톱PC가 나왔고 수정한 다음 다시 그곳에 랩톱을 집어넣었다. 로봇이 넘어지지 않게 지지대도 따로 준비해 두고 있었다. 이 부문은 내가 나중에 꼭 도전해 보고 싶은 종목 중의 하나이다.

구조로봇의 임무는 재난현장을 모형으로 재현한 곳에 직접 들아가 심사위원이 임의로 숨겨둔 아이를 찾아내는 것이었다. 재난상황이 꾸며져 있는 경기장 규모는 상상했던 그 이상 이었다. 가로와 세로가 족히 15m이상 되어 보였다. 각종 장애물과 험로를 통과하여 목표물을 구출하는 미션일 경우, 장애물이 복잡하고 길이 좁은 만큼 로봇들도 튼튼하고 정밀해야 했다. 한동희학생기자(안양 양명고 2)

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