일본 산업기술총합연구소(AIST) ‘일본의 차세대 로봇연구개발 방향’ 집중 분석 시리즈 두번째 '개인 이동 로봇'을 소개한다. 개인이동로봇은 다시 연결형 개인이동로봇과 세그웨이로 나눠 소개한다.

① 서비스 로봇연구개발 방향(총론)
② 개인이동 로봇(Personal Mobility)
③ 독신자와 함께하는 로봇
④ 뇌파 제어 로봇
⑤ 가정용 로봇확대 방안

② 개인이동 로봇(Personal Mobility)

[연결형 개인이동로봇]

▲3대의 이동 로봇이 연결된 연결형 개인이동 로봇

개인 이동로봇을 처음 개발한 것은 산업기술총합연구소(AIST) 지능 시스템 연구 부문 필드 로보틱스 연구 그룹이다. 이 그룹이 개발한 것은 ‘연결형 개인 이동로봇'이다.

아직 정식 이름이 붙여지지 않았지만 이 개인 이동로봇은 현재 로봇제조 기업과 대학, 연구소 등에서 활발히 개발되고 있다. AIST에서도 서서 타는 모델과 휠체어 모델 등 여러 가지 형태로 개발 중이다.

이 개인 이동로봇을 복수로 연결한 것이 연결형 이동로봇이다. 특히 목적지가 같은 사람이 여럿일 경우 로봇을 서로 연결하여 기차형태로 이동하는 것이 가능하도록 했다.

▲ 연결형 개인이동로봇의 핵심장치인 로봇 연결부

연결형 개인 이동로봇의 특징은 우선 로봇간 기계적 연결을 통해 여러 명이 한꺼번에 자유롭게 이동할 수 있다는 점이다. 이 과정에서 맨 앞의 로봇 시승자가 이동방향을 결정하여 조종함으로써 연결된 로봇 전체를 원활하게 이동시킬 수있다.

구체적인 연결 방법은 4륜 조향(WS) 캐스터 식 트레일러를 이용해 하드웨어를 연결할 수 있도록 했다. 또 전원을 공유할 수 있도록하여 개별 기기 배터리 잔량에 영향을받지 않도록 했다. 이와 함께 연결부 센서와 앞 부문 속도 제어기를 연결, 간편한 조작을 통해 개별 구동 기능도 가능하도록 했다.

탑승자들의 체중이 다를 경우 경우 이를 감지하여 대응하는 기능도 갖추었다. 이때는 각각의 로봇 탑승 조건에 맞게 모터 출력을 제어할 수 있다. 모터 출력을 제어한다는 것은 연결된 로봇 전체의 속도를 균일하게 맞출 수 있다는 것을 의미한다. 사진은 3대의 연결된 로봇이 폭 2.2m의 복도를 이동하는 모습을 보여준다.

[세그웨이]

▲ 실증실험 과정에서 LCD모니터와 카메라가 장착된 세그웨이

올해 주목 받은 또 하나의 개인 이동로봇은 ‘세그웨이’(segway) 이다. AIST의 지능시스템 연구부문의 스마트 모바일 연구 그룹이 개발했다.

‘세그웨이’는 최근 쓰쿠바의 모바일 로봇 특구에서 실증 실험 프로젝트인 '모빌리티 로봇 쉐어링'을 성공리에 마쳤다. 실험은 AIST의 연구실과 츠쿠바 고속철도 역 사이를 AIST 연구원이 직접 왕복하며 실시됐다.

이 실험과정에서 ‘세그웨이’는 데이터와 지도 등을 보여줄 LCD모니터와 카메라, GPS 등이 추가 됐다.
실증 실험 지역은 중간에 한곳의 횡단보도가 있는 편도 20분 정도 소요되는 거리였다. 그러나 1 회 충전만으로는 왕복이 불가능해 AIST건물 외에 츠쿠바 역 근처에 충전소 한 곳을 더 만들었다. 충전소 한 곳에는 충전 박스가 4개씩 설치됐다.

▲ 4개의 충전박스가 설치된 세그웨이 충전소

‘세그웨이’와 같은 형태의 개인 이동로봇에는 토요타의 ‘윙렛’(winglet)도 있다. ‘윙렛’은 원래 실내용으로 개발돼 바퀴가 ‘세그웨이’ 보다 작았다. 그런데 올해 바퀴 지름을 키운 실외용을 선 보였지만 배터리용량 부족의 한계는 어쩔 수 없었다.

마찬가지로 세그웨이가 츠쿠바 시내에서 20분 거리를 왕복했다고 하지만 배터리 잔량 상태가 아슬아슬했던 데다 소형이어서 야외에서의 장거리 사용은 당분간 어려울 것으로 보인다.