▲소프트 로봇 ‘푸뇨(Punyo)’

도요타의 미국 실리콘밸리 연구개발법인 TRI(Toyota Research Institute)가 '전신 조작(Whole-Body Manipulation)' 능력을 갖춘 소프트 로봇인 ‘푸뇨(Punyo)’를 개발하고 관련 동영상을 공개했다.

푸뇨는 기존의 휴머노이드 로봇과 달리, 로봇 팔이나 로봇 핸드만을 활용해 물체를 집거나 운반하는 것이 아니라 몸 전체를 활용한다. 마치 사람이 손으로만 집기 어려운 부피가 큰 물체를 팔과 가슴으로 안아 잡는 이치와 비슷하다. 예를 들어 사람은 팔에 여러 개의 가방을 들고, 팔꿈치로 문을 연 다음, 문안으로 들어간 후에는 엉덩이로 문을 지탱할 수 있다. 사람은 가슴, 팔, 다른 신체 부위를 활용해 부피가 있는 물체를 전신 조작할 수 있다.

TRI 연구팀은 ‘미디엄’에 발표한 자료를 통해 “우리는 로봇 핸드와 그리퍼 기반의 다재다능한 로봇의 능력을 보완하기 위해 팔과 가슴을 사용해 부피가 있는 물체를 조작하는 기술에 집중하고 있다. 크고 무겁고, 다루기 힘든 물건들을 다룰 수 있도록 하는 하드웨어와 알고리즘을 개발하고 있다"고 소개했다.

▲ 푸뇨의 컨셉 디자인

푸뇨의 손과 팔, 그리고 가슴은 부드러운 재료와 촉각 센서로 덮여 있어 물체의 접촉을 느낄 수 있다. 푸뇨의 '부드러운' 속성은 조작하는 물체에 순응해 안정성을 높여주고, 마찰력을 증가시키며, 접촉력을 고르게 분산시킨다. 촉각 감지 능력은 푸뇨가 물체에 통제된 힘을 가하고, 접촉을 감지하며, 물체의 미끄러짐과 부딪힘에 반응할 수 있도록 한다.

푸뇨는 소프트 로봇이지만 딱딱한 2개의 로봇 팔과 단단한 몸통 프레임, 그리고 허리 액추에이터를 갖추고 있다. 연구팀은 ”우리의 접근 방식은 전통적인 로봇의 정밀도·강도·신뢰성과, 공기압 방식의 소프트 로봇이 갖고 있는 유연성ㆍ내충격성ㆍ센싱의 단순성을 결합했다“고 밝혔다. 푸뇨의 어깨와 팔은 뼈를 덮고 있는 살 처럼 공기로 채워진 '버블'으로 덮여 있다. 각 버블은 튜브를 통해 버블의 외부 표면에 가해지는 힘을 감지하는 압력 센서에 연결된다.

▲푸뇨의 팔 부분에 있는 버블

푸뇨는 그리퍼가 없기 때문에 손가락이나 엄지 손가락이 없다. 대신에 푸뇨는 포유동물의 '발(paw)'과 같은 뭉툭한 손을 가지고 있다. 고마찰 라텍스 버블인 '뭉툭한 손'은 내부에 카메라를 내장하고 있다. 퓨뇨는 전신 조작을 위한 원격 제어 도구를 지원한다. 이 도구를 이용해 푸뇨의 동작을 제어한다.