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2족 로봇 배터리수명 연장에 혼신美 샌디아국립연구소, 구난로봇 액추에이터 등 개선
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승인 2014.12.18  15:39:05
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▲ 미국 샌디아 국립연구소는 재난구조로봇의 배터리 수명을 늘리기 위해 에너지 효율성 문제에 대한 해법을 찾기 위해 연구력을 집중하고 있다.

미국 샌디아 국립연구소가 재난구조로봇 개발에 있어서 가장 큰 장애물 가운데 하나인 에너지 효율성(energy efficiency) 문제에 대한 솔루션을 찾기 위해 분주하다.

18일 엔지니어링닷컴(engineering.com)에 따르면 샌디아 국립연구소(이하 샌디아)는 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 지원을 받아서 재난구조로봇이 어떻게 하면 오랜 시간동안에 걸쳐서 구조 활동을 벌일 수 있는가에 대한 연구를 하고 있다.

그동안 긴급구난 로봇들은 활동 과정에서 소모되는 급격한 에너지 소모로 인해 수색, 구조 활동에 제한을 크게 받아왔다.

샌디아는 이에 따라 휴머노이드형 2족 로봇의 활동 시간을 획기적으로 늘리기 위한 기술 개발에 적극 나서고 있다.

샌디아가 현재 개발 중인 장시간 구조 활동이 가능한 로봇은 내년 6월에 있을 DRC(DARPA Robotics Challenge) 파이널에서 전격 공개될 것이다.

샌디아가 목표로 하는 로봇은 한마디로 배터리 수명이 최대한 연장될 수 있는 시스템을 탑재한 로봇이다. 이 로봇은 DRC에 참가하는 것이 아니라 최종 우승을 차지한 로봇을 위해 자신이 갖고 있는 장시간 지속이 가능한 배터리 시스템을 이식시켜 주는 것이다.

샌디아에서 이 프로젝트를 주도하고 있는 스티브 부어거 박사는 “우리는 2족 로봇이 얼마나 에너지 효율적으로 작동 되는지를 보여 줄 것이다. 로봇이 배터리를 재충전하지 않은 채 보다 오랜 기간 움직이도록 로봇 운동학(locomotion)에 초점을 맞춰 연구가 진행 중이다”라고 말했다.

그는 이어서 “긴급구난 로봇의 현실적 유용성 여부는 배터리 수명기간에 의해 좌우된다고 해도 과언이 아니다. 현재 많은 2족 로봇의 경우 배터리 수명이 10-20분 정도이다. 사람의 생명이 달려있는 긴급 상황에서 이 정도 활동시간으로는 제대로 탐색, 구조가 이뤄질 수 없다”라고 덧붙였다.

샌디아는 배터리 수명을 늘리기 위해 에너지 소모가 많은 팔과 무릎 부위의 관절이 작동될 때 쓰이는 에너지 량을 계수화 해서 최대효율방식을 찾아내고 있다.

아울러 로봇의 관절을 구동시키는 에너지 효율적인 액추에이터가 핵심 열쇠라고 보고 있다. 연구소는 액추에이터 시스템을 회전출력 대 무게 비율(torque-to-weight ratio)이 높은 DC모터를 사용하고, 효율성이 뛰어난 저비율 트랜스미션(low-ratio transmission)을 채용해 구성하고 있다.

또한 각 관절이 에너지 소모를 최대한 줄일 수 있도록 특별히 관절마다 최적화된 메커니즘을 적용하는 등 다양한 시도를 해 보고 있다.

로봇신문사  webmaster@irobotnews.com
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