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미국의 로봇기업 ‘보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)’가 개발한 ‘스팟(SPOT)’은 스스로 걸어 다니며 다양한 동작을 구사할 수 있는 4족 보행 로봇이다.
보스턴 다이내믹스는 2002년 창업 후, 미 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA)의 위탁으로 4족 보행 로봇 ‘빅독(BigDog)’을 처음 개발했고 스팟 클래식과 스팟 미니를 거쳐, 창업 17년 만인 2019년 스팟의 최종 모델을 출시했다.
스팟은 초속 1.6m의 속도로 이동하고 최대 14kg의 짐을 옮길 수 있으며 비나 눈이 오는 날씨에도 작동이 가능해, 공공시설 안전 관리나 건설 현장 모니터링 등의 분야에서 주로 활용될 예정이다.
美씨넷은 4족 보행 로봇 스팟 연구 초기부터 출시까지의 역사를 영상으로 정리했다.
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훈련견 자리 넘보는 로봇견, 주류된 4족보행 로봇 핵심은? – IT조선
4족 보행 로봇의 경우 균형감 있는 보행으로 사고 위험이 적은 만큼, 유지보수면에서의 높은 평가를 받는다. 개나 고양이 등 대중적인 반려동물처럼 …
Source: it.chosun.com
Date Published: 2/16/2021
View: 8389
견형 4족 로봇의 위치 이동: 걷기 및 속보
1) 4족 동물의 보행 특성 분석, 2) 보행 안정성에 관한. 이론 검토, 3) 기구학 해석, 4) 4족 보행 로봇의 정적, 동. 적 보행패턴 생성, 5) 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 보행 …
Source: www.koreascience.or.kr
Date Published: 6/22/2021
View: 120
K-기술력으로 만든 ‘4족 보행로봇’ 2021 로보월드에 등장
[산업일보]국내 기술로 만든 사족보행 로봇이 2021 로보월드(ROBOT WORLD)가 개최 중인 경기도 고양시 킨텍스 제1전시장 2홀에 전시 중이다.Source: www.kidd.co.kr
Date Published: 9/11/2022
View: 5863
4족 보행 로봇 기술의 진화 – LG CNS 블로그
4족 보행 로봇의 원조는 지난 1965년 GE가 미군의 위탁을 받아 개발한 ‘워킹 트럭(Walking Truck)’입니다. 사람이 로봇 안에 들어가 조작하는 거대한 …
Source: blog.lgcns.com
Date Published: 7/6/2022
View: 9766
[논문]새로운 형태의 4족 보행 로봇 – ScienceON
제안된 4족 보행 로봇은 로봇의 진행 방향에 대하여 좌우 다리와 전후다리를 갖는다. 일반적인 구조의 4족 보행 로봇은 정적인 보행을 하기 위하여 항상 세 다리가 지면에 …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 7/6/2021
View: 8194
중국산 4족 보행 로봇의 ‘가격 공세’
2400달러 로봇은 중국 난징에 위치한 로봇 스타트업 ‘웨이란(WEILAN·蔚蓝科技)’이 내놓은 4족 보행 로봇 ‘알파독(Alphadog)’이다. 알파독이란 제품명도 …
Source: www.irobotnews.com
Date Published: 6/6/2022
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로봇/보행형 – 나무위키:대문
종류로는 다리가 하나인 일족로봇부터 4족 이상의 다족 로봇까지 다양하다. 원리적으로는 일족로봇과 이족로봇은 완벽하게 동일하다. 일족 로봇은 지면에 …
Source: namu.wiki
Date Published: 2/4/2022
View: 5719
활동 무대 넓히는 4족 보행 로봇개 ‘스폿’…이번엔 석유 시추 현장에
지난해 가을부터 현장에 투입되기 시작한 미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 4족보행 로봇개 스팟(Spot)의 활동 무대가 속속 확장되고 있다.
Source: www.hani.co.kr
Date Published: 10/8/2021
View: 288
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주제에 대한 기사 평가 4 족 보행 로봇
- Author: CNET Korea
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- Date Published: 2020. 3. 2.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=2etoHbbifwM
훈련견 자리 넘보는 로봇견, 주류된 4족보행 로봇 핵심은?
로봇 상용화 시대가 한발 앞으로 성큼 다가왔다. 공장·물류 자동화, 휴머노이드 등 다양한 종류 로봇이 나왔지만, 최근의 로봇 상용화 트렌드를 주도하는 것은 ‘4족 보행 로봇’이다. 2021년 현대차그룹에 인수된 보스턴 다이내믹스 등 글로벌 로봇 기업의 4족 보행 로봇 제품이 국방·산업 일선에 투입되는 중이다.
국내 로봇 업계와 외신은 22일 보스턴 다이내믹스의 로봇개 스팟(Spot)이 상반기 내 뉴욕시 소방현장에 투입될 것이라고 전했다. 미국 뉴욕소방청(FDNY)은 보스턴 다이내믹스와 21일 스팟 2대를 구매하는 계약을 맺었다. 미국 소방당국 중에서는 최초로 ‘스팟’을 구매했다.
미 공군에서 테스트 도입된 고스트 로보틱스의 로봇개 / 미공군(USAF)
스팟은 앞으로 뉴욕소방청 소방대원과 함께 움직이며 화재정보, 붕괴 위험 장소 파악 등 임무를 맡게 될 전망이다. 화재 현장은 고온·고열로 건물과 집기의 내구성이 낮다. 이에 소방대원이 돌발성 유독성 가스 분출 등 예기치 못한 상황에 자주 노출될 수 있다.
스팟은 일산화탄소 농도 등을 파악해 유독성 가스 분출 위험지역을 미리 파악하고, 소방대원이 파악하기 힘든 곳의 요구조자를 탐색하는 등 역할을 수행할 것으로 보인다. 스팟은 앞서 매사추세츠주, 뉴욕 등 미국 내 경찰 조직에서 도입을 추진했으나, 인종차별·개인정보 침해 논란에 시달려 임대 계약이 줄지어 종료된 바 있다.
4족 보행 로봇은 소방·경찰 외 국방 분야에서도 도입이 활발하다. 미국 방산 기업인 고스트로보틱스의 비전60이 대표적이다. 고스트로보틱스는 방산 기업답게 실용 로봇보다는 국경·드론 탑재 등 안보·군사 전략에서 활용할 수 있는 4족 보행 로봇을 개발의 선두 기업이다.
비전60은 현재 미국·멕시코 국경에서 실증 테스트를 진행중인 것으로 알려졌다. 4시간의 최대 작동시간, 인간 원격 제어 필수 등의 문제로 인해 공식적인 도입은 아직 결정되지 않은 상태다. 다만 미군은 과거 필라델피아 공군기지에서도 비전60의 실증 테스트를 진행하기도 하는 등 도입에 긍정적인 모습을 보인다.
CES2022에서 정의선 현대차그룹 회장과 동행한 로봇개 스팟 / 현대차그룹
4개 다리에서 나오는 안정성도 4족 보행 로봇의 특장점이다. 2족 보행에 집착하는 휴머노이드 로봇의 경우 아직 보행 시 불균형으로 인해 넘어지면서 파손될 가능성이 높다. 4족 보행 로봇의 경우 균형감 있는 보행으로 사고 위험이 적은 만큼, 유지보수면에서의 높은 평가를 받는다.
개나 고양이 등 대중적인 반려동물처럼 친근한 형태로 인한 뛰어난 접근성·심미성도 4족 보행 로봇의 핵심이다. 일부 휴머노이드 로봇은 ‘불쾌한 골짜기(인간과 비슷하면서도 다른 생김새로 인한 거리감)’의 가능성이 있고, 다족 보행 로봇도 6족 로봇을 제외하면 큰 효율성 증가도 없는데다 곤충과 비슷한 생김새로 4족보다는 친숙함이 덜 하다.
국내 로봇업계 관계자는 “추후 로봇이 반려동물의 형태로 인간과 함께 보행하게 된다면, 디자인 측면에서 개와 고양이 등과 유사한 4족 보행 로봇이 진입 장벽을 낮출 수 있다”며 “4족 보행 로봇은 2족 보다는 안정적이면서 6족 이상 다족 보행 로봇보다 민첩한 방향전환이 가능하다는 장점이 있다”고 설명했다.
이민우 기자
업계는 4족 보행 로봇이 당분간 글로벌 로봇 산업의 주류 중 하나로 자리매김할 것으로 본다. 이유는 범용성과 안정성·심미성 등이다. 특히 4족 보행 로봇은 붕괴 현장이나 국경 등 정비되지 않은 지형에서 안정적이고 민첩하게 움직일 수 있는 특성을 가졌다. 불안정한 지형에서 이동이 제한되는 기존 캐터필러(무한궤도) 로봇과 차별화되는 장점이다.4개 다리에서 나오는 안정성도 4족 보행 로봇의 특장점이다. 2족 보행에 집착하는 휴머노이드 로봇의 경우 아직 보행 시 불균형으로 인해 넘어지면서 파손될 가능성이 높다. 4족 보행 로봇의 경우 균형감 있는 보행으로 사고 위험이 적은 만큼, 유지보수면에서의 높은 평가를 받는다.개나 고양이 등 대중적인 반려동물처럼 친근한 형태로 인한 뛰어난 접근성·심미성도 4족 보행 로봇의 핵심이다. 일부 휴머노이드 로봇은 ‘불쾌한 골짜기(인간과 비슷하면서도 다른 생김새로 인한 거리감)’의 가능성이 있고, 다족 보행 로봇도 6족 로봇을 제외하면 큰 효율성 증가도 없는데다 곤충과 비슷한 생김새로 4족보다는 친숙함이 덜 하다.국내 로봇업계 관계자는 “추후 로봇이 반려동물의 형태로 인간과 함께 보행하게 된다면, 디자인 측면에서 개와 고양이 등과 유사한 4족 보행 로봇이 진입 장벽을 낮출 수 있다”며 “4족 보행 로봇은 2족 보다는 안정적이면서 6족 이상 다족 보행 로봇보다 민첩한 방향전환이 가능하다는 장점이 있다”고 설명했다.이민우 기자 [email protected]
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K-기술력으로 만든 ‘4족 보행로봇’ 2021 로보월드에 등장
[산업일보]국내 기술로 만든 사족보행 로봇이 2021 로보월드(ROBOT WORLD)가 개최 중인 경기도 고양시 킨텍스 제1전시장 2홀에 전시 중이다.이 로봇은 감시, 정찰, 위험물 탐지 등의 방위산업 분야뿐만 아니라 안전 검사, 공장 내의 부품 이동 등에도 활용이 기대된다.이 로봇의 개발 기업인 (주)레이보우로보틱스(Rainbow Robotics)의 이석훈 선임연구원은 “자체 기술로 개발된 4족 보행로봇으로 다양한 분야에 적용할 수 있다.”며 “이 로봇은 복잡한 지형을 보행할 수 있는 보행 기술과 외부 충격에 강한 보행 제어 알고리즘을 특징으로, 가반하중은 3-4kg까지 가능하다.”고 말했다.이어 “현재 이 로봇은 개발을 진행 중으로, 전시장에 선보인 제품에는 라이다센서나 비전센서 등을 아직 탑재하지 않은 제품으로, 리모컨을 통해 사람이 조작해야 움직일 수 있다. 개발을 지속해 앞으로 1~2년 안에 연구실용을 비롯해 상용화 제품으로도 볼 수 있을 것으로 생각한다.”고 덧붙였다.이 회사는 인간형 이족보행 로봇 플랫폼을 연구해오면서 축적된 로봇 핵심 기술을 바탕으로 휴보(HUBO) 시리즈, 협동로봇 RB 시리즈, 의료용 로봇 등을 공급하고 있으며, 이번 전시회에는 4족 보행로봇과 함께 협동로봇을 함께 선보였다.한편, 27일부터 30일까지 개최 중인 2021 로보월드에서는 제조로봇을 비롯해 협동로봇을 적용한 스마트 제조 솔루션, 감속기, 그리퍼, 엑추에이터 등의 로봇 핵심 부품과 최근 폭넓게 활용되고 있는 물류로봇 등을 살펴볼 수 있다.
4족 보행 로봇 기술의 진화
4족 보행 로봇의 원조는 지난 1965년 GE가 미군의 위탁을 받아 개발한 ‘워킹 트럭(Walking Truck)’입니다.
사람이 로봇 안에 들어가 조작하는 거대한 탑승형 로봇인데, 아래 이미지를 보면 60년대 기술이라고 믿어지지 않을 정도로 탁월한 기량을 보여주고 있습니다. 로봇 몸체에 각종 배선이 치렁치렁 매달려 있지만 육중한 다리를 들어 나무들이 겹겹이 쌓여 있는 곳에 사뿐히 올라선 후 나무를 하나씩 발로 차면서 균형을 잡고 내려오는 모습이 인상적입니다.
워킹 트럭은 진흙에 빠진 지프 트럭을 발로 밀어붙여 빼내는 장면도 연출합니다. 조작도 비교적 쉬웠다고 합니다. 하지만 워킹 트럭은 유압 시스템 구동에 엄청난 기름을 소비하고 미군의 자금 지원이 계속 이뤄지지 않아 개발이 중단되고 말았습니다.
l 워킹 트럭 (출처: GE)
미군은 워킹 트럭 개발 중단에도 불구하고 4족 보행 로봇에 대한 관심의 끈은 놓지 않았습니다. 워킹 트럭이 개발된 지 40년가량 지난 후 미 국방부 산하 ‘방위고등 연구 계획국(DARPA)’은 보스턴 다이내믹스에 의뢰해 4족 보행 로봇인 ‘빅독(Big Dog)’의 개량 모델인 ‘LS3(Legged Squad Support System)’, 일명 ‘알파독‘을 개발하도록 했습니다. 하지만 알파독은 유압 시스템 구동 시 발생하는 큰 소음을 극복하지 못해 납품에 실패했습니다.
그럼에도 보스턴 다이내믹스의 4족 보행 로봇 기술은 향후 4족 보행 로봇에 대한 뜨거운 관심을 불러일으켰습니다. 로봇 과학자들이 4족 보행 로봇에 큰 관심을 쏟는 이유는 바퀴로 움직이는 로봇에 비해 험난한 지형을 돌파할 수 있는 잠재력이 크다고 보기 때문입니다.
치타, 개 등 4개의 다리를 갖고 있는 포유동물을 모사한 4족 보행 로봇이 기술적으로 완성된다면 머지않은 미래에 4족 보행 로봇이 재난 구조 현장이나 산업체의 인프라 시설에 투입돼 사람이 하기 힘든 임무를 대신 수행할 것으로 기대되고 있습니다. 예전에는 실패했지만 언젠가 군사용 로봇으로도 활용돼 전장에서 병사들의 개인 장비나 보급 물자를 운반하는 역할도 충분히 할 수 있을 것입니다.
진화하는 4족 보행 로봇
최근 다이내믹한 동작 구현이 가능하고 지능을 갖춘 슬림한 4족 보행 로봇이 속속 등장하면서 4족 보행 로봇의 상용화 전망은 점점 밝아지고 있습니다.
‘고스트 로보틱스(Ghost Robotics)’는 미국 펜실바니아 대학 박사과정 학생인 애빅 드(Avik De)와 개빈 케닐리(Gavin Kenneally)가 어떠한 지형도 돌파할 수 있는 전천후 보행 로봇을 구현하겠다는 비전을 갖고 지난 2015년 10월 공동으로 설립했습니다.
l 철망을 넘어가는 로봇 ‘미니토르 (출처: 고스트 로보틱스)
이 회사는 지난 2016년 계단을 오르고 철망으로 이뤄진 펜스를 타고 넘어가는 4족 보행 로봇 ‘미니토르(Minitaur)’를 선보였습니다. ‘미니토르’는 지면의 상태에 따라 보행 동작을 융통성 있게 바꿀 수 있으며 보행하기 어려운 곳은 점핑 방식으로 돌파합니다.
고스트 로보틱스는 펜스를 타고 넘는 4족 로봇 기술을 선보이면서 4족 보행 로봇 앞에 놓인 기술적인 장애물을 하나 치웠습니다. 고스트 로보틱스의 미니토르의 기술은 ‘고스트 스피릿(Ghost Spirit)’ 시리즈라는 휴대형 4족 보행 로봇 기술에 접목돼 올해 4분기부터 일반에 판매될 예정입니다.
노르웨이 오슬로 대학 로봇 과학자들이 개발한 4족 보행 로봇 ‘다이렛(DyRET, Dynamic Robot for Embodied Testing)’은 눈길을 걷는 법을 스스로 터득할 수 있습니다. 진화 알고리즘과 머신러닝 기술을 채택, 스스로 걷는 법을 학습할 수 있는 것이죠.
로봇은 자신이 경험하지 못한 새로운 지형, 이를테면 눈길을 만나면 스스로 극복할 수 있는 보행 방법을 배워야만 변화하는 환경에 적응할 수 있습니다. 눈길에선 기존의 보행 방법으로는 몸의 균형을 유지할 수 없는데 ‘다이렛’은 눈길도 큰 무리 없이 걸을 수 있습니다.
l 눈길을 걷는 다이렛 (출처: 오슬로 대학)
다이렛은 로봇이 지형에 맞게 다리의 길이를 수정할 수 있습니다. 오슬로대학 연구진은 “로봇이 점점 더 복잡하고 변화하는 환경에서 사용되기 때문에 로봇은 거기에 맞게 걷기 또는 행동 방식을 익히는 적응 능력을 갖춰야 한다.”라고 말합니다. 다이렛은 진화 알고리즘을 채택, 가능한 한 안정적이고 신속하게 움직일 수 있는 최선의 방법을 스스로 찾아낼 수 있습니다.
MIT ‘생체 모방 로봇 연구소(Biomimetic Robotics Laboratory)’ 김상배 교수가 새로 발표한 ‘치타 3(Cheetah 3)’ 로봇은 비전 카메라나 환경 센서 없이도 계단을 오를 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 시각 정보 없이 촉각 정보에만 의존해 계단을 오르거나 예상치 못한 장애물을 피할 수 있는 기술을 개발한 것입니다. 이는 마치 빛이 별로 없는 어두컴컴한 곳에서 사람이 촉감에 의존해 움직이는 것과 비슷한 원리입니다.
영국 옥스퍼드 대학 연구진도 4족 보행 로봇을 위한 인공지능 알고리즘을 개발했습니다. 이 인공지능 알고리즘은 경사가 급한 곳, 울퉁불퉁하게 지면이 고르지 않은 곳, 장애물이 곳곳에 위치한 곳 등 다양한 지형에서 빠르게 보행할 수 있도록 지원합니다.
이 인공지능 알고리즘은 가능한 착지 지점, 로봇의 충돌 위험 지점, 로봇 다리의 동작 공간 등을 고려해 착지 가능한 안내 경로를 제공하는데, 50 걸음 정도의 보행 계획을 7초의 시간 안에 제시할 수 있다고 합니다. 연구팀은 인공 지능 알고리즘을 활용해 평평한 지면, 경사가 심한 계단, 경사가 심한 지면, 울퉁불퉁한 지면 등에서 테스트를 진행한 결과 안정적인 보행 안내 계획을 제시하는 성과를 얻었습니다.
육중한 무게의 비행기를 끌거나 공중제비를 돌 수 있는 4족 보행 로봇도 4족 로봇의 기술적인 진화에 흥미로움을 더해줍니다. 이탈리아 공과대학(Italian Institute of Technology)은 보스턴 다이내믹스의 스팟미니와 유사한 모양의 4족 보행 로봇인 ‘하이Q리얼(HyQReal)’을 이용해 비행기를 끌어당기는 모습을 시연해 도전 정신을 대외에 과시했습니다.
l IIT의 하이큐리얼 (출처: IIT)
지난 2017년 11월 보스턴 다이나믹스의 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’가 뒤로 공중 제비를 도는 모습을 선보여 주목을 받은 바 있는데 이제는 4족 보행 로봇이 이런 아크로뱃 동작이 가능합니다. 김상배 MIT 교수는 올해 초 뒤로 공중제비를 돌 수 있는 ‘미니 치타’를 선보였습니다. 4족 보행 로봇 가운데선 처음으로 이 같은 동작을 구현했다고 합니다.
l MIT 미니 치타 (출처: MIT)
중국 항저우에 위치한 로봇 스타트업 ‘유니트리 로보틱스(Unitree Robotics: 杭州宇树科技有限公司)도 최근 뒤로 공중 제비를 돌 수 있는 4족 보행 로봇 ’에일리언고(AlienGo)’를 발표했습니다.
인공지능을 탑재한 4족 보행 로봇
MIT 김상배 교수가 지난 2017년 처음으로 선보인 ’치타 3’는 시속 30마일의 속도로 달릴 수 있습니다. 그런데 치타 3가 기존의 치타와 크게 다른 점은 아마존의 음성인식 인공지능인 ‘에코 닷(Echo Dot)’을 탑재했다는 사실입니다. 에코 닷을 탑재하면서 치타는 아마존의 인공지능 알렉사를 활용해 음성으로 명령을 내릴 수 있게 되었습니다. 4족 보행 로봇은 클라우드에 있는 자원을 충분히 활용할 수 있다면 로봇의 지능화는 더욱 진전될 것입니다.
김 교수는 후쿠시마 원전 사고 현장과 같은 실제 재난 현장에서 사람 대신 로봇이 들어가 수색과 구조 활동을 펼치는 것을 목표로 하고 있습니다. 구조견도 오랫동안 훈련을 받으면 사람의 말을 알아듣는데 4족 보행 로봇도 앞으로는 사람의 말을 알아들을 정도로 지능이 높아질 것입니다.
실제로 머신러닝 기술을 이용해 4족 보행 로봇이 사람의 말을 알아들을 수 있는 로봇 기술을 연구하려는 로봇과학자들의 시도는 계속 이뤄지고 있습니다.
지난 8월 미국 ‘플로리다 아틀란틱 대학(FAU: Florida Atlantic University)’ 산하 ‘기계 인식•인지 로보틱스연구소(MPCR:Machine Perception and Cognitive Robotics Laboratory)의 로봇 과학자들은 사람의 음성 명령을 인식하고 학습 능력을 갖춘 4족 보행 로봇 ’아스트로(Astro)’를 개발했습니다.
l 아스트로 (출처: FAU)
아스트로는 독일 견종인 ‘도베르만 핀셔(Doberman pinscher)’의 얼굴 모습을 하고 있습니다. 3D 프린터로 얼굴을 만들었다고 합니다. 아스트로는 GPU 전문 업체인 엔비디아의 ‘젯슨 TX2’ 모듈을 탑재, 4테라플롭스의 연산 능력을 갖추고 있습니다.
이 로봇은 사람이 음성으로 “앉아”, “앞으로 가”, “제자리에 서” 등 명령을 내리면 그때로 따라 합니다. FAU의 로봇과학자들은 심층 신경망 기술을 접목해 아스트로 가 스스로 학습할 수 있는 능력을 갖추도록 했습니다. 학습하는 시간이 늘어날수록 사람들의 음성 명령어를 더 많이 이해할 수 있습니다.
연구진은 앞으로 아스트로를 여러 나라의 말을 이해하고 사람의 손동작에도 반응할 수 있는 로봇으로 훈련시키겠다는 생각입니다. 이 로봇은 미래에 위험 물질 탐지, 장애인을 위한 안내견, 인명 구조 업무 등에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.
산업화는 언제쯤 가능할까?
1965년 GE가 워킹 트럭 개발에 도전한 이후 4족 보행 로봇 기술은 60여 년간 꾸준한 기술적인 진보를 이뤄냈습니다. 하지만 상용화를 위한 발걸음은 더디기만 합니다. 그만큼 로봇 기술이 실제 현장에 적용되는 데는 지난한 기술 축적 과정과 시간이 필요하다는 점을 잘 말해주고 있습니다.
l 애니멀 C (출처: 애니보틱스)
그렇다고 해서 4족 보행 로봇의 상업화가 결코 요원한 일은 아닙니다. 보스턴 다이내믹스를 인수한 일본 소프트뱅크는 자회사인 소프트뱅크 로보틱스를 중심으로 건설 업체 등에 ‘스팟미니(Spot Mini)’를 공급한다는 계획하에 건설 업체와 이미 실증 실험을 진행했으며, 스위스 취리히 연방공대(ETH Zurich)에서 스핀오프한 로봇 스타트업인 ‘애니보틱스(Anybotics)’는 산업 현장에 본격 공급하기 위해 기존의 애니멀 로봇을 업그레이드한 새로운 4족 보행 로봇 플랫폼인 ‘애니멀 C(ANYmal C)’를 최근 발표했습니다.
상용화를 겨냥해 기존 모델에 비해 한층 세련된 디자인과 색상을 채택하고 있으며 슬림해진 게 특징입니다. 이미 애니보틱스는 지난해 하반기 네덜란드 전력회사인 테넷(TenneT)과 제휴해 북해 해양 플랫폼에서 애니멀 로봇을 활용한 인프라 점검 활동을 벌인 적이 있습니다.
l 4족 보행 로봇 ‘라이카고’ (출처: 유니트리 로보틱스)
4족 보행 로봇 분야에서 최근 중국 업체인 ‘유니트리 로보틱스(Unitree Robotics:杭州宇树科技有限公司)’가 주목할만한 움직임을 보이고 있습니다. 창업자인 싱 왕(Xing Wang)은 보스턴 다이내믹스의 CEO인 ‘마크 레이버트(Marc Raibert)’의 열렬한 팬으로 알려져 있는데 상하이 대학 대학원 재학 시절 처음으로 4족 보행 로봇인 ‘엑스독(XDog)’을 개발한 이후 4족 보행 로봇 기술 개발에 온 힘을 기울이고 있습니다.
처음에는 보스턴 다이내믹스의 4족 보행 로봇 기술을 흉내내는 수준에 그쳤지만 최근에 공중 제비를 돌 수 있는 ‘에일리언고(AlienGo)’를 내놓는 등 기술적으로 한층 성숙된 모습을 보이고 있습니다.
올 1월 일본에서 열린 국제로봇전시회인 ‘제3회 로보덱스’에도 ’라이카고(Laikago)‘를 출품하고 현지법인과 제휴관계를 맺는 등 일본 등 해외 시장 진출에도 힘을 쏟고 있습니다. 이 같은 로봇산업계의 노력이 이어지면서 머지않은 미래에 4족 보행 로봇이 실제 우리 곁으로 성큼 다가올 것입니다.
글 l 장길수 l 로봇신문 기자
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[논문]새로운 형태의 4족 보행 로봇
초록
기존의 4족 보행 로봇에서의 다리 부착 위치는 말, 사자 등의 동물에서 볼 수 있는 것과 같은 형태로서 사람들에게 익숙한 형태이기 때문에 외관상 자연스러우나 보행의 안정성, 보행의 속도 등 보행의 관점에서는 비효율적인 측면이 있다. 본 논문에서는 자연계에는 존재하지 않는 형태로서 보행이 효율적으로 이루어지도록 네 다리를 몸체에 부착한 형태의 4족 보행 로봇에 대하여 기술한다. 제안된 4족 보행 로봇은 로봇의 진행 방향에 대하여 좌우 다리와 전후다리를 갖는다. 일반적인 구조의 4족 보행 로봇은 정적인 보행을 하기 위하여 항상 세 다리가 지면에 닿아야하고 로봇의 무게 중심을 로봇 진행 방향에 대하여 좌우로 이동시켜주어야 한다. 또한 보행 속도를 높이기 위해서는 두 다리만 동시에 지면에 닿는 동적인 보행을 수행하여야 하는데 이는 제어하기가 쉽지 않고 사용된 모터의 특성에 따라서는 동적인 제어가 불가능할 수도 있다. 반면 제안된 로봇은 정적인 보행에서도 두 다리를 동시에 이동할 수 있어 보행의 안정성과 효율성을 크게 향상시켰다.
중국산 4족 보행 로봇의 ‘가격 공세’
▲ 웨이란의 알파독이 계단을 오르고 있다.(사진=웨이란) “7만 4500 달러 vs 2400 달러” 비슷한 외양을 하고 있는 제품인데, 가격 차이가 이렇게 심하다면 당신은 어떤 상품을 구입하겠는가. 싼 제품을 냉큼 구매할 것인가, 아니면 “싼게 비지떡이지”라며 좀 늦더라도 고가의 제품을 신중하게 구입할 것인가. 일반적인 소비자 상품이라면 소비자들이 이것저것 따져가면서 제품 구매를 결정하겠지만 아직 실제 현장에서 검증이 확실히 되지 않은 고가의 로봇을 구입하는 것이라면 상당히 망설여질 수밖에 없다. 앞서 소개한 7만 4500 달러짜리 제품은 보스톤 다이나믹스의 4족 보행 로봇 ‘스팟’이다. 그렇다면 2400 달러 로봇은 어느 회사 제품일까. 2400달러 로봇은 중국 난징에 위치한 로봇 스타트업 ‘웨이란(WEILAN·蔚蓝科技)’이 내놓은 4족 보행 로봇 ‘알파독(Alphadog)’이다. 알파독이란 제품명도 원래는 보스턴 다이나믹스의 국방용(4족 보행) 로봇의 이름이었다. 스팟과 알파독을 단순 비교할 수는 없다. 보스턴 다이나믹스는 올해 2월 스팟 엔터프라이즈, 스팟 암 등 스팟의 새로운 라인업을 발표했다. 스팟 엔터프라이즈는 자율 도킹 및 충전 기능을 갖춰 종전 제품보다 많은 시간 작업을 할 수 있으며, 스팟 암은 로봇팔을 장착해 조작성이 크게 개선됐다. 스팟 스카우트는 원격지에서 로봇을 조작하는 게 가능하다. 어떤 모델을 선택하느냐에 따라 구입 가격은 차이가 날 수밖에 없다. 그렇다고 하더라도 모델에 상관없이 아주 비싼 가격을 지불하고 구입할 수밖에 없는 게 현재 상황이다. 보스턴 다이나믹스의 스팟은 그동안 유튜브 등 각종 홍보 채널을 통해 다양한 능력을 보여주면서 유명세를 탔다. 게다가 현대자동차그룹이 보스턴 다이나믹스를 인수하면서 관심은 더욱 증폭되고 있다. 중국 로봇 기업 웨이란은 작년 하반기 2세대 4족 로봇 ‘알파독 E400L(AlphaDogE400L)’ 등 신제품을 발표했다. 이 로봇은 초당 최고 4m 속도로 보행하며, 최대 10kg 하중을 부담할 수 있다. 이전 버전인 알파독 E300 보다 두 배 이상 성능이 개선됐다. 특히 배터리 용량이 늘어나면서 지속 작동시간도 5시간으로 좋아졌다고 한다. 가격은 E400L이 2만 7690 달러이며 E300은 1만 8690 달러다. 입문용 제품인 C100은 5690달러, C200은 1만 2690달러다. 이 가격이 회사 공식 가격인 셈인데 기즈모차이나’에 따르면 웨이란의 알파독은 최근 중국에서 2400달러(약 270만 원. 1만 6천 위안)에 팔리고 있다. 회사 측은 알파독이 출시 한달만에 1800대 이상 판매되었다고 소개했다. 1800대 이상 판매된 것이 사실이라면 중국내 로봇 시장에선 상당히 파란을 일으키고 있는 셈이다. 웨이란보다 훨씬 먼저 우리에게 알려진 또 다른 중국 로봇기업인 유니트리 로보틱스(Unitree Robotics:宇树科技)는 지난 2020년 미국 CES에 4족 보행 로봇 ‘유니트리 A1’을 발표했는데 이 제품의 가격은 1만 달러다. 이 모델로 중국에서 상당한 주문량을 기록하고 있는 것으로 알려지고 있다. 4족 보행 로봇은 최근 시설 경비 및 모니터링, 인프라 점검 등 다양한 용도로 활용되기 시작했다. 아직은 시장 진입 초입단계다. 하지만 라이더, 카메라 등 첨단 장비를 탑재하고 5G 이동통신과 고성능 배터리 기술 등이 결합되면서 성능이 하루가 다르게 발전하고 있다. 다만 유니트리 로보틱스와 웨이란의 사례에서 볼 수 있듯이 4족 보행 로봇 시장은 개화되기도 전에 가격 경쟁의 문턱에 성큼 와 있는 상황이 되었다. 중국 로봇기업들은 풍부한 내수 시장을 기반으로 4족 보행 로봇을 파격적인 가격에 내놓고 있어 향후 4족 보행 로봇 시장에서 큰 영향을 미칠 전망이다. 고가의 4족 보행 로봇을 상대적으로 저렴한 가격에 구매할 수 있다는 점에서 긍정적인 측면이 있지만 이제 막 4족 보행 로봇에 관심을 갖기 시작한 국내 로봇기업들에게는 분명히 큰 부담으로 작용할 것이다. 본격적인 경쟁을 펼쳐보기도 전에 중국 로봇기업들의 가격 공세를 염두에 두지 않을 수 없는 상황이 벌어지고 있다.
활동 무대 넓히는 4족 보행 로봇개 ‘스폿’…이번엔 석유 시추 현장에
올해 안 노르웨이 해상유전에 배치
폭발, 화재 등 안전사고 높은 시설
카메라·센서로 가스 누출 가려내
석유시추시설에 투입될 로봇개 스팟. 아케르 비피 제공
지난해 가을부터 현장에 투입되기 시작한 미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 4족보행 로봇개 스팟(Spot)의 활동 무대가 속속 확장되고 있다. 도심 빌딩 건축 현장에서 시작해 경찰 폭발물처리반을 거쳐 이번엔 석유 시추시설에 배치될 것으로 보인다.
석유굴착 현장은 위험한 작업장으로 정평이 나 있다. 석유나 가스 추출 도중에 폭발이나 화재, 오작동 사고가 일어날 수 있기 때문이다. 미국 노동부 집계에 따르면 2011년 한 해에만 112명이 숨졌다. 따라서 석유시추 현장은 로봇을 투입하거나 자동화 시스템을 적용하는 데 적합한 곳으로 꼽혀왔다.
노르웨이의 석유 개발업체 아케르 비피(Aker BP)와 인공지능 소프트웨어 업체 코그나이트(Cognite)는 최근 로봇개 스팟을 올해 안에 노르웨이해 스카르브(Skarv) 해상유전 시설에 투입하기로 했다고 발표했다. 스팟의 임무는 시추 현장을 순찰하면서 카메라와 음향 센서 등을 이용해 가스가 누출되는지 여부를 탐지하고, 이와 관련한 데이터를 클라우드 네트워크에 보내는 것이다. 두 회사는 제휴를 결정하기에 앞서 스팟이 모의 석유가스 시추시설에서 자유롭게 순찰 활동을 할 수 있는 능력이 있는지 테스트했다.
카메라와 센서로 가스 누출 여부를 탐지하는 로봇개 스팟.
아케르 비피는 보도자료를 통해 “모든 업무를 디지털화해 생산성과 품질, 안전성을 높이는 것이 우리의 비전”이라며 “해상 로봇의 잠재력이 우리의 디지털 여정을 밀어줄 것”이라고 밝혔다.
대외적으로 밝혀진 스팟의 현장 투입은 이번이 세번째다. 첫 현장은 지난해 여름 공개된 미국 샌프란시스코공항 터미널 공사장이었다. 이어 11월엔 매서추세츠주 폭발물처리반에 배치돼 위험한 장소에서 경찰관 대신 원격 감시 임무를 부여받은 사실이 밝혀졌다. 그러나 원격 감시 임무가 경찰에 의해 악용될 가능성이 있다는 점 때문에 논란의 대상이 되기도 했다. 보스턴다이내믹스는 2020년 중반까지 1000대의 스팟을 제작할 계획이다.
스팟은 2015년 처음 선보인 이후 장애물 피하기, 계단 오르내리기, 발로 차도 쓰러지지 않기, 문 열고 닫기, 쓰레기 버리기, 캔맥주 전달하기, 음악에 맞춰 춤추기 등 다양한 동작 능력을 추가해 왔다. 스팟은 한 번 충전에 90분 동안 초속 1.6m의 속도로 움직일 수 있다.
미국 MIT의 로봇공학 교수 마크 레이버트(Marc Raibert) 박사가 2002년 창업한 보스턴 다이내믹스는 초기엔 미국 국방부와 군사용 로봇 개발 프로젝트에 치중하다 구글을 거쳐 2017년 손정의 회장이 이끄는 소프트뱅크에 인수된 이후 로봇 상품화에 적극 나서고 있다.
곽노필 선임기자 [email protected]
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