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2013년 10월 27일 일요일

인간 처럼 걷는 로봇 다리 - Amber 2



 텍사스 A&M 대학 (Texas A&M) 의 공학 연구팀이 개발 중인 인간형 이족 보행 로봇 앰버 (AMBER) 의 최신 영상이 공개되었습니다. 이미 세계 각국에서 개발 중인 이족 보행 로봇은 셀수 없을 만큼 많다고 할 수 있지만 앰버의 경우 실제 인간과 같은 방식으로 보행하는 로봇을 개발한다는 목표를 가지고 있습니다. 아직은 허리 아래 밖에 없기는 하지만 말이죠. 



(앰버를 테스트하는 텍사스 A&M 의 엔지니어들    Credit : Texas A&M )



(테스트 중인 Amber 2.0  Demonstration of human-like mulit-contact locomotion on the bipedal robot AMBER. In particular, as inspired by human-locomotion, the robot demonstrates three phases of walking throughout the walking gait characterized by changing contact points at the heel and toe. Furthermore, these changing contact points result in different three different types of actuation throughout the walking gait: full actuation, underactuation and over actuation. The end result is human-like locomotion on the robot.  )  



 동영상에서 볼 수 있듯이 앰버 2 는 단순히 보면 그냥 복잡하게 생긴 로봇 발 처럼 보입니다. 하지만 실제로는 사람의 다리와 발을 모방한 보행을 연구하는 로봇이라고 할 수 있습니다. 인간의 경우 사실 걷는데 있어 발의 구조와 기능이 매우 복잡하게 작동하게 됩니다. 


 우리는 발바닥으로 땅 위를 걷는 것이 아니라 발을 떼는 동작에서는 발가락과 발 앞쪽을 발을 땅에 붙이는 동작에서는 발 뒷굼치를 사용합니다. 이 때 땅에 닿는 부분은 사실 체중에 비해서 매우 좁은 부분에 불과하며 자칫 잘못하면 균형을 잃고 넘어지기 쉽상이지만 인간의 빠른 균형 감각과 정교한 근육과 관절의 움직임은 우리가 알지도 못하는 사이에 균형을 잡고 앞으로 걷거나 뛰게 만들 수 있습니다. 단순히 두발로 걷는 로봇이 아니라 사람처럼 걷는 로봇을 만들기 힘든 이유가 여기 있습니다.

 
 앰버 시리즈의 로봇은 최대한 사람의 움직임을 모방하기 위해 발 앞쪽에 해당하는 부분과 발 뒤꿈치에 해당하는 부분을 별도로 움직이게 만들었습니다. 또 각 관절의 모습도 가급적 인간과 비슷하게 만들었지만 실제로 인간 처럼 정교한 움직임을 하려면 아직은 연구가 더 필요한 상황입니다. 한가지 재미있는 것은 바로 이런 인간 다리와의 유사성 때문에 인간도 가끔 하는 실수 - 다리가 걸려 넘어지는 것- 가 이 로봇에서도 일어난다는 점입니다. (동영상 마지막 부분 참조)


 이전에 소개한 아틀라스 ( http://jjy0501.blogspot.kr/2013/10/atlas-update.html 참조) 역시 놀라운 수준의 이족보행과 균형 잡기가 가능하지만 실제 인간의 다리와는 조금 다른 구조를 하고 있습니다. 정말 인간 처럼 매우 다양한 동작과 효율적인 걷기가 가능한 다리를 인간이 창조하는 일은 쉽지 않은 일이겠죠. 하지만 기술의 발전을 보건데 언젠가는 가능한 일이 될 것 같은 느낌입니다. 


 참고   




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