한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 황보제민 교수 연구팀이 모래사장처럼 변형하는 지형에서도 민첩하게 보행할 수 있는 사족 로봇 제어기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

연구팀은 모래처럼 아주 작은 입자로 된 입상 물질로 이뤄진 지반에서 로봇 보행체가 받는 힘을 모델링하고 이를 사족 로봇에 시뮬레이션하는 기술을 개발했다.

KAIST 연구진은 기존 연구에서 밝혀진 입자에 가해지는 추가 질량의 효과를 고려하는 ‘지반 반력 모델’을 기반으로 로봇의 접촉에서 발생하는 힘을 예측하는 접촉 모델을 만들었다. 또 접촉으로 발생하는 힘을 시간에 따라 계산해 지형의 변화를 구현했다. 로봇이 실제로 걸으면서 측정한 데이터를 분석해 바닥의 특성을 예측하는 기능도 탑재했다.

이렇게 만들어진 보행 제어기는 사족보행 로봇 ‘라이보’에 탑재됐다. 라이보는 KAIST 연구진이 직접 개발한 사족보행 로봇이다.

연구팀이 직접 제작한 로봇 ‘라이보’는 발이 완전히 모래에 잠기는 해변 모래사장에서 최대 초속 3.03ｍ로 고속 보행을 선보였다. 추가 작업 없이 풀밭·육상 트랙·단단한 지면에서도 지반 특성에 적응해 안정적으로 주행했다.

에어매트리스에서 초당 약 90도에 이르는 회전을 안정적으로 수행했고, 갑작스럽게 지형이 부드러워지는 환경도 극복하며 빠른 적응력을 입증했다고 연구팀은 설명했다.

최수영 연구원은 “다양한 지반에서 우수한 성능을 보였을 뿐만 아니라 지형에 대한 사전 정보 없이 적용될 수 있다”며 “이번에 개발한 시뮬레이션과 학습 방법론은 다양한 보행 로봇이 극복할 수 있는 지형 범위를 넓혀 로봇이 실제 임무를 수행하는 데 이바지할 수 있을 것”이라고 말했다.

박정환 기자 pjh@ggilbo.com