▲수직 사다리를 오르는 쿼드러플 로봇 (사진: 도쿄 메트로폴리탄 대학교)©AI타임스
▲수직 사다리를 오르는 4족보행 로봇 (사진: 도쿄 메트로폴리탄 대학교)©AI타임스

(AI타임스=윤광제 기자) 일본의 한 대학교 연구진이 사다리를 오를 수 있는 4족보행 로봇을 개발해 학계와 관계자들의 비상한 관심을 모으고 있다.

사람들은 통상 4족보행 로봇을 보면 개와 고양이 같은 네발 달린 동물과 비교하지 않을 수 없다. 지난 몇 년 동안 그러한 로봇들은 넘어지지 않고 걷는 것과 같은 아주 구체적인 상황에서 그들은 동물들의 생물학적 활동능력에 접근하기 시작했다. 그런데, 지난 주 ‘IROS 2019’에서 수직 사다리를 오를 수 있는 신개념의 4족보행 로봇이 공개됐다.

도쿄 메트로폴리탄 대학교 연구원들은 로봇의 자율적인 등반 행동을 일으키기 위해 반복적인 신경망을 사용해 사다리를 올르게 만들었다. 이 행동은 이 특정한 사다리를 위해 만들어졌지만, 연구원들은 로봇이 사전 훈련 없이 새로운 사다리를 오를 수 있도록 이 시스템을 일반화할 계획이다.

구글의 일상적인 검색은 수직 사다리를 오르는 것이 생물학적 네발 동물들에게 꽤 도전적인 것처럼 보이게 한다. 개들은 그것을 할 수 있지만, 보통은 수직이 아닌 각이 있는 사다리를 타고 올라가는 것을 볼 수 있다. 고양이는 개보다 조금 나은 상황이지만 그렇다 하더라도 수직 사다리는 고양이에게도 여전히 도전처럼 보인다. 특히 그들이 발톱으로 잡을 수 없는 상황이라면 더욱 그렇다. 문제는 사다리의 경사가 수직으로 늘어나면서 질량의 중심이 점점 더 가로대서 멀어지고, 가로대 위에 서 있는 것보다 적극적으로 가로대를 잡음으로써 자신의 몸무게를 늘려야 한다는 것인데, 이것은 단단히 잡는 시스템이 없는 동물들에게 문제가 된다.

사다리를 오르기 위해 4족보행 로봇에는 관성측정장치(IMU), 얼굴에는 비행시간 3D 카메라, 각 발톱에는 터치 센서와 힘 조절 센서를 장착하고 있다. 인텔 NUC 컴퓨터는 내부 센서(힘, 터치, IMU)의 입력 출력 신호를 관리하는 보조 컨트롤러로 사용되는 Arduino와 함께 주 제어 시스템 역할을 한다.

▲(사진: 도쿄 메트로폴리탄 대학교)©AI타임스
▲(사진: 도쿄 메트로폴리탄 대학교)©AI타임스

대부분의 4족보행 로봇은 강력하게 쥐는 시스템을 가지고 있지 않지만, 로봇에 그러한 시스템을 추가하는 것은 탐사를 위해서 꽤 유망한 아이디어로 보인다.

도쿄 메트로폴리탄 대학의 로봇 공학자들은 귀여운 작은 다리(7kg)를 만들었는데, 수직 난간이 없는 사다리를 완전히 자율적으로 오르기 위해 그 그립을 사용할 수 있다.

로봇공학자들은 첫 시연에서는 작동기 토크가 부족해서 실패했지만 5번의 시도 끝에 성공했다는 점을 주목하고 있다. 그들은 이 시스템을 향후 작업에서 고칠 계획이며, 사전 훈련 없이 새로운 사다리를 오를 수 있도록 시스템을 일반화할 계획이라고 밝혔다.