[로봇] 로봇, 아치형 발로 사람 걸음을 훔치다 로봇AI

durus3.jpg » 두러스는 사람처럼 뒤꿈치로 땅을 디딘 뒤 앞꿈치로 땅을 차는 방식으로 걷는다. 유튜브 갈무리

 

뒤꿈치로 땅을 딛고, 앞꿈치로 땅을 찬다

 

사람처럼 허리를 쫙 펴고 두 발로 자연스럽게 걷는 로봇이 선을 보였다.
현재 우리가 볼 수 있는 대부분의 휴머노이드 로봇들은 허리를 약간 구부린 채 평발로 뚜벅 뚜벅 걷는다. 반면 최근 조지아공대 연구진이 개발한 두러스(DURUS)는 다리와 가슴을 쭉 펴고 사람처럼 걷는다. 발을 땅에 디딜 땐 뒤꿈치부터 딛고, 앞으로 전진할 땐 앞꿈치로 땅을 차면서 전진하는 방식이 사람과 똑같다. 신발을 신기면 영락없는 사람 발걸음이다. 공개된 동영상에는 310밀리미터 길이의 신발을 신은 로봇이 사람과 똑같은 걸음걸이를 선보인다. 아론 에임스 교수는 “두러스는 사람의 동작을 본땄기 때문에 단순히 평발을 가진 로봇보다 더 멀리, 더  빠르게 걸을 수 있다”고 말했다.
 

durus.jpg » 두러스는 길이 310밀리미터짜리 신발을 신었다. 조지아 공대 제공

 

그의 설명에 따르면 기존의 로봇들은 발을 들어올리고 내리는 단순한 알고리즘을 이용한다. 이에 따라 몸의 균형을 유지하기 위해 구부정한 모습을 취한다. 이는 사람과 같은 꼿꼿하고 우아한 걸음걸이와는 거리가 멀다. 또 앞으로 전진하는 데도 방해가 된다.

 

durus5.JPG » 두러스의 발바닥은 사람과 같은 아치형이다. 조지아공대 제공

 

사람과 같은 아치형 발바닥이 일을 냈다


연구진은 이를 피하기 위해 로봇의 발바닥을 평발이 아닌, 사람과  똑같은 아치형으로 만들었다. 나흘간 걷기 동작을 반복하며 알고리즘을 개선한 결과 놀라운 일이 벌어졌다. 로봇이 사람과 똑같이 뒤꿈치로 땅을 딛고, 앞꿈치로 땅을 차는 방식으로 걷기 시작한 것이다. 연구진은 발목과 발 사이에 스프링을 추가했다. 이 스프링은 뒤꿈치를 땅에 디딜 때 나오는 역학 에너지를 저장했다가 발을 들어 올리는 데 쓴다. 사람의 힘줄과 같은 역할을 하는 것이다. 이에 따라 걷기 운동의 효율성이 더 높아졌다.

 

durus4.jpg » 유튜브 갈무리

 

기존 휴머노이드보다 2배 효율

로봇의 동작 효율은 보통 운송비용이라는 개념으로 측정한다. 이는  물건을 어딘가로 이동시킬 때의 효율을 측정하는 방법인데, 로봇이 사용하는 힘과 로봇의 무게 및 속도를 비교해 계산한다. 운송비용 값이 높을수록 효율이 낮다는 걸 뜻한다. 연구진에 따르면 기존 휴머노이드 로봇 중 최대 효율을 가진 로봇의 운송비용은 3.0이다. 사람의 걷기 운송비용은 0.2다.  연구진이 개발한 두러스는 1.4다. 아직 사람한테는 크게 못미치지만 기존 휴머노이드보다는 효율이 2배 이상 높다.

 

 

에임스 교수는 “이제 시작일 뿐”이라며 다음 목표는 계단을 오르내리거나 평지를 달리는 것이라고 말했다. 그는 이번에 개발한 기술은 장애인들의 보철이나 외골격 로봇 같은 차세대 보조장치에 적용할 수 있을 것이라고 덧붙였다.

 

출처
http://www.futurity.org/humanoid-walks-shoes-1200912-2/?utm_source=Futurity+Today&utm_campaign=f5ce6b7ca3-July_13_20167_13_2016&utm_medium=email&utm_term=0_e34e8ee443-f5ce6b7ca3-206358181#modalVideo
http://www.news.gatech.edu/2016/07/12/robot-earns-its-shoes-walks-person
http://phys.org/news/2016-07-robot-person.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter
http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/durus-brings-humanlike-gait-and-fancy-shoes-to-hyperefficient-robots

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