[IF] 카메라 눈 없이 발 촉감으로 균형 잡는 로봇 '치타3' 개발

MIT 본관 계단을 올라가는 치타3. 카메라 대신 발바닥에 닿는 촉감으로 주변 상황을 인지하고 몸의 균형을 잡을 수 있다. /미 MIT

재미(在美) 한국인 과학자가 앞이 보이지 않아도 발에 닿는 촉감만으로 몸의 균형을 유지할 수 있는 로봇 개를 개발했다. 야간이나 조명이 없는 사고 현장에서도 로봇 개가 작업을 계속할 수 있게 된 것이다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 김상배 교수는 지난 5일 "장애물이 많은 길에서 카메라 없이 촉감에 의존해 몸의 균형을 유지할 수 있는 치타3를 개발했다"고 밝혔다. 치타3는 몸무게 40㎏의 네 다리 로봇이다. 시각장애인 안내견으로 인기가 높은 래브라도 리트리버만 한 크기이다. 김 교수팀은 이날 치타3를 옆에서 밀고 당겨도 바로 균형을 유지하는 모습을 공개했다. 치타3는 한 발을 들어 엘리베이터 버튼을 누르거나 1m 높이까지 점프도 할 수 있다.

연구진이 로봇에게 눈 대신 촉감을 부여한 것은 속도를 높이기 위해서이다. 김상배 교수는 "카메라로 주변 상황을 감지하면 자세를 정확하게 잡을 수 있지만 그 사이 이동속도는 느려진다"며 "촉감을 이용하면 예상치 못한 장애물을 만날 때 훨씬 빠르게 대응할 수 있다"고 말했다.

치타3는 접촉 감지 알고리즘으로 발을 바꿔야 할지, 아니면 그대로 디딜지 결정한다. 먼저 압력으로 물체의 강도를 감지한다. 딱딱한 땅이라면 발을 딛고 부서지기 쉬운 나뭇가지라면 발을 바꾸는 식이다. 또 자이로센서로 3차원 공간상의 위치를 감지하고 가속도 센서와 관절위치 센서로 몸이 어디로 기우는지 감지해 균형을 잡도록 한다.

모델 예측 통제 알고리즘은 외부에서 가해지는 힘에 따라 몸이 0.5초 뒤에 어떤 상태가 될지 예측한다. 치타3는 1초에 20번씩 이 알고리즘으로 몸 상태를 예측해 누가 밀거나 당겨도 실시간 대응이 가능하다고 연구진은 밝혔다.

김 교수는 "몸의 균형은 계속 촉감으로 유지하되 주변 환경까지 파악할 수 있도록 치타3에 카메라도 달 계획"이라며 "사람이 자신의 팔처럼 조종할 수 있는 로봇 팔도 개발해 치타에 장착하겠다"고 말했다.

이영완 과학전문기자(ywlee@chosun.com)

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