태국 VISTEC, 쇠똥구리를 닮은 멀티태스킹 로봇 개발

 

 

자신보다 몇배나 큰 똥덩어리를 굴리면서 이동할 수 있는 쇠똥구리에서 영감을 받아, 물체를 굴리면서 이동할 수 있는 멀티태스킹 로봇이 개발됐다.

 

태국 비디아시리메디 과학기술원(VISTEC·Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology)과 남부덴마크대 포라메이트 마눈퐁 교수 연구팀은 쇠똥구리에서 영감을 받아 6개의 다리를 갖고 있는 멀티태스킹 로봇을 개발했다고 어드밴스드 사이언스뉴스가 12일 보도했다. 이번 연구에는 독일 킬대학 스타니슬라브 고르브 등 연구자도 참여했다. 연구팀은 이번 연구 성과를 ‘어드밴스드 사이언스’에 발표했다.(논문 제목:Nature's All-in-One: Multitasking Robots Inspired by Dung Beetles)

 

이 로봇은 쇠똥구리처럼 큰 공을 굴리면서 이동하는 멀티태스킹 능력을 갖췄다. 연구팀은 비대칭적인 생체역학 기반 이동 능력을 갖고 있는 대벌레(stick insect)에 관한 기존 연구를 바탕으로 이 쇠똥구리 로봇을 개발했다. 쇠똥구리가 자신의 무게의 몇 배에 달하는 물체를 밀면서도 정확하게 움직이는 방법을 연구함으로써 효율적인 에너지 사용, 균형, 조정에 대한 통찰을 발견했다.

 

마눈퐁 교수는 "소똥구리는 높은 공간 효율성으로 큰 물체를 운반할 수 있는 매력적인 동물이다. 쇠똥구리에서 영감을 받은 이 로봇은 물체를 굴리기를 위해 네개의 다리를 사용하고, 나머지 두 다리만 보행에 사용한다. 물리적 공간을 덜 차지하기 때문에 밀폐된 공간에서 효율적으로 작동한다"라고 말했다. 운반되는 물체의 부피에 비해 로봇은 매우 작은 바닥 공간만을 차지한다는 것이다.

 

연구팀은 "공의 다양한 형태, 무게, 지형 등 여러 조건에서 스톱 앤 고(stop-and-go) 동작 없이 역동적인 공 굴리기 동작을 구현하는 게 어려웠다. 로봇은 최소한의 감각 피드백으로 균형을 맞추고 자세를 조정해야 했다”고 말했다.

 

연구팀에 따르면, 기존의 생체 모방 로봇은 광범위한 감각 데이터와 여러 관절의 피드백 정보를 바탕으로, 머신러닝 모델에 의존해 보행 패턴을 개선하는 접근 방식을 갖고 있다. 이에 반해 이번에 개발한 쇠똥구리 로봇은 머신러닝에 의존하지 않고, 방향을 제어하는 두가지 신호(롤과 피치)와 생체역학적 다리에 의존해 개발됐다고 한다.

 

연구팀은 이 로봇 기술이 재난 구조 활동, 화성과 달 등 우주 공간에서의 건설 활동에 응용될 수 있을 것으로 기대했다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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