베트남 다낭과학기술대, 복잡한 환경에서 역동적 동작 가능한 볼봇 개발

 

 

 

 

 

베트남 다낭과학기술대 연구팀이 제한된 환경 또는 복잡한 환경에서도 역동적인 동작을 수행할 수 있는 볼봇(BallBot)을 개발했다고 11일 밝혔다.

 

다낭과학기술대 '아잉-둡 팜' 교수팀은 이번 연구 성과를 전문 학술지인 ‘기계적 시스템 역학에 관한 국제 저널(International Journal of Mechanical System Dynamics)‘에 발표했다.(논문 제목:Analysis of the parametric configuration impact on BallBot control performance)

 

연구팀에 따르면, 역동적이고 예측할 수 없는 환경에서 효과적으로 동작하는 볼봇의 능력이 중요해지고 있으나, 균형을 유지하면서 주변 환경을 탐색할 수 있는 볼봇을 개발하기위해선 로봇의 제어 성능을 좌우하는 매개변수의 구성을 최적화해야 한다.

 

다낭과학기술대 연구팀은 이번 연구 논문에서 볼봇의 수학적인 모델을 심층적으로 살펴보고, 균형과 안정성을 향상시키면서 동작을 세밀하게 조정할 수 있는 'LQR(Linear Quadratic Regulator) 컨트롤러'를 도입했다.

 

연구팀은 볼봇의 첨단 디자인 기능을 탐구하고, 로봇의 하드웨어를 개선해 4륜 역마우스볼 드라이브(four-wheel inverse mouse-ball drive)와 요 드라이브 메카니즘(yaw drive mechanism)을 추가했다. 새롭게 설계된 볼봇은 수직 축으로 360도 회전할 수 있으며, 제한된 환경이나 복잡한 환경에서도 높은 기동성을 유지할 수 있다고 연구팀은 소개했다. 볼봇은 정지 상태에 있을 경우 삼각대 메커니즘을 활용해 안정성을 보장한다. 이번 논문은 또한 볼봇이 균형을 맞추고 원활하게 탐색하는 능력의 핵심인 ’제어 아키텍처‘에 대해서도 다루고 있다.

 

연구팀은 볼봇이 정지 상태에서 동작 상태로 원활하게 전환하면서 미리 정해진 경로를 따를 수 있도록 하는 ’궤적 계획 알고리즘‘을 도입해 볼봇의 혁신을 꾀했다고 말했다. 이를 통해 볼봇은 사람과 역동적으로 상호작용할 수 있으며 인간 환경에서 볼봇을 매우 안정적이고 반응성이 높은 파트너로 자리매김했다고 설명했다.

 

연구팀은 보다 향상된 제어 전략을 통해 볼봇과 같은 로봇이 제조, 물류, 수색 및 구조 작업 등 정밀한 균형과 민첩성이 요구되는 산업이나 분야에서 중추적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

<저작권자 © 로봇신문사 무단전재 및 재배포금지>