UC버클리, 3D프린팅 모듈형 휴머노이드 로봇 '버클리 휴머노이드 라이트' 공개

▲UC버클리 공대 연구팀이 개발한 오픈소스 3D 프린팅 휴머노이드 로봇 플랫폼 ‘버클리 휴머노이드 라이트'

 

UC버클리 공대 연구팀이 누구나 쉽게 제작하고 커스터마이징할 수 있는 오픈소스 3D 프린팅 휴머노이드 로봇 플랫폼 ‘버클리 휴머노이드 라이트(Berkeley Humanoid Lite)’를 개발했다고 밝혔다. 이 로봇은 기존의 고가 상용 로봇과 달리, 하드웨어 비용 5000달러 이하로 제작할 수 있으며, 연구자와 학생, 취미 개발자 누구나 쉽게 접근 가능하다는 점에서 주목받고 있다.

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개발을 주도한 UC버클리 위펑 츠(Yufeng Chi) 박사과정 학생은 “대학 시절 직접 자신만의 휴머노이드를 만들어보고 싶었지만 액추에이터, 모터 등 고가의 부품과 통합의 어려움 때문에 실패했던 경험에서 출발했다”며, “이번 프로젝트의 목표는 누구나 쉽고 저렴하게 자신만의 휴머노이드 로봇을 만들 수 있도록 하는 것”이라고 밝혔다.

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연구팀에 따르면, 상업용 로봇은 완전히 제작된 로봇을 제공할 수 있지만, 하드웨어와 소프트웨어 설계의 독점적인 특성으로 인해 부품을 교체하거나 구성 요소를 수정하는 게 어렵다. 따라서 초보 수준의 공학자들은 커스터마이징을 실험하고 휴머노이드 기술의 경계를 넓힐 수 있는 기회가 제한된다.

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위펑 츠는 “일부 연구 프로젝트에선 첨단 로봇의 제작을 위해 멋진 CNC(컴퓨터 수치 제어) 장비에 접근할 수 있고 전자 장치에 맞춤형 PCB를 사용할 것으로 가정한다. 모든 장비를 갖춘 실험실에선 처음부터 로봇을 만드는 것이 가능할지 모르지만, 취미로 로봇을 만드는 사람이나 DIY를 하는 사람 등 많은 사람들에겐 불가능하다”고 말했다.

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버클리 휴머노이드 라이트는 모듈형 기어박스를 중심으로 설계됐으며, 대부분의 구조물은 데스크톱 형태의 3D 프린터로 출력할 수 있다. 특히 사이클로이드 기어(cycloidal gear) 구조를 채택해 내구성을 확보했으며, 실제 테스트에서도 파손 없이 다양한 작업을 수행했다.

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연구팀은 “사이클로이드 기어의 큰 장점은 기어의 톱니가 매우 크다는 점이다. 이는 기존 기어 시스템보다 더 넓은 표면적에 하중을 분산시켜 스트레스와 마모를 줄여준다"고 말했다.

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연구팀은 3D 프린팅 액추에이터의 내구성을 검증하기 위해 여러 측면에서 테스트를 진행했다. 연구팀은 “우리의 연구 결과, 3D 프린팅 액추에이터는 적어도 다른 액추에이터와 동등하거나 더 높은 수준의 작업과 기술을 달성하기 위한 허용 오차 범위 내에 있는 것으로 나타났다"고 말했다.

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연구팀은 지난 21일부터 25일까지 로스엔젤레스에서 열린 로봇 학회인 'RSS 2025(Robotics Science and Systems conference)에 논문을 발표했다.(논문 제목:Demonstrating Berkeley Humanoid Lite: An Open-source, Accessible, and Customizable 3D-printed Humanoid Robot)

 

▲UC버클리 공대 연구팀이 개발한 오픈소스 3D 프린팅 휴머노이드 로봇 플랫폼 ‘버클리 휴머노이드 라이트'

이 로봇의 신장은 약 1미터, 무게는 약 16kg이며, 초보자 기준으로도 약 일주일 내에 조립이 가능하다. 로봇 제어는 조이스틱 원격 조작 또는 강화학습 기반 보행 알고리즘을 통해 이루어진다.

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설계 도면(CAD), 회로도, 펌웨어, 제어 코드 등이 모두 오픈소스로 공개돼 있어 사용자는 이를 기반으로 원하는 기능을 추가하거나 부품을 교체할 수 있다. 실제로 온라인 커뮤니티에선 사용자가 직접 만든 파생 모델, 코드 수정 사례 등이 활발히 공유되고 있다.

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이 로봇은 간단한 물체 집기, 보행 동작 등을 수행할 수 있으며, 현재 보행 동작은 다소 어설프지만 시뮬레이션에서 학습한 움직임을 실제 로봇에 손쉽게 적용할 수 있는 구조를 갖췄다.

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기존 휴머노이드 로봇이 수만달러에 달하는 고가의 제품인데 반해 버클리 휴머노이드 라이트는 극적인 비용 절감과 자유로운 확장성을 통해 휴머노이드 로봇의 대중화 가능성을 보여주고 있다. 교육용 키트, 연구용 플랫폼, DIY 프로젝트 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

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UC 버클리 연구팀은 향후 다양한 부품 업그레이드와 커뮤니티 중심의 개발 확산을 통해 로봇의 완성도를 높이고, 궁극적으로 로봇 기술의 민주화를 이루겠다는 계획이다.

 

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