日 도쿄대, 와이어 활용 차세대 로봇 플랫폼 개발

▲ 와이어 구동방식의 -바퀴-다리 로봇 (사진=도쿄대)

일본 도쿄대 연구팀이 '바퀴 달린 다리'와 '와이어 구동' 기술을 결합해 이동과 작업 수행을 동시에 구현하는 차세대 로봇 플랫폼을 개발했다.

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기존 '바퀴-다리 로봇(Wheeled-legged robots)'이 로봇이 이동 기능에만 집중했던 것과 달리 다리를 ‘팔’처럼 활용하면서 구조 작업과 도구 활용 작업을 수행할 수 있다.

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도쿄대 산하 'JSK로봇연구실'은 최근 출판 전 논문 공개 사이트인 '아카이브(arXiv)'를 통해 새로운 로봇 플래폼인 ‘위서스(WiXus)’를 공개했다. (논문 제목=WiXus: A Wheeled-Legged Robot with Wire-Driven Environmental Utilizing to Integrate Mobility and Manipulation)

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위서스는 바퀴-다리 기반 이동 시스템과 외부 환경을 활용하는 와이어 구동 메커니즘을 융합한 것이 특징이다. 연구팀은 “기존 바퀴-다리 로봇은 이동에 특화돼 있지만, 다리를 다른 용도로 활용하는데 어려웠다”며 “외부 지지 시스템을 활용해 다리를 이동 역할에서 해방시키는 것이 핵심 아이디어”라고 설명했다.

▲로봇의 다자인 (자료=도쿄대)

위서스는 평지에서 바퀴와 다리를 함께 사용해 빠르게 이동할 수 있다. 이 로봇은 여기서 한발 더 나아가 외부에 설치된 와이어를 이용해 몸체를 지지하면서 절벽 등반과 같은 3차원 이동을 수행할 수 있다. 와이어에 몸체를 매단 상태에서는 다리를 팔처럼 활용해 물체를 조작하거나 도구를 사용할 수 있다.

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연구팀은 실험을 통해 위서스가 강아지 인형을 구조 대상으로 집어 옮기는 작업을 수행하는 모습을 시연했다. 또 전지가위를 이용해 사과 모형을 수확하는 작업에도 성공했다.

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연구팀은 이번 연구가 향후 재난 구조, 산업 현장 유지보수, 고위험 환경 작업 등에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 외부 환경을 적극 활용하는 와이어 구동 방식이 로봇 설계의 새로운 방향성을 제시할 수 있다고 강조했다.

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또한 기존 휴머노이드나 4족보행 로봇이 이동과 조작 기능을 동시에 구현하기 위해 복잡한 하드웨어를 추가하는 방식인데 반해 위서스는 외부 환경을 활용해 상대적으로 단순한 구조로 작업 능력을 확장했다는 점에서 차별화된다고 주장했다.

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연구팀은 “와이어 구동을 통한 환경 활용은 바퀴-다리 로봇의 운용 영역을 크게 확장할 수 있는 새로운 설계 원리”라며 “향후 보다 다양한 작업 환경에서 응용 가능성을 검증할 계획”이라고 밝혔다.

 

백승일 기자 robot3@irobotnews.com

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