"장애물 만나도 걱정 없이 이동"…사람처럼 움직이는 로봇 ‘현실화’

KAIST- 유로보틱스, 사족보행 로봇 제어기술 ‘드림워크++’ 개발 시각정보 기반 지형 인지 후 보행전략 조정.. 재난, 산업현장 등 활용 시각 정보 없이 카메라나 라이다(LiDAR) 센서를 통해 주변 환경을 인식하고 스스로 판단해 걷는 사족보행 로봇기술이 개발됐다. 재난, 산업시설, 산림 등 기존 바퀴형 로봇이 접근하기 어려운 환경에 활용할 수 있는 휠-족형 로봇과 휴머노이드 로봇 등 다양한 로봇 플랫폼으로 활용도를 넓혀 갈 것으로 기대된다. KAIST는 명현 전기및전자공학부 교수 연구팀이 연구실 창업기업인 유로보틱스와 공동으로 시각 정보를 기반으로 지형을 인지해 실시간으로 보행 전략을 조정하는 사족보행 로봇 제어기술 '드림워크++'를 개발했다고 12일 밝혔다. 이번에 개발된 드림워크++는 관절 엔코더와 관성 센서 등 자기수용 감각과 함께 카메라·라이다 기반의 외수용 감각을 융합해 로봇이 장애물을 사전에 인지하고 선제적으로 보행 전략을 조정할 수 있다. 연구팀은 다중 감각 강화학습 구조를 적용해 주변 환경을 이해하고 판단하는 인지 기반 보행이 가능하도록 설계했고, 경량 연산 기반으로 실시간 제어도 가능하게 구현했다.드림워크++는 각종 실험을 통해 우수한 성능을 발휘했다. 계단 주행 실험에서 50개 계단 코스를 단 35초 만에 완주해 블라인드 보행 제어기와 상용 인지형 제어기 성능을 모두 능가했다. 급경사 환경에서는 훈련조건(10도)보다 3.5배 가파른 35도 경사면을 안정적으로 등반했다. 다양한 장애물 상황에서도 별도 경로 계획 없이 효율적인 경로를 스스로 선택하는 등 학습 기반의 높은 인지 능력을 보였고, 불확실한 낙차 환경에서는 자발적으로 멈춰 지면을 탐색한 뒤 이동하는 '탐색 행동'도 수행했다. 2.5㎏의 탑재물을 실은 상태에서 로봇 높이를 넘는 41㎝ 장애물을 극복하는 등 높은 민첩성도 입증했다. 명현 교수는 "로봇이 단순히 움직이는 수준을 넘어 주변 환경을 이해하고 스스로 판단하는 단계로 발전했음을 보여준다"며 "앞으로 다양한 실제 환경에서 활용 가능한 지능형 이동 기술로 확장해 나갈 것"이라고 밝혔다. 연구결과는 로보틱스 저널 'IEEE 트랜스잭션 온 로보틱스' 2월에 게재됐다. 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr