"드릴 뚫고 골프공 굴리고"…아틀라스 '차세대 로봇 핸드' 보니

산업 현장 겨냥한 4지 기반 로봇 핸드 공개

(서울=연합인포맥스) 주동일 기자 = 현대자동차[005380]그룹 보스턴다이나믹스가 4개 손가락과 13개의 독립 관절 축을 갖춘 휴머노이드 로봇 '아틀라스'의 차세대 로봇 핸드를 선보이며 산업 로봇 시장을 정조준했다.

정교한 촉각 센서와 가상 환경 학습 기술을 결합한 신형 로봇 핸드는 드릴 작업부터 소형 부품 체결까지 가능해 휴머노이드의 실전 산업 현장 투입을 이끌 핵심 기술로 주목받고 있다.

3일 현대차그룹에 따르면 로봇 전문 계열사 보스턴다이나믹스는 최근 4개 손가락을 기반으로 한 차세대 로봇 핸드를 최초로 공개했다. 이번 발표는 실제 작업 현장에서 요구되는 연속적이고 복합적인 정교한 조작 성능을 선보였다는 점에서 큰 의미를 지닌다.

휴머노이드 로봇은 사람을 위해 설계된 작업 공간과 공구를 그대로 활용해야 하는 만큼, 로봇 핸드의 범용성과 유연성이 핵심 능력으로 평가받는다. 새로 공개된 핸드는 아틀라스와 결합해 정밀 조립뿐만 아니라 손안에 있는 물체를 재배치하는 기능까지 대폭 끌어올렸다.

차세대 로봇 핸드의 핵심은 엄지를 포함한 4개 손가락에 구현된 13 자유도(독립적인 관절 움직임) 기술이다.

4개 자유도를 지닌 엄지손가락은 다른 손가락과 함께 정교한 집기 동작을 수행한다. 나머지 3개 손가락은 각각 3개 자유도를 바탕으로 손가락을 벌리거나 끝단을 세밀하게 제어한다. 손끝과 손바닥에 압력 기반 촉각 센서를 촘촘히 배치해 물체가 접촉했을 때 발생하는 미세한 힘의 변화까지 감지하도록 했다.

시연에서 아틀라스는 드릴 비트를 집어 공구에 끼운 뒤 버튼을 눌러 나무에 구멍을 뚫는 고난도 작업을 가뿐히 처리했다. 작은 너트를 손끝으로 돌리고 조이는 정밀 작업뿐만 아니라 드럼 스틱을 손가락으로 회전시키거나 매끄러운 골프공 두 개를 손안에서 동시에 굴리는 등 재질과 마찰 특성이 다른 물체도 자유자재로 다뤘다.

손가락이 5개인 사람의 손과 달리 차세대 핸드에 4지 구조를 채택한 건 산업용 로봇 시장을 공략하기 위해서다. 실제로 4지 구조는 산업용 로봇 사례를 비교 분석해 설계 복잡도, 전력 소모, 비용 합리성, 내구성, 수리 용이성 측면에서 성능과 비용 효율을 최적화할 수 있다.

아틀라스 행동 조작 기술 개발을 총괄하는 알베르토 로드리게즈는 "엄지손가락의 개수부터 새끼손가락의 필요성까지 다양한 디자인을 검토했다"며 "실험, 시뮬레이션, 3D 프린팅 목업 등을 통해 최적의 설계 방식을 고민했고, 전체 팀 개발자들이 직접 새끼손가락을 고정한 채 하루 종일 근무한 결과 손가락 하나는 없어도 되겠다고 판단했다"고 설명했다.

조작 능력의 바탕에는 가상 환경에서 학습한 후 실제 로봇에 적용하는 '심투리얼' 방식과 강화학습이 있다. 시뮬레이션에서 모터 토크, 마찰력, 물체 형상, 외란 등 변수를 다양하게 변화해 실제 환경의 불확실성에 대응할 수 있도록 기술을 고도화했다.

아울러 현대차그룹의 산업 환경을 모사한 '로보틱스 메타플랜트 응용 센터(RMAC)'를 개소해 실제 제조 작업 데이터의 수집, 학습, 검증으로 이어지는 '데이터 플라이휠' 구축을 가속화하고 있다.

diju@yna.co.kr