KAIST '스스로 판단' 보행 로봇 기술 개발

KAIST는 사람처럼 주변 환경을 스스로 인식해 움직임을 바꾸는 사족보행 로봇 제어 기술(사진) ‘드림워크++’를 개발했다고 12일 밝혔다. 연구 결과는 로보틱스 분야 최고 권위 학술지인 ‘IEEE 트랜잭션스 온 로보틱스’에 게재됐다.

명현 KAIST 전기및전자공학부 교수 연구팀과 연구실 창업기업 유로보틱스의 공동 연구로 개발된 기술의 핵심은 로봇이 ‘눈’과 ‘몸 감각’을 동시에 활용해 스스로 판단하며 걷는 것이다. 카메라와 라이다(LiDAR) 센서를 통해 주변 지형을 사전에 인식하고, 상황에 따라 보행 방식을 실시간으로 바꾸는 방식이다.

앞서 개발된 ‘드림워크’는 관절 센서와 관성 센서 등 내부 감각만으로 지형을 추정하는 ‘블라인드 보행’ 기술이었다. 장애물에 부딪힌 뒤에야 대응할 수 있다는 한계가 있다.

‘드림워크++’는 외부 감각을 활용해 이런 한계를 보완했다. 로봇이 장애물을 미리 인식하고 발을 디딜 위치까지 사전에 판단하는 ‘인지 기반 보행’을 구현한 것이다. 눈을 감고 걷던 로봇이 이제는 주변을 보며 계획적으로 움직이게 됐다는 의미다.

연구팀은 시각 정보와 신체 감각을 동시에 학습하는 ‘다중 감각 강화학습’ 구조를 설계했다. 또한 특정 센서에 오류가 발생하면 다른 감각으로 즉시 전환하는 기능을 추가해 안정성도 높였다. 해당 기술을 적용한 로봇은 계단 50개를 35초 만에 오르며 기존 기술을 뛰어넘는 성능을 입증했다.

유지희 기자 keephee@hankyung.com