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[앵커]치타처럼 빠르게 달리면서 점프하는 치타 로봇, 기억하시는 분들 많으실 텐데요.당시에는 눈 역할을 하는 센서가 없어 장님 치타 로봇이었는데, 이를 보완해 자동으로 장애물을 인식하고 뛰어넘는 치타 로봇이 개발됐습니다.
이성규 기자입니다.
[기자]치타 로봇이 네 발로 뜁니다.
정면에 있는 27cm 높이의 장애물을 사뿐히 뛰어 넘습니다.
장애물의 높이를 올려도, 문제없습니다.
이번에는 연속해서 3개의 장애물을 넘습니다.
마치 살아있는 치타가눈앞의 장애물을 보고 뛰어넘는 것 같습니다.
치타 로봇의 눈 역할을 하는 레이저 센서가 장애물을 먼 거리에서 탐지해 정확한 거리를 계산합니다.
최대한 넘어지지 않고 장애물을 넘을 수 있는 계산을 100 밀리세컨드, 즉 10분의 1초 만에 해냅니다.
[김상배, 미 MIT 교수]\”컴퓨터가 (레이저 센서가) 측정한 데이터를 받으면 장애물까지의 거리 구보 방식을 최적화해요. 점프하기에 가장 최적 위치에 도달하도록 발걸음을 조정해요. 장애물 바로 앞에 도착하면 점프하는 동작을 찾아냅니다.\”
연구팀은 앞서 지난해 9월 점프하는 치타 로봇을 공개했습니다.
이때는 눈 역할을 하는 센서가 없어 전방을 인식하고 살피는 능력이 없었습니다.
이번에는 새로운 센서를 부착해, 자동으로 장애물을 인식하고 위치를 파악할 수 있도록 업그레이드했습니다.
한국인 과학자 연구팀이 중심이 돼 만든 이 치타 로봇은 사람을 보내기 위험한 재난재해 사고 현장에서 인명 구조 활동 등에 응용될 전망입니다.
YTN 사이언스 이성규[[email protected]]입니다.
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[영상] ‘미니 치타’ 로봇 9마리의 군무 – 한겨레
미국의 MIT가 연구용으로 개발중인 4족 보행 로봇 ‘미니 치타’가 새로운 볼거리를 선보였다. MIT 생체모방로봇기술연구소는 지난 3월 공중제비돌기를 …
Source: www.hani.co.kr
Date Published: 1/1/2021
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[카드뉴스] ‘치타’ 로봇이 달리고 뛰어넘는 이유 – 시사IN
네 다리의 로봇(4족 로봇)이 말이다. MIT ‘생체 모방 로봇연구소’를. 이끌고 있는 김상배 교수는. 4족 보행 로봇 ‘치타(Cheetah)’를 개발하는 …
Source: www.sisain.co.kr
Date Published: 9/6/2021
View: 1554
MIT ‘치타로봇’ 넘어뜨려도 곧장 회복하고 백플립까지 … – 헬로디디
치타로봇(치타3)은 세계적인 로봇공학자 김상배 MIT 기계공학부 부교수가 재난·재해 구호, 배달, 물류 등 산업 전 분야에 활용하기 위해 개발한 로봇이다.
Source: www.hellodd.com
Date Published: 9/11/2022
View: 1497
치타의 동작을 모사한 소프트 로봇 ‘리프(LEAP)’
치타의 달리는 동작에서 아이디어를 얻은 소프트 로봇이 개발됐다. 이 소프트 로봇은 이전 세대 소프트 로봇에 비해 딱딱한 지면이나 물속에서 훨씬 …
Source: www.irobotnews.com
Date Published: 1/19/2021
View: 7883
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- Author: YTN
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- Date Published: 2015. 6. 4.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=gyuvT9uM9Zs
치타 본뜬 가장 빠른 소프트 로봇 – Sciencetimes
치타는 육상에서 가장 빠른 동물로 알려져 있다. 과학자들은 이런 치타의 속도와 유연성을 로봇에도 적용하려는 시도를 해오며 괄목할 만한 성과를 올리고 있다.
최근 미국 노스캐롤라이나 주립대 연구팀은 치타의 생체역학에서 영감을 얻어 단단한 표면이나 물에서 전 세대 소프트 로봇보다 더 빠르게 움직일 수 있는 새로운 유형의 소프트 로봇을 개발했다.
과학저널 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 8일 자에 소개된 이 새로운 소프트 로봇은 물건을 섬세하게 움켜쥐거나, 무거운 물체도 들어 올릴 수 있다.
논문 교신저자인 노스캐롤라이나 주립대 기계 및 항공우주공학과 지에 인(Jie Yin) 조교수는 “지상에서 가장 빠른 치타는 척추의 굴곡에서 속도와 힘을 얻는다”고 설명하고, “이 점에 착안해 스프링으로 구동되는 ‘쌍안정성(bistable)’ 즉 두 가지 안정적 상태를 유지할 수 있는 척추를 가진 새로운 소프트 로봇을 만들었다”고 밝혔다. <관련 동영상>
기존 소프트 로봇보다 세 배 이상 빨라
이 로봇은 부드러운 실리콘으로 만들어진 내부 채널에 공기를 불어넣는 방식으로 두 가지 안정상태 사이를 빠르게 전환한다.
인 교수는 “두 상태 사이를 빠르게 전환시키면 상당한 양의 에너지가 방출돼 로봇이 재빠르게 지면에 힘을 가할 수 있다”며, “이를 통해 로봇의 발이 지면을 박차고 표면을 가로질러 달리게 된다”고 전했다.
인 교수에 따르면 이전의 소프트 로봇들은 발이나 몸체가 항상 지면에 붙어있어 기어 다니는 형태가 됨으로써 속도가 제한됐다는 것이다.
지금까지 가장 빠른 소프트 로봇은 평평하고 단단한 표면에서 초당 최대 몸길이(body lengths)의 0.8배 속도로 움직일 수 있었다.
이에 비해 ‘성능 증강을 위한 탄력 불안정성 활용(LEAP, Leveraging Elastic instabilities for Amplified Performance)’ 기법을 적용한 새로운 종류의 소프트 로봇은 약 3헤르츠(Hz)의 낮은 작동 주파수에서 초당 최대 몸길이의 2.7배 속도를 낼 수 있다.
경사로도 달려 올라가
새 로봇은 또한 가파른 경사도 달려 올라갈 수 있는 장점이 있다. 그러나 지면을 강한 힘으로 누를 수 없는 소프트 로봇들은 이것이 어렵거나 불가능하다.
이 ‘질주하는(galloping)’ 새 LEAP 로봇은 길이가 약 7㎝에 무게는 45g 정도다.
한편 이런 소프트 로봇에 비해 치타를 닮은 하드 로봇들은 덩치가 크며, 빠르고 안정적인 운동성에 무게를 두고 있다.
대표적인 치타 하드 로봇으로, 지난해 3월 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀이 선보인 네 발 달린 새 버전의 치타 하드 로봇은 무게 9㎏의 개 만한 크기로, 사람이 보통 걷는 속도보다 약 두 배 정도 빠르게 달리고 자유자재로 방향 전환을 할 수 있다.
특히 이 치타 로봇은 공중으로 뛰어올라 360도 공중제비를 돌 수 있고, 외부 힘에 의해 뒤집어지거나 쓰러져도 곧바로 다시 일어설 수 있을 만큼 뛰어난 안정성을 자랑한다. <관련 동영상>
달걀 움켜쥐고, 10kg 이상짜리 물체도 들어
이번 소프트 로봇 개발팀은 LEAP 설계로 소프트 로봇의 수영 속도도 향상시킬 수 있다는 사실을 입증했다. 로봇에 발이 아닌 지느러미를 부착해 초당 0.78 몸길이의 속도를 구현했다. 이전의 가장 빠른 수영 소프트 로봇의 속도는 0.7 몸길이였다.
인 교수는 “여러 로봇들이 협동해서 물체를 집게처럼 움켜쥐는 방법도 시연했다”고 말하고, “로봇이 가하는 힘을 조절함으로써 달걀처럼 섬세한 물체나, 무게가 10kg 이상 나가는 무거운 물건도 들어 올릴 수 있다”고 밝혔다.
연구팀은 이번 연구가 일종의 개념 증명(proof of concept)으로서, 앞으로 설계를 수정해 더욱 빠르고 강력한 LEAP 로봇을 만들 수 있을 것이라고 낙관했다.
인 교수는 “이 소프트 로봇의 응용이 가능한 분야는 속도가 필수적인 수색과 구조 기술 분야, 산업 제조 분야 등”이라며, “예를 들면 속도가 빠르면서도 부서지기 쉬운 물체를 다룰 수 있는 생산라인 로봇을 생각해 볼 수 있다”고 말했다.
연구팀은 민간 부문과 협력해 이 기술을 실제 현장에 통합할 수 있도록 문호를 열어놓고 있다.
(1885)
[영상] ‘미니 치타’ 로봇 9마리의 군무
미 MIT, 공중제비돌기 등 다양한 집단동작 선보여
모듈 설계로 부위별 교체 가능…감시 등 활용 기대
단체로 뒤로 공중제비돌기를 하고 있는 ‘미니 치타’ 로봇들. 유튜브 갈무리
미국의 MIT가 연구용으로 개발중인 4족 보행 로봇 ‘미니 치타’가 새로운 볼거리를 선보였다.
MIT 생체모방로봇기술연구소는 지난 3월 공중제비돌기를 선보인 데 이어 최근 ‘미니 치타’ 9마리가 잔디밭에서 다양한 집단 동작을 연출하는 동영상을 공개했다.
축구공을 다리 사이에 넣고 드리블 하는 모습.
동영상을 보면 9마리의 로봇은 축구공 드리블, 뒤로 공중제비돌기, 몸 비틀기, 제자리 뛰기, 푸시업 등과 함께 넘어졌다가도 오뚝이처럼 일어나는 동작을 선보이는가 하면, 일렬횡대나 원 모양으로 열을 지어보기도 한다. 공중제비돌기 묘기는 미국 보스턴 다이내믹스의 휴머노이드 로봇 아틀라스가 먼저 재주를 뽐낸 바 있으나, 4족보행 로봇에선 미니 치타가 처음이다. 게임 컨트롤러와 비슷한 모양의 원격 조종기로 연출한 것들이지만 수준급의 동작 능력을 보여준다.
일렬횡대로 늘어선 미니 치타.
미니 치타는 무게 9kg으로 12개의 전기 모터로 움직이며 이동 속도는 시속 10km(초당 2.5미터)다. MIT 생체모방기술연구소 소장인 김상배 교수는 전기전자 전문미디어 〈IEEE스펙트럼〉과의 인터뷰에서 “9kg은 작지도 크지도 않은 완벽한 크기”라며 “점프, 착지 때의 충격도 흡수할 수 있다”고 말한 바 있다. 미니 치타는 모듈 방식으로 구성돼 있는 게 특징이다. 따라서 망가지거나 고장나더라도 로봇 전체가 아닌 해당 부위만 새 것으로 교체하면 된다. 이는 4족보행 로봇이 다양한 환경에서 해결해야 할 문제들을 연구하는 데 적합하다고 연구진은 설명한다.
보스턴 다이내믹스는 앞서 4족보행 로봇 ‘미니 스팟’을 지난 9월부터 기업들을 대상으로 리스 방식으로 판매하기 시작했다. 이는 배터리, 모터, 센서 기술이 성숙해지면서 4족보행 로봇을 실제 현장에 투입할 수 있는 단계에 들어섰음을 시사한다. 이런 유형의 로봇은 우선은 특정 시설이나 장소 감시처럼 사람을 쓰는 것보다 비용이 덜 들고 안전한 분야에 유용할 것으로 보인다. 앞으로 자율보행 능력 등이 보강되면 소량의 짐 배달이나 순찰용으로도 쓰일 수 있을 것으로 보인다.
곽노필 선임기자 [email protected]
*영상은 인터넷 한겨레에서 보실 수 있습니다.
https://www.hani.co.kr/arti/science/technology/916552.html
[카드뉴스] ‘치타’ 로봇이 달리고 뛰어넘는 이유
‘치타 3’ 로봇은
빠르게 달리며
방향도 알아서 바꾼다.
로봇이 달리고 뛰어넘으며
텀블링을 하도록 만드는 것에는
어떤 의미가 있을까?
더욱이
인간처럼 두 다리를 가진
휴머노이드(2족 로봇)가 아니라
네 다리의 로봇(4족 로봇)이 말이다.
MIT ‘생체 모방 로봇연구소’를
이끌고 있는 김상배 교수는
4족 보행 로봇 ‘치타(Cheetah)’를 개발하는 이유를 이렇게 말한다.
“사람들이 좋아하는 휴머노이드는
유감스럽게도 잘 이동하지 못합니다.
지상에 살고 있는 동물 중 대다수가
네발을 갖고 있고, 이동 능력도 인간보다
훨씬 우월합니다.
다양한 지형을 돌아다니고
재난 구조 등에 투입되는 로봇에겐
네발이 최적이라고 봅니다.”
“2019년 현재, 대다수 로봇이
바퀴나 볼을 달고 굴러갑니다.
이들 로봇은 평지에서는
안정적으로 이동할 수 있지만,
높거나 낮은 곳에서는 이동하기가 힘들고
계단에서는 더욱 어렵습니다.”
“이러한 바퀴의 한계를 넘기 위해서는
다리를 가진 로봇이 필요합니다.
인간과 비슷한 2족 로봇은
사람들에게서 경탄을 자아내지만,
균형을 유지하기는 힘이 듭니다.
심지어 2족 로봇은 서 있는 것만으로도
많은 에너지를 소비해야 합니다.
산업 현장에 필요한
단순 노동 로봇은 많이 개발되었으므로,
우리는
위험한 현장에서 활동하는 로봇을
만들고 싶었습니다.”
그렇다면 하수도나
원자력발전소처럼 위험한 장소,
또는 재해 현장에 투입되는
로봇은 어떤 능력을 갖춰야 할까?
“무엇보다 자유롭게 이동할 수
있어야 합니다.
현장으로 들어가 계단을 오르고
장애물을 우회하거나
뛰어넘을 수 있어야 합니다.”
김상배 교수가 4족 로봇을
개발하는 데 두는 의미는 이러했다.
“로봇은 왜 개발하고
어디에 사용해야 하는지에 대한
장기적 비전이 필요합니다.
사람이 들어가서는 안 되는
위험한 곳에 로봇을 사용하자는 것이
우리 연구소의
컨스티튜션(헌법)입니다.”
* 이 카드뉴스는 〈시사IN〉 631호에 실린 기사
“10년 내 핵발전소 해체 로봇 만든다”를 바탕으로 만들었습니다.
원문 보기
sisain.kr/40457
MIT ‘치타로봇’ 넘어뜨려도 곧장 회복하고 백플립까지
미국의 매사추세츠공과대(MIT)에서 개발한 초소형 ‘치타로봇’이 세상에 첫선을 보였다. 무게 9.1kg(20파운드)의 이 로봇은 다리를 자유롭게 구부렸다 펴는 것은 물론 백플립(공중제비돌기)을 하는 등 남다른 운동능력을 과시했다.
백플립은 로봇 운동능력의 최대치를 보여주는 척도로 로봇연구자들은 해당 동작을 구현하기 위해 노력을 쏟는다. 미국 보스턴다이내믹스 ‘아틀라스'(Atlas)가 백플립을 한 경우는 있지만 초소형 4족로봇이 이 동작을 구현한 것은 처음이다.
MIT가 4일 공개한 동영상에 등장하는 ‘미니 치타로봇’은 동작에 제한이 없다. 턴 동작, 점프 등 다양한 움직임이 가능하다. 지형이 고르지 않은 곳뿐만 아니라 가파른 계단을 자유롭게 오르고 내릴 수 있다. MIT는 로봇이 예측하지 못한 외부 힘, 사람의 힘이 작용해도 곧바로 회복할 수 있도록 설계됐다고 밝혔다. 또 사람의 걸음 속도보다 약 2배 빠르다고 MIT는 설명했다.
각각의 로봇 다리는 3개의 동일한 전기모터에 의해 동력을 공급받는다. 미니 치타로봇은 다리나 모터가 고장 날 경우를 대비해 모듈화 설계가 돼 있다. 각각의 모터는 쉽게 교체할 수 있다. 팔이나 다리를 추가하고 싶으면 모듈식 모터를 추가하기만 하면 된다.
미니 치타로봇을 개발한 벤자민 카츠(Benjamin Katz)는 보도자료를 통해 “미니 치타로봇을 만든 가장 큰 이유는 쉽게 부서지지 않고 튼튼해서 모험적인 실험이 가능하기 때문”이라며 “고장이 나더라도 비용이 많이 들지 않을뿐더러 쉽게 고칠 수 있다”고 설명했다.
치타로봇(치타3)은 세계적인 로봇공학자 김상배 MIT 기계공학부 부교수가 재난·재해 구호, 배달, 물류 등 산업 전 분야에 활용하기 위해 개발한 로봇이다. 이번에 미니 치타로봇을 개발한 벤자민 카츠도 김 교수 연구실 출신이다. 미니 치타로봇은 치타3의 소형화 버전이다.
카츠는 “치타3에서는 모든 것이 완벽하게 통합돼 있기 때문에 무언가를 바꾸고 싶으면 엄청난 재설계를 해야 한다”면서 “미니 치타는 팔을 하나 더 추가하고 싶으면 모듈식 모터를 서너 개만 추가하면 된다”고 연구배경을 설명했다.
연구진은 치타 로봇을 학내 다른 연구실에 대여해주기 위해 총 10대를 제작할 예정이다. 김상배 교수는 “미니 치타를 다른 연구실에 대여해줌으로써 해당 로봇을 제어하는 알고리즘, 전략을 볼 수 있을 것”이라고 내다봤다.
연구진은 오는 5월 미국 전기전자학회(IEEE)가 주최하는 ‘로봇 및 자동화에 관한 국제회의'(International Conference on Robotics and Automation)에서 미니 치타로봇 설계에 대해 발표한다.
치타의 동작을 모사한 소프트 로봇 ‘리프(LEAP)’
치타의 달리는 동작에서 아이디어를 얻은 소프트 로봇이 개발됐다. 이 소프트 로봇은 이전 세대 소프트 로봇에 비해 딱딱한 지면이나 물속에서 훨씬 빠르게 이동할 수 있다. 무거운 물건을 들어올릴수 있을뿐 아니라 달걀 같은 깨지기 쉬운 물체도 세심하게 집을 수 있다. 미국 노스캐롤라이나주립대 ‘지에 인(Jie Yin)’ 교수는 “지구상에서 가장 빠른 동물인 치타는 척추의 신축성으로부터 그들의 속도와 힘을 이끌어낸다”며 “우리는 치타의 생물역학에서 영향을 받아 스프링 구조의 ‘쌍안정‘ 척추를 갖고 있는 소프트 로봇을 만들었다”고 말했다. ’쌍안정‘은 전원 스위치처럼 온,오프 2가지 모드에서 안정 상태를 유지하는 것을 의미한다. 인 교수는 “소프트 로봇에 연결되어 있는 채널에 공기를 빠르게 불어 넣는 방식으로 쌍안정 상태에서 빠르게 전환할 수 있으며 이를 통해 상당한 양의 에너지를 확보, 로봇이 빠르게 지면을 치고나가는 힘을 얻을 수 있었다”고 설명했다. 기존 소프트 로봇은 크롤러(crawlers) 형태로, 항상 지면에 몸을 접촉한 상태에서 기어다닌다. 이 같은 요인이 속도를 제한하기도 한다. 현재까지 개발된 가장 빠른 소프트 로봇들은 딱딱한 평면에서 1초동안 자신 몸 길이의 0.8배 정도 움직일 수 있지만 이번에 개발된 소프트 로봇 ‘리프(LEAFㆍLeveraging Elastic instabilities for Amplified Performance)’는 1초당 자신의 몸 길이의 2.7배에 달하는 거리를 이동하는 게 가능하다. 기존 소프트 로봇에 비해 3배 정도 빠르게 움직이는 것으로, 약 3Hz의 낮은 액추에이션 주파수를 갖는다. 리프로봇은 기울어진 지면에서도 빠르게 움직일 수 있다. 이 로봇은 무게 45g으로, 길이는 7cm 정도다. 연구팀은 이 로봇에 지느러미를 부착해 수중에서 유영 테스트를 한 결과 1초당 자신의 몸 길이의 0.78배 거리를 이동했다고 밝혔다. 기존 유영 소프트 로봇의 이동속도인 초당 0.7배 보다 개선된 것이다. 인 교수는 로봇에 작용하는 힘을 조율하면 달걀 같은 예민한 물건을 잡거나 10kg 이상의 물체를 들어올리는 것도 가능하다고 지적했다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 ‘개념 증명(proof of concept)’ 단계로 향후 보다 빠르고 강력한 힘을 발휘하는 로봇을 디자인하는 데 활용될 수 있다고 낙관했다. 인 교수는 “구조 및 수색업무, 제조산업용 로봇으로 활용할 수 있다”고 말했다.
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