[휴머노이드가 온다②]구동 부품, 센서, 로봇 손…로봇 진화 이끈 핵심 기술 첨단 기술 집합체 휴머노이드 로봇…'로보월드 2024'서 살펴본 기반 기술 현황 로봇이 진화를 거듭하며 인간의 자리를 바라보고 있다. 인간과 유사한 외형과 움직임으로 자연스럽게 상호작용하는 ‘휴머노이드 로봇’이 로봇 기술의 최종 형태로 떠오르면서다. 제조 현장에서 단순 반복 작업을 수행하던 로봇을 휴머노이드까지 끌어올린 원동력은 기반 기술의 발전이다. 로봇의 움직임을 구현하는 모터·액추에이터 등 구동부품, 로봇에게 감각을 부여하는 센서, 사람의 손을 대신할 그리퍼, 로봇의 두뇌가 될 인공지능(AI) 등이다.로봇의 발전을 이끈 핵심 기반 기술을 ‘2024 로보월드(ROBOT WORLD 2024)’에서 확인해 봤다. 한재권 한양대학교 로봇공학과 부교수(에이로봇 최고기술책임자)는 “휴머노이드를 구현할 기반 기술은 국내에 잘 갖춰져 있고 저력은 충분하다”라고 말했다. 로봇 움직임 구현하는 '리니어 액추에이터'…“근육 움직임과 흡사”휴머노이드 로봇 전문 기업 에이로봇은 핵심 구동 부품을 자체 개발해 로봇의 원가 절감을 꾀하고 있다. 로봇을 움직이거나 제어하는 핵심 기계부품인 '액추에이터'다. 엄윤설 에이로봇 대표는 로봇에 널리 사용되던 기술인 '로터리 액추에이터'보다 가격 경쟁력 면에서 유리한 '리니어 액추에이터'를 택했다라고 설명했다. 이어 로터리 방식은 정밀제어가 가능해 로봇에 많이 쓰였고, 리니어 방식은 힘은 좋지만 정밀제어가 힘들고 속도가 느렸다면서 최근 가공 기술이 발전하면서 리니어 액추에이터도 로봇이 필요한 힘과 속도를 맞출 수 있게 됐다라고 덧붙였다. 리니어 방식이 인간의 근육 움직임과 비슷한 점도 강점으로 꼽았다. 엄윤설 대표는 리니어 액추에이터는 근육처럼 수축과 이완으로 움직여 인간의 동작을 가장 효율적으로 모사할 수 있다면서 자체 전류 민감도도 좋아 불필요한 고가의 센서를 사용하지 않아도 된다라고 말했다. AI 기반 센서로 로봇에 시각·청각·촉각 부여로봇에 감각을 부여하는 ‘센서’는 인공지능(AI)과 함께 진화하고 있다. 현실 공간에서 사람처럼 눈과 귀, 입으로 배우며 학습하는 임바디드 AI(Embodied AI)를 통해서다. AI 3D 센서 솔루션을 소개한 포디아이비젼 관계자는 “3D 센서가 로봇의 눈 역할을 수행하고, 인지한 사물을 보고 동작을 판단할 수 있도록 AI가 돕는다”면서 “정해진 위치로만 이동하는 단순 반복 작업에서 벗어나 로봇이 자율적으로 원하는 목표를 선택할 수 있도록 커스터마이징한다”라고 설명했다.이어 “로봇 업계에서 시각·청각·촉각으로 학습해 동작하는 ‘임바디드 AI’가 본격화되고 있다”면서 “프로그래밍 대신 AI가 몸으로 느끼며 사람의 명령과 환경을 이해하고 목표를 설정하는 ‘복합 지능’으로 나아가고 있다”라고 덧붙였다. 작업 수행하는 ‘로봇 손’…“정밀한 움직임 구현”로봇 그리퍼 전문 기업 테솔로는 정밀하게 움직이는 다관절 그리퍼를 소개했다. 현장에서는 로봇 손이 사람의 손동작과 똑같이 움직이며 작업하는 모습을 보여줬다.류우석 테솔로 기술이사는 “로봇 손은 물체를 잡고 조작할 때 섬세한 움직임이 필요하다”면서 “관절마다 액추에이터를 각각 적용해 정밀한 움직임을 구현했다”라고 말했다.관절 구동부와 액추에이터를 직접 연결해 데이터 손실이 없고, 힘 피드백과 제어도 유리하다는 설명이다. 힘 피드백이 빠르면 물체를 집는 강약 조절도 그만큼 세밀해진다. 류우석 기술이사는 “휴머노이드는 인간과 똑같은 움직임이 중요하고, 테솔로는 사람의 손동작 데이터를 기반으로 그리퍼를 제작한다”면서 “향후 휴머노이드에 탑재됐을 때 시너지 효과가 기대된다”라고 설명했다.휴머노이드용 배터리는 ‘미흡’, AI는 ‘특이점’엄윤설 에이로봇 대표는 휴머노이드 로봇의 핵심 기반 기술로 액추에이터, 배터리, AI를 꼽았다. 가격 경쟁력을 갖춘 액추에이터로 로봇의 제작단가를 낮추고, 고성능 배터리를 장착해 무선으로 움직이고, AI가 로봇의 ‘두뇌’ 역할을 수행해야 휴머노이드 로봇이 경쟁력을 갖출 수 있다는 것이다. 대부분의 핵심 기반 기술이 갖춰져 있으나 고성능 배터리는 아직 미흡하다는 진단이다. 엄 대표는 “자동차용 배터리는 많이 발달했지만, 충방전율과 에너지 밀도가 높은 로봇용 배터리는 아직 부족한 상황”이라고 말했다. 생성형 AI가 휴머노이드 로봇의 기술적 특이점을 불렀다고도 평가했다. 엄윤설 대표는 “생성형 AI가 등장하면서 로봇이 스스로 인식·추론·행동할 수 있게 됐다”면서 “공장 근로자가 로봇에게 말로 지시할 수 있는 시대가 열렸다”라고 분석했다.→[휴머노이드가 온다③]휴머노이드 로봇, AI로 완성된 '마지막 퍼즐' 편으로 이어집니다.

[휴머노이드가 온다②]구동 부품, 센서, 로봇 손…로봇 진화 이끈 핵심 기술

첨단 기술 집합체 휴머노이드 로봇…'로보월드 2024'서 살펴본 기반 기술 현황

기사입력 2024-10-25 14:45:49

'2024 로보월드'

[산업일보]
로봇이 진화를 거듭하며 인간의 자리를 바라보고 있다. 인간과 유사한 외형과 움직임으로 자연스럽게 상호작용하는 ‘휴머노이드 로봇’이 로봇 기술의 최종 형태로 떠오르면서다.

제조 현장에서 단순 반복 작업을 수행하던 로봇을 휴머노이드까지 끌어올린 원동력은 기반 기술의 발전이다. 로봇의 움직임을 구현하는 모터·액추에이터 등 구동부품, 로봇에게 감각을 부여하는 센서, 사람의 손을 대신할 그리퍼, 로봇의 두뇌가 될 인공지능(AI) 등이다.

로봇의 발전을 이끈 핵심 기반 기술을 ‘2024 로보월드(ROBOT WORLD 2024)’에서 확인해 봤다. 한재권 한양대학교 로봇공학과 부교수(에이로봇 최고기술책임자)는 “휴머노이드를 구현할 기반 기술은 국내에 잘 갖춰져 있고 저력은 충분하다”라고 말했다.

로봇 움직임 구현하는 '리니어 액추에이터'…“근육 움직임과 흡사”

휴머노이드 로봇용 리니어 액추에이터

휴머노이드 로봇 전문 기업 에이로봇은 핵심 구동 부품을 자체 개발해 로봇의 원가 절감을 꾀하고 있다. 로봇을 움직이거나 제어하는 핵심 기계부품인 '액추에이터'다.

엄윤설 에이로봇 대표는 "로봇에 널리 사용되던 기술인 '로터리 액추에이터'보다 가격 경쟁력 면에서 유리한 '리니어 액추에이터'를 택했다"라고 설명했다.

이어 "로터리 방식은 정밀제어가 가능해 로봇에 많이 쓰였고, 리니어 방식은 힘은 좋지만 정밀제어가 힘들고 속도가 느렸다"면서 "최근 가공 기술이 발전하면서 리니어 액추에이터도 로봇이 필요한 힘과 속도를 맞출 수 있게 됐다"라고 덧붙였다.

리니어 방식이 인간의 근육 움직임과 비슷한 점도 강점으로 꼽았다. 엄윤설 대표는 "리니어 액추에이터는 근육처럼 수축과 이완으로 움직여 인간의 동작을 가장 효율적으로 모사할 수 있다"면서 "자체 전류 민감도도 좋아 불필요한 고가의 센서를 사용하지 않아도 된다"라고 말했다.

AI 기반 센서로 로봇에 시각·청각·촉각 부여

AI 기반 3D 비전

로봇에 감각을 부여하는 ‘센서’는 인공지능(AI)과 함께 진화하고 있다. 현실 공간에서 사람처럼 눈과 귀, 입으로 배우며 학습하는 임바디드 AI(Embodied AI)를 통해서다.

AI 3D 센서 솔루션을 소개한 포디아이비젼 관계자는 “3D 센서가 로봇의 눈 역할을 수행하고, 인지한 사물을 보고 동작을 판단할 수 있도록 AI가 돕는다”면서 “정해진 위치로만 이동하는 단순 반복 작업에서 벗어나 로봇이 자율적으로 원하는 목표를 선택할 수 있도록 커스터마이징한다”라고 설명했다.

이어 “로봇 업계에서 시각·청각·촉각으로 학습해 동작하는 ‘임바디드 AI’가 본격화되고 있다”면서 “프로그래밍 대신 AI가 몸으로 느끼며 사람의 명령과 환경을 이해하고 목표를 설정하는 ‘복합 지능’으로 나아가고 있다”라고 덧붙였다.

작업 수행하는 ‘로봇 손’…“정밀한 움직임 구현”

사람의 움직임을 따라 작업하는 로봇 손

로봇 그리퍼 전문 기업 테솔로는 정밀하게 움직이는 다관절 그리퍼를 소개했다. 현장에서는 로봇 손이 사람의 손동작과 똑같이 움직이며 작업하는 모습을 보여줬다.

류우석 테솔로 기술이사는 “로봇 손은 물체를 잡고 조작할 때 섬세한 움직임이 필요하다”면서 “관절마다 액추에이터를 각각 적용해 정밀한 움직임을 구현했다”라고 말했다.

관절 구동부와 액추에이터를 직접 연결해 데이터 손실이 없고, 힘 피드백과 제어도 유리하다는 설명이다. 힘 피드백이 빠르면 물체를 집는 강약 조절도 그만큼 세밀해진다.

류우석 기술이사는 “휴머노이드는 인간과 똑같은 움직임이 중요하고, 테솔로는 사람의 손동작 데이터를 기반으로 그리퍼를 제작한다”면서 “향후 휴머노이드에 탑재됐을 때 시너지 효과가 기대된다”라고 설명했다.

휴머노이드용 배터리는 ‘미흡’, AI는 ‘특이점’

엄윤설 에이로봇 대표는 휴머노이드 로봇의 핵심 기반 기술로 액추에이터, 배터리, AI를 꼽았다. 가격 경쟁력을 갖춘 액추에이터로 로봇의 제작단가를 낮추고, 고성능 배터리를 장착해 무선으로 움직이고, AI가 로봇의 ‘두뇌’ 역할을 수행해야 휴머노이드 로봇이 경쟁력을 갖출 수 있다는 것이다.

대부분의 핵심 기반 기술이 갖춰져 있으나 고성능 배터리는 아직 미흡하다는 진단이다. 엄 대표는 “자동차용 배터리는 많이 발달했지만, 충방전율과 에너지 밀도가 높은 로봇용 배터리는 아직 부족한 상황”이라고 말했다.

생성형 AI가 휴머노이드 로봇의 기술적 특이점을 불렀다고도 평가했다. 엄윤설 대표는 “생성형 AI가 등장하면서 로봇이 스스로 인식·추론·행동할 수 있게 됐다”면서 “공장 근로자가 로봇에게 말로 지시할 수 있는 시대가 열렸다”라고 분석했다.

→[휴머노이드가 온다③]휴머노이드 로봇, AI로 완성된 '마지막 퍼즐' 편으로 이어집니다.