드릴 잡고 너트 조인다, 휴머노이드 아틀라스 새 손 공개

현대차그룹 로봇 계열사 보스턴다이나믹스가 휴머노이드 로봇 '아틀라스'에 적용할 4개 손가락 기반의 차세대 로봇 핸드를 처음 공개했다. 공구 사용과 소형 부품 조립 등 산업 현장에서 요구되는 정밀 작업 능력을 높여 아틀라스의 제조 현장 활용 범위를 확대한다는 구상이다.

보스턴다이나믹스는 지난 1일(현지시각) 차세대 로봇 핸드를 장착한 아틀라스가 드릴과 너트, 골프공 등 다양한 물체를 조작하는 영상을 공개했다.

새 핸드는 엄지를 포함한 4개 손가락에 총 13자유도(DOF)를 구현했다. 엄지에는 4개, 나머지 손가락에는 각각 3개의 자유도를 적용해 물체를 집거나 손 안에서 위치와 방향을 바꾸는 정교한 조작이 가능하도록 설계했다.

영상에서 아틀라스는 드릴 비트를 집어 공구에 끼운 뒤 버튼을 눌러 나무에 구멍을 뚫었다. 작은 너트를 손끝으로 회전해 체결하고 드럼 스틱을 손가락으로 돌리거나 골프공 두 개를 한 손 안에서 움직이는 동작도 선보였다.

이 같은 작업은 물체의 형태와 재질, 접촉 상태에 따라 손가락별 힘을 지속적으로 조절해야 한다. 보스턴다이나믹스는 사람의 작업 공간과 공구를 그대로 사용할 수 있도록 손 크기를 사람과 유사하게 유지하면서 산업 현장에 필요한 내구성과 정비 편의성도 확보했다고 설명했다.

다섯 손가락 대신 네 손가락 구조를 채택한 것도 산업용 활용을 고려한 결과다. 설계 복잡도와 전력 소모, 비용, 내구성, 수리 용이성 등을 종합적으로 검토해 성능과 효율을 최적화했다는 설명이다.

손끝과 손바닥에는 압력 기반 촉각 센서도 적용했다. 물체와 접촉할 때 발생하는 미세한 힘의 변화를 감지해 파지력과 손가락 움직임을 조정할 수 있다.

개발에는 가상환경에서 로봇을 학습시킨 뒤 실제 로봇에 적용하는 '심투리얼(Sim-to-Real)' 방식이 활용됐다. 모터 토크와 마찰, 물체 형상, 외부 충격 등 다양한 조건을 시뮬레이션하고 강화학습을 진행해 실제 작업 환경에 대한 대응 능력을 높였다.

보스턴다이나믹스는 이동 능력에 강점을 보여온 아틀라스에 정교한 손 조작 기술을 더해 제조 현장에서 실제 작업을 수행하는 범용 휴머노이드로 개발을 고도화하고 있다.

보스턴다이나믹스는 최근 현대차그룹 산업 환경을 모사한 '로보틱스 메타플랜트 응용 센터(RMAC)'도 열었다. RMAC에서 아틀라스의 제조 작업 데이터를 수집하고 학습·검증해 실제 현장 적용과 재학습으로 이어지는 데이터 체계를 구축할 계획이다.