[지디넷코리아]
중국 연구진이 사람에게 다리 두 개를 추가해 무거운 짐을 보다 쉽게 운반할 수 있도록 돕는 부착형 로봇을 개발했다고 과학 전문 매체 인터레스팅엔지니어링이 최근 보도했다.
보도에 따르면 중국 선전 남방과학기술대학교(SUSTech) 연구진은 그리스 신화 속 반인반마 ‘켄타우로스’를 떠올리게 하는 형태의 착용형 로봇을 개발했다. 해당 연구 결과는 로봇공학 분야 권위 학술지인 ‘국제 로봇공학 연구저널(The International Journal of Robotics Research)’에 게재됐다.
이 로봇은 무거운 짐 운반을 도울 뿐 아니라 보행 시 필요한 에너지도 줄여주는 것이 특징이다. 사람과 로봇이 결합해 마치 네 발로 걷는 켄타우로스처럼 움직이는 인간–로봇 하이브리드 형태를 구현한다.
특히 이 로봇은 외골격 로봇과 구조적으로 차별화된다. 일반적인 외골격 로봇은 사용자의 다리에 직접 부착돼 관절 움직임이나 근력을 보조하는 방식인 반면 이번에 개발된 로봇은 사용자의 등에 있는 탄성 인터페이스를 통해 별도의 로봇 다리와 연결된다. 이 구조 덕분에 로봇이 하중을 지탱하는 대부분의 작업을 담당하고, 사람은 균형 유지와 방향 조정에 집중할 수 있다.
실험 결과 로봇을 착용하면 신체적 부담이 크게 줄어드는 것으로 나타났다. 참가자들이 20㎏의 짐을 운반했을 때, 에너지 소비량은 장치 없이 걸을 때보다 약 35% 감소했으며 발에 가해지는 압력도 약 52% 줄어든 것으로 확인됐다.
연구진은 사람과 로봇 사이에 비선형 강성을 가진 탄성 결합 장치를 도입했다. 가벼운 하중에서는 연결이 단단하게 유지돼 사람과 로봇이 안정적으로 협력할 수 있고, 하중이 증가하면 시스템이 더 유연해지면서 로봇이 힘을 흡수해 더 많은 하중을 부담하도록 설계됐다. 또한 로봇 다리가 사용자의 보행 속도와 방향에 맞춰 움직일 수 있도록 동작 계획 및 제어 전략 기술도 개발했다.
연구진은 이 로봇이 무거운 장비를 일상적으로 운반해야 하는 작업자들에게 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 또, 향후 군사 물류, 재난 구조, 산업 운송 작업 등 다양한 분야에서 활용될 가능성이 있다고 밝혔다.