휴머노이드 상용화는 아직…'양팔 모바일 매니퓰레이터'가 뜬다

낮은 가반하중·이족보행 불안정이 발목…현대차·레인보우·두산 개발 속도

휴머노이드 상용화 과도기에 인공지능(AI) 기반 '양팔 모바일 매니퓰레이터'가 대안으로 주목받고 있다. 장기적으론 휴머노이드가 대중화되겠지만 낮은 가반하중과 이족보행 불안정성 탓에 단기적으론 양팔 협동로봇과 자율이동로봇(AMR)을 결합한 모바일 매니퓰레이터가 차세대 로봇 자리를 차지할 것이란 목소리가 나온다.

양팔 모바일 매니퓰레이터는 사람의 두 팔을 본뜬 양팔 협동로봇을 AMR 위에 올린 형태다. 이족보행 대신 바퀴로 움직이는 만큼 보행 안정성 문제에서 자유롭다. 상·하체를 잇는 지지대를 넓게 설계할 수 있어 가반하중도 유리하다. 여기에 AI를 결합해 복잡한 업무를 수행하는 로봇 연구도 한창이다.

두산로보틱스의 AI 기반 모바일 매니퓰레이터 '스캔앤고' (사진=지디넷코리아)

9일 업계에 따르면 국내 대표 로봇 업체인 현대자동차, 레인보우로보틱스, 두산로보틱스 등이 양팔 모바일 매니퓰레이터 개발에 속도를 내고 있다.

현대자동차는 로봇 자회사 보스턴다이내믹스와 별개로 사내 로보틱스랩에서 양팔 모바일 매니퓰레이터를 연구 중이다. 보스턴다이내믹스는 휴머노이드에, 로보틱스랩은 양팔 모바일 매니퓰레이터에 집중하는 구조다.

보스턴다이내믹스는 미국 테슬라·피겨AI와 함께 최고 기술력을 갖췄다고 평가받는 로봇 기업이다. 현대차가 보스턴다이내믹스를 보유하고 있음에도 자체적으로 모바일 매니퓰레이터를 개발하는 이유는 로봇 포트폴리오를 다변화하면서 휴머노이드의 약한 고리를 메꾸기 위함으로 풀이된다.

국내 한 로봇 전문가는 "궁극적으로 사람 형태 휴머노이드가 공장에서 일을 하겠지만, 현재 기술 수준에선 휴머노이드는 엔터테인먼트·공연용으로 사용되는 게 현실"이라며 "실제 산업 현장에선 모바일 매니퓰레이터에 AI를 붙인 로봇이 더 일을 잘 한다"고 설명했다.

휴머노이드는 현재 낮은 가반하중과 이족보행이 큰 걸림돌이다. 사람 크기 휴머노이드는 상체와 하체를 연결하는 지지대가 작아 무거운 물건을 들 때 무게 중심을 잡기 어렵고, 액추에이터도 작게 만들어야 해 큰 힘을 내기 힘들다. 

보행 역시 평지 수준은 10년 전과 비교할 수 없이 좋아졌지만 불규칙한 환경에서 보행과 넘어지지 않는 반사적 회복은 여전히 숙제다. 로봇이 걸으면 카메라도 함께 움직이는 탓에 밀리초 단위로 로봇과 주변 환경을 파악해 다음 발을 어디에 내딛을지 판단하기가 어렵기 때문이다.

현대차 로보틱스랩은 양팔 모바일 매니퓰레이터를 산업 현장에 도입하기 위해 고성능 액추에이터 개발과 작업 신뢰도 향상에 집중하고 있다. 공장에서 무거운 물건을 들고 나르기 위해 시중에서 모터를 사와 액추에이터를 맞춤 제작하는 방식이다.

현대차 로보틱스랩 내부 사정에 정통한 관계자는 "보스턴다이내믹스는 액추에이터에 들어가는 모터까지 직접 개발하지만, 로보틱스랩은 시중에서 모터를 사와 액추에이터를 만들고 있다"고 말했다. 이어 "모바일 매니퓰레이터는 움직이면서 작업하기 때문에 관절 좌표값이 실시간으로 변해 반복 정밀도를 높이는데 주력하고 있다"고 덧붙였다.

레인보우로보틱스도 이족보행 휴머노이드보다 모바일 양팔 로봇에 집중하고 있다. 1세대 양팔 모바일 로봇 'RB-Y1' 누적 판매량이 150대를 넘어섰고, 내년 2세대 제품 'RB-Y2'를 출시할 예정이다. 연구용 플랫폼으로 개발했던 전작과 달리, RB-Y2는 실제 제조·산업 현장에 투입할 수 있게 개발 중이다. 

레인보우로보틱스는 지난 2분기 '로봇사업부' 단일로 묶여 있던 조직을 4개 사업부로 쪼갰다. 회사는 ▲매니퓰레이터 ▲모바일로봇 ▲4족 보행 로봇 ▲로봇자동화(시스템통합·SI) 등으로 사업부를 나눠 비(non) 휴머노이드 로봇 매출을 빠르게 키우겠단 전략이다.

두산로보틱스는 모바일 매니퓰레이터에 AI를 접목해 복잡하고 다양한 작업을 수행하는 데 주력하고 있다. 현재 협동로봇은 하나의 로봇이 하나 일만 수행하지만 AI가 들어가면 한대가 여러 일을 수행할 수 있다. 두산로보틱스는 이를 위해 인식·추론·시뮬레이션·훈련·온디바이스 추론을 하나로 연결한 AI 에이전트 운영체제(OS)를 개발 중이다.

두산로보틱스는 연내 OS 개발을 마치고, 내년 초 CES에서 협동로봇에 AI 에이전트를 적용한 솔루션을 선보일 계획이다.