드릴 뚫고 너트 조이는 아틀라스...손가락이 4개?

현대자동차그룹 로봇 전문 계열사 보스턴다이내믹스가 손가락 4개로 구성된 차세대 로봇 핸드를 공개했다. 휴머노이드 로봇 아틀라스에 장착해 드릴 작업과 너트 체결 등 제조 현장의 정밀 작업을 수행하는 모습도 선보였다.

보스턴다이내믹스는 지난 1일(현지시간) 차세대 로봇 핸드와 이를 탑재한 아틀라스의 작업 영상을 공개했다고 밝혔다.

영상에서 아틀라스는 드릴 비트를 집어 드릴에 끼운 뒤, 손잡이를 잡고 작동 버튼을 눌러 나무에 구멍을 뚫었다. 손끝으로 작은 너트를 잡아 회전시키며 볼트에 체결하는 동작도 시연했다.

드럼 스틱을 손가락으로 돌리고, 골프공 2개를 동시에 손 안에서 움직이는 모습도 공개했다. 물체를 손 안에서 재배치하는 '인핸드 매니퓰레이션' 능력과 파지력 제어 성능을 보여주기 위한 시연이다.

신규 핸드는 엄지를 포함한 4개 손가락에 총 13자유도를 적용했다. 엄지는 4자유도, 나머지 3개 손가락은 각각 3자유도로 구성했다. 손가락을 벌리거나 끝단을 제어해 물체를 집고, 손 안에서 위치와 방향을 바꾸는 동작을 수행할 수 있도록 설계했다.

보스턴다이내믹스는 사람 손과 유사한 크기를 유지해 기존 작업 공간과 공구를 그대로 활용할 수 있도록 했다고 설명했다. 구조는 단순화하고 주요 부품은 모듈화해 내구성과 정비 편의성도 고려했다.

보스턴다이나믹스 네 손가락 기반 차세대 핸드 공개 (사진=보스턴다이나믹스)

다섯 손가락 대신 네 손가락 구조를 채택한 배경으로는 설계 복잡도와 전력 소모, 비용, 내구성, 수리 편의성 등을 들었다.

알베르토 로드리게즈 보스턴다이내믹스 아틀라스 행동 조작 기술 개발 총괄은 "여러 디자인을 검토하고 실험과 시뮬레이션, 3D 프린팅 목업을 거쳐 산업 현장에 적합한 형태를 찾았다"고 말했다.

손끝과 손바닥에는 압력 기반 촉각 센서를 배치했다. 물체와 접촉할 때 발생하는 미세한 힘의 변화를 감지해 손가락 움직임과 힘을 조절하는 데 활용한다.

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보스턴다이내믹스는 가상 환경에서 로봇을 학습한 뒤 실제 로봇에 적용하는 '심투리얼(Sim-to-Real)' 방식으로 핸드 조작 기술을 개발했다. 시뮬레이션에서 모터 토크와 마찰, 물체 형상, 작업 중 외란 등을 달리하며 강화학습을 진행해 실제 환경의 다양한 변수에 대응하는 조작 능력을 고도화하고 있다.

보스턴다이나믹스는 최근 현대차그룹 산업 환경을 모사한 로보틱스 메타플랜트 응용 센터(RMAC)도 열었다. 이곳에서 아틀라스의 제조 작업 데이터를 수집하고 학습·검증해 현장 적용을 위한 기술 개발을 이어갈 계획이다.