TL;DR

  • Boston Dynamics가 대량 생산을 고려해 견고성·신뢰성·비용 효율성을 갖추고 연간 10만 개 생산을 목표로 설계한 Atlas 로봇 손을 공개함.
  • 새 손은 외형의 인간다움보다 도구 사용, 강도, 대량 제조와 수리, 시뮬레이션 용이성을 우선하며 인간의 손 동작 시연을 통한 훈련도 가능함.
  • 손가락 자유도는 이전 세대의 7개에서 13개로 증가했으며, 손가락을 벌려 움직이는 기능과 도구 손잡이의 방아쇠를 쥐는 기능을 갖춤.
  • 13개 자유도, 관절에 직접 내장된 구동기와 직접 구동 방식, 교체 가능한 구동기 팩을 채택하고 섬세한 힘줄과 케이블은 사용하지 않음.
  • Boston Dynamics는 신뢰성·제조 용이성·비용을 우선하는 설계 절충이 휴머노이드 로봇 손의 대량 생산에 필요하다고 봄.

대량 생산을 염두에 둔 Atlas 손 재설계

  • Boston Dynamics가 Atlas 로봇의 재설계된 손을 공개함. 이전 세대의 손은 세 손가락으로 초인적인 동작을 수행할 수 있었지만, 수만 개에서 수십만 개 규모의 대량 생산을 염두에 둔 설계는 아니었음.
  • 연구용 하드웨어를 확장 가능한 제품으로 전환하면서 필요한 기능뿐 아니라 내구성·신뢰성·비용 효율성을 갖추는 일이 핵심 설계 과제로 부상함.
  • 새 손은 인간의 손과 외형이 크게 다르지만, 실제 환경에 배치될 수 있는 손일 가능성이 있음.

인간형 외관보다 신뢰성과 제조 용이성

  • 다른 휴머노이드 로봇 기업의 손과 비교하면 Atlas의 새 손은 투박해 보임. 인간과 유사한 손을 가진 로봇이 손재주가 필요한 조작 작업을 수행하는 모습은 인상적이며, 가늘고 우아한 기계식 손의 외형도 공상과학처럼 보임.
  • Boston Dynamics 로봇 행동 부문 책임자 Alberto Rodriguez는 로봇 손 설계가 불가피한 절충의 연속이라고 설명함.

“손은 가차 없는 설계 절충의 대상임. 무언가는 항상 포기해야 함. 현재의 여러 설계는 신뢰성과 제조 용이성 같은 요소를 포기하고 있음.”

  • 인간 손의 형태 안에 로봇 손의 모든 기능을 집어넣으면 손이 매우 약하거나 매우 비싸지며, 대개 두 문제가 동시에 발생함. 현재와 가까운 미래에는 이런 손이 연구와 시연에만 적합하다는 현실이 있음.
  • Boston Dynamics의 보도자료에 따르면 Atlas의 새 손은 도구 사용을 포함한 다양한 유용한 작업을 수행하고, 강하고 튼튼하며, 시뮬레이션하기 쉽고, 낮은 비용으로 안정적으로 대량 제조·수리할 수 있음. 또한 인간의 손과 형태가 충분히 비슷해 인간의 시연을 훈련에 활용할 수 있음.
  • 외관상 인간의 손과 비슷하다는 점은 설계 목표에 포함되지 않음. Rodriguez 팀은 하루 동안 새끼손가락을 약지에 테이프로 붙여 생활한 뒤 새끼손가락을 제거하기로 쉽게 합의함.

손가락 자유도와 도구 조작 기능

  • 이전 Atlas 손은 세 손가락만으로도 잘 작동하는 듯했지만, 새 손은 손가락 하나를 추가했을 뿐 아니라 전면 재설계를 거침. 자유도는 7개에서 13개로 거의 두 배 증가함.
  • 손가락을 벌려 펼치는 기능을 추가해 손가락끼리 서로 반대 방향으로 움직일 수 있게 했으며, 방아쇠가 달린 도구 손잡이도 쥘 수 있게 설계함. 해당 도구에는 드릴과 용접 토치 같은 흔한 장비가 포함됨.
  • Rodriguez는 제품 관점에서 이 손이 예측 가능한 미래에 필요한 모든 작업을 수행할 수 있다고 확신한다고 밝힘. 또한 강화 학습을 통해 인간을 넘어서는 추가 동작의 활용법을 발견하고 활용할 수 있다고 설명함.

구동기 구조와 연간 10만 개 생산 목표

  • 신뢰성·제조 용이성·비용은 서로 밀접하게 연결됨. Boston Dynamics는 의인화된 다른 손 설계보다 자유도를 줄여 13개로 제한하고, 더 적고 크며 강력한 구동기를 사용할 수 있게 함.
  • 구동기는 관절에 직접 내장된 직접 구동 방식으로 배치됨. 동력 전달 구조는 모터가 역구동되고 힘과 접촉에 반응할 수 있도록 함.
  • 각 구동기 팩은 쉽게 교체할 수 있는 단일 장치이며, 관절을 가로지르는 늘어나거나 끊어질 수 있는 섬세한 힘줄이나 케이블은 없음.
  • Rodriguez는 연간 10만 개의 손을 생산하려면 설계의 세부 사항에서 무엇을 바꿔야 하는지 현재 검토하고 있다고 밝힘.

휴머노이드 손의 대량 생산을 위한 절충

  • 모든 휴머노이드 기업이 Boston Dynamics와 같은 절충을 선택하는 것은 아니며, 손 설계에는 여전히 다양한 창의적 접근의 여지가 있음.
  • 휴머노이드 로봇의 손을 대량 생산하려면 어려운 선택과 절충이 필요하며, 이를 통해 휴머노이드 산업이 내세운 약속을 실현해야 함.

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