세계적인 로봇공학자 데니스 홍 미 UCLA교수는 미국 최초의 휴머노이드 로봇인 ‘찰리’를 비롯한 다양한 형태의 로봇을 제작했다. 한국계 최초인 데니스 홍의 TED 강연을 기반으로 로봇산업이 얼마나 발전했는지를 대한민국 공직자들에게 소개하고자 한다

참고 TED Conference

스트라이더(STriDER) 라는 로봇을 소개해 드리겠습니다. 다리가 세개인 로봇이며 자연에서 힌트를 얻었죠. 이 로봇은 몸을 180도 뒤집어서 두 다리 사이로 한 다리를 흔들며 땅에 딛습니다. 이것이 로봇이 걷는 방법입니다. 두 다리로 걷는 인간의 경우, 걸을 때 근육을 이용해 다리를 들어올립니다. 인간은 한 쪽 다리를 흔들어서 바닥을 딛고 몸을 세운 다음, 다른 다리를 흔들어 바닥을 딛습니다. 여러분이 타고난 역학, 인체의 물리학을 마치 진자와 같이 사용하는 거죠. 그것을 수동 동적 운동 (Passive dynamic locomotion)이라고 합니다. 스트라이더는 이 인간 보행의 원리를 벤치마킹했습니다. 생물학적 로봇이라 불러도 좋죠.

스트라이더는 두 단계를 거쳤고, 계속 진화중입니다. 스트라이더1은 관절을 움직이기 위해 쓰인 모터가 너무 많았죠. 그래서 기계적인 구조를 통합하여 다른 모터들을 제거하고 하나의 모터만으로 모든 움직임을 제어 하는 스트라이더2를 만들었습니다. 이제는 본체가 가벼워져서 연구실 안에서도 움직일 수 있습니다. 첫 걸음을 성공적으로 내딛는 순간이죠. 물론 아직 개선해야 할 것은 많습니다.

임패스(IMPASS)라는 로봇도 있습니다. 바퀴와 다리가 결합된 것인데요. 특징적으로 바퀴살들은 독립적으로 움직입니다. 그래서 바퀴와 다리의 결합형이라 부릅니 다. 임패스는 바퀴살의 개별 촉각 센서를 사용해 변화하는 지형을 걷습니다. 매우 큰 지형에서는, 로봇이 레이저센서와 카메라를 사용해 장애물과 크기를 측정합니다. 그리고 바퀴살이 어떻게 움직일지를 정하죠. 때문에 임패스는 아주 우수한 운동성을 보여줍니다.

클라임버(CLIMBeR)라는 로봇은 절벽을 오르는 로봇입니다. 3개의 다리를 가지고 있고, 윗부분에 케이블과 윈치(와이어로프가 감긴 도르래)도 있습니다. 클라임버는 다리를 놓기 좋은 적합한 곳을 찾은 다음, 실시간으로 힘의 분산을 계산해 안정된 자세를 취한 뒤 기어오릅니다.

이 밖에도 저는 다리가 여섯 개인 레무르(LEMUR)나 레무르를 기반으로 만든 마스(MARS), 아메바 로봇, 라파엘(RAPHaEL), 히드라(HyDRAS), 그리고 팬클럽까지 가지고 있는 로봇 다윈(DARwIn) 등 다양한 로봇을 연구·개발하며 휴머노이드 로봇의 발전을 계획하고 있습니다.

오랫동안 로봇공학계의 관심은 인간처럼 걷는 로봇을 만드는 것이고, 앞으로도 그럴 것입니다. 익히 알려진대로 이는 쉽지 않죠. 그런 점에서 2005년에 만든 인간형 로봇 다윈1은 꽤나 혁명적인 것이었습니다. 이 성공을 기반으로 해 2006년에는 다윈2를 만들었습니다.

다윈2는 더욱 진일보한 로봇입니다. 컴퓨팅에 필요한 1.5Ghz 펜티엄 M 칩과 두 개의 파이어와이어(Firewire) 카메라, 8개의 평형계, 가속도계, 발에 토크센서 4개 등을 장착해 로봇에 인공지능을 부여했죠. 특히 리튬 배터리를 장착했습니다. 외부 전원 코드가 필요없이 완전히 독자적으로 움직이게 된 거죠. 다윈2는 스스로 주변을 둘러보고 볼을 찾아서 축구 게임을 할 줄 압니다. 그리고 축구장에서 공을 차서 골도 넣습니다.

최근 우리는 다윈이나 찰리 등을 로보컵에 출전시키기로 했습니다. 로보컵은 스스로 움직이는 로봇들의 국제 축구경기죠. 로보컵의 진짜 목표는 2050 년까지 스스로 움직이는 실물 크기의 휴머노이드 로봇을 만들어서 인간 월드컵 챔피언들과 축구 시합을 해서 이기는 것입니다. 이건 진짜 목표입니다. 매우 야심찬 목표이죠. 우린 진짜로 할수 있다고 믿습니다.

로보컵은 작년에는 중국에서 개최했습니다. 미국에서 이 경기에 출전한 팀은 저희가 처음이었는데요. 참가해 보시면 스스로 움직이는 로봇들이 3대 3으로 시합하는 모습을 볼 수 있습니다. 매우 인상적입니다. 학술 행사지만, 재미있는 경기이기도 합니다. 최고의 휴머노이드에게 주는 트로피인 루이비통 컵을 내년엔 우리 팀이 최초로 미국에 가져올 수 있게 되기를 바랍니다. 행운을 빌어 주세요.

다윈은 많은 재능을 가지고 있습니다. 다윈은 끊임없이 진화해 실제로 작년엔 로아노크(Roanoke) 교향악단을 지휘하기도 했죠. 연말 콘서트에서였습니다. 차세대 로봇인 다윈4는좀 더 똑똑해지고 빠르고 강해졌습니다. 말도 할 줄 압니다. “난 마초다. 난 강해”, “난 성룡같이 움직일 수 있죠. 무술동작도 해요.”(웃음) 저희는 다윈을 미국 최초로 달리는 로봇으로 만들고자 하고 있으니 기대하셔도 좋습니다.