MIT, 사람처럼 섬세한 "접촉 인지" 소프트 로봇 제어 기술 개발

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MIT, 사람처럼 섬세한 "접촉 인지" 소프트 로봇 제어 기술 개발

하이커뮤니티매니져 0 6 14:03






‘IEEE 로보틱스 및 오토메이션 레터스’에 논문 게재







▲MIT 연구팀이 소프트 로봇 제어 프레임워크를 개발했다. (이미지=MIT 뉴스)




美 MIT 연구팀이 소프트 로봇과 같은 유연성을 유지하면서도, 힘의 강도를 정밀하게 제어함으로써 로봇의 안전성을 획기적으로 높일 수 있는 제어 프레임워크를 개발했다고 밝혔다.



MIT뉴스 보도에 따르면, MIT 컴퓨터과학·인공지능 연구소(CSAIL)와 정보·의사결정 시스템 연구소(LIDS·Laboratory for Information and Decisions Systems ) 공동 연구팀은 최근 로봇을 위한 ‘접촉 인지 안전(Contact-aware safety)’ 기술을 발표했다. 이 기술은 유연한 몸체를 가진 소프트 로봇이 물체나 인간과 접촉할 때 발생하는 힘을 실시간으로 계산해 안전 범위를 유지하도록 설계됐다.



기존의 산업용 로봇은 충돌 사고를 방지하기 위해 인간과 철저히 격리된 공간에서 작동하는 것이 일반적이었다. 이번에 개발된 소프트 로봇 팔은 포도 송이나 브로콜리처럼 모양이 불규칙하고 부서지기 쉬운 물체를 휘감아 쥐면서도, 물체에 가해지는 압력을 실시간으로 조절해 파손 없이 들어 올릴 수 있다.



연구팀은 고차원 수학적 알고리즘을 활용해 로봇이 넘지 말아야 할 ‘안전 경계’를 설정하고, 목표 작업을 가장 효율적으로 수행하도록 설계했다.  연구팀은 “로봇이 부드럽게 움직이면서도 물체 접촉에 즉각 반응해 위험한 상황을 절대 만들지 않는다”라고 말했다.



소프트 로봇은 그동안 유연한 소재 특성상 움직임이 예측 불가능해 정밀한 제어가 어렵다는 점이 한계로 지적되어 왔다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 로봇의 변형과 힘의 축적을 예측하는 ‘부분별 코세라 세그먼트(PCS·Piecewise Cosserat-Segment ) 역학 모델’과 장애물과의 거리를 정확히 계산하는 ‘미분 가능한 보수적 분리축 정리(DCSAT·Differentiable Conservative Separating Axis Theorem)’ 기술을 결합했다.



다니엘라 러스(Daniela Rus) CSAIL 소장은 “로봇이 인간처럼 조심스럽게 행동하는 모습 뒤에는 수학적으로 엄격하게 보장된 안전 제어 프레임워크가 작동하고 있다”고 설명했다. 이 기술이 상용화되면 정밀한 수술 보조가 필요한 의료 현장이나 노약자를 돕는 간병 로봇, 그리고 깨지기 쉬운 상품을 다루는 물류 및 제조 공정 등에서 혁신적인 변화를 일으킬 것으로 기대된다.



연구팀은 향후 이 시스템을 3차원 공간으로 확장하고 AI 학습 기능을 결합해 보다 복잡한 환경에서도 작동할 수 있도록 개선할 계획이다.



이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘IEEE 로보틱스 및 오토메이션 레터스(Robotics and Automation Letters)’ 최신호에 게재됐다.



백승일 기자 [email protected]



https://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=44048&page=2&total=40560



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