손가락 4개 뿐인 아틀라스…“산업 현장서 충분”

▲보스턴다이나믹스 아틀라스가 신규 로봇 핸드로 드릴 비트를 장착하고, 드릴을 조작하는 모습. 사진=보스턴다이나믹스

현대자동차그룹 로봇 전문 계열사 보스턴다이나믹스는 1일(현지시간) 아틀라스에 탑재되는 차세대 로봇 핸드를 공개했다.

차세대 로봇 핸드에는 엄지를 포함한 4개 손가락에 총 13자유도를 적용하고 손끝과 손바닥에는 촉각 센서가 배치됐다. 사람 손처럼 다섯 손가락을 구현하는 대신 산업 현장에 필요한 기능과 비용 효율에 초점을 맞춘 네 손가락 구조를 선택했다.

공개 영상에서 아틀라스는 드릴 비트를 집어 공구에 끼운 뒤 버튼을 눌러 나무에 구멍을 뚫었다. 손끝으로 작은 너트를 잡아 돌려 체결하는 작업도 수행했다.이 밖에 얇고 긴 드럼 스틱을 손가락으로 회전시키거나 매끄러운 골프공 두 개를 한 손 안에서 움직이는 동작도 선보였다. 물체의 형태와 재질, 마찰 특성이 달라도 손가락별 힘과 움직임을 조절하면서 물체를 다루는 방식이다.

보스턴다이나믹스는 설계 복잡도와 전력 소모, 비용, 내구성, 수리 편의성 등을 비교해 아틀라스의 네 손가락 구조를 선택했다. 아틀라스 행동 조작 기술 개발을 총괄하는 알베르토 로드리게즈는 엄지손가락 개수와 새끼손가락의 필요성 등을 놓고 다양한 설계를 검토했다고 밝혔다. 실험과 시뮬레이션, 3D 프린팅 목업 등을 거친 뒤 개발자들이 새끼손가락을 고정한 채 업무를 수행해보는 방식으로 설계를 검증했다는 설명이다.

새 손에는 촉각 센싱 기술도 적용됐다. 손끝과 손바닥에 압력 기반 센서를 배치해 물체와 접촉할 때 발생하는 미세한 힘의 변화를 감지하도록 했다. 이를 통해 단순히 물체를 잡는 데서 나아가 손 안에서 위치와 방향을 바꾸는 조작이 가능하도록 설계했다.

AI 학습 방식도 실제 제조 환경을 염두에 뒀다. 보스턴다이나믹스는 개발 초기부터 가상환경에서 로봇을 학습시킨 뒤 실제 로봇에 적용하는 '심투리얼(Sim-to-Real)' 방식을 적용했다. 가상환경에서 모터 토크와 마찰, 물체 형태, 작업 중 발생하는 외란 등을 바꿔가며 강화학습을 진행하고 실제 환경에서 발생할 수 있는 조건에 대응하도록 했다.

하드웨어 역시 실제 산업 현장을 고려했다. 사람 손과 비슷한 크기를 유지해 기존 작업공간과 공구를 활용할 수 있도록 했으며, 구조를 단순화하고 주요 부품을 모듈화했다. 내구성과 정비 편의성을 확보하는 동시에 대규모 양산 가능성까지 고려했다.

보스턴다이나믹스가 최근 문을 연 로보틱스 메타플랜트 응용 센터(RMAC)도 새 핸드의 현장 적용과 연결된다. RMAC은 현대차그룹 제조 환경을 모사한 실증 공간으로, 아틀라스가 실제 제조 작업 데이터를 수집하고 학습·검증하는 거점으로 활용된다. 수집한 데이터를 다시 학습과 현장 적용에 반영하는 데이터 순환 구조를 구축한다는 계획이다.

박서현 기자 shine@ekn.kr