검색 - IT세상을 바꾸는 힘 지디넷코리아

ZDNet 검색 페이지

'보행'통합검색 결과 입니다. (45건)

태그
기간
- 3개월
- 1년
- 1년 이전

재검색

KAIST, 주변 보지 않고도 씩씩하게 잘 걷는 사족보행 로봇 개발

밤에 자다 깨어 화장실에 갈 때, 불이 꺼져 있어 캄캄해도 큰 문제 없이 걸어갈 수 있다. KAIST(총장 이광형)는 사람과 같이 주변 지형을 보지 않고도 센서로 들어오는 정보만 활용해 주변 지형을 감지하고 잘 걸을 수 있는 사족보행 로봇을 개발했다고 29일 밝혔다. 관절 엔코더와 관성센서 등의 센서 정보만 활용해 주변 지형을 감지, 재난 상황이나 건설 현장 같은 비정형 환경에서도 안정적으로 움직일 수 있다. KAIST 전기전자공학부 명현 교수 연구팀이 개발한 로봇 보행 제어 기술 '드림워크(DreamWaQ)'는 지면과 로봇의 정보를 추정하는 상황 추정 네트워크와 제어 명령을 산출하는 정책 네트워크로 구성된다. 두 네트워크는 시뮬레이션을 통해 함께 학습된다. 상황추정 네트워크는 로봇의 관성과 관절 움직임을 알려주는 센서를 통해 지면과 로봇의 상태를 추정한다. 이 정보는 정책 네트워크에 입력돼 최적의 제어 명령을 내리는데 쓰인다. 정책 네트워크는 시뮬레이션 안에서 심층 강화학습 방법의 하나인 '행동자-비평자' 방식으로 학습된다. 행동자 네트워크는 환경을 볼 수 없고 추정만 할 수 있다. 행동자의 행동은 지형 정보를 알고 있는 비평자 네트워크에 의해 평가되어 개선된다. 이같은 학습 과정은 1시간 정도 소요되며, 실제 로봇에는 행동자 네트워크만 탑재된다. 주변 지형을 보지 않고, 오직 로봇 내부 관성 센서와 관절 각도의 측정치를 활용해 시뮬레이션에서 학습한 환경 중 어느 환경과 유사한지 상상하는 과정을 거친다. 갑자기 계단을 만날 경우, 발이 단차에 닿기 전까지는 알 수 없지만 발이 닿는 순간 빠르게 지형 정보를 상상한다. 이렇게 추측된 지형 정보에 알맞은 제어 명령을 각 모터에 전달해 재빨리 적응해 걷는다. 이 기술을 적용한 '드림워커(DreamWaQer)' 로봇은 지면과 몸체까지 높이의 3분의 2 정도 되는 계단을 성공적으로 오르는 모습을 보였다. 연석과 과속방지턱이 많은 대학 캠퍼스나 나무뿌리와 자갈이 많은 야지 등 환경에 무관하게 0.3m/s의 느린 속도부터 1.0m/s의 다소 빠른 속도까지도 안정적 보행이 가능했다. 이 연구는 5월 말 영국 런던에서 열리는 로보틱스 분야 학회 'ICRA (IEEE International Conference on Robotics and Automation)'에서 발표될 예정이다.

2023.03.29 10:30한세희

'상자 옮기기 달인' 2족 보행 로봇, 머리와 눈 생겼다

미국 로봇 개발사 애질리티 로보틱스(Agility Robotics)가 휴머노이드형 이족 보행 로봇 '디지트(Digit)'에 두 개의 LED 눈과 타원형 머리를 추가로 장착했다고 더버지 등 외신들이 20일(현지시간) 보도했다. 회사 측은 “인간과 로봇의 상호 작용을 개선하기 위해 창고친화 로봇인 디지트를 업그레이드했다”고 보도자료를 통해 밝혔다. 또, 센서가 탑재된 머리는 "작업 중 방향 전환이나 기타 동작과 같은 유용한 정보를 전달하는 데 도움이 될 것"이며, “사람이 로봇의 동작을 더 쉽게 이해할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번에 디지트는 창고에서 사용되는 플라스틱 상자를 더 쉽게 집어 올릴 수 있도록 새롭게 디자인된 로봇 엔드 이펙터(팔 끝에 달린 손)도 추가로 갖췄다. 디지트 로봇의 주요 기능은 최대 약 16kg 무게의 다양한 유형의 물체를 들어올리고 옮기는 것이다. 공개된 영상에서 로봇이 선반으로 걸어가 상자를 들어올린 후 사람에게 건네주거나 상자를 컨베이어 벨트로 놓는 모습을 볼 수 있다. 미국 오레곤 주립대 로봇학과에서 탄생한 스타트업 애질리티 로보틱스는 2020년 처음 머리가 없는 형태의 디지트 로봇을 공개했다. 이 로봇의 키는 약 175cm로 두 발로 걸을 수 있으며 물류 창고에서 능숙하게 물건을 다른 곳으로 옮기고 선반에서 물건을 꺼내는 등 사람처럼 창고에서 일할 수 있다.

2023.03.21 10:50이정현

스마트 횡단보도 확대…AI 기반 교통사고 예방시스템 도입

바닥신호등·스마트 횡단보도 전광판·스마트젝터·음성안내 등을 결합한 스마트 횡단보도가 확대설치되고 인공지능(AI) 기반 교통사고 예방시스템이 도입된다. 또 우회전 신호등 설치를 늘리고 생활밀착형 이면도로를 제한속도 시속 20km 이하로 관리하는 '보행자 우선도로'를 확대한다. 정부는 16일 정부세종청사에서 국토교통부·행정안전부·경찰청 등 관계부처 합동으로 '교통사고 사망자 감소대책 점검회의'를 개최하고 이 같은 내용을 담은 '2023년 교통사고 사망자 감소대책'을 수립·추진하기로 했다. 정부는 보행자 등 안전대책을 강화하기 위해 우회전 차량으로 인한 보행자 사고 위험이 높은 지역을 대상으로 우회전 신호등을 설치해 오른쪽 화살표 녹색 신호가 켜져 있을 때만 우회전할 수 있도록 개선할 계획이다. 또 생활밀착형 이면도로를 제한속도 시속 20km 이하로 관리하는 보행자 우선도로를 지속해서 확대한다. 노인 보호구역 지정기준을 복지시설 중심에서 전통시장 등 노인 보행자가 많은 장소까지 확대하고 보호구역 지정을 위한 참고 조례안을 지자체에 배포한다. 고령 보행자를 위한 보행섬·조명시설 등의 특화 안전시설을 확충하고 ▲보행·차량검지 및 연장 ▲잔여시간표시 ▲음성안내 ▲횡단보도 집중조명 ▲스마트횡단보도 전광판 ▲스마트젝터 ▲바닥신호등 기능을 결합한 스마트횡단보도를 확대 설치한다. 고령 운전자 안전을 위해 교통비를 지원하는 운전면허 자진반납을 지속해서 추진하고 운전능력을 평가해 특정 조건에서만 운전을 허용하는 조건부 면허제도 도입을 검토한다. 조건부 면허제도는 야간운전 금지, 고속도로 운전 금지, 속도 제한 등을 조건으로 하는 제도다. 고령자가 운전하는 차량을 위한 첨단안전지원장치 장착 방안도 검토하기로 했다. 어린이 보호구역 표준모델을 개발해 보호구역을 정비하는 한편, 보호구역 내에서 충돌위험을 실시간 경고하는 차세대 지능형 교통체계(C-ITS) 기반 교통사고 예방시스템 개발에 착수한다. 음주운전으로 인한 안전을 확보하기 위해 재범자를 대상으로 차량에 음주운전 방지장치를 의무 장착하는 방안도 검토한다. 국도 구간을 중심으로 지능형 교통체계(ITS)를 확대하는 한편, AI 기반 교통사고 예방시스템(T-safer)을 도입해 위험도로 구간을 개선해 나갈 계획이다. 이륜차의 경우 지난해부터 시범운형하고 있는 후면 번호판 무인단속을 확대하는 한편, 효과적인 단속을 위해 번호체계 개편 방안을 마련하기로 했다. 현재 자유업으로 운영 중인 개인형 이동수단(PM) 대여업은 등록제를 도입하고, PM 대여사업자는 의무적으로 보험에 가입하도록 하는 법률(개인형 이동수단의 안전 및 이용 활성화에 관한 법률)을 제정한다. 또 안전한 운행환경을 구축하기 위해 면허 미소지자를 대상으로 PM 전용교육 신설 등 제도 개선을 검토한다. 어명소 국토부 차관은 “지난해 4월 코로나19로 인한 사회적 거리두기가 해제돼 이동량이 증가했음에도 2021년 보다 교통사고 사망자가 6.2% 감소하는 성과를 거뒀지만 우리나라가 교통안전 선진국 반열에 오르기 이해서는 아직 보완해야 할 사항이 많다”며 “올해는 그간의 교통안전 성과를 계속해서 이어가기 위해 정책 역량을 더욱 집중할 것”이라고 강조했다.

2023.03.16 18:23주문정

기계연, 환부 상태 따라 크기·모양 자동 조절하는 스마트 의족 개발

의족이나 의수에서 절단 부위에 닿는 부분인 소켓은 절단 환부의 크기와 모양에 꼭 맞아야 한다. 맞지 않는 소켓을 쓰면 흔들림이나 압박 때문에 걷기 힘들고 피부 질환으로 이어질 수도 있다. 하지만 환부 상태도 수시로 변하기 떄문에 소켓을 꼭 맞게 유지하기 어렵다는 문제가 있다. 한국기계연구원(원장 박상진)은 인공지능을 기반으로 소켓의 헐거워진 공간을 실시간 감지, 소켓 내부에 자동으로 공기를 채워주는 스마트 의족 소켓을 개발했다고 16일 밝혔다. 기계연 의료기계연구실 이강호 선임연구원 연구팀이 개발한 이 소켓은 혈액 순환이나 피부조직 상태, 영양 상태 등에 따라 수시로 변하는 절단 부위 볼륨 변화에 최대 15%까지 대응할 수 있다. 이에 따라 소켓 흔들림을 최소화하면서 환부에 가해지는 압박을 분산해 통증을 완화한다. '볼륨'이란 절단 부위의 크기나 넓이, 모양 등을 통칭하는 말이다. 인공지능 기반으로 착용자의 보행 안정성을 지속적으로 판단해 평지나 계단, 경사로 등 보행 환경 변화와 보행 속도에 맞춰 실시간으로 의족소켓 볼륨이 변하도록 제어한다. 연구진은 소켓을 스마트폰 앱과 연동, 소켓 내 압력 상태를 실시간 모니터링 하고 착용자의 보행 안정성도 분석할 수 있게 했다. 자동 또는 수동 모드를 설정해 소켓 내 공기 주입 및 배출량을 사용자가 직접 조절할 수 있게 했다. 이강호 선임연구원은 "스마트 맞춤형 의족 소켓을 통해 착용자의 보행 피로를 줄이고 환부 통증을 완화함은 물론, 사용자가 실시간으로 소켓 내 압력 분포를 스마트폰 앱으로 모니터링 할 수 있어 보행 개선에 기여할 수 있다"라며 "상용화 후속 연구를 통해 의지 착용자분들의 삶의 질 개선에 기여하고 재활의료기기 국내 기술력 향상에 도움이 되겠다"라고 말했다. 이번 연구는 기계연 기본사업 '상하지 운동기능 복원을 위한 인간증진의료 기술개발' 과제의 지원을 받아 수행됐다.

2023.02.16 11:09한세희

발 푹푹 빠지는 모래사장 거침없이 달리는 사족로봇

퍽퍽한 모래 위에서도 민첩하게 걷는 네발 로봇을 만들 수 있는 제어 기술이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 황보제민 교수 연구팀이 모래와 같은 입상 물질로 이루어진 지반에서 로봇 보행체가 받는 힘을 모델링하고, 이를 사족 로봇에 시뮬레이션하는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 연구팀은 사전 정보 없이도 다양한 종류의 지반에 스스로 적응해가며 보행하기 적합한 인공신경망 구조를 도입해 강화학습에 적용했다. 인공지능에 강화학습을 시킬 떄 많은 데이터가 필요하므로, 실제 환경의 물리 현상을 비슷하게 구현한 시뮬레이션으로 빠르게 데이터를 모으는 방법이 널리 쓰인다. 보행 로봇은 실제 마주친 환경이 학습한 시뮬레이션 환경과 다를 경우 제어 성능이 급격히 떨어지기 떄문에 데이터 수집 단계에서 실제와 비슷한 환경을 구현하는 것이 중요하다. 연구팀은 기존 연구에서 밝혀진 입상 매체의 추가 질량 효과를 고려하는 지반 반력 모델을 기반으로 보행체의 운동 역학으로부터 접촉에서 발생하는 힘을 예측하는 접촉 모델을 정의했다. 나아가 시간 단계마다 하나 혹은 여러 개의 접촉에서 발생하는 힘을 풀이함으로써 효율적으로 변형하는 지형을 시뮬레이션했다. 또 로봇 센서에서 나오는 시계열 데이터를 분석하는 순환 신경망을 사용, 암시적으로 지반 특성을 예측하는 인공신경망 구조를 도입했다. 연구팀은 학습이 완료된 제어기를 직접 제작한 로봇 '라이보'에 탑재했다. 로봇은 발이 완전히 모래에 잠기는 해변 모래사장에서 최대 3.03m/s의 고속 보행을 선보였다. 추가 작업 없이 풀밭, 육상 트랙, 단단한 땅에 적용됐을 때도 지반 특성에 적응해 안정하게 주행했다. 또 에어 매트리스에서 1.54rad/s(초당 약 90°)의 회전을 안정적으로 수행했으며, 갑작스럽게 지형이 부드러워지는 환경에도 빠르게 적응했다. 제1 저자인 최수영 KAIST 연구원은 "학습 기반 제어기에 실제의 변형하는 지반과 가까운 접촉 경험을 제공하는 것이 변형하는 지형에 적용하는 데 필수적이라는 것을 보였다"라며 "제시된 제어기는 지형에 대한 사전 정보 없이 기용될 수 있어 다양한 로봇 보행 연구에 접목될 수 있다"라고 말했다. 이 연구는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받았으며, 학술지 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 최근 게재됐다.

2023.01.26 10:26한세희