[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 실시간으로 현장에 따라 프로그래밍하는 ‘접이식 로봇 시트 기술’을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 김정·박인규 교수 연구팀이 형상을 실시간으로 프로그래밍할 수 있는 로봇 시트 원천 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.
이번 기술은 ‘필드 프로그래밍’이라는 개념을 접이식 구조에 성공적으로 도입한 사례로 ‘접힘을 어디서, 어느 방향으로, 얼마나 크게 할지’라는 사용자의 명령을 소재 형상에 실시간으로 반영할 수 있는 소재 기술 및 프로그래밍 방법론을 통합적으로 제안했다.
해당 ‘로봇 시트’는 얇고 유연한 고분자 기판 내에 미세 금속 저항 네트워크가 내장된 구조로, 각 금속 저항이 히터이자 온도 센서 역할을 동시에 수행해 별도의 외부 장치 없이도 시트의 접힘 상태를 실시간으로 감지하고 제어한다.
또 유전 알고리즘 및 심층 신경망을 결합한 소프트웨어를 통해 사용자가 원하는 접힘 위치와 방향, 강도를 소프트웨어적으로 입력하면 스스로 가열·냉각을 반복하며 정확한 형상을 만들어낸다.
특히 온도 분포에 대한 폐루프 제어를 적용해 실시간 접힘 정밀성을 향상하고 환경 변화로 인한 영향을 보정했으며 열 변형 기반 접힘 기술이 지니던 느린 반응 속도 문제도 개선했다.
이러한 형상의 실시간 프로그래밍은 복잡한 하드웨어 재설계 없이도 다양한 로봇의 기능성을 즉석에서 구현할 수 있게 했다는 데에 의미가 있다.
실제로 연구팀은 단일 소재로 다양한 물체 형상에 맞춰 어떻게 잡을지 결정하는 파지 전략을 바꿔가며 적용할 수 있는 적응형 로봇 손(그리퍼)를 구현했고, 동일한 ‘로봇 시트’를 바닥에 두어 보행하거나 기어가게 하는 등 생체 모방적 이동 전략을 선보였다. 이를 통해 환경 변화에 따라 스스로 형태를 바꾸는 환경 적응형 자율 로봇으로의 확장 가능성도 제시했다.
김정 교수는 “이번 연구는 자기 몸을 바꾸면서 똑똑하게 움직이는 기술 즉, 형상 자체가 지능이 되는 ‘형상 지능’ 구현에 한 걸음 다가간 사례로 평가된다"면서 "향후 더 높은 하중 지지와 빠른 냉각을 위한 소재·구조 개선, 배선 없는 일체형 전극에도 다양한 형태·크기로의 확장 등을 통해 재난 현장 대응 로봇, 맞춤형 의료 보조기기, 우주 탐사 장비 등 다양한 분야에 응용될 수 있는 차세대 피지컬 AI 플랫폼으로 발전시킬 계획”이라고 설명했다.
