“드릴 쥐고 너트까지 척척”…보스턴다이나믹스, ‘네 손가락’ 아틀라스 공개

보스턴다이나믹스, 차세대 로봇 핸드 공개

사람 손과 유사한 크기…기존 공구 활용

촉각 센서로 접촉 감지…힘·움직임 제어

아틀라스가 신규 로봇 핸드로 드릴 비트를 장착하고, 드릴을 조작하고 있다. ⓒ보스턴다이나믹스

현대자동차그룹 로봇 전문 계열사 보스턴다이나믹스가 드릴을 작동시키고 작은 너트를 조일 수 있는 차세대 로봇 손을 공개했다. 네 개의 손가락으로 물체를 집는 것은 물론 손 안에서 위치와 방향까지 바꾸며 휴머노이드 로봇 아틀라스의 정밀 작업 능력을 높였다.

보스턴다이나믹스는 1일(현지시간) 차세대 로봇 핸드를 최초로 공개하고, 이를 탑재한 아틀라스가 공구와 소형 부품을 다루는 영상을 선보였다.

영상 속 아틀라스는 드릴 비트를 집어 드릴에 끼운 뒤 나무에 구멍을 뚫었다. 공구 손잡이를 안정적으로 쥔 상태에서 작동 버튼을 누르는 동작으로, 손가락별 힘과 움직임을 정밀하게 제어해야 하는 작업이다.

작은 너트를 손끝으로 잡아 돌려 조이는 모습도 공개했다. 부품을 놓치지 않도록 쥐는 힘을 조절하면서 회전 방향을 제어하는 기술이 필요하다. 이 밖에도 드럼 스틱을 손가락으로 회전시키고, 골프공 두 개를 동시에 손 안에서 움직이는 등 형태와 재질이 다른 물체를 다뤘다.

차세대 핸드는 엄지를 포함한 네 개의 손가락에 총 13자유도를 구현했다. 자유도는 독립적으로 움직일 수 있는 축의 수를 뜻한다. 엄지에 4자유도, 나머지 손가락에 각각 3자유도를 적용해 물체를 집거나 손가락을 벌리고 끝단을 세밀하게 제어할 수 있도록 했다.

크기는 사람 손과 유사하게 설계했다. 사람이 쓰는 작업 공간과 공구를 그대로 활용하면서도 산업 현장에서 필요한 강도를 확보하기 위해서다. 구조를 단순화하고 주요 부품을 모듈화해 내구성과 정비 편의성을 높였으며, 향후 대규모 양산 가능성도 고려했다.

손가락을 다섯 개가 아닌 네 개로 구성한 것은 설계 복잡도와 전력 소모, 비용, 내구성, 수리 용이성을 종합적으로 검토한 결과다.

보스턴다이나믹스 연구진이 아틀라스의 신규 핸드를 개발하고 있다. ⓒ보스턴다이나믹스

아틀라스의 행동 조작 기술 개발을 총괄하는 알베르토 로드리게즈는 “엄지손가락의 개수부터 새끼손가락의 필요성까지 다양한 디자인을 검토했다”며 “전체 팀 개발자들이 직접 새끼손가락을 고정한 채 하루종일 근무한 결과 ‘손가락 하나는 없어도 되겠구나’라고 판단했다”고 설명했다.

손끝과 손바닥에는 압력 기반 촉각 센서를 촘촘하게 배치했다. 물체와 접촉할 때 발생하는 작은 힘의 변화까지 감지해 접촉 상태에 맞춰 손가락의 움직임과 힘을 조절하도록 했다.

학습에는 가상환경에서 익힌 동작을 실제 로봇에 적용하는 ‘심투리얼’ 방식을 활용했다. 하드웨어의 구동 특성과 마찰 등을 시뮬레이션에 반영해 가상환경과 실제 동작 사이의 차이를 줄이는 데 초점을 맞췄다. 모터의 회전력과 물체의 형태, 작업 중 외부에서 가해지는 힘 등을 다양하게 바꾸며 강화 학습도 진행하고 있다.

한편, 보스턴다이나믹스는 최근 ‘로보틱스 메타플랜트 응용 센터(RMAC)’도 개소했다. 현대차그룹의 산업 환경을 재현한 실증 공간으로, 아틀라스의 제조 작업 데이터를 수집하고 학습 결과를 검증한다. 회사는 이를 통해 데이터 수집과 학습, 현장 적용, 피드백, 재학습으로 이어지는 개발 체계를 강화할 계획이다.