생기원, 사람 움직임 ‘머리부터 발끝까지’ 데이터화

관절·발 힘·손동작 동시 측정

휴머노이드·착용형 로봇 개발에 활용

한국생산기술연구원은 AI·로봇연구부문 안범모 수석연구원 연구팀이 ‘전신동작 데이터 수집 플랫폼(HHIP)’을 구축했다고 14일 밝혔다. ⓒ한국생산기술연구원

사람이 걷고 뛰고 물건을 잡을 때 나타나는 전신 움직임을 한꺼번에 측정하는 플랫폼이 구축됐다.

한국생산기술연구원은 AI·로봇연구부문 안범모 수석연구원 연구팀이 ‘전신동작 데이터 수집 플랫폼(HHIP)’을 구축했다고 14일 밝혔다.

HHIP는 관절 움직임과 발이 땅을 딛는 힘, 손가락 동작, 근육의 전기 신호를 동시에 기록한다. 고령자부터 어린이까지 걷기와 달리기, 점프, 물건 잡기 등 다양한 동작을 전신 단위로 축적할 수 있다.

돔 형태 구조물 안에는 고속 트레드밀과 광학 모션캡처 카메라를 배치했다. 카메라는 몸에 붙인 마커를 따라 관절 움직임을 읽고, 바닥 힘판은 발에 실리는 힘을 잰다.

글러브형 센서는 손가락 움직임을, 근전도 센서는 근육의 전기 신호를 기록한다. 트레드밀은 최고 시속 45㎞까지 속도를 높일 수 있어 착용형 로봇을 입고 달리는 동작도 계측 가능하다.

핵심은 서로 다른 센서에서 들어오는 데이터를 하나의 시간 축에 맞추는 기술이다. 연구팀은 각 데이터를 정렬·저장하는 소프트웨어를 개발해 관절 움직임과 발에 가해지는 힘 등을 같은 시점에서 비교할 수 있도록 했다.

이를 활용하면 맨몸과 착용형 로봇을 입었을 때의 동작 변화를 같은 조건에서 비교할 수 있다. 생기원은 세계 최경량 무릎 착용형 로봇 ‘에어니(AirKnee)’ 성능 검증에도 플랫폼을 활용했다.

최근에는 휴머노이드 제어 모델 개발에 필요한 사람의 작업 동작 데이터도 수집 중이다. 축적된 자료는 휴머노이드와 착용형 로봇, 재활 분야 등에 쓰일 전망이다.

안범모 생기원 수석연구원은 “사람의 움직임을 얼마나 정확한 데이터로 담아내느냐가 관건”이라며 “다양한 작업 동작을 축적해 휴머노이드와 착용형 로봇, 재활 분야에 활용할 계획”이라고 말했다.