로보틱스·AI 연구소 엔지니어들이 강성을 낮추고 속도를 택한 두 팔 로봇을 만들었다. 사람처럼 물건을 받고 던지고 건네는 것이 목표다. 설계는 학술지 사이언스 로보틱스에 실렸다.
관성은 줄이고 제어는 높이고
아테나제로는 키 약 1.6m, 날개 폭 약 1.8m다. 몸통에 자유도 1개, 7관절 팔 두 개, 각 6관절의 저작동 손 두 개를 갖춰 총 27관절을 22개 액추에이터로 구동한다. 팀은 준직접구동 모터를 쓰고 무거운 변속 부품을 관절에서 멀리 옮겼다. 그 결과 손의 유효 질량은 사람과 비슷하고 반사 관성은 기존 고강성 팔보다 약 10분의 1로 낮다.
받기가 어려운 이유
대부분 산업용 팔은 위치를 단단히 고정하도록 만든다. 이는 공구를 정해진 경로로 옮길 때는 통하지만 물체가 운동량을 갖고 도착할 때는 나쁘다. 강성 팔은 접촉 충격을 기어박스와 물체에 그대로 전달해 로봇이 공을 받거나 사람에게 물건을 건네기 어렵다. 가벼운 팔은 궤적 추종 정확도를 일부 포기하는 대신 빠르게 가속하고 접촉을 흡수할 수 있어 힘이 아니라 운동으로 제어한다.
분야에 주는 의미
아테나제로는 3kg 넘게 들어 작업대 사이 소형 부품을 옮기기에 충분하다. 이 프로토타입은 사람 근처에서 작동하는 기계를 만드는 이들에게 설계 교훈을 준다. 모터, 기어박스, 베어링이 팔이 움직일 질량을 정하며 손목에서 아낀 1g은 어깨의 몇 g과 맞먹는다. 받기, 던지기, 부품 밀어 넣기 같은 동적 조작은 로봇 연구자들이 좇는 다음 능력이며, 세상에 밀려나지 않고 맞설 수 있는 하드웨어가 필요하다.
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