국제 로봇 학술대회서 KAIST 자율보행 로봇 우승

명정삼 입력 2023. 6. 7. 20:52
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한국과학기술원(KAIST)은 1일(현지시간) 영국 런던에서 개최된 2023 국제 로봇 및 자동화 학술대회(IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA)에서 주최한 사족로봇 자율보행 경진대회(Quadruped Robot Challenge, QRC)에서 자율보행 로봇이 우승을 거두었다고 밝혔다.

KAIST(총장 이광형)에 따르면 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀(미래도시 로봇 연구실)은 별도의 시각이나 촉각 센서의 도움 없이 계단도 오를 수 있는 보행로봇 제어기인 '드림워크(DreamWaQ)'를 장착했다고 밝히며 KAIST 자율보행 로봇이 로봇 분야 최대규모 학술대회에서 1등을 했다는 것은 남다른 의미가 있다고 말했다.

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로봇분야 최대규모 영국 런던서 열려...2등 MIT 큰 점수 차로 따돌려
명현 교수팀, 독자적 기술로 구성된 강인한 자율보행 시스템 구축
한국과학기술원 명현 교수님을 비롯한 DreamSTEP 팀이 2023 국제 로봇 및 자동화 학술대회에서 기념촬영을 하고 있다. 사진=KAIST.
한국과학기술원 소형 사족보행 로봇이 2023 국제 로봇 및 자동화 학술대회에서 자윫보행을 하고 있다. 사진=KAIST.

한국과학기술원(KAIST)은 1일(현지시간) 영국 런던에서 개최된 2023 국제 로봇 및 자동화 학술대회(IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA)에서 주최한 사족로봇 자율보행 경진대회(Quadruped Robot Challenge, QRC)에서 자율보행 로봇이 우승을 거두었다고 밝혔다.

KAIST(총장 이광형)에 따르면 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀(미래도시 로봇 연구실)은 별도의 시각이나 촉각 센서의 도움 없이 계단도 오를 수 있는 보행로봇 제어기인 ‘드림워크(DreamWaQ)’를 장착했다고 밝히며 KAIST 자율보행 로봇이 로봇 분야 최대규모 학술대회에서 1등을 했다는 것은 남다른 의미가 있다고 말했다. 

더불어 KAIST 팀은 독자적으로 개발한 단위 기술들을 체계적으로 통합 및 최적화하여, 로봇 연구개발 강국인 미국, 홍콩, 이탈리아, 프랑스 등 11개 팀이 참여하고 7개의 팀이 본선에 진출한 QRC에서 성공적인 자율보행을 선보였다며 최종 6개의 팀이 참여한 결승전에서 총점 246점을 거두었다고 강조했다.

이는 60점을 획득한 메사추세츠 공과대학교(MIT)에 비해 압도적인 차이라고 설명했다. (1위 KAIST Team DreamSTEP, 2위 MIT, 3위 카네기멜론 대학).

특히 KAIST 팀은 소형 사족 보행 로봇을 사용하였으나 가장 빠르게 움직이며 가장 높은 점수를 획득하였다는 점에서 주목할만하다. 왜냐하면 결승전에서 원격 수동 조작을 위주로 한 팀들이 평균 약 49분의 완주 시간을 기록한 반면, KAIST 팀은 자율 보행 위주로 41분 52초의 완주 시간을 기록하였다. (2위 MIT 원격조작 45분 32초)

조종자가 조종기 조작을 통해 로봇을 쉽게 조종할 수 있지만, 로봇이 가시거리를 벗어나면 별도의 통신을 통해 수신된 센서 정보를 이용해 로봇의 상태를 사람이 추측하며 로봇을 조종해야 한다. 하지만, 통신 지연이나 두절로 인해 센서 정보 취득이 원활하지 못한 경우가 발생할 수 있고, 이럴 경우 제어가 어렵다는 단점이 존재한다.

이러한 문제점을 해결해 주는 것이 다름 아닌 자율보행 기술이다. 자율보행 시스템 구축을 위해서는 제어기뿐 아니라, 로봇의 위치와 주변 환경을 추정하는 기술과 이동 경로를 계획하는 기술의 개발도 함께 요구된다. 이러한 여러 단위 기술들의 개발이 필수적이기에 세계적으로도 완성도 높은 자율보행 기술을 확보한 연구팀은 손에 꼽힐 정도이다.

KAIST 연구팀은 다양한 환경에서의 자율보행을 위하여 카메라, 3차원 라이다(LiDAR) 센서, 관성 센서(IMU), 관절 센서로부터 획득된 정보를 모두 융합하여 사용하였다. 많은 센서를 사용했음에도 불구하고, 미니컴퓨터 하나에서 강인하고 정확한 위치 추정뿐 아니라 주변 환경 인지와 경로 계획까지 실시간으로 진행될 수 있도록 효율적인 시스템을 구축했다.

명현 KAIST팀 교수는 “경진대회에서 사용된 제어기인 드림워크뿐 아니라 로봇 주변의 환경을 인지하고 적절한 경로를 찾을 수 있도록 하는 기술 모두 본 연구팀이 독자적으로 개발한 기술"이라며 "국내 로봇 산업 경쟁력 제고에 이바지하겠다”고 전했다.

한편, KAIST DreamSTEP 팀의 구성원은 명현 교수 (지도교수), 유병호 박사과정 (팀장), 이 마데 아스윈 나렌드라(I Made Aswin Nahrendra) 박사과정, 김예은 박사과정, 오민호 박사과정, 마심 케빈 크리스티안센(Marsim Kevin Christiansen) 석박사통합과정, 이현우 박사과정, 이승재 석사과정, 이동규 석사과정 등이다. 

대전=명정삼 기자 mjsbroad@kukinews.com

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