휴머노이드(Humanoid) 로봇

휴머노이드 로봇(Humanoid Robot)이란?

최근 Figure사에서 개발한 휴머노이드형 로봇 'Figure02'가 BMW 공장에서 사람을 대신하여 일하는 모습이 유튜브에 공개되었습니다. 영상에서는 해당 로봇이 전작(Figure01)보다 △하루당 1000건의 작업 처리 △작업 속도 4배 증가 △신뢰도 7배 향상 등의 발전을 이뤘다고 소개하고 있습니다. 

 

https://youtu.be/WlUFoZstcWg?si=1WoaZ-vEUPw8AwQb

 

중국의 Unitree사에서는 H1에 이어 최신 휴머노이드형 로봇 G1을 공개 및 판매하고 있습니다. 미국이나 유럽의 로봇에 비해 가성비가 뛰어나기로 유명한 중국의 로봇 제품들은 학교 및 기업의 연구소에서 실험용으로도 많이 활용되고 있습니다. G1은 모방학습(Imitation Learning)을 통해 전문가의 행동을 따라 학습할 수 있는 소프트웨어도 탑재하고 있습니다. 일반형 모델과 Edu 모델로 구분되는데 하드웨어적으로는 그리퍼(선단공구)와 허리 자유도가 다른 것이 특징입니다. 일반형은 약 16,000달러(약2천만원)에 구매가 가능하고 Edu형은 공식적 홈페이지에 가격이 공개되어 있지 않지만, 대략 6500백만원~7000만원에 구매가 가능합니다. (국내 총판 통해 구매 시) Edu 모델은 Tree Fiinger 그리퍼를 통해 다양한 작업을 수행하도록 개발이 가능합니다. 하드웨어 사이즈도 135cm 높이에 35kg 정도로 개발 및 시험도 원활합니다. 

 

 

https://youtu.be/GzX1qOIO1bE?si=Mq4yzGSpcS9vJf83

 

로보틱스 기술의 전통강자인 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)에서도 기존 유압식이 아닌 전동식 휴머노이드 로봇 Atlas가 작업현장에서 일하는 모습을 공개했습니다. 기존 아틀라스 모델은 유압식으로 현장에서 사람을 대신하여 작업을 수행하기에는 다소 복잡한 하드웨어 구조를 갖추고 있었습니다. 걷기는 물론 달리기, 파쿠르 등 사람이 수행하기 어려운 동작도 멋지게 수행해 많은 사람들로부터 인기를 얻었던 아틀라스는 최근 전동화 및 지능화로 한층 더 진짜 사람에 가까워졌습니다. 

 

https://youtu.be/F_7IPm7f1vI?si=wtt8xhU2ZAOu-5C9

 

 

휴머노이드 로봇은 인간의 신체 구조와 유사한 형태를 가진 로봇으로, 인간처럼 걷거나, 말하거나, 작업을 수행할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 이 로봇은 인간과 상호작용하기 위해 설계되었으며, 다양한 산업과 생활 영역에서 활용되고 있습니다.  그럼 휴모노이드형 로봇에 대해 자세히 알아보겠습니다. 

 

 

1. 주요 특징

1. 인간 형태
   • 인간의 두 팔, 두 다리, 얼굴을 모방한 디자인으로 인간과 유사한 작업 수행이 가능.
   • 키, 무게, 움직임 패턴 등이 인간과 유사하게 설계됨.
2. 지능과 감각
   • AI(인공지능), 센서, 카메라 등이 결합되어 인간의 음성, 표정, 제스처를 이해하고 반응.
   • 물체를 인식하거나 환경을 분석해 자율적으로 움직임.
3. 동작의 유사성
   • 인간처럼 걷기, 뛰기, 물건 잡기 등이 가능하며, 불규칙한 지형에서도 균형을 유지할 수 있음.

2. 휴머노이드 로봇의 주요 활용 분야

1. 산업 분야
   • 위험한 환경에서 인간을 대신해 작업 수행(예: 건설, 원전 해체, 심해 작업).
   • 제조업에서 정교한 조립 작업 지원.
2. 서비스 분야
   • 고객 응대, 안내, 교육, 의료 지원 등에 활용.
   • 식당, 호텔, 공항 등에서 정보 제공 및 고객과의 상호작용.
3. 연구 및 개발
   • 인간의 움직임과 신체 메커니즘 연구.
   • 로봇공학 및 AI 기술 테스트 플랫폼으로 활용.
4. 재난 구조 및 탐사
   • 지진, 화재, 폭발 등 재난 상황에서 인간 접근이 어려운 지역에서 구조 활동.
5. 교육 및 오락
   • 교육 도구로 활용되어 로봇 공학 및 AI 기술에 대한 이해를 높임.
   • 공연, 전시회, 게임 등의 오락 분야에서도 활용.

3. 주요 기술 요소

1. 로봇 구조
   • 관절 및 구동 장치: 다관절 구조로 인간과 유사한 움직임 구현.
   • 외형: 인간과 닮은 피부와 표정을 표현하기 위한 실리콘 및 합성소재 사용.
2. 지능형 시스템
   • 인공지능: 음성 인식, 자연어 처리, 자율 동작 제어.
   • 머신러닝: 데이터를 학습해 점점 더 똑똑해지는 시스템.
3. 센서 기술
   • 카메라, LIDAR, 적외선 센서 등을 통해 환경 인식 및 객체 탐지.
   • 촉각 센서를 통해 힘 조절 및 접촉 감지.

4. 휴머노이드 로봇의 주요 사례

1. Figure 02
2. Unitree G1
3. Boston Dynamics Atlas
4. 소피아(Sophia)
   • 세계 최초로 시민권을 부여받은 휴머노이드 로봇.
   • 사람과 대화하고 표정을 표현하며, AI를 통해 자율적인 상호작용 가능.
5. 아시모(ASIMO)
   • 혼다(Honda)에서 개발한 로봇으로, 인간과 유사하게 걷고 뛰는 능력을 보유.
6. 아틀라스(Atlas)
   • 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)에서 개발한 로봇으로, 뛰어난 균형 감각과 역동적인 움직임을 자랑.
7. 페퍼(Pepper)
   • 소프트뱅크 로보틱스에서 개발, 감정을 이해하고 인간과 상호작용 가능.

5. 휴머노이드 로봇의 장점과 한계

장점:

• 인간 친화적 디자인으로 적응성과 수용도가 높음.
• 인간의 위험한 작업 환경을 대신할 수 있어 안전성 확보.
• 인간과 유사한 동작으로 정교한 작업 수행 가능.

한계:

• 높은 개발 비용과 기술적 난이도.
• 배터리 지속 시간의 제한.
• 예측 불가능한 상황에서의 즉각적인 판단력 부족.

6. 미래 전망

• 기술 발전: AI, 센서, 자율주행 기술과 융합되며 점점 더 인간처럼 자연스러운 상호작용 가능.
• 생활 속 보급: 노인 돌봄, 가사 지원, 개인 비서 역할 등에서 활용 증가.
• 윤리적 논의: 로봇의 권리와 인간과의 관계에 대한 새로운 법적, 윤리적 문제도 제기.

휴머노이드 로봇은 인간과의 협업과 상호작용을 통해 더 나은 삶의 질을 제공할 수 있는 중요한 기술로 자리 잡고 있습니다.

 

다음에는 사족보행(Quadrupped Robot) 로봇에 대해 알아보도록 하겠습니다.