(보스턴다이내믹스 영상 캡처)

[오토헤럴드 김흥식 기자] 두 발로 걷고 백덤블링을 하던 현대차그룹 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스(Atlas)’가 이번에는 발 대신 바퀴를 달고 나타나 바닥을 미끄러지듯 질주하다 단숨에 360도 회전 점프를 착지해 내는 파격적인 움직임을 보여줬다. 

보스턴 다이내믹스는 최근 공식 채널을 통해 발 부위에 전동 스쿠터 바퀴를 결합한 실험용 아틀라스의 주행 영상(Atlas on a Roll)을 공개했다.

공개된 영상에서 아틀라스는 바퀴를 이용해 측면으로 미끄러지듯 치고 나가는 ‘사이드 대시(Sideways dash)’를 선보이는가 하면 도움닫기 후 공중으로 도약해 360도 회전한 뒤 흔들림 없이 착지하는 고난도 기동을 첫 시도 만에 완벽하게 성공시켰다.

언뜻 보면 이색적인 개조 이벤트처럼 보이지만 보스턴다이내믹스가 아틀라스에 바퀴를 장착한 이유는 하드웨어의 성능을 한계치까지 밀어붙이는 혹독한 시험을 하기 위한 것이다. 보스턴 다이내믹스는 이번 바퀴형 아틀라스를 양산 상용화 모델이 아닌 순수 선행 연구용 플랫폼으로 개발했다.

(보스턴다이내믹스 영상 캡처)

바퀴를 장착하면 보행 상태보다 지속적인 고속 회전과 강한 토크가 동시에 요구된다. 급가속, 방향 전환, 급제동 등 모든 동작에서 발목 관절과 모터에 지속적으로 가혹한 부하가 걸리기 때문에 구동기(Actuation)의 물리적 한계를 테스트하기에 최적의 환경이 마련된다.

하드웨어 개조 과정 자체는 모듈형 설계를 바탕으로 의외로 간단하게 이뤄졌다. 기존 발목 액추에이터에 자체 제작한 어댑터를 체결해 시중 전동 스쿠터 바퀴를 직접 맞물렸으며, 추가적인 대규모 기계적 개조 없이 가상 모델의 연속 회전 바퀴 설정만으로 하드웨어 전환을 마쳤다.

가상과 현실 간극 좁힌 ‘전신 강화학습’의 진화 소프트웨어 측면에서는 ‘전신 강화학습(Whole-Body Reinforcement Learning)’ 파이프라인의 성숙도가 빛을 발했다.

그동안 가상 시뮬레이션 환경에서 학습한 로봇 제어기는 실제 물리 하드웨어 모터의 반응 오차로 인해 현실 세계에 옮겨왔을 때 넘어지거나 오작동하는 ‘심투리얼(Sim-to-Real)’ 간극을 겪어왔다. 연구진은 실제 모터의 물리적 거동을 정밀 측정해 시뮬레이션 파라미터를 하드웨어 스펙과 일치하도록 고도화했다.

(보스턴다이내믹스 영상 캡처)

여기에 인간의 360도 점프 동작 모션 캡처 데이터를 전신 강화학습 트래킹 파이프라인과 결합했다. 그 결과 로봇은 점프 전 하체를 굴려 도약 궤적을 스스로 맞추는 등 강화학습을 통해 접지력을 극대화하는 방식을 자연스럽게 체득해 냈다.

보스턴 다이내믹스는 이번 바퀴 실험을 통해 축적한 저수준 구동 제어 데이터와 전신 강화학습 기술을 이족보행 표준 아틀라스 모델에 본격 이식할 계획이다. 나아가 작업 도중 일부 구동기나 모터가 고장 나는 극한 상황에서도 강화학습 제어기가 스스로 비상 대처 행동을 유도해 작업을 유지할 수 있도록 소프트웨어 스택을 통합해 나갈 방침이다.

김흥식 기자/reporter@autoherald.co.kr

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