아틀라스 로봇, 정교한 13자유도 손 공개

보스턴 다이내믹스의 아틀라스 로봇은 이전 모델의 손에 있던 7개의 자유도를 13개로 대폭 늘려 움직임의 정교함을 높였다.

엄지에 4개, 나머지 손가락에는 각각 3개의 관절을 배치하여 물체를 파지한 뒤에도 자세를 미세하게 수정할 수 있으며, 전동 드릴을 사용할 때처럼 지지하는 손가락과 조작하는 손가락의 역할을 분리해 섬세한 조작이 가능하다.

아틀라스 로봇의 관절 구동 장치는 외부 저항을 감지하는 '구동성'을 확보해 물체를 잡았을 때 가하는 힘을 정밀하게 제어한다.

기계 내부의 마찰과 모터 회전 위치에 따라 힘이 고르지 않게 나오는 현상을 보정하여 실제 작업 환경에서 안정적인 성능을 유지한다.

가상 환경에서 학습한 동작을 실제 로봇 손에 적용하려면, 손의 기계적 특성과 가상 환경에서의 반응이 일치하는 것이 중요하다고 보스턴 다이내믹스 관계자는 설명했다.

아틀라스의 손가락을 4개로 결정하기 위해 보스턴 다이내믹스 엔지니어들은 약지와 새끼손가락을 붙인 채 하루를 보내는 실험까지 수행했다.

이는 손가락 하나를 추가할 때마다 구동 장치 3개가 늘어나 복잡도와 비용이 증가하는 점을 고려한 것으로, 추가 손가락이 생산성에 미치는 동작적 이점이 크지 않다고 판단했기 때문이다.

테슬라의 공개 특허에 따르면, 힘을 만드는 장치를 팔뚝에 배치하고 손바닥을 통과하는 줄로 손가락 마디를 당기는 '힘줄(Tendon) 구동' 방식을 활용한다.

피겨(Figure) 03 로봇은 시야 사각지대 보완을 위해 손바닥에도 카메라를 탑재했으며, 이를 통해 작업 중 물체의 움직임이나 미끄러짐을 감지한다.

촉각 센서와 영상 정보를 결합하여 물체에 가하는 힘을 정밀하게 제어하고, 손 안에서 직접 힘을 만드는 구조와 팔뚝에서 힘줄로 힘을 전달하는 구조 사이의 설계 과제를 비교하며 로봇 손 기술의 다양한 접근 방식을 보여준다.

로봇 손의 실제 작업 효율성을 평가하기 위해서는 사람의 도움과 정비 시간을 포함한 새로운 기준이 필요하다는 주장이 제기된다.

이는 로봇이 시간당 얼마나 많은 작업을 '제대로' 끝내는지를 측정하는 '시간당 작업 수(Throughput)'가 핵심 지표가 되어야 한다는 의미이다.