로봇, 인간의 관절과 근육을 갖다…日 ‘근골격 로봇’ 개발

미래의 로봇은 우리 인간과 똑같이 움직여 눈으로 봐서는 구별하기 힘들게 될지도 모르겠다.

일본의 과학자들이 사람의 근골격을 상당히 재현한 인간형 로봇을 만들어내는 데 성공했다.

일본 일간공업신문은 17일 일본 도쿄대 대학원 정보공학계의 아사노 유키 조교수와 이나바 마사유키 교수는 근골격 휴머노이드 로봇 ‘겐고로’(腱悟郎·KENGORO)를 개발했다고 보도했다.

일본 연구자들이 개발한 겐고로의 근육 개수는 106개. 실제로 우리 인간이 지닌 600여 개의 근육에는 한참 못 미치지만 인간형 로봇 개발에 있어 괄목할 만한 성과라 할 수 있겠다.

또 로봇의 운동 제어 성능을 나타내는 관절의 자유도는 114개를 실현했다. 인간의 관절은 약 230자유도를 갖고 있다고 한다. 관절 자유도는 관절이 얼마나 자유롭게 움직일 수 있는지를 나타내는 척도로, 예를 들어 무릎의 경우 한 방향으로만 회전할 수 있어 1자유도, 발목은 세 방향으로 회전할 수 있어 3자유도다.

이렇게 만들어진 겐고로의 키는 165cm, 몸무게는 56kg. 스스로 움직이는 더미인형(차량 충돌 테스트 등에 쓰이는 인형)이나 운동기능장애 평가 등의 분야에 쓰일 수 있다고 한다.

연구팀은 인간의 골격과 근육 배치를 재현해 유연하게 움직이는 휴머노이드 로봇을 개발했다.

하나의 관절을 여러 근육으로 움직이는 등 일반적으로 모터의 기어로 구동하는 로봇의 제어 방법은 사용할 수 없지만, 감속 장치를 줄일 수 있어 로봇 경량화는 물론 인체에 가까운 구조를 재현할 수 있었다. 겐고로의 중량은 자유도당 약 3분의 1로 억제됐다고 한다.

근육의 장력을 조정해 관절을 부드럽거나 딱딱하게 할 수 있으므로, 유연성이 요구되는 움직임을 재현할 수 있다. 공간 절약을 위해 뼈의 내부에 배터리를 삽입했다. 가동 시간은 약 20분이다.

이에 대해 아사노 조교수는 “기술 개발은 아직 중간 단계다”면서 “왜 인간이 무릎 반사와 보행 등 어려운 동작을 습득할 수 있는지 해명하는 데 이용할 수도 있을 것”이라고 설명했다.