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춤추던 아틀라스 이젠 드릴까지…‘네 손가락’으로 제조현장 노린다

보스턴다이나믹스, 4손가락·13자유도 차세대 로봇 핸드 공개 보스턴다이나믹스 아틀라스가 두 개의 골프공을 동시에 회전시키는 모습.[사진=현대차그룹]

[디지털데일리 윤서연기자] 보스턴다이나믹스의 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’가 한층 사람에 가까운 손재주를 갖췄다. 네 손가락으로 드릴 비트를 끼워 나무에 구멍을 뚫고 작은 너트를 직접 돌려 조이는 수준까지 조작 능력을 끌어올렸다. 사람 손을 그대로 복제하는 대신 산업 현장에 필요한 기능만 남긴 것이 특징이다.

현대자동차그룹 로봇 전문 계열사 보스턴다이나믹스는 1일(현지시간) 아틀라스용 차세대 로봇 핸드를 공개했다. 새 핸드는 엄지를 포함한 네 개의 손가락에 총 13자유도(DOF)를 적용했다. 기존 7자유도 핸드보다 손가락을 독립적으로 움직일 수 있는 범위를 크게 넓혔다.

공개된 영상에서 아틀라스는 드릴 비트를 집어 전동 드릴에 끼운 뒤 손잡이를 잡고 방아쇠를 눌러 나무에 구멍을 뚫었다. 단순히 공구를 집어 옮기는 수준에서 벗어나 작업에 필요한 힘을 유지하면서 손가락으로 버튼까지 조작한 것이다.

작은 너트를 손끝으로 집어 돌려 체결하는 모습도 선보였다. 드럼 스틱을 손가락 사이에서 회전시키거나 골프공 두 개를 한 손 안에서 움직이기도 했다. 물체를 내려놓지 않은 상태에서 위치와 방향을 바꾸는 ‘손 안 물체 재배치’ 능력을 보여주기 위한 시연이다.

핵심은 13자유도다. 엄지는 4자유도로 움직이며 나머지 세 손가락에는 각각 3자유도가 적용됐다. 엄지를 다른 손가락 끝까지 움직이거나 손가락 사이 간격을 조절할 수 있다. 드릴·그라인더·용접 토치처럼 손잡이를 잡은 상태에서 별도 버튼을 눌러야 하는 공구도 사용할 수 있도록 설계했다.

사람처럼 다섯 손가락을 만들지 않은 것도 의도적인 선택이다. 보스턴다이나믹스는 개발 과정에서 시뮬레이션과 3차원(3D) 프린팅 모형을 활용해 새끼손가락이 실제 작업에 얼마나 필요한지 검토했다. 개발진이 새끼손가락과 약손가락을 붙인 채 생활하는 실험까지 거친 끝에 네 손가락 구조를 택했다.

새끼손가락 하나를 추가하면 자유도 3개와 이를 움직일 액추에이터 3개가 더 필요하다. 그만큼 구조가 복잡해지고 부피·전력 소비·비용·고장 가능성도 커진다. 대규모 생산과 실제 산업 현장 투입을 고려하면 다섯 번째 손가락으로 얻는 이점보다 부담이 크다고 판단한 셈이다.

크기는 사람의 큰 손과 비슷하게 설계했다. 기존 작업장을 로봇에 맞춰 바꾸지 않고 사람이 사용하던 공구와 설비를 그대로 활용하기 위해서다. 손끝과 손바닥에는 압력 기반 촉각 센서를 촘촘하게 배치했다. 작은 접촉 변화까지 감지해 물체가 미끄러지거나 잡는 힘이 달라질 때 대응할 수 있다.

한편 보스턴다이나믹스는 지난 9월 미국 조지아주 현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)에 문을 연 ‘로보틱스 메타플랜트 응용 센터(RMAC)’에서 아틀라스의 제조 현장 학습을 진행하고 있다. 자동차 부품을 조립 순서에 맞게 배치하는 작업 등을 훈련한 뒤 실제 공장에서 확보한 데이터를 다시 학습에 활용하는 방식이다.

이를 바탕으로 현대차그룹은 2028년까지 HMGMA에 아틀라스를 투입해 부품 분류 등 제조 공정부터 적용 범위를 넓힐 계획이다. 2030년부터는 아틀라스 생산 규모를 연간 3만대 수준으로 확대한다.