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새끼손가락 뺀 아틀라스…4개 손가락으로 드릴·너트까지 척척

4개 손가락·13자유도 차세대 로봇 핸드 공개
촉각 센서로 정밀 조작, 산업 현장 투입 속도보스턴다이나믹스는 1일(현지시간) 4개 손가락 기반의 차세대 로봇 핸드를 공개하고, 이를 장착한 아틀라스가 고난도 조작 작업을 수행하는 시연 영상을 공개했다고 밝혔다.

실용성과 생산성을 모두 확보한 신규 로봇 핸드를 통해 산업 현장 적용에 한 걸음 더 다가섰다.

보스턴다이나믹스 아틀라스가 신규 로봇 핸드로 드릴 비트를 장착하고, 드릴을 조작하는 모습. 산업 현장에서 요구되는 공구 활용 능력을 시연 [사진=보스턴다이나믹스]

공개된 영상에서 아틀라스는 신규 로봇 핸드로 공구와 소형 부품을 다루며 정밀 조립, 손안 물체 재배치 등을 시연했다.

주요 시연 내용으로는 △드릴 비트를 끼운 뒤 드릴을 작동시켜 나무에 구멍을 뚫는 공구 조작 △손끝으로 작은 너트를 회전시켜 볼트에 조이는 미세 파지 및 체결 작업 △드럼스틱 회전 및 골프공 2개 동시에 돌리기 등 다양한 형태와 마찰 특성을 가진 물체 제어 등이 포함됐다.

이는 손가락별 힘과 접촉 상태를 정밀하게 실시간으로 제어할 수 있음을 입증한 결과다.

이번 차세대 핸드는 엄지를 포함한 4개의 손가락으로 구성됐으며, 총 13자유도를 구현했다. 엄지손가락은 4자유도를 적용해 타 손가락과 정교한 집기 동작을 수행하며, 나머지 3개 손가락은 각각 3자유도를 통해 세밀한 제어가 가능하다. 이를 통해 사람과 같이 물체를 집고, 손 안에서 물체의 위치와 방향을 바꾸는 등 조작이 가능하다.

손의 크기는 사람과 유사하게 유지해 기존 도구와 작업 공간을 그대로 활용할 수 있도록 했으며, 산업 현장에 필요한 내구성과 정비 편의성, 모듈화 구조를 갖춰 대규모 양산 가능성까지 고려했다.

보스턴다이나믹스 아틀라스가 두 개의 골프공을 동시에 회전시키는 모습 [사진=보스턴다이나믹스]

5개가 아닌 4개 손가락 구조를 채택한 점도 눈에 띈다. 보스턴다이나믹스는 설계 복잡도, 전력 소모, 비용 합리성, 내구성, 수리 용이성 등을 다각도로 검토해 성능과 비용 효율이 최적화된 형태를 도출했다고 밝혔다.

알베르토 로드리게즈 행동 조작 기술 개발 총괄은 "엄지손가락의 개수부터 새끼손가락의 필요성까지 다양한 디자인을 검토했다"며 "실험, 시뮬레이션, 3D 프린팅 목업 등을 통해 최적의 설계 방식을 고민했고, 전체 팀 개발자들이 직접 새끼손가락을 고정한 채 하루종일 근무한 결과 '손가락 하나는 없어도 되겠구나'라고 판단했다"고 밝혔다.

차세대 핸드의 또 다른 주요 특징은 물체와의 미세한 접촉까지 감지하는 촉각 센싱 기술이다. 손끝과 손바닥에는 압력 기반의 촉각 센서를 촘촘하게 배치해 물체와 접촉할 때 발생하는 작은 힘의 변화까지 감지할 수 있도록 했다.

보스턴다이나믹스는 차세대 핸드의 개발 초기부터 가상환경에서 로봇을 학습시킨 뒤 그 결과를 실제 로봇에 적용하는 '심투리얼(Sim-to-Real)' 방식을 적용했다. 실제 하드웨어의 구동 특성과 마찰 등을 시뮬레이션에 정밀하게 반영해, 가상환경에서 학습한 조작 정책을 실제 로봇에 적용할 때 발생하는 차이를 줄이는 데 초점을 맞췄다.

또한 시뮬레이션에서 모터 토크와 마찰, 물체의 형상, 작업 중 발생하는 외란 등을 다양하게 변화시키며 강화학습을 진행, 실제 환경에서 다양한 조건에 대응할 수 있는 조작 능력을 고도화하고 있다.