시각·촉각 센서 도움 없이도 계단을 성큼 오를 수 있는 보행로봇 제어기 ‘드림워크’(DreamWaQ)를 장착한 카이스트(한국과학기술원·KAIST) 자율보행 로봇 ‘드림워커’가 국제 경진대회에서 우승했다.

카이스트 자율보행 로봇 ‘드림워커’가 영국 런던에서 열린 국제 로봇 및 자동화 학술대회(ICRA) 주최의 사족 로봇 자율보행 경진대회(QRC) 결승전을 치르고 있다. 카이스트 제공

6일 카이스트에 따르면 이 대학 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀은 최근 영국 런던에서 열린 국제 로봇 및 자동화 학술대회(ICRA) 주최의 사족 로봇 자율보행 경진대회(QRC)에서 1위를 차지했다. 경진대회엔 한국을 포함한 미국, 홍콩, 이탈리아, 프랑스 등에서 11개 팀이 참가했다. 예선전은 가로 10ｍ, 세로 20ｍ 크기 평탄한 경기장에서 치렀으며 준결승은 15도 경사진 같은 경기장에서 열렸다. 결승전은 모든 구간에 삼각형 블록과 박스 장애물을 추가한 환경에서 진행됐다.

예선전은 구간별로 10분 내 최대 10회 왕복해서 획득한 점수를 합산했다. 카이스트는 121점으로 월등한 우위를 보였다. 2위인 미국 클렘슨대학과 카네기 멜런 대학(CMU)이 43점을 획득하는 데 그쳤다.

결승전에서는 카이스트가 총점 246점을 따내 60점 획득에 그친 미국 매사추세츠공과대(MIT)를 압도적인 차이로 따돌리며 우승을 거머쥐었다. 카이스트 팀은 소형 사족 보행 로봇을 사용했으나 가장 빠르게 움직이며 가장 높은 점수를 획득했다.

카이스트 자율보행 로봇 ‘드림워커’가 영국 런던에서 열린 국제 로봇 및 자동화 학술대회(ICRA) 주최의 사족 로봇 자율보행 경진대회(QRC) 결승전을 치르고 있다. 카이스트 제공

결승전에서 원격 수동 조작을 위주로 한 팀들이 평균 약 49분의 완주 시간을 기록했으나 카이스트 팀은 자율 보행 위주로 41분 52초의 완주 시간을 기록했다.

연구팀은 우승 상금으로 2000만원 상당 보행 로봇과 300만원 상당 보조금을 받게 된다.

카이스트 연구팀은 다양한 환경 속 자율보행을 위해 카메라·3차원 라이다(LiDAR) 센서·관성 센서(IMU)·관절 센서에서 획득된 정보를 모두 융합해 시스템을 만들었다.

많은 센서를 사용했음에도 불구하고 미니컴퓨터 하나에서 강인하고 정확한 위치 추정뿐만 아니라 주변 환경 인지, 경로 계획까지 실시간으로 진행될 수 있도록 효율적으로 시스템을 구축했다. 드림워크가 탑재된 로봇이 극복할 수 있는 최대 높낮이 차와 로봇 크기를 고려해 경로를 계획하는 식으로 로봇이 넘어지는 상황을 최소화했다.

카이스트 자율보행 로봇 ‘드림워커’를 개발·제작한 명현 전기및전자공학부 교수 연구팀이 대회에서 우승한 후 기념사진을 찍고 있다. 카이스트 제공

혹시라도 보행 중 넘어지면 자동으로 다시 일어나 임무를 수행할 수 있도록 강화학습 기반의 재회복 기술도 자체 개발해 탑재했다.

명현 교수는 “로봇 주변 환경을 인지하고 적절한 경로를 찾을 수 있도록 하는 기술 모두 우리 연구팀이 독자적으로 개발한 기술”이라며 “다양한 산업 현장과 무선 통신 제한 재난 환경에서 임무를 수행하는 등 국내 로봇 산업 경쟁력을 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.

대전=강은선 기자 [e-mail]