수레나IV

수레나 IV(SURENA IV)는 2019년 이란 테헤란대학 연구팀에서 발표한 휴머노이드(humanoid) 로봇인 SURENA(수레나)의 4세대이다.

개요

2019년 12월 14일 이란 테헤란대학 연구팀이 휴머노이드 로봇 '수레나(Surena) IV'를 공개했다. 지난 2015년 수레나 Ⅲ를 발표한 후 거의 5년 만에 업그레이드 버전을 발표한 것이다.

'전기전자기술자협회(IEEE) 스펙트럼'에 따르면 이란 테헤란대학 산하 ‘첨단 시스템ㆍ테크놀로지센터(CAST:Center for Advanced Systems and Technologies)'를 이끄는 아길 유세피-코마(Aghil Yousefi-Koma) 교수 연구팀은 기존 수레나 로봇의 기능을 업그레이드한 '수레나 IV'를 개발했다고 밝혔다. 신형 수레나 IV는 손으로 물컵을 움켜잡거나 스마트폰으로 셀카를 찍고 칠판에 글자를 쓰는 모습을 시연할 수 있다.

수레나는 최초 버전에서 계속 진화하고 있다. 지난 2008년 발표된 최초 버전은 자유도가 8에 불과했으나 수레나 II에서 22로 개선됐고 수레나 III에선 31로 증가했다. 이번에 발표된 버전은 로봇 핸드 부분의 자유도를 크게 늘리면서 총 자유도가 43에 달했다. 그만큼 손동작이 능수능란해졌다는 의미다.

또한 신버전은 수레나 III보다 훨씬 가벼워졌다. 이전 버전이 키 1.9m에 몸무게가 98kg이었으나 신버전은 키 1.7m에 몸무게는 68kg으로 줄었다. 로봇의 이동 속도는 종전의 시속 0.3km에서 시속 0.7km로 빨라졌다.

로봇 제어기 기능도 개선됐다. FPGA(Field Programmable Gate Array) 기판을 사용한 덕분에 제어 루프(loop)를 높은 주파수 대역(200Hz)에서 동작하도록 했다. 스테레오 카메라와 6축 힘토크 센서를 발목 부분에 채택하고 있으며 모든 관절에 엔코더를 갖췄다. 문자-음성 변화 시스템을 채택, 기본적인 대화 인식이 가능해졌다. 모든 센서, 제어장치, 액추에이터(actuator) 등을 연동하기 위해 로봇 운영체제로 ROS(robot operating system)를 채택하고 있으며 가제보, 코레오노이드(Choreonoid) 등을 이용해 로봇 동작 등을 시뮬레이션했다.

역사

• 수레나 I

수레나는 이란 테헤란대학에서 2008년 CAV(Center for Advanced Vehicles)와 테헤란대학교, 이란 광공업부의 R &D 파트의 합작 프로젝트로 처음 공개되었고, 최초 버전은 자유도가 8에 불과했다.

• 수레나 II

수레나 I 공개 후 곧 2010년 수레나 II가 개발되었으며, 수레나 II는 몸무게 45kg, 신장이 4.76피트에 이르렀다. 수레나 II는 테헤란 대학교의 20명 이상의 로봇공학 전문가들이 1만 man-hour 이상의 시간을 투입해 설계·제작한 이란형 휴머노이드 로봇이며, 기술진들은 이 로봇의 시각 및 청각 능력, 이동성과 기민성을 향상하기 위해 계속 연구할 것이라고 하였다.

수레나 II는 일본 혼다의 유명한 로봇 아시모(Asimo)를 닮았다. 몸을 굽혀 인사하고, 춤을 추고, 한 다리로 균형을 잡고 있을 수 있으며 사람처럼 팔과 다리를 흔들며 걸을 수 있지만, 미리 정해진 궤도로 리모트컨트롤 시스템을 통해 느린 속도로만 걸을 수 있다. 안정적인 동작을 제공하는 자이로스코프(gyroscope)와 가속도계(accelerometer)와 같은 다양한 센서를 장착했으며, 다리에 12도, 팔에 8도, 머리에 2도인 총 22도의 자유도(degree-of-freedom; DOF)를 갖고 있다.

당시 이란 언론은 이 로봇이 산업·의료·가정 등 다양한 상황에서 민감한 작업을 수행할 때 인간을 대체할 수 있게 될 것이라고 보도하였으며, 세계적인 연구기관인 전기전자기술자협회는 수레나2가 뜻밖의 발전(unexpected development)"라며 호평하며 당시 여러 나라의 로봇 연구 성과를 조사, 분석 후 아시모(일본), 림-비(스페인), 저스틴(독일), 찰리(미국), 수레나(이란)를 탁월한 5개 로봇으로 평가하였다.

• 수레나 III

2015년 공개되었으며, 이란 산업개발 및 리노베이션기구의 자금 지원으로 이뤄졌다. 수레나 III은 자유도가 31에 달할 정도로 다양한 동작을 취할수 있다. 초당 20cm의 속도로 걸을 수 있으며 사람 처럼 손동작을 할 수 있다. 한발로 서 있는 것도 가능하다. 이 밖에 계단 오르 내리기, 물건 손으로 집기, 축구공 차기 등 동작을 할수 있다. 키는 1.9미터, 몸무게 98kg이다. 키넥트 기반의 3D비전 모듈, 31개의 서보모터를 탑재하고 있으며, 로봇운영체제인 ROS를 채택하고 있으며, 이전 모델이 비해 센서와 액추에이터가 업그레이드 됐다. 또한 음성인식 시스템을 탑재, 페르시아어를 이해할 수 있다.

하지만 혼다의 아시모는 달리거나 한발로 뛸수 있으며 수직 사다리를 오르는 게 가능하다. 다르파 로보틱스 챌린지(DRC)에 참여한 아틀라스, 침프(CHIMP), DRC-휴보 등 재난대응 로봇들은 운전하기, 장애물 걷기, 전력 기구 조작 등 여러가지 일을 수행할 수 있다는 것을 비교로 이란 휴머노이드 로봇은 세계적인 수준은 아니라는 전반적인 평가를 받았다.

참고자료

• 장길수 기자, 〈이란 테헤란대, 휴머노이드 로봇 '수레나 IV' 발표〉, 《로봇신문》, 2020-02-17
• 강성수 이란 테헤란무역관, 〈(신성장상품) 이란, 휴머노이드 로봇 개발 활성화〉, 《코트라해외시장뉴스》, 2010-11-30
• 로봇신문사, 〈이란, 휴머노이드 로봇 '수레나 Ⅲ' 발표〉, 《로봇신문》, 2015-11-18

같이 보기

• 인공지능
• 로봇
• 인공지능 로봇

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