마라톤 풀코스 완주 성공한 라이보[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
2024 상주곶감마라톤 풀코스, 4시간 19분 52초 기록으로 완주 성공
안정적 보행 성능 갖춰…”산악·재난환경서도 보행성능 위해 노력”
한국과학기술원(KAIST)이 개발한 4족 보행로봇이 세계 최초로 마라톤 풀코스 완주에 성공했다.
KAIST는 기계공학과 황보제민 교수 연구팀이 개발한 ‘라이보2’가 17일 오전 경북 상주시 상주시민운동장에서 열린 ‘2024 상주곶감마라톤 풀코스(42.195㎞)’를 4시간 19분 52초의 기록으로 완주했다고 밝혔다.
상주 곶감 마라톤은 14㎞ 지점과 28㎞ 지점에 고도 50ｍ 수준의 언덕이 2회 반복되는 코스로 아마추어 마라토너들에게도 난도가 높은 것으로 알려져 있다.
보행로봇은 보행 특성상 지면 접촉 시 발생하는 충격으로 인한 주기적인 진동에도 견딜 수 있어야 하는 고난도 시스템이다.
연구팀은 모터 드라이버 회로를 내재화해 구동기 손실을 최소화하고 제어 대역폭을 높여 보행 효율과 안정성을 크게 향상시켰다.
또한 황보 교수가 자체 개발한 ‘라이심(Raisim)’ 시뮬레이션 환경에서 경사, 계단, 빙판길 등 다양한 환경을 구축해 안정적인 보행이 가능하도록 강화학습 알고리즘을 통해 보행 제어기를 개발했다.
특히 힘 투명성이 높은 관절 메커니즘을 통해 내리막길에서 에너지를 높은 효율로 충전해 급격한 언덕을 오르는 데 사용한 에너지를 일부 흡수할 수 있었다.
이번에 개발한 라이보2 버전은 한 번 충전으로 43㎞ 연속보행이 가능하다. 기존 4족 보행로봇 최장 주행거리(20㎞)의 두 배를 넘는다.
이충인 박사과정(공동 제1 저자)은 “도심 환경에서 라이보2가 안정적으로 배달·순찰 등의 서비스를 수행할 수 있는 보행 성능을 갖췄음을 보여주는 것”이라고 자평하며 “후속 연구로는 라이보의 자율주행 기능을 추가하면서 산악·재난환경에서도 세계 최고 보행 성능을 달성하기 위해 노력할 것”이라고 말했다.
