로봇 개발 기술이 발전하면서 완벽하지는 않지만, 스스로 균형을 유지하면서 걷거나 뛸 수 있는 로봇이 여럿 등장했다. 그런데 캘리포니아공과대학교 연구팀은 한 단계 더 나아가 스케이드보드를 탈 수 있는 로봇을 선보였다.
미국 온라인 테크 매체 씨넷이 소개한 연구팀의 로봇 ‘레오나르도(LEONARDO)’는 스케이트보드 타기와 외줄 타기 능력을 성공적으로 선보였다. 레오나르도는 기존 걷기 능력을 선보이는 로봇과 드론을 한 가지 로봇으로 결합했다.
연구팀은 그동안 걷기나 비행 둘 중 한 가지 능력만 갖춘 로봇이 개발된 점에 주목했다. 특히, 연구팀은 보스턴다이내믹스 등 일부 기업이 선보인 사족보행 로봇은 안정적인 걷기 능력을 선보이지만, 장애물을 피하는 능력은 아직 부족한 편이라는 점을 확인했다.
드론은 장애물 위를 비행하면서 사족보행 로봇의 장애물 충돌 문제를 해결한다. 그러나 1회 비행시간과 비행 시 운반할 수 있는 짐의 무게 제한과 같은 한계가 있다. 이에, 캘리포니아공과대학교 연구팀은 로봇과 드론의 한계를 한 번에 해결하고자 두 가지 능력을 한 번에 선보일 수 있는 로봇을 개발하기 시작했다.
레오나르도는 드론에 얇은 인공 다리를 추가하고, 팔에는 프로펠러를 장착하였다. 프로펠러를 활용해 일반 드론처럼 비행할 수 있으며, 다리 덕분에 비행 후 더 안정적으로 착륙한다.
외계인 머리와 같은 모습으로 장착된 레오나르도의 드론에는 특수 센서가 장착돼, 이동 중 장애물을 감지할 수 있다. 센서로 감지한 시각 데이터는 프로펠러와 동기화돼, 상황에 따라 걷기와 비행 능력을 전환하면서 장애물 충돌 문제를 피한다.
또한, 프로펠러는 비행 능력 이외에도 움직임 도중 실시간으로 균형을 유지하는 역할과 민첩한 움직임을 돕기도 한다. 바로 레오나르도의 뛰어난 움직임 비결이자 스케이트보드 타기와 외줄 타기도 성공하게 된 배경이다.
레오나르도는 자세를 안정적으로 유지할 수 있는 능력까지 갖추었다. 연구팀은 3.8m/s의 풍속으로 바람이 불 때, 레오나르도가 넘어지지 않고 인공 다리로 서서 견딜 수 있다는 점도 확인했다. 반면, 같은 조건에서 실험했을 때, 드론은 바람에 떠밀려 다른 곳으로 날아갔다.
한편, 연구팀은 레오나르도가 균형을 유지할 때, 프로펠러 의존도를 낮추도록 인공 다리 설계를 한 단계 더 발전시키고자 한다. 더 나아가 자율주행 능력까지 강화하여 이동 중 주변 환경을 스스로 평가하고 최적의 이동 경로를 판단할 능력을 갖출 방법도 찾고 있다.
연구팀은 레오나르도의 컨셉이 미국 항공우주국(NASA)의 인저뉴어티(Ingenuity) 헬리콥터와 비슷하다는 점에서 화성 탐사 시 레오나르도 개발 기술을 활용할 수 있을 것이라는 기대감도 드러냈다.
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