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복잡한 지형도 거뜬히… 바퀴와 다리 결합한 하이브리드 4족보행로봇 개발

관리자 2025.10.31 Views 100


▲  차영수 교수 연구팀이 개발한 로봇

차영수 교수 연구팀이 급경사와 울퉁불퉁한 지면도 자유롭게 이동하는 로봇을 개발했다. 접히는 다리형 보조 시스템을 적용해 기존 바퀴 로봇의 한계를 넘어선 것으로, 복합 지형 이동의 새로운 가능성을 열었다.

최근 바퀴형 로봇(Wheel Robot)은 인공지능과 정밀 제어 기술의 발전에 따라 운송, 감시, 탐사 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 울퉁불퉁하거나 경사가 심한 지형에서는 이동이 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 ‘폴더블 레그 어시스턴트(Foldable Leg Assistant)’라 이름 붙인 접히는 다리형 보조 시스템을 고안했다. 이 시스템은 ‘가변 강성 구조(Variable Stiffness Structure)’, 즉 외부의 힘이나 자극에 따라 딱딱함을 조절할 수 있는 구조를 활용해, 로봇이 스스로 몸체를 들어 올리거나 기울일 수 있도록 했다. 이를 통해 다리와 바퀴가 상호 보완적으로 작동하며 복합 지형을 이동할 수 있는 원리를 밝혀냈다. 이 폴더블 레그를 장착한 로봇은 로봇 높이의 약 23%까지 차체를 들어 올릴 수 있었으며, 기존 구조의 한계를 뛰어넘는 73도의 급경사도 무리 없이 통과했다. 또한 실험 결과, 플랫폼·자갈밭 등 다양한 지형에서 약 90%의 성공률로 안정적인 주행을 구현했다.

연구팀은 추가로, 같은 가변 강성 구조를 적용한 접히는 로봇팔에 카메라를 부착해 배수로나 협소한 틈새 등 기존 바퀴 로봇이 접근하기 어려운 지형을 탐색하는 데 활용했다. 또한 과일이나 식품처럼 형태가 일정하지 않고 쉽게 부서지는 물체를 부드럽게 잡을 수 있는 로봇핸드를 제작해 산업적 응용 가능성도 입증했다.

차영수 교수는 “이번 연구는 부드럽고 유연한 폴더블 구조가 기존의 딱딱한 로봇이 가진 한계를 보완할 수 있음을 보여준 사례”라며 “앞으로 로봇의 기능성과 환경 적응성을 높이는 다재다능한 로봇 시스템 설계의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대한다”라고 말했다.

본 연구 성과는 국제 저명 학술지 ‘Advanced Science(IF=14.1)’ 온라인에 10월 6일 게재됐다.
 
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