로봇 공학이라는 웅장하고 덜컹거리는 극장에서 우리는 수십 년 동안 솔로 공연을 봐왔습니다. 자동차를 조립하는 단일 팔, 화성 먼지를 날리는 외로운 탐사 로버. 하지만 다음 막은 듀엣, 즉 협력하는 기계들의 교향곡입니다. 최신 헤드라이너는 Caltech와 아부다비의 **Technology Innovation Institute (TII)**의 역동적인 듀오입니다. 바로 인간형 로봇이 등에 업은 변신 드론을 발사하는 로봇이죠. 이것은 단순한 업어주기가 아니라, 로봇들이 단순히 일하는 것을 넘어 협력하는 미래를 엿보는 것입니다.
이것은 단순한 묘기가 아닙니다. 이것은 복잡한 **다중 로봇 시스템(MRS)**의 여명이며, 여기서 전체는 부품들의 합보다 엄청나게 큽니다. 외로운 로봇 영웅의 시대는 끝나가고 있으며, 로봇 슈퍼팀의 시대가 막 시작되고 있습니다.
칼텍-TII 파워 커플
X1이라고 이름 붙여진 이 선구적인 시스템은 특수 드론인 M4(비행과 주행이 모두 가능한 Caltech 제작품)를 운반하는 수정된 Unitree G1 인간형 로봇을 특징으로 합니다. 최근 시연에서, 이 인간형 로봇은 Caltech 캠퍼스를 걸어 다니더니, 몸을 숙여 M4를 기계식 매사냥꾼처럼 발사했습니다. 드론은 비행하여 착륙한 다음 바퀴 달린 모드로 변환하여 임무를 효율적으로 계속했습니다.
Caltech의 자율 시스템 및 기술 센터(CAST)와 TII 간의 3년간의 협력 프로젝트인 이 시스템은 걷기, 주행, 비행이라는 다양한 로봇 이동 방식을 하나의 응집력 있는 장치로 통합하도록 설계되었습니다.
“현재 로봇은 비행할 수 있고, 주행할 수 있으며, 걸을 수 있습니다.“라고 CAST 소장인 Aaron Ames는 설명합니다. “하지만 이 다양한 이동 방식을 하나의 패키지로 통합하여 각각의 단점을 완화하면서 이점들을 모두 누릴 수 있는 방법은 무엇일까요?”
인간형 로봇은 복잡한 인간 환경(계단, 문, 고르지 않은 지형)을 탐색할 수 있는 능력을 제공하는 반면, 드론은 신속한 공중 배치 및 정찰을 제공합니다. 이는 지상 유닛이 하늘의 눈을 신속하게 특정 위치로 보내야 하는 재난 대응과 같은 시나리오에 완벽한 조합입니다.
로봇 하나 이상: MRS 철학
다중 로봇 시스템의 아이디어는 새로운 것이 아니지만, 실제 적용 사례가 마침내 이론을 따라잡고 있습니다. MRS는 단일 로봇으로는 어렵거나 불가능한 공통 목표를 달성하기 위해 서로 조정하도록 설계된 로봇들의 집합입니다. 이는 단일 음악가와 오케스트라의 차이라고 생각하면 됩니다.
가장 장관이면서도 시끄러운 예 중 하나는 SpaceX의 팰컨 헤비 로켓 시스템입니다. 두 개의 측면 부스터와 그들이 착륙하는 자율 우주선 드론 선박(ASDS)은 거대한 다중 로봇 시스템을 형성합니다. 부스터들은 자율적으로 지구로 돌아와야 하며, 자체적으로 바다에서 정확한 위치를 유지하는 로봇 플랫폼인 드론 선박과 통신해야 합니다. 이 복잡하고 위험 부담이 큰 발레는 로봇 협력의 걸작입니다.
다른 예들은 이미 우리 주변에 있습니다.
- 창고 자동화: Amazon Robotics가 사용하는 것과 같은 로봇 군집은 놀라운 효율성으로 선반을 이동하고 주문을 처리하기 위해 조정됩니다.
- 농업: 작고 자율적인 트랙터 및 드론 팀이 함께 작업하여 작물을 심고, 모니터링하고, 수확하며, 수확량과 자원 사용을 최적화합니다.
- 수색 및 구조: 불안정한 구조물 내부로 진입할 수 있는 지상 로봇과 개요를 제공하는 공중 드론을 결합하는 것은 재난 지역에서 일반적인 전략입니다.
다음 개척지는 그룹 프로젝트: 화성
인간을 붉은 행성으로 보내는 것은 위험과 천문학적인 비용이 따릅니다. 먼저 로봇 선봉대를 보내는 것은 현명할 뿐만 아니라 필수적입니다.
첫 번째 인간 발자국보다 몇 년 앞서 배치되어 서식 가능한 기지를 건설하기 위해 협력하는 로봇 함대를 상상해 보십시오.
- 인간형 건설 로봇: X1과 같은 로봇은 인간과 유사한 조작으로 서식지를 조립하고 장비를 유지 관리하는 등 정교한 작업을 수행할 수 있습니다.
- 로버 운반 로봇: 더 크고 바퀴 달린 로봇은 화성 표토에서 채굴한 원자재를 수송할 것입니다.
- 드론 정찰병: 인간형 동료의 등에 실려 발사되는 공중 드론은 지형을 매핑하고, 지질 구조를 분석하며, 물 얼음과 같은 자원을 정찰할 것입니다.
이러한 분업(MRS의 핵심 원칙)은 각 작업이 해당 작업에 가장 적합한 로봇에 의해 수행되도록 보장하여, 인간의 생명에 대한 위험을 최소화하면서 화성을 인간의 도착에 대비할 수 있는 강력하고 오류 허용적인 시스템을 만듭니다.
내일의 로봇 드림팀
앞으로 나아가면서 다중 로봇 시스템에 대한 잠재적인 조합은 우리의 상상력(그리고 물론 자금)에 의해서만 제한됩니다. 우리는 또 어떤 로봇 팀을 보게 될까요?
- 심해 교향곡: 대형 자율 잠수함은 소규모의 민첩한 수중 드론 군집의 “모함” 역할을 할 수 있습니다. 모함은 전원과 장거리 내비게이션을 제공하는 동안, 군집은 깊은 해구로 잠수하거나 복잡한 산호초를 탐험하며 해저의 상세한 3D 지도를 만듭니다.
- 의료 이동 부대: 병원 환경에서 로봇 병원 보조원이 약물을 투여하거나 섬세한 시술을 수행할 수 있는 더 작은 전문 로봇을 운반할 수 있으며, 환경 센서 네트워크는 환자의 활력 징후와 방 상태를 모니터링합니다.
- 도시 유지보수 팀: 중장비 지상 로봇은 소규모 “검사” 로봇 팀과 청소 드론을 운반할 수 있습니다. 지상 유닛은 팀을 배치하고, 검사 로봇은 파이프나 건물 외벽을 기어 다니며 결함을 감지하며, 드론은 손이 닿기 어려운 부분을 고압 분사기로 청소합니다.
Caltech와 TII 간의 협력은 단순한 놀라운 기술 시연 그 이상입니다. 이는 로봇 공학의 미래에 대한 강력한 선언입니다. 외로운 늑대는 늑대 무리로 대체되고 있습니다. 강점을 결합함으로써 로봇 시스템은 이 세상과 다음 세상에서 가장 어려운 문제에 대한 해결책을 열어줄 수준의 다재다능함과 회복력을 달성할 수 있습니다. 미래는 단순히 자동화된 것이 아니라, 팀 노력의 산물입니다.
