세계적인 빅테크 기업들이 운전자 없는 자동차를 만들기 위해 수십억 달러를 쏟아붓고 있을 때, AI 엔지니어 Peng Zhihui는 훨씬 더 까다로운 난제에 도전했습니다. 바로 ‘사람이 타지 않는 자전거’를 만드는 것이었죠. 그 결과물인 XUAN-Bike는 완벽하게 스스로 균형을 잡는 것은 물론, 복잡한 환경을 탐색하고 장애물까지 척척 피하는 놀라운 성능을 보여줍니다. 심지어 그는 이 프로젝트의 모든 것을 오픈소스로 공개하며 이른바 ‘기술적 플렉스’의 정점을 찍었습니다.
이 자전거는 복잡한 시스템 통합의 결정체입니다. 두뇌 역할을 하는 커스텀 컨트롤 보드는 Huawei의 Ascend 310 AI 프로세서로 구동됩니다. 시각 정보 처리를 위해 RGBD 뎁스 카메라와 가속도계, 자이로스코프 같은 전통적인 센서를 조합해 사용하죠. 하지만 진짜 마법은 균형 제어 시스템에 숨어 있습니다. 단순히 핸들을 꺾어 중심을 잡는 수준을 넘어, 안장 아래 장착된 금속 모멘텀 휠(Momentum wheel)이 고속으로 회전하며 강력한 자이로 효과를 만들어냅니다. 덕분에 자전거는 정지 상태에서도 쓰러지지 않고 꼿꼿이 서 있을 수 있습니다. 소름 돋을 정도로 매끄러운 주행 영상은 Bilibili에서 직접 확인할 수 있습니다.
전체 시스템은 Huawei의 딥러닝 프레임워크인 MindSpore 기반의 신경망으로 제어됩니다. 이를 통해 자전거는 단순히 균형을 유지하는 것을 넘어 주변 환경을 인식하고, 장애물을 식별하며, 스스로 경로를 계획합니다. 프로젝트 문서에 따르면, 제어 모델은 LQR/MPC와 커스텀 강화 학습 알고리즘을 기반으로 설계되었습니다. 물리 법칙을 거스르는 이 기계를 직접 만들어보고 싶은 분들을 위해, Peng은 모든 하드웨어 회로도와 모델 파일, 소스 코드를 GitHub 저장소에 아낌없이 공개해 두었습니다.
왜 이것이 중요한가?
이것은 단순히 ‘멋진 주말 프로젝트’ 그 이상의 의미를 갖습니다. 현대 로보틱스와 제어 이론의 정수를 보여주는 마스터클래스에 가깝죠. XUAN-Bike는 적절한 AI 하드웨어와 정교한 소프트웨어만 있다면, 개인 개발자라도 기업 연구소 수준의 복잡한 자율주행 시스템을 구축할 수 있다는 사실을 증명했습니다. Peng은 이 프로젝트를 오픈소스화함으로써 학생과 연구자, 메이커들에게 동적 안정성과 자율 주행에 대한 귀중한 영감을 주었습니다. 세상을 바꾸는 혁신이 반드시 대기업 회의실에서만 나오는 것은 아니라는 사실, 때로는 차고 안에서 불가능에 도전하는 열정으로부터 시작된다는 것을 다시 한번 일깨워줍니다.