[리뷰] 쉐도우 바이패드 > 로보맨리뷰

쉐도우 바이패드. 발음이 꽤 멋있게 들린다. 영국의 쉐도우라는 로봇제작사에서 만든 2족보행로봇의 이름이다. 웹써핑중에 우연히 발견한 로봇 이미지를 보고 매우 인상 깊었기에 이것저것 좀더 알아보게 되었다. 이 로봇은 모양에 있어서 상당히 그로테스크한 느낌을 자아내는데, 그도 그럴것이 일반적으로 로봇의 액츄에이터로 많이 사용되는 모터, 실린더와 다른 공압근육이라는 자체 개발된 액츄에이터를 사용하여 만든 로봇이기에 다른 로봇 메카닉과는 사뭇 다른 모양을 하고 있다. 물론 기본적인 메카닉의 구성은 같지만, 다른 재료를 사용하여 만든 2족보행로봇이고, 또 오래전에 시작된 프로젝트이기에 만든어진 결과물이 현재의 다른 로봇과 비교해서 많이 차이가 날 수 밖에 없는것 같다.


Shadow Biped

1987년 부터 개발되기 시작한점, 일반적이지 않은 특별한 액츄에이터를 사용한점 등을 고려한다하더라도, 나무를 프레임으로 사용한 부분이라던가 전체적인 복잡함이 마치 고전가구를 연상케 하는 뭔가가 있다. 신장은 160cm로 하체부분만 되어있는 로봇치고는 상당히 큰 키가 아닐 수 없다.

David Buckley에 의해 설계된 골격은 최대한 사람의 형태와 흡사하게 만들었다고 한다. 정강이의 뼈는 사람보다 하나 적게 되어 있고, 무릎은 덮게 연골이 없는 조인트로 연결된 간단한 구조이며, 발에는 통으로된 발가락이 붙어 있다.  엉덩이는 볼조인트로 연결되어 세개의 자유도를 가지며, 발목관절은 앞뒤, 좌우의 두개의 축으로 움직일 수 있도록 디자인되어 있다. 상체(골반윗부분)에는 제어를 위한 공압에 관련된 각종기기들이 부착되어 있다.




Shadow air muscle



위에 소개된 Shadow Biped 로봇에 사용된 Shadow air muscle(이하 공압근육)을 샘플전자라는 국내의 한 전자부품판매점에서 판매한다기에 실물을 보고자 직접방문해 보았다. 세가지 타입의 공압근육 중 두종류의 공압근육 실물을 볼 수 있었다.



공압 근육을 직접 만져보고 느낌점은 가볍다는 것이었다. 공기가 채워지는 고무튜브를 고강성의 플라스틱 그믈망이 감싸고 있고 양끝에는 물체에 단단하게 고정할 수 있는 고리가 부탁되어 있다. 튜브에 연결된 하나의 호스로 공기가 채워지게끔 되어 있었다.


종류 및 동작


:: 20mm 모델                                              :: 30mm 모델

공압근육은 지름 6mm, 20mm, 30mm 세개의 제품이 있다. 보통의 실린더는 공기를 주입하면 실린더 봉이 나오게되고 반대로 공기가 빠지면 봉이 들어가는 구조이다. 그러나 공압그육은 반대로 공기가 주입되면 수축작용을, 공기가 빠지면 이완작을 한다. 이러한 특성때문에 초기에 당겨져있는 구조물에 설치되어야 한다는 특성을 지니게 된다.



스펙에 따르면 공압 근육은 중량대 파워비가 400:1 로 일반 공압 실린더나 DC 모터의 16:1 에 비하여 매우크다고 한다. 공압 근육은 0-70psi(0-5bar)범위의 압축공기(Compressed Air)에 의하여 동작된다.

1982년에 개발되어 현재까지 꾸준히 개량되어온 공압근육은 누가 어디에 사용할까? 샘플전자의 관계자에 따르면 3년전부터 판매된 공기근육의 주 고객은 과기원, 기계연구소, 학교, 의료기기 등의 연구소로써 주로 연구개발의 목적으로 사용되고 있음을 알 수 있었다.


공압근육을 소개하는 이유

공압근육을 소개하는 리뷰를 가지게 된 이유는 두가지이다. 첫번째 이유는 국내의 대외기술의존도가  상대적으로 높다는 점을 상기하기 위해서이다. 로봇을 만든다고 가정하자. 그것도 아시모같은 첨단 로봇이다. 모터에서부터 CPU에 이르는 핵심부품들은 대부분 수입에 의존할 수 밖에 없다. 잘 만들었다 하더라도 그만큼 지불되는 돈은 국내를 빠져나갈 수 밖에 없다. 휴대폰과 자동차도 기술과 생산부품에 대한 대외의존도가 높다고 하니 상대적으로 이윤이 적을 수 밖에.. 응용제품의 발전도 중요하지만, 원천기술과 부품 소재의 개발이 절실히 요구된다.

일례로, 국내에 유통되는 대부분의 실린더 형태는 단순한 원통형구조를 가진다. 물론 시장에서 가장많이 쓰이기 때문이라는 경제논리가 그 이유이지만, 쉐도우사와 같이 창조적인 아이디어로 제품을 개발하는 것은 미래를 내다보는 투자라 할 수 있겠다. 현재 시장에서 가장 많이 사용되는 제품이외에도 다양한 제품을 개발하고자 하는 노력을 관련분야의 전문인력들과 회사들이 힘을 합쳐 이뤄나갔으면 한다.

두번째 이유는 좋은 제품을 만들기 위해서 엔지니어는 다양한 부품과 소재에 대해 두루 알아야 할 것이라는 점을 말하고 싶다. 지금은 노하우에 못지않게 노웨어, 즉 어디에 가면 무엇이 있다라는 것을 아는가 모르는가가 경쟁력의 척도가 될 수 있다. 인간이 최종 목표로하는 인간과 같은 휴머노이드나 안드로이드로 가는길은 지금의 부품 소재가지고는 불가능하다. 기술개발을 통해 나노소재를 활용한다거나, 우리가 상상할 수 없는 방법으로 실제 근육에 가까운 재질의 소재들이 만들어 질 것이다. 유기질 인공근육이 나오고 나노단위의 전기전달과 제어가 가능해지고 모든 가능성을 입력해둔 MPU와 학습기능이 가능한 프로그램이 나올때 우리의 곁에는 휴머노이드가 서있을 것이다. 결국 부품, 소재, 기술의 개발만이 이를 가능케 할 것이다.  
:: 참조
- 샘플전자 http://www.sample.co.kr/shadow/index.html
- 쉐도우사 http://www.shadow.org.uk [이 게시물은 로보맨님에 의해 2013-09-14 22:27:01 robo_컬럼&탐방에서 이동 됨] [이 게시물은 로보맨님에 의해 2013-09-14 23:40:40 리뷰에서 복사 됨]