로봇 설계에서 각각의 요소를 실제로 구현하려면, 여러 기술적 과제와 개발 과정이 필요합니다. 이에 필요한 핵심 개발 요소를 구체적으로 제시하겠습니다.
일인 AI 스타트업 딥네트워크 CEO / CTO 장석원 / sayhi7@daum.net
요즘 휴머노이드 로봇 개발 상용화 성공 업체 대기업들이 M&A 하느라 바쁩니다 ... 물론 저희 딥네트워크가 휴머노이드 로봇 개발에 필요한 모든 노하우를 확보한것은 아닙니다 ... 그렇지만 제가 대표이자 CTO 로 휴머노이드 로봇 개발 사업화시 도대체 뭘 어떻게 어느 부분을 어떻게 개발해야 할지 어디에 어떤 기술이 어떻게 필요한지 파악 가능 한것도 쉬워 보이면 한번 자료 검토 분석해 보세요 .... 이거 세부 파악이 얼핏 생각엔 별것 아닌것으로 보일수 있어도 개발시 큰 흐름 과 그에 필요한 작은 흐름이 어떤것이 어떻게 필요한지 파악이 상당히 까다롭습니다. 저도 관련해서 제가 생각해도 이 정도 노하우 내지 자료 확보가 됬으면 투자금만 들어오면 나도 뭔가 충분히 기존 상용화 업체에 버금가는 개발이 가능하다고 느낄수 있는 세부 정보를 확보에 성공했읍니다.
휴머노이드 로봇을 동작하게 제어하려면 여러가지 동작원리를 분석해야 하는데 저희 딥네트워크도 모든게 100 점은 아니지만 나름 차근 차근 분석해 나가고 있구요 ... 휴머노이드 로봇 기술개발의 핵심은 로봇 구현에 필요한 로봇 운동 방정식 분석을 얼마나 정확히 할수 있느냐가 핵심 입니다 .... 저희 딥네트워크도 로봇 동작원리 이론의 핵심은 어떤게 있고 휴머노이드 로봇 운동 방정식 분석 이론은 어디부터 뭘 어떻게 분석을 시작해야 하는지를 확실히 파악하고 있읍니다 ... 아무래도 글로벌 빅테크와 같이 엄청나게 돈이 많으면 모든게 유리한게 사실이죠 ... 그렇다고 저같은 소기업도 휴머노이드 로봇 개발이 전혀 불가능하지는 않다고 저는 분석하고 판단하고 있읍니다 ... 저희 딥네트워크가 그동안 각고의 노력 끝에 휴머노이드 로봇 구현에 가장 핵심인 로봇 개발 절차 및 그 절차상의 세부 개발 이슈 해결방안을 나름 자랑할 정도의 노하우를 파악에 성공했고 해서 저희는 (사업화 공동 추진/기술 컨설팅도 가능)한데 국내외 대기업 이나 글로벌 기업의 많은 관심 부탁드립니다 ...
휴머노이드 로봇 운동 방정식 분석
2족 로봇의 보행 안정성을 확보하기 위한 운동 방정식의 구현과 분석은 다음과 같습니다.
(1) 로봇의 동역학 모델링
- 문제: 로봇의 다리 관절과 중심 질량의 움직임을 수학적으로 모델링해야 합니다.
- 개발 방향:
- 라그랑지 역학(Lagrangian Mechanics)을 기반으로 2족 로봇의 운동 방정식을 유도합니다.
- 로봇의 링크 구조(길이, 무게중심, 관절 위치)를 기반으로 링크 모델링을 설계합니다.
- 관절 토크와 외력(지면 반작용력)을 포함한 수식화.
(2) 균형 제어 알고리즘
- 문제: 2족 로봇은 지면에서 균형을 유지하며 움직여야 합니다.
- 개발 방향:
- 제로 모멘트 포인트(ZMP)를 계산하고, 이를 기반으로 보행 궤적을 설계합니다.
- Model Predictive Control(MPC)을 사용해 미래 상태를 예측하고 균형을 제어합니다.
- 보행 궤적 생성기(Trajectory Generator)를 개발해 각 단계의 발 움직임을 설정합니다.
(3) 시뮬레이션 및 실험 검증
- 문제: 개발한 운동 방정식과 제어 알고리즘의 정확성을 검증해야 합니다.
- 개발 방향:
- Gazebo, PyBullet, MuJoCo와 같은 물리 엔진 기반 시뮬레이션 도구를 활용합니다.
- 실제 로봇에 적용하기 전 소프트웨어-하드웨어-루프 테스트(SIL, HIL)를 수행합니다.
결론:
이 모든 과정을 구현하려면 하드웨어 설계, 소프트웨어 알고리즘 개발, 물리 엔진 시뮬레이션, 실시간 제어 최적화, 그리고 엔비디아 플랫폼 활용까지 여러 영역의 전문 지식과 협업이 필요합니다. 특히 로봇의 안정성 확보와 정확한 동작을 보장하기 위해 다중 센서 데이터 융합, 동역학 모델링, GPU 가속을 통한 실시간 연산이 핵심이 됩니다.