로봇다리 개발·기본동작 검증 완료로봇손·팔 이어 전신 통합작업 돌입
  • ▲ 케이엔알시스템이 개발하는 슈퍼휴머노이드 디자인 ⓒ케이엔알시스템
    ▲ 케이엔알시스템이 개발하는 슈퍼휴머노이드 디자인 ⓒ케이엔알시스템

    케이엔알시스템이 올해 연말을 목표로 개발 중인 고중량 작업용 ‘슈퍼휴머노이드’의 로봇다리 개발과 기본동작 검증을 마쳤다. 최대 3톤의 하중을 지탱하면서 시속 3~4km로 이동할 수 있는 만큼 향후 로봇손과 로봇팔, 상체 프레임을 결합해 세계 최초의 이족보행 고하중 산업용 로봇 완성에 나설 계획이다.

    7일 케이엔알시스템에 따르면 이번에 개발된 슈퍼휴머노이드의 로봇다리는 로봇손의 총 가반하중 600kg을 포함해 최대 3톤의 하중을 버틸 수 있도록 설계됐다. 가반하중은 로봇이 들어 올리거나 운반할 수 있는 최대 무게를 의미한다.

    슈퍼휴머노이드는 높이 약 2.9m에 이르는 대형 로봇으로 시속 3~4km로 이동할 수 있다. 고중량 작업이 필요한 산업현장에서 무거운 물체를 다루면서 작업 지연 없이 이동할 수 있는 기동력을 확보하는 데 초점을 맞췄다.

    현재 글로벌 휴머노이드 시장에 공개된 로봇은 대부분 키 1.7m 안팎의 수십kg급 경량 로봇으로, 가반하중은 통상 20~50kg 수준이다.

    이를 위해 로봇다리는 좌우 각각 6개씩 총 12개의 관절 구조로 구성됐다. 케이엔알시스템이 자체 개발한 1만Nm급 고출력 유압 로터리 액추에이터와 초정밀 서보밸브 기술 등이 적용됐다.

    Nm(뉴턴미터)는 물체를 회전시키는 힘인 토크를 나타내는 단위로, 1만Nm는 이론적으로 회전축에서 1m 떨어진 지점에 약 1000kg의 힘이 작용하는 수준의 토크다.

    하체 균형을 유지하면서 무릎 관절을 최대 135도까지 접을 수 있는 링크 구조도 적용했다. 이를 통해 스쿼트 동작과 충격 흡수가 가능하며 보행 안정성을 높이기 위해 무게중심을 낮춰 한 발로 서는 동작도 가능하다.

    케이엔알시스템은 실제 산업현장을 모사한 환경에서 추가 보행 성능 테스트를 진행하고 단계별 실증평가를 거쳐 완성도를 높일 계획이다.

    지난 7월 처음 공개한 슈퍼휴머노이드 로봇손도 고도화하고 있다. 작업자의 동작을 로봇에 투영해 제어하고 이 과정에서 정밀 행동 데이터를 수집하는 HRI(인간-로봇 상호작용) 제어 기술을 적용했다.

    로봇손은 최대 악력 300kg을 유지하면서 작업자의 미세한 손동작과 힘을 실시간으로 동기화할 수 있는 제어 인터페이스를 구축했다.

    케이엔알시스템은 이번 로봇다리 기본동작 검증을 기점으로 HRI 기반 로봇손과 로봇팔, 상체 프레임을 결합하는 전신 통합작업에 돌입한다.

    개발이 완료되면 한 팔 300kg, 양팔 합계 600kg의 고중량물을 다루면서 현장을 이동할 수 있는 이족보행 고하중 산업용 로봇이 완성될 전망이다.

    슈퍼휴머노이드는 작업자가 직접 탑승해 운용하거나 사람이 접근하기 어려운 현장에서는 원격으로 제어할 수 있는 유·무인 호환 방식으로 개발되고 있다. 완성체 공개 이후 2027년부터는 원격제어와 피지컬 AI 기반 자율주행 기술을 순차적으로 적용할 계획이다.

    작업 환경에 따라 하체 플랫폼도 확대한다. 험지 등 다양한 산업현장에서 활용할 수 있도록 이족보행에 이어 바퀴형과 무한궤도형 등의 버전을 추가할 예정이다.

    김명한 케이엔알시스템 대표는 “사람이 탑승해 조이스틱으로 조종하는 슈퍼휴머노이드 완성체의 공개를 시작으로, 2027년부터는 원격제어, 자율주행 등을 빠르게 선보이겠다”고 말했다.