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연구

한국형 휴머노이드 로봇 휴보(HUBO) 개발​
조회수 : 13552 등록일 : 2004-12-27 작성자 : kaist_news

기계공학과 오준호(吳俊鎬, 50) 교수팀은 지난 3년여의 연구기간에 걸쳐 국내 최초로 이족보행이 가능한 완전한 외양을 갖춘 2족 보행 로봇을 개발하고 그 사진을 공개했다. 

  • 연구책임자: 오준호 교수
  • 연구진 : 김정엽(박사과정 4년), 박일우(박사과정 3년), 이정호(박사과정 3년),  김민수(박사과정 1년), 조백규(박사과정 1년)


새로이 선보인 휴머노이드로봇 휴보는 2003년도에 개발된 KHR-2의 성능을 업그레이드 한 모델로 몸 전체의 기계적 강성을 증가 시켜 보다 안정된 보행을 가능하게 하였고 상체 관절의 구동방식을 개선하여 더욱 부드러운 동작이 가능하게 하였다.


HUBO는 현재 0~32cm보폭으로 최대 시속 1.25km/h 전진보행한다.
좌/우 옆걸음, 뒤걸음, 좌/우 회전 걸음, 다양한 몸동작, 독립적인 5개의 손가락 운동, 독립적인 양 안구 운동, 손목의 힘/모멘트 센서를 통한 외력감지 등이 가능하며 이를 통하여 자유걸음새, 외력에 따라 움직이는 팔동작, 외부 안내에 따라 자유롭게 걷는 걸음, 비젼을 통한 실시간 목표 추적, 음성 인식 및 합성을 통한 대화  등을 수행한다. 아직 달리기(주행)과 층계오르기 등의 걸음새는 구현 되지 않았으나  추후 연구를 실시할 예정이다.


KHR 시리즈를 구현함에 있어 가능한 많은 구동자유도, 가능한 긴 작동시간, 콤팩트하고 미려한 외관(예: 백팩의 제거), 저렴한 개발비 및 최소의 유지비, 최단의 개발기간을 목표로 하였다.


이를 위하여 구동감속부, 힘/모멘트 센서, 관성센서, 서보 드라이버, 분산제어기, 실시간 제어 아키텍쳐 등 요소 기술을 자체 설계하여 구현함으로써 설계를 최적화 하도록 하였다. 또한 간결한 구조물설계를 통하여 기계적 강성을 얻었으며 기구학적 불확실성을 최소화 하였다.

연구개발과정을 표로 보면 아래와 같다.

 

기간

지원기관

예산

KHR-1

2002.1 - 2002.12

BK21, HWRS ERC

0.8억

KHR-2

2003.1 - 2003. 12

BK21, 기관고유사업

1.7억

KHR-3(HUBO)

2004.1 - 2004. 12

BK21, 산업자원부

5.5억

 

   특징

KHR-1

  21축, 중앙집중제어 방식,
  머리와 손 부분이 없는 보행 기능위주의 구조
  키 130cm, 무게:45Kg

KHR-2

  41축, 분산제어방식(CAN 통신)
  실시간 window xp - RTX
  power 300w, 키:125cm, 무게 55kg, 비젼 기능
  부분적 커버를 갖는 외양
  보행속도: 25cm, 65회/분 = 0.95km/h
  연속작동시간: 45분/1회충전 

KHR-3(HUBO)

  KHR-2의 업그레이드된 기구 및 기능
   - 음성합성 및 인식기능
   - 몸체의 기계적 강성 증가
   - 상체 관절의 구동 메카니즘 개선
   - 완벽한 enclosure 형 와관 구현
   - 32cm 보행+ 65회/분 = 1.25Km/h
   - 연속작동: 90분 /1회충전

  향후계획:
   - 층계오르기 구현, - 보행속도 향상, - 달리기 구현
   - 자유걸음새 구현, - 인간과 상호작용능력 개선
   - 다양한 대중 performance 시연

 

한편, 휴보 개발의 기대 효과를 살펴보면,
- 환상을 현실에서 구현할 수 있다는 비젼을 제시,
- 국내의 기술력으로 휴머노이드 로봇을 개발함으로써 기술력을 대 내외에 과시하여 국민적 자긍심을 고취,
- 관련 첨단기술(구동기, 감속기, 2차전지, 각종센서, 제어기, 시스템기술)의 국산화를 통한 기술 spin off 효과
- 관련기술 최 선진국인 일본과 가시적인 경쟁을 통한 국가 기술위상확립 등을 들 수 있다.

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