Void Walker

■ 완성 소개

본 프로젝트는 거미의 보행 메커니즘을 적용한 초소형 8족 보행 로봇을 구현했습니다. 자체 설계한 제어보드와 강화학습형 보행 컨트롤러를 결합하여, 바퀴형 로봇이 진입할 수 없는 협소·붕괴 지형에서도 안정적으로 보행하는 것을 목표로 합니다. 재난 구조 탐색과 산업 현장의 안전 점검에 활용할 수 있는 플랫폼입니다.

■ 주요 성과 및 특징

초소형 8족 생체모방 보행 구현: 거미의 다리 메커니즘을 적용해 바퀴형 로봇이 진입할 수 없는 협소·비정형 공간에서 이동할 수 있는 플랫폼을 확보했습니다.

자체 설계 임베디드 하이브리드 제어보드: 센서 신호를 0.001초 이내로 연산해 다리 구동 각도를 제어하며, 초소형 하드웨어로 경량화 패키징했습니다.

강화학습형 보행 컨트롤러: 자갈길, 고경사 점토지 등 지면 특성을 실시간으로 분류하고 자이로 센서 피드백으로 보행 축을 보정해 균형을 유지합니다.

활용 가능성: 재난 구조 탐색, 지하 파이프 및 케이블 매설지 점검, 오염 구역 진입 등 인간 접근이 어려운 현장에 확장할 수 있습니다.

■ 향후 개선 계획

1. 기어드 액추에이터 적용을 통한 고토크화
현재 구동부를 감속기가 결합된 기어드 액추에이터로 교체하여 관절 토크를 높일 계획입니다. 이를 통해 다음 효과를 기대합니다.

• 잔해 위나 고경사 지형에서 기체를 지지하며 오를 때 필요한 출력을 확보하고, 더 높은 장애물과 큰 단차를 극복합니다.

• 센서·배터리 등 탑재 하중을 늘려 임무 수행 범위를 넓힙니다.

• 감속비 덕분에 정지 시 자세 유지 부담이 줄어 구동 효율과 보행 안정성이 향상됩니다.

• 백래시(기어 유격)와 크기 증가는 정밀 감속기 선정과 구조 최적화로 보완합니다.

2. 제어 성능 고도화
시뮬레이션에서 학습한 정책을 실제 하드웨어에 이식할 때의 오차(Sim-to-Real)를 줄이고, 더 다양한 지면 조건을 학습시켜 지면 분류 정확도와 보행 안정성을 높입니다.

3. 탐색·통신 기능 확장
카메라, 가스·온도 센서 등 임무용 센서를 탑재하고, 붕괴 구역에서도 끊김 없는 무선 통신 및 데이터 전송 체계를 구축합니다.

4. 내구성 및 현장 적용성 강화
방진·방수 및 내열 구조를 적용해 먼지, 습기, 고온 환경에서도 동작하도록 하고, 배터리 효율 개선으로 운용 시간을 늘립니다.