퀄리시스 모션캡쳐시스템, 로봇 '자연스러운 동작' 핵심 기술로

(서울=뉴스1) 이재상 기자 = 차세대 휴머노이드 로봇 개발에서 가장 중요한 기술적 과제는 인간과 유사한 외형을 넘어 자연스럽고 안정적인 동작 구현에 있다. 이를 위해서는 로봇 제어 알고리즘에 입력할 고정밀 모션 데이터가 필수적이며, 이 분야에서 스웨덴 퀄리시스(Qualisys)의 모션캡쳐 시스템이 미국 미시간대 이족보행 로봇 ‘캐시 블루’의 자율보행 구현에 활용되며 휴머노이드 로봇의 자연스러운 동작 실현을 이끌고 있다.

퀄리시스의 한국 독점 총판사인 '하스피'에 따르면, 퀄리시스는 25년 이상 축적된 생체역학 연구 데이터를 기반으로 인간의 동작을 고해상도·저지연·6자유도(6DOF)로 실시간 추적하는 시스템을 제공한다. 이렇게 수집된 정밀 모션 데이터는 휴머노이드 로봇의 보행 패턴, 팔동작, 동적 균형 제어 등 복합적인 제어 로직에 직접 활용되어, 기존 로봇 대비 안정성 오차율을 현격히 줄였다는 설명이다.

퀄리시스 기술의 실제 적용 성과는 상기된 미국 미시간대학교의 이족보행 로봇 '캐시 블루(Cassie Blue)' 프로젝트에서 확인할 수 있다. 이 로봇은 기존 모델 대비 향상된 엉덩이 회전 모터와 발목 모터 제어를 통해 완전 자율 보행을 실현했다. 특히 동적 균형 유지를 위한 보행 알고리즘 개발 과정에서는 퀄리시스 데이터가 핵심 역할이다. 인간의 보행 패턴에서 추출한 발 착지 타이밍, 무게중심 이동 궤적, 미세 발목 조정 동작 등의 데이터가 로봇의 학습 알고리즘에 직접 적용되어 안정적인 보행 성능을 구현하고 있다.

현실적인 휴머노이드 로봇 개발에는 실험실 환경 외 다양한 조건에서의 성능 검증이 필수적이다. 퀄리시스 모션캡쳐 시스템은 실내외는 물론 악천후 환경, 수중 환경에서도 일관된 정확도로 데이터를 제공한다. 이는 로봇의 환경 적응성과 내구성을 체계적으로 평가할 수 있는 포괄적인 테스트 환경을 제공하여, 상용화 단계에서 요구되는 안정적이고 견고한 성능 확보를 가능하게 한다.

퀄리시스 시스템의 차별화된 기능 중 하나는 맞춤형 스켈레톤 세팅과 멀티 캐릭터 실시간 추적 기능이다. 이를 통해 인간과 로봇이 상호작용하는 복합 시나리오에서도 두 객체의 동작을 동시에 정밀 측정할 수 있다. 협업 로봇(cobot) 개발에서 필수적인 인간-로봇 간 동작 동기화, 물체 전달, 공간 공유 등의 시나리오를 정량적으로 분석하고 최적화할 수 있는 환경을 제공한다.

하스피 성명진 대표는 "휴머노이드 로봇이 제조업, 서비스업, 의료 분야 등에서 핵심적인 역할을 담당하게 될 미래 산업 환경에서, 정밀 모션캡쳐 기술은 로봇의 인간적 상호작용 능력을 결정하는 핵심 요소다"며 "퀄리시스의 검증된 기술력은 휴머노이드 로봇이 단순한 자동화 도구를 넘어 진정한 인간의 동반자로 발전할 수 있는 기술적 기반을 제공한다"고 강조했다.

alexei@news1.kr