[2022 로보월드] 계단을 오르내리는 장애물 극복 자율주행 배달 로봇

▲ 킨텍스 전시장 계단을 오르고 있는 모빈의 장애물 극복 자율주행 배달 로봇

장애물 극복 자율주행 배달 로봇을 개발해 주목받고 있는 현대자동차 사내 스타트업 모빈(MOBINN)이 2022 로보월드 현장에서 자율주행 배달 로봇을 시연했다.

모빈은 28일 ‘2022 로보월드’가 한창 열리고 있는 킨텍스 행사장 주변에서 로봇신문과 송은희 한국로봇산업진흥원 원장 등 관계자들이 참석한 가운데 장애물 극복 자율주행 배달로봇을 시연했다. 로보월드 참관객들도 로보월드 행사 기간 모빈 배달 로봇이 계단을 오르내리는 모습을 흥미롭게 지켜봤다.

모빈이 시연한 자율주행 배달 로봇은 계단 높이가 비교적 높은데도 이동 중 전복되거나 넘어지지 않고 안정적으로 계단을 오르내렸고 물건을 실은 적재함도 균형을 유지했다. 이 로봇은 계단을 내려온 뒤 짐칸에서 상품을 배출하는 모습도 무리 없이 시연했다.

2022 로보월드에 선보인 모빈 자동 배달 로봇은 562*760*896mm 크기로 본체 무게는 70kg, 적재 무게는 10kg이다. 높이 180mm 이하, 폭 260mm 이상의 계단을 오르내릴 수 있으며 250mm 이하의 보도 경계석도 넘을 수 있다. 라이다 1대와 4대의 카메라를 탑재하고 있다.

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▲ 계단을 오르고 있는 배달 로봇

▲ 배달 로봇이 상품을 배출하는 모습

▲ 배달로봇 시연 현장에서 모빈 연구팀과 송은희 한국로봇산업진흥원장, 문재인 전 원장 등 관계자들이 기념촬영을 했다.

모빈이 2022 로보월드에 현장에서 시연한 모델은 ‘M2’다. 모빈은 하드웨어 내구성, 크기 최적화, 적재함 제어 안정성, 자율주행 고도화 등을 통해 M2 업그레이드 제품인 M3 모델을 내년 1분기에 선보일 예정이다.

모빈은 지난 9월 국토교통부 스마트도시 규제유예도시(샌드박스) 실증사업에 선정됐고 ISO 13482 안전성 평가도 통과했다. 내년 1분기에는 편의점 제조사와 협업해 장애물 극복 자율주행 배달 로봇 서비스를 화성시에서 선보인다. 또 현재 건설사, 배달 플랫폼 개발사 등과 협업해 배달 로봇 서비스의 효용성 검증 및 서비스 개발을 진행하고 있다.

현대차 사내 스타트업 팀 모빈(MOBINN, MOBility IN Novation)의 자동 배달 로봇은 팀장인 최진 연구원의 2013년 학부 졸업 논문 ‘유연한 바퀴만으로 장애물을 극복하는 기술’에서 시작됐다. 최 연구원은 레고로 모형을 만들어 테스트까지 하면서 실제로 이 기술이나 아이디어가 구현되면 모빌리티 확장성이 매우 커질 것으로 봤다.

최 연구원은 2018년 현대차 입사 동기 조명 연구원과 팀 후배 정훈 연구원과 함께 팀을 이뤄 ‘효율적으로 장애물을 극복하는 바퀴 기술’에 대해 본격적인 연구에 들어갔다. ‘실물을 만들고 검증해보자’는 목표를 갖고 2018년 현대차 남양연구소 ‘아이디어 페스티벌’에 나와 계단을 오르내리는 퍼스널 모빌리티 ‘남(NAMU)’으로 대상을 수상했다.

연구팀은 이 기술을 바탕으로 배달 로봇에 대한 연구에 더욱 박차를 가했다. 이들은 기존 배달로봇이 2D, 즉 평면적인 배달만 수행하고 있다고 보고 보도경계석, 계단, 요철 등 일상의 장애물을 극복하면 배달로봇 시장이 확대될 것으로 판단해 계단 등 장애물을 극복하고 오르내릴 수 있는 기술을 중점 개발했다.

또 연구팀은 대부분의 배달 고객이 주문한 물건을 직접 받기보다는 ‘문 앞에 두고 가세요’라고 요청하는 도어투도어(D2D) 배달 수요가 크다고 보고 이 같은 요청사항을 배달로봇 설계에 반영했다. 특히 로봇이 스스로 물건 탑재함을 내릴 수 있는 기술에 주목했다.

연구팀은 바퀴 구동 모터 4개, 수평 유지 모터 1개 등으로 구성된 간단한 로봇 구성을 설계했다. 이에 따라 일반 박스형 배달로봇보다는 비싸지만 다리형 로봇보다는 훨씬 저렴한 가격에 배달로봇 제작이 가능해졌다는 설명이다. 또 최소한의 명령만으로 로봇 제어가 가능해 자율주행 개발 및 적용이 용이하도록 했다.

장애물 극복 중 짐받이의 수평 유지에도 힘썼다. 이를 위해 장애물 극복 상황에서도 적재물의 안정성을 확보하는 구조, 휠베이스(Wheelbase) 조절로 실내에서는 단면적을 최소화해 좁은 공간에서의 이동성을 확보하고 옥외 및 장애물 극복 시에는 단면적을 극대화해 안정성을 확보하는 구조를 채택했다.

연구팀은 또 배달로봇이 장애물 극복 시 의도치 않게 전원이 꺼졌을 경우를 대비해 비상정지 기능을 도입했다. 비상정지 기능 적용 전에는 로봇이 전락했지만 비상정지 기능 적용 후에는 로봇이 제자리로 정지해 사고를 미연에 방지할 수 있었다.

지난 8월 모빈과 협업을 발표한 편의점 관계자는 “모빈의 장애물 극복 자율주행 로봇은 아파트 계단과 사면보도 등을 이동할 수 있고 경사로와 장애물을 이동할 때도 상시 적재함을 수평으로 유지할 수 있어 도시락이나 즉석 커피 등 음식 배달에 적합하다”고 말했다.

모빈 측은 “배달로봇을 개발 및 기획하던 초기부터 한국로봇산업진흥원과 잘 소통했고, 이에 얻은 조언과 피드백이 큰 도움이 됐다”며 향후 상용서비스에 본격적으로 나설 계획이라고 밝혔다.