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2020년을 목표로 고도 로봇기술을 이용한 무인 달 탐사 1. 2020 년경 실현을 목표로 한 고도의 로봇에 의한 무인 달 탐사의 구체상 ○ 로버 로봇 (Rover Robot) 과 인간형 로봇을 이용한 공동탐사 작업 실현 ○ 태양광 발전과 재생형 연료전지에 의한 에너지 공급시스템 실현 2. 달 탐사 로봇 개발의 방향성 ○ 유인 ( 有人 ) 을 목표로 하는지 아닌지에 관계없이 달 탐사에 일본의 독특한 기술을 가진 로봇기술을 활용하는 방향성을 설정하여 국가 전체가 개발을 추진하는 것은 세계 우주개발 경쟁 속에서 일본의 존재감을 높여 평화적 극한환경 로봇을 개발한다는 일본의 국가목표를 군사연구 구동형 개발연구를 추진하는 모든 외국에 대항하는 형태로 명확화 할 수 있으며 , 그것으로 다양한 필드로봇공학 (Field Robotics) 산업의 육성을 촉진할 수 있는 등 효과가 있다 . ○ 조건 - 상당히 엄격한 환경 ( 온도 , 경사면 , 凹凸 , 분진 ) 의 제한 - 상당히 엄격한 중량과 용량의 제한 - 다양한 기능성 , 그리고 고도의 원격조작성과 자율성 - 목표설정과 실패하지 않는 기술 ○ 달 탐사 로봇 개발의 방향성 - 경량 컴팩트로 필요 충분한 대환경 적응기능과 미션 달성기능을 가진 최적의 ldquo; 형태 rdquo; 를 가진 로봇컨셉의 선택을 신중히 하는 것이 필요 - 목적으로 하는 ldquo; 기능 rdquo; 에 적합한 최적의 ldquo; 형태 rdquo; 선택이야말로 머신 설계의 근본 3. 탐사거점의 건설과 인간형 로봇을 활용한 참가형 달 탐사 (1) 고기능 로봇의 내부구조 ( 소프트웨어 ) ○ 인간형 로봇에 국한하지 않은 고기능 로봇은 센서로 세계 ( 물체 , 환경 , 인간 ) 의 상황을 인식하고 , 인간으로부터 부여 받은 명령을 해석하여 동작을 계획하고 , 수족을 움직이는 액추에이터 (Actuator) 를 정밀하게 제어하여 , 소기의 목적을 달성하는 시스템이며 , 센서와 액추에이터와 인텔리전스를 통합한 메카트로닉 시스템으로 구성된다 . (2) 달 탐사의 의의와 구체적 목표 ○ 의의 , 목적 - 과학적 미션 : 종래 검토되어 온 우주항공연구개발기구의 로드맵에 따라 추진 - 사회와 산업으로의 파급효과 : 로봇기술을 살린 이노베이션을 선도 - 국가의 위력 , 국민의 꿈과 희망 : 세계 최첨단 기술에 대한 도전과 프론티어 개척 ○ 구체적 목표 - 장기간에 걸친 탐사기능을 유지하기 위한 인프라로서 달 탐사기지를 건설 - 고기능 인간형 로봇을 개발하여 기지 건설 , 유지관리 , 정밀분석을 실행 - 달표면 로버에 의해 광범위 탐사를 수행하여 샘플을 채취 - 오픈 실험실 공간을 확보하고 , 달표면 상의 과학실험 공모 - Tele-ACT 시스템 개발 : 지구상의 현장감 통신형 유저 인터페이스를 매개로 하여 달표면 상의 인간 형태 로봇을 투입하는 형태로 달표면에서의 행동을 체험할 수 있는 시스템 개발 , 이것을 공개하여 국민 참가형 우주개발 수행 (3) 달 탐사용 인간형 로봇 (Humanoid Robot) 의 설계 방침 ○ 로봇에 의한 분해 , 교환 , 조립 가능한 구조설계로 자기수복형과 신뢰성을 확보 - 모듈러 디자인 컨셉 - 리모트 브레인 어프로치 - 소프트웨어 플랫폼 - 지적 감시를 위한 원격조작 (4) 달 탐사시스템의 구성안 - 착륙기에 장기간 가동 가능한 전력서버 , 고성능 정보처리서버 , 통신허브를 탑재하한 달표면 기지의 미니멈인프라 - 인간형 로봇을 개발하고 , 달표면 기지의 보수점검과 달표면 관측 수행 - 착륙기에 오픈 실험실 공간을 확보하고 , 필요한 분석기를 설치하여 달표면 탐사로버로 채취해 온 샘플을 분석 - 복수의 착륙기를 연결하는 등 달표면 기지를 순차적으로 증설 - 현장감 통신형 유저인터페이스를 매개로 하여 지구상에서 달표면 상의 인간형 로봇을 조정하여 달표면 행동을 체험할 수 있는 원격조정 시스템을 구축하여 국민 참가형 우주개발을 수행 (5 ) 시스템개발의 철학과 패러다임 전환 ○ 시스템 개발의 패러다임 전환 : 조율형 시스템 개발에서 개방성장형 시스템 개발로 - 요소기술 및 서브시스템의 인터페이스와 그것을 사용하는 프로토콜을 표준화하고 , 여러 가지 목적에 맞춘 적용 가능한 시스템 개발로의 패러다임 전환이 필요하지는 않은가 . 그렇게 함으로써 과학연구 프로젝트와 산업전개를 시야에 넣은 프로젝트 , 국가의 위력으로 이어지는 프로젝트 등을 병행하여 유연하게 추구 가능한 시스템으로서의 개방성장형의 시스템개발로 패러다임 전환이 요구 됨 ○ 자기수복기능에 의한 초신뢰 시스템의 실현 - 달과 같이 수리할 수 없는 것으로 생각되어 온 환경에서 사용되는 기계를 로봇이 분해 , 교환 , 수리 가능하게 하는 시스템을 구축한다면 , 신뢰성에 대한 생각은 극적으로 변한다 . 산업로봇에 의한 기계부품의 조립은 이미 실용화되고 있다 . 이 산업기술을 일반화하고 , 달 탐사시스템의 기기설계와 로봇설계에 적용함으로써 달 탐사기지 및 인간형 로봇을 초신뢰 시스템으로서 실현하는 것은 가능 ○ 달 탐사실험 인프라의 개방 - 달이라는 극한환경을 극복하는 기술과 에너지기술이 달 탐사기지의 인프라로서 제공된다면 , 로봇기술자는 연구개발을 로봇기능에만 집중할 수 있다 . 같은 방식으로 달 기지에 오픈된 실험공간을 제공하면 과학자와 달 이용 연구자에게 여러 가지 참가형 연구도전이 가능 ○ LEGO 식 우주로봇 공장 : 모듈부품을 사용하여 각종 로봇을 조립 가능한 달표면 공장 |
