누구나 코딩으로 만들 수 있는 사족보행 로봇 강아지 'Petoi bittle'

· GitHub에서 오픈소스 코드를 다운받아 생명을 불어넣는 로봇 강아지
· 라즈베리파이와 아두이노를 기반, 외관은 프라모델 같은 단순한 조립
· 블루투스와 와이파이를 이용하여 무선으로 조종하고, 코드 업로드 가능

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Petoi bittle 사족보행 로봇 강아지의 소개

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보스턴다이내믹스(Boston Dynamics)는 최근 온라인 스토어를 통해 사족보행 로봇 스팟(Spot)을 미국 내에만 판매한다고 합니다. 산업검사에서 엔터테인먼트에 이르기 까지 다양한 작업이 가능하다고 하며, 계단을 오르고 거친 지형을 네발로 걸어 다닐 수 있다고 합니다. 가격은 $74,500 (약 8천5백달러)라고 합니다. 

소니의 애완 로봇 강아지 아이보(Aibo)도 최근에 현관에 마중나오는 소프트웨어를 업데이트 했다고 발표하였습니다. 행동을 프로그래밍하는 웹기반의 인터페이스로 반려동물과 유사한 배변과 간식 훈련 기능도 가능합니다. 코로나로 언택트가 일상이 되면서 로봇 시장이 미래의 새로운 먹거리로 떠오르고 있습니다. 

오픈소스 로봇 스타트업인 펫토이(Petoi)에서 비틀(Bittle)이라는 로봇을 개발하였습니다. 스팟과 유사한 모양이지만 크기는 작습니다. 아이보 처럼 소프트웨어 업데이트를 통해 새로운 기술을 가르 칠 수도 있으며, 아두이노와 라즈베리파이 기반의 오픈소스로 직접 프로그래밍도 가능합니다. 이제 누구나 로봇공학자가 될 수 있습니다. 

비틀(Bittle) 사족보행 로봇은 장난감이 아닙니다. STEM 교육의 학습 도구로 사용하기에 적합할 만큼 정교한 움직임이 장점입니다. 유선/무선 연결을 통해 라즈베리파이(Raspberry Pi) 또는 다른 칩을 이용하여 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 기능도 입력 가능합니다.

제조사인 오픈캣(OpenCat)은 오픈소스를 지향하는 Nybble 형제가 만든 스타트업으로 로봇 강아지 비틀(Bittle)을 이용하여 많은 자습서와 프로젝트 아이디어를 공유 할 수 있습니다. 로봇의 청사진을 그리는 미래 로봇공학자에게 좋은 교보재가 될 것 입니다. 

 

바퀴가 아닌 네다리로 움직이는 손바닥 크기의 로봇이지만, 저렴하고 대량생산이 가능하도록 단순화 하였습니다. 이미 코딩으로 어느 정도의 경지에 올라 있다면, 부품도 따로 구매할 수 있습니다.

3D프린터를 이용하여 나사가 거의 없는 3D 입체 퍼즐로 디자인 하였습니다. 양산을 위해 금형으로 더욱 정교하게 제작 되었으며, 조립은 프라모델 처럼 단순 합니다.

비틀(Bittle)은 기본적인 로봇과 코딩 교육을 목적으로 조립할 수도 있지만, 어느정도 로봇공학적인 기초를 이해한다면 스스로의 창의력으로 다시 분해하고 개조할 수 있습니다. 

 

각 조각은 3D 프린팅으로 수십번의 반복을 거쳐 테스트를 진행 했습니다. 고강도의 사출 성형 플라스틱의 외관은 충격이나 먼지로 부터 메인 회로부분을 보호합니다. 단, 너무 지나친 스트레스 테스트는 부품을 파손시킬수도 있습니다. 비틀(Bittle)은 방수가 되지 않으므로, 습기나 물에 취약할 수 있습니다. 

소재의 탄성외에도 비틀(Bittle)의 스프링이 장착된 다리 부분은 충격과 외부의 힘으로 부터 기어를 보호합니다.

핵심 부품 중 서보 모터(Servo Motor)는 얇으면서도 270도 각도 조절이 가능한 P1S 모델을 적용하였습니다. 비틀(Bittle)에는 9개의 P1S 서보모터가 포함되어 있습니다. 8개는 워킹용이며, 나머지 하나는 목부분을 연결하여 움직일 때 사용합니다. 

아두이노 우노(Arduino Uno)보드를 비틀(Bittle)에 맞춤형으로 제작한 NyBoard V1에 의해 구동됩니다. 이 보드는 12개의 PWM 서보를 구동할 수 있으며, IMU(Inertial Measurement Unit)는 균형을 잡는데 사용됩니다. 마치 우리 몸의 근육 처럼, 균형을 잡기 위해 몸체의 방향과 가속도를 감지하여 움직임을 트리거 합니다.

NyBoard V1에는 라즈베리 파이(Raspberry Pi) 보드도 장착할 수 있습니다. I2C 네트워크를 이용하여 라즈베리 파이와 통신 할 수 있으며, 더 많은 감각 데이터를 분석하고, 인터넷에 연결하고, 더 많은 결정을 스스로 내릴 수 있는 기능을 제공합니다. 비틀(Bittle)의 작은 크기로 인해 라즈베리 파이의 Zero 혹은 3A+ 버전과 가장 잘 맞습니다. 더 큰 라즈베리 파이 보드를 사용하고 싶을 경우에 모든 구조의 제공해 드릴 수 없기 때문에, 자체적으로 3D 프린팅하여 장착할 수 있습니다.. 

NyBoard V1에 더 많은 센서를 확장할 수 있습니다. 강아지의 모양으로 만든 이유는 아래 사진과 같이 여러 센서를 입으로 무는 형태로 장착할 수 있기 때문입니다. 지능형 카메라 모듈, 제스처 센서, PIR 모션 센서 및 기타 유용한 센서 등을 장착하고 나사구멍을 이용하면 더욱 완벽하게 고정할 수 있습니다. 

케이블 없이 PC 또는 스마트폰 앱으로 비틀(Bittle)을 제어할 수 있도록 블루투스 동글을 개발하였습니다. 여기에 WiFi 동글을 추가할 수도 있습니다. 

기본 블루투스와 WiFi가 통합된 ESP32 보드도 개발중 입니다. 

소프트웨어는 OpenCat 코드를 이용하여 비틀(Bittle)을 제어할 수 있습니다. 타사 라이브러리를 제외한 3K라인의 아두이노 코드가 있으며, 네 발 동물의 동작을 수행하기 위한 최소 데이터 구조와 알고리즘을 정의 합니다. 다른 장치에서 지침을 보낼 수 있도록 Python으로 예제 커맨더 및 파서를 제공합니다. 

Arduino IDE의 C 및 터미널의 Python과 같은 다양한 코딩 환경에서 다양한 수준으로 비틀(Bittle)을 프로그래밍 할 수 있습니다. 비틀을 위해 Codecraft (그래픽 코딩 환경)를 개발한 STEM 교육 회사 'TinkerGen' 과 협력하고 있습니다. 또한 Codecraft에서 프로그래밍을 배우고, 재미있는 프로젝트를 만들 수있는 무료 커리큘럼을 제공 하고 있습니다. 

비틀(Bittle)을 생산하기 전에 다시 코딩을 리팩토링 하고, 배송에 맞추어 비틀코드를 릴리즈 할 계획이라고 합니다.  

배터리는 충전 및 보호회로가 내장된 리튬이온 배터리 팩을 설계하였습니다. 비틀은 배터리를 통해 1시간 연속 걷기가 가능하며, 배터리 내부에는 상태를 표시하는 RGB LED가 내장되어 있습니다. 

커뮤니티를 통해 고객과 개발자의 도움으로 기존에 개발된 니블(Nybble)에 생명을 불어 넣을 수 있었습니다. 비틀(Bittle)도 마찬가지로 소셜미디어로 소통하거나 petoi.com 에 포럼을 구축하여 DIY 모델을 공유하고, 기능을 향상할 수 있는 아이디어도 공유할 수 있습니다. 

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Petoi bittle 사족보행 로봇 강아지의 사양

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손바닥 정도 되는 비틀(Bittle)의 기본적인 사양은 다음과 같습니다. 
- 크기 : 20 x 11 x 11cm 
- 무게 : 280g 미만
- 최대 450g의 화물을 옮길 수 있습니다.

비틀(Bittle) 키트의 구성품은 다음과 같습니다. 

NyBoard V1에는 16MHz CPU, 2K SRAM 및 32K 플래시가 장착 된 Atmega328P가 있습니다. 또한 8K I2C EEPROM, IMU, 12 PWM 서보 용 서보 드라이버, 적외선 수신기 및 부저를 추가했습니다. Raspberry Pi에 장착하기 위한 2x5 소켓이 있습니다. 

BiBoard V0에는 240MHz 듀얼 코어 CPU, 520KB SRAM 및 최대 16M 플래시가있는 ESP32가 있습니다. 내장 WiFi / Bluetooth, 12 개의 PWM 서보 핀, IMU, 적외선 수신기, 오디오 증폭기 및 스피커가 있습니다. 다른 장치에 연결할 수있는 여러 통신 포트가 있습니다.  

Bluetooth 동글은 Windows, macOS 및 Android와 호환됩니다. 일부 보조 소프트웨어를 사용하여 IOS에서 작동 할 수도 있습니다. Arduino 스케치를 업로드하거나 NyBoard와 통신하는 데 사용할 수 있습니다. WiFi 모듈은 간단한 WebUI를 호스팅하고 NyBoard와 통신 할 수 있습니다. 

지능형 카메라 모듈은 ODM 제품입니다. ESP32 듀얼 코어 프로세서에서 실행되는 여러 알고리즘을 통합하고 있습니다. 초당  25fps 또는 50fps의 속도로 직렬 / I2C / WiFi를 통해 인식 된 인체, 물체 및 기호를 반환 할 수 있습니다. WiFi를 통해 비디오를 스트리밍 할 수도 있습니다.

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Petoi bittle 사족보행 로봇 강아지의 킥스타터 크라우드 펀딩 방법

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Petoi bittle 로봇 강아지는 다음과 같은 일정으로 해외의 킥스타터 (Kickstarter) 크라우드 펀딩을 진행 중입니다. 후원(Pledge)의 보상으로 제품을 배송 받을 수 있습니다. 
· 일정 : 2020년 10월 8일 까지 진행
· 배송 : 2020년 12월 예정

Petoi bittle 로봇 강아지의 주요 가격 
· bittle 로봇 강아지 기본 키트 : $225 (한국배송료 +$25) / 총 $225 (약 26만3천원)
※ 크라우드 펀딩을 통해 원하는 부품도 함께 구입할 수 있습니다.

킥스타터 Petoi bittle 로봇 강아지의 링크 : https://bit.ly/338upUQ

Petoi Bittle: A Palm-sized Robot Dog for STEM and Fun

※ 킥스타터 크라우드 펀딩이 처음이시면, 가이드를 참조하시기 바랍니다. (구매 가이드 링크)

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♥ 본 리뷰는 제조사의 의뢰 없이 개인적으로 발굴하여 작성된 글 입니다.