모듈형 아키텍처로 진화하는 휴머노이드 로봇, 어드밴텍의 유연한 로보틱스 솔루션

트렌드

휴머노이드 로봇은 복잡한 작업을 처리하고 지능형 자동화를 구현해야 하는 산업 현장의 니즈에 맞춰 빠르게 발전하고 있습니다. 

특히 AI 컴퓨팅, 인지 기술, 모션 제어 기술의 비약적인 발전으로 인해, 이제 로봇은 연구실을 벗어나 물류, 시설 점검, 헬스케어와 같은 실제 환경에서 활약하고 있습니다. 이러한 로봇은 위험하거나 반복적인 작업에 투입되며, 컴퓨터 비전, AI 추론, 센서 융합 등의 기술을 통해 변화하는 환경에 능동적으로 적응합니다.

도전 과제

1. 다양한 컴퓨팅 시스템의 통합

최신 휴머노이드 로봇은 일반적으로 AI 연산을 위한 시스템과 제어 및 실시간 의사결정을 담당하는 시스템, 두 개의 독립적인 컴퓨팅 구조를 사용합니다.
이러한 이기종 시스템을 효과적으로 통합하려면 성능과 비용, 공간 제약 간의 균형이 필수입니다. 특히 협소한 하드웨어 환경 속에서도 안정적으로 두 시스템이 유기적으로 연동될 수 있어야 합니다.

2. 실시간 반응성과 모듈 간 조율

센서 데이터를 빠르게 분석하고 반응하기 위해서는 AI 모듈과 제어 모듈 간의 초저지연 통신이 필수적입니다.
예를 들어 모터 제어나 장애물 회피 같은 기능은 밀리초 단위의 응답 속도를 요구하며, 이를 위해서는 고성능 멀티코어 기반의 제어 모듈이 필요합니다.

3. 소형 폼팩터 내 열·전력 최적화 

로봇의 상체나 머리와 같은 제한된 공간에 탑재되는 제어 모듈은 저전력 설계와 열 최적화가 동시에 필요합니다.
또한 장시간 무중단 운용과 충격에 강한 내구성을 갖춰야 하며, 이를 통해 산업용 환경에서도 24/7 안정적인 작동을 실현할 수 있습니다.

솔루션

휴머노이드 로봇에 필요한 고성능 제어 모듈을 소형 폼팩터로 구현하기 위해, 고객사는 모듈형 설계가 가능한 COM(Computer-on-Module) 기반 솔루션을 채택했습니다. 이 방식은 성능 확장성과 통합 편의성을 동시에 확보할 수 있어 개발 효율성을 크게 향상시켰습니다. 특히 Intel® Core™ i 플랫폼 기반 SOM-7583은 고성능·저전력·초소형이라는 세 가지 요건을 만족하며 최종 선택되었습니다.

모듈형 설계로 확장성과 개발 속도 확보

Edge AI 모듈은 센서 데이터 처리, 객체 인식, SLAM, AI 추론 등을 담당하고, SOM-7583은 시스템 로직과 모터 제어, IMU 및 액추에이터와의 인터페이스 처리를 맡습니다. 두 모듈은 캐리어 보드에 통합되어 광범위한 I/O를 제공하며, 콤팩트한 설계 안에서 강력한 확장성을 확보하여 휴머노이드 로봇 개발의 속도를 높여줍니다.

산업 표준 프로토콜 기반 정밀 동기화

SOM-7583은 LAN 인터페이스를 통해 EtherCAT 프로토콜로 모터 모듈과 통신하며, 밀리초 단위의 고속 저지연 제어를 실현합니다.
이를 통해 로봇의 의사결정과 실제 동작 간의 정밀한 동기화를 가능하게 합니다.

혹독한 환경에서도 안정적인 운영과 유연한 업그레이드

온보드 메모리 및 SSD 스토리지를 탑재한 이 플랫폼은 충격에 강하고 안정적인 부팅 환경을 제공합니다.
팬리스 설계는 정숙하고 유지보수가 적은 장기 운영에 적합하며, CPU 또는 AI 모듈 업그레이드 시에도 캐리어 보드를 재설계할 필요 없이 교체만으로 성능 확장이 가능해 시장 출시 속도를 크게 단축할 수 있습니다.

왜 어드밴텍인가?

어드밴텍은 스마트 로보틱스 및 엣지 AI 분야의 신뢰받는 파트너로, 통합 하드웨어 플랫폼, 강력한 소프트웨어 도구, 전문 디자인인 서비스, 그리고 업계를 선도하는 열 설계 역량을 통해 차별화된 가치를 제공합니다.

모듈 통합으로 간소화된 아키텍처

어드밴텍은 제어 모듈과 복수의 AI 모듈을 하나의 도메인 기반 캐리어 보드에 통합해 시스템 아키텍처를 단순화하고 개발 복잡성을 줄였습니다.
이를 통해 제품 개발과 상용화까지의 시간을 획기적으로 단축할 수 있습니다.

AI 개발을 가속화하는 소프트웨어 지원

AI 통합과 모델 배포를 더욱 빠르게 하기 위해, 어드밴텍은 EdgeAI SDK와 Robotic Suite 등 강력한 개발 툴킷을 제공합니다.
이들 툴은 TensorFlow, PyTorch 등 주요 프레임워크를 지원하며, AI 모델 테스트부터 배포까지 전 과정을 효율화해 로봇 개발 시간을 크게 줄여줍니다.

로보틱스를 위한 신뢰할 수 있는 제조와 기술 지원

어드밴텍의 Design-in 서비스는 BIOS 및 OS 커스터마이징, 열 설계 최적화, 하드웨어-소프트웨어 통합까지 전 과정을 지원합니다.
모든 부품은 산업용 등급을 충족하며, 혹독한 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
또한, 글로벌 공급망, 안정적인 장기 공급, 현지 기술지원 및 효율적인 물류 시스템을 통해 자율 시스템과 휴머노이드 로봇의 신속한 양산을 뒷받침합니다.

어드밴텍은 모듈형 하드웨어 설계, AI 개발 툴, 산업용 품질, 전문 디자인인 서비스까지 아우르는 풀스택 솔루션을 제공하여, 기업이 지능형 로보틱스 및 엣지 AI 시장에 빠르게 진입할 수 있도록 지원합니다.
이러한 통합 지원은 개발 리스크를 줄이고 제품 출시 기간을 단축시키며, 혁신적인 애플리케이션을 더욱 빠르게 현실화할 수 있게 합니다.

공식 홈페이지: www.advantech.com/ko-kr

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