Open Robotics, Blue Origin·NASA와 Space ROS 공동 개발
Open Robotics는 제프 베이조스가 설립한 준궤도 우주비행 기업 Blue Origin 및 NASA와 협력하여 Space ROS를 개발하고 있습니다. Space ROS는 항공우주 소프트웨어가 임무에 사용되기 전에 충족해야 하는 검증 및 확인 요건에 맞도록 설계된 ROS 2 버전입니다.
로봇 운영체제(ROS)는 10여 년 전부터 우주 분야에서 사용되어 왔습니다. 이 사용은 ROSCon 2012에서 시작되었으며, 당시 NASA는 휴머노이드 로봇 Robonaut 2(R2)에 ROS를 적용한 사례를 발표했습니다. NASA는 R2의 소프트웨어를 ROS로 전환하고, 로봇 모델링과 국제우주정거장(ISS)을 위해 Gazebo(Open Robotics의 3D 로봇 시뮬레이터)를 사용했습니다.
2014년까지 R2와 ROS 기반 소프트웨어는 이미 ISS에서 작동하고 있었습니다. 이는 우주에서 ROS가 처음으로 확인된 사용 사례였습니다.
NASA가 차세대 로봇 Robonaut 5(R5), 일명 Valkyrie 개발에 착수했을 때, 처음부터 ROS를 사용했습니다. 이 기관은 로봇 테스트와 개발에도 계속 Gazebo를 사용했습니다.
2015년 NASA는 우주 탐사 임무를 위한 로봇 소프트웨어와 자율 기능 개발을 목표로 첫 가상 Space Robotics Challenge(SRC) 대회를 열었습니다. SRC에서 참가팀들은 R5가 거주 환경 준비 작업을 수행하는 모습을 시뮬레이션하도록 요청받았습니다. 우승팀 Coordinated Robotics는 하루 만에 자신의 코드를 시뮬레이션에서 실제 로봇 하드웨어로 옮길 수 있었습니다.
Open Robotics의 공동 창립자이자 CEO인 브라이언 거키가 5월 10–11일 보스턴에서 열리는 로봇 정상회의 및 전시회에서 발표합니다. 그의 강연 “Robotics Needs a Babelfish: The Skinny on Robot Interoperability”에서는 기업들이 호환성 문제를 어떻게 해결하고 있으며 공급업체, 최종 사용자, 시스템 통합업체에게 어떤 선택지가 있는지 다룰 예정입니다. 참석자들은 Open-RMF(Robotics Middleware Framework)의 역사, 여러 공급업체 로봇 간 상호운용성의 모범 사례, 그리고 향후 상호운용 동향에 대해 알게 됩니다.
NASA는 ROS를 다른 우주 로봇에도 사용하고 있으며, 그 예로 Astrobee가 있습니다. Astrobee는 SPHERES의 후속 모델로, 자유롭게 비행하는 로봇입니다. ISS 내부에서는 여러 대의 Astrobee가 작동하고 있습니다. 이 로봇은 우주비행사들이 일상적인 업무에 쓰는 시간을 줄이고, 정말 중요한 과제에 더 집중할 수 있도록 도와줍니다.
자율적으로 작동하거나 우주비행사, 항공 관제사 또는 지상 연구원의 원격 조종을 받아, 이 로봇들은 재고 조사, 내장 카메라로 우주비행사가 수행하는 실험 문서화, 또는 정거장 전체에서 화물을 함께 옮기는 작업 같은 임무를 수행하도록 설계되었습니다. 또한 이 시스템은 미세중력 환경에서 실험을 하도록 장비를 갖추고 프로그래밍할 수 있는 연구 플랫폼 역할을 하며, 로봇공학이 우주에서 우주비행사를 어떻게 도울 수 있는지 더 많이 알아내는 데 기여합니다.
Astrobee는 10여 년 넘게 정거장에 탑재되어 있던 SPHERES 로봇의 유산과 교훈을 바탕으로 합니다. SPHERES는 Synchronized Position Hold, Engage, Reoriental, Experimental Satellite의 약자입니다. Astrobee 시스템이 완전히 가동되면, 우주 정거장의 로봇 시험 장치로서 SPHERES를 대체하고, NASA가 우주 탐사 여정에서 새로운 가능성을 탐구하는 데 도움을 줄 것입니다.
«이 모든 휴머노이드 작업과 병행하여, NASA의 다른 팀은 우주에서 사람을 돕는 로봇을 만드는 또 다른 접근법을 사용했습니다. 바로 ISS 내부를 비행하는 자유 비행 드론입니다. SPHERES에서의 성공을 기반으로 NASA는 Astrobee의 후속 모델을 개발했습니다. 2018년 ROSCon에서 발표된 내용에 따르면, Astrobee 소프트웨어는 ROS 위에 구축되었고, Astrobee 팀은 개발과 테스트에 Gazebo를 적극 활용했으며, 소프트웨어 대부분을 GitHub에 공개했습니다. 현재 ISS에는 여러 대의 Astrobee가 작동하고 있으며, 그중 한 대는 궤도 우주비행사와 미국 부통령 카멀라 해리스가 참여한 화상 통화에서 소개되기도 했습니다», 라고 Open Robotics가 밝혔습니다.
현재 NASA와 Open Robotics는 VIPER 프로그램을 진행하고 있습니다. VIPER의 목표는 2023년에 이동형 로봇을 달 남극에 보내는 것입니다. ROS 2는 탐사 로버의 제어 루프에 포함될 예정입니다. 이 프로그램은 “물 얼음의 위치와 농도를 가까이서 파악하여, 궁극적으로 달, 화성 및 그 너머에서의 인류 연구를 지원하기 위해 수집될 수 있도록 하는 것”을 목표로 준비되고 있습니다.
Open Robotics는 VIPER가 자율 소프트웨어 개발에 ROS를 의존해 온 긴 우주 로봇 임무 목록의 최신 사례일 뿐이라고 봅니다. 이를 위해 회사는 현재 Blue Origin 및 NASA와 함께 Space ROS를 개발하고 있습니다. Space ROS는 중요한 응용 분야에 사용되기 전에 항공우주 소프트웨어가 받아야 하는 엄격한 검증 요건을 충족하도록 특별히 설계된 ROS 2 버전입니다.
회사는 풍부하고 기능이 다양하며 우주용으로 인증된 ROS 2 자율 스택이 NASA와 전 세계 다른 기관들이 과학 및 연구 목표를 달성하도록 돕는 가까운 미래를 내다보고 있습니다.
“감사합니다, Open Robotics. 여러분은 NASA에서 우리의 방향을 바꿔 놓았습니다”
블루 오리진은 최근 허니비 로보틱스를 비공개 금액에 인수했다. 거래는 2월 중순에 마무리될 것으로 예상되며, 허니비 로보틱스는 블루 오리진의 자회사가 될 예정이다.
