보스턴다이나믹스 특허는 장애물을 보는 지도와 발을 디딜 지도를 구분합니다
핵심 요약
보스턴다이나믹스의 등록특허는 복셀 맵의 갱신, 몸체 장애물 맵, 지면 높이 맵, 노스텝 맵을 구분합니다. 센서로 인식한 공간 정보가 몸체 이동과 발 배치 결정으로 이어지는 구성을 읽고, 개발·특허 검토에 필요한 데이터 흐름을 정리합니다.
로봇이 보는 장면을 제어기가 쓸 정보로 바꿉니다
보행로봇은 주변에 무엇이 있는지 파악하는 동시에 몸체가 지나갈 공간과 발을 놓을 위치를 결정합니다. 이때 장애물의 위치를 아는 것과 발을 디딜 높이를 아는 것은 같은 정보가 아닙니다. 보스턴다이나믹스의 등록특허는 이 차이를 지도 생성과 제어 시스템의 연결로 구체화한 사례입니다.
살펴볼 공보는 KR102762233B1, 「제약된 이동성 매핑」입니다. 출원인은 보스턴 다이나믹스, 인크.이며 가장 이른 우선일은 2019년 8월 6일, 국제출원일은 2019년 9월 17일입니다. 한국 등록일은 2025년 1월 24일, 등록공보 발행일은 2월 4일입니다. 아래 내용은 공개 공보의 기술 설명으로, 특정 Spot 제품에서의 실시를 확인했다는 뜻은 아닙니다.
같은 공간을 표현해도 지도의 용도가 다릅니다
공보는 공간을 작은 3차원 단위로 나눈 복셀 맵을 바탕으로 여러 지도를 만듭니다. 복셀은 2차원 영상의 픽셀에 대응하는 3차원 공간 단위입니다. 지도마다 담는 정보와 제어에 쓰이는 목적을 구분해서 읽으면 ‘로봇이 장애물을 인식한다’는 설명보다 기술 구성이 선명해집니다.
| 독립항 | 다루는 문제 | 핵심 정보 |
|---|---|---|
| 1 | 주변 물체의 변화를 지도에 반영 | 복셀 맵과 구면 깊이 맵의 비교·업데이트 |
| 11 | 몸체가 장애물과 간섭 없이 이동할 위치 | 가장 가까운 장애물 경계를 표시하는 몸체 장애물 맵 |
| 16 | 다리 끝을 놓을 높이 | 수직 세그먼트에 기초한 지면 높이 맵 |
| 23 | 다리 끝을 놓지 않을 영역 | 장애물 경계까지의 거리·방향을 담은 노스텝 맵 |
업데이트할 지도와 몸체를 위한 지도를 구분합니다
독립항 1은 서로 다른 두 센서 데이터 세트에서 각각 복셀 맵과 구면 깊이 맵을 생성하고, 둘을 비교해 물체의 변화를 판단한 뒤 복셀 맵을 갱신합니다. 구면 깊이 맵은 센서에서 바라본 거리 정보를 공간적으로 표현한 지도입니다. 기존 지도와 현재 관측을 비교한다는 설명을 실제 권리와 대조할 때는 두 지도와 변화 판단·업데이트의 연결을 함께 봅니다.
독립항 11은 몸체가 지나갈 수 있는 위치를 표시하는 몸체 장애물 맵을 생성해 제어 시스템에 전달합니다. 여러 셀에 가장 가까운 장애물 경계의 표시가 포함되고, 그 경계는 복셀 맵의 장애물 정보에서 도출됩니다. 종속항 12·13은 거리값과 방향 벡터 등의 표현을 더 구체화합니다.
공보에 사족보행 도면이 있다고 해서 이 두 독립항을 모두 사족보행에만 한정해서 읽을 수는 없습니다. 네 개의 다리라는 조건은 청구항 1 계열의 종속항 6에 명시돼 있습니다. 도면의 로봇 형태와 독립항의 필수 구성을 분리해서 확인하는 이유입니다.
발을 놓을 높이와 피할 영역도 따로 계산합니다
독립항 16은 수직 열에 대응하는 세그먼트들로 구성된 복셀 맵에서 지면 높이 맵을 생성합니다. 지면 세그먼트에 대응하는 셀의 높이를 제어 시스템에 전달하고, 그 정보에 기초해 다리 끝을 배치하는 구조입니다. 종속항 19·20은 누락된 지형이 센서 가림 때문인지에 따라 지형을 보완하는 방식을 나눕니다.
독립항 23은 지면 높이 맵에 기초해 다리 끝을 놓지 않을 영역을 정하는 노스텝 맵을 생성합니다. 각 셀에는 가장 가까운 장애물 경계까지의 거리와 방향 벡터가 들어가며, 제어 시스템은 그 지도를 바탕으로 다리 끝의 배치 위치를 결정하도록 구성됩니다. 단순히 금지 구역을 표시하는 설명보다 입력과 셀에 담는 정보, 제어로의 전달까지 함께 읽는 편이 정확합니다.
종속항 25는 지시된 속도를 달성하기 위한 다리의 최소 경사에서 정강이 충돌 높이를 식별하고, 이를 지면 높이와 비교해 잠재적인 정강이 충돌 영역을 결정합니다. 발바닥이 놓일 수 있는 위치라도 다리의 다른 부분이 움직이며 부딪힐 수 있다는 문제를 구체적인 계산으로 다룬 것입니다.
개발팀의 기술 설명을 데이터 흐름으로 연결합니다
인트로의 검토 관점에서 이 사례는 인식 정확도만으로 보행 기술을 설명하기 어려운 이유를 보여 줍니다. 어떤 센서 데이터에서 어떤 지도가 만들어지고, 그 지도의 어느 값이 몸체 이동과 발 배치 결정에 쓰이는지가 이어져야 기술적 차이를 비교할 수 있습니다.
개발자료에는 지도 이름뿐 아니라 생성 입력, 셀에 저장하는 값, 갱신 조건, 데이터를 받는 제어 모듈을 적을 수 있습니다. 그러면 센서가 달라진 부분과 지도를 해석하는 규칙이 달라진 부분을 구분할 수 있고, 경쟁특허와 대조할 때도 확인할 코드·설계자료의 위치가 분명해집니다. 이는 개발·특허 검토를 위한 제안이며 이 특허만으로 특정 로봇의 안전 성능을 보증하는 설명은 아닙니다.
IntLaw 인사이트
보행로봇의 차별성은 인식 결과를 어떤 제어 정보로 바꾸는지에서 찾을 수 있습니다. 몸체 이동·발의 높이·발을 놓지 않을 영역을 구분하고, 각 판단에 들어가는 데이터와 출력을 연결해 보십시오. 출원 준비와 경쟁특허 검토에 사용할 기술 설명이 구체화됩니다.
생각해 볼 질문
우리 로봇은 센서가 다른데 경쟁특허 검토도 달라지나요?
센서 종류와 함께 후속 지도 생성·갱신·제어 연결도 비교하는 편이 좋습니다. 센서가 달라도 같은 처리 구성을 사용할 수 있기 때문입니다.
사족보행 그림이 있는 특허는 다른 형태의 로봇과 무관한가요?
그림만으로 적용 범위를 제한할 수 없습니다. 필수적인 로봇 형태와 다리 수가 권리에 어떻게 기재됐는지 확인합니다.
기술 설명서에는 어떤 자료를 추가하면 좋을까요?
센서 입력부터 지도와 제어 출력까지 이어지는 데이터 흐름이 도움이 됩니다. 각 지도에 저장되는 값과 갱신 조건을 적으면 인식 기술과 제어 기술의 차이를 설명하기 쉬워집니다.