Clone Robotics Hand
Home > Hardware > Hands > Clone Hand
Overview
Clone Robotics Hand는 폴란드-미국 스타트업 Clone Robotics가 개발한 수압식 인공 근육(Myofiber) 기반의 생체모방 로봇 핸드이다. 8년간의 개발과 18번의 반복 개선을 통해 완성된 이 기술은 전통적인 전기 모터나 케이블 기반 시스템과 달리, 인간 손의 해부학적 구조를 직접 복제하는 접근 방식을 취한다.
| 항목 | 스펙 |
|---|---|
| 제조사 | Clone Robotics (폴란드/미국) |
| 자유도 (DoF) | 27 (인간 손과 동일) |
| 무게 | 2파운드 미만 (~900g) |
| 파지력 | 6.8kg (15 lbs) |
| 파이버당 힘 | 1kg (3g 파이버 기준) |
| 수축률 | 30% 이상 (무부하) |
| 수축 응답 시간 | 50ms 이내 |
| 생산 비용 | ~$2,800 |
| 내구성 | 650,000+ 사이클 (피로 없음) |
핵심 의의
Clone Hand의 가장 중요한 기술적 의의는 생체모방 수압 방식의 채택이다.
전기/텐던 방식 vs 수압 방식
| 특성 | 전기/케이블 방식 | Clone 수압 방식 |
|---|---|---|
| 구동 원리 | 모터 + 기어/풀리 | 수압 펌프 + 인공 근육 |
| 자유도 | 16-24 DoF | 27 DoF (인간 동일) |
| 백드라이버빌리티 | 제한적 | 완전한 길항근 구조 |
| 컴플라이언스 | 하드웨어적 강성 | 자연스러운 유연성 |
| 내구성 | 기어/케이블 마모 | 650K+ 사이클 |
| 움직임 | 기계적 | 인간과 유사 |
기존 로봇 핸드(Shadow Hand, Allegro 등)는 전기 모터와 케이블/텐던 시스템을 사용하여 손가락을 구동한다. 이 방식은 정밀 제어가 가능하지만, 인간 손의 자연스러운 움직임과 순응성(compliance)을 재현하는 데 한계가 있다.
Clone은 인간 근육의 길항근(antagonistic muscle) 구조를 그대로 모방하여, 각 관절이 두 개의 Myofiber에 의해 당겨지고 이완되는 방식으로 작동한다. 이는 자연스러운 손 움직임과 함께 충격 흡수, 안전한 물체 조작을 가능하게 한다.
Myofiber 기술
작동 원리
Myofiber는 2021년에 출시된 Clone Robotics의 핵심 기술인 수압식 인공 근육이다. 가압된 메시 튜브 형태로, 유체가 채워지면 수축하고 감압되면 이완된다.
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 구동 시스템 | 500W 워터 펌프 |
| 밸브 | 36개 전자수압식 밸브 |
| 수축 속도 | 50ms 이내 |
| 수축률 | 30% 이상 (무부하) |
| 단일 파이버 힘 | 1kg (3g 파이버) |
| 재료 | 탄소섬유 뼈, 인대형 테더 |
| 내구성 | 650,000+ 테스트 사이클 |
Neural Joint V2 컨트롤러
2025년 11월 Clone은 Neural Joint V2 컨트롤러를 공개했다. 이 컨트롤러는 인간 손 움직임 영상을 학습한 신경망을 사용하여, 사전 정의된 명령어가 아닌 모션 자체를 이해하고 재현할 수 있다.
- 학습 데이터: 인간 손 움직임 수 시간 분량의 영상
- 방식: 뉴럴 네트워크 기반 모션 생성
- 장점: 자연스러운 동작 전이, 적응적 제어
Protoclone 통합
Clone Hand는 Clone Robotics의 전신 안드로이드 프로젝트 Clone Alpha (기술 데모 명칭: Protoclone V1)에 통합된다.
Clone Alpha / Protoclone V1 사양
| 항목 | 스펙 |
|---|---|
| 자유도 | 200+ DoF (상체 164 DoF) |
| Myofibers | ~1,000개 |
| 센서 | 500+ (4 depth 카메라, 70 IMU, 320 압력 센서) |
| 골격 | 206개 폴리머 뼈 (인간 해부학 모방) |
| 컴퓨팅 | NVIDIA Jetson Thor + Cybernet 모델 |
| 냉각 | 수분 기반 “땀” 시스템 |
| 생산 계획 | 279 Alpha 유닛 (2025년) |
| 목표 가격 | ~$20,000 (2026년 대량 생산) |
상체 자유도 분배
Protoclone의 상체 164 DoF는 다음과 같이 분배된다 (양팔 기준):
| 부위 | DoF | 비고 |
|---|---|---|
| 어깨 | 20 | 양쪽 합계 |
| 척추 | ~36 | 6 DoF/척추 x ~6 세그먼트 |
| 손목/팔꿈치 | 12 | 6 DoF x 양쪽 |
| 손 (Clone Hand) | 54 | 27 DoF x 양쪽 |
| 총합 | ~122+ | 상체 주요 관절 |
참고: 164 DoF는 위 주요 관절 외 미세 관절 포함
Protoclone은 가정용 및 상업용 작업(요리, 청소 등)을 목표로 하며, 생체모방 로봇 공학의 이정표를 나타낸다.
특징 요약
- 완전한 생체모방 설계: 인간 손의 27 DoF 완벽 재현
- 수압식 인공 근육: 전기 모터 대비 자연스러운 움직임
- 길항근 구조: 백드라이버빌리티와 컴플라이언스 확보
- 뛰어난 내구성: 650,000+ 사이클 (피로 없음)
- Neural Joint V2: AI 기반 모션 학습 컨트롤러
- 텔레오퍼레이션: 센서 장갑을 통한 원격 조작 지원
경쟁사 비교
| 특성 | Clone Hand | Shadow Hand | Allegro Hand |
|---|---|---|---|
| 구동 방식 | 수압 (Myofiber) | 전기 모터 + 텐던 | 전기 모터 |
| 자유도 | 27 DoF | 20 DoF (24 움직임) | 16 DoF |
| 무게 | ~900g | ~4kg | ~1.1kg |
| 컴플라이언스 | 높음 (내재적) | 중간 | 중간 |
| 자연스러움 | 높음 | 중간 | 중간 |
| 가격 | ~$2,800 | ~$110,000+ | ~$15,000 |
회사 정보
Clone Robotics는 2021년 Dhanush Radhakrishnan (CEO)과 Łukasz Koźlik (CTO)가 공동 창업했다. 회사는 미국 뉴욕에 공식 본사를 두고 있으며, 폴란드 바르샤바와 브로츠와프에 R&D 및 제조 시설을 운영한다. 실리콘 밸리에도 사무소 확장을 계획 중이다.
Koźlik은 2014년 인공 근육에 관심을 갖기 시작했으며, 2019년 첫 프로토타입 영상을 유튜브에 공개하여 바이럴을 일으켰다. 11개의 프로토타입과 18번의 반복 개선을 거쳐 현재의 Myofiber 기술을 완성했다. 2021년 Myofiber 기술이 공식 출시되었으며, 폴란드에서의 제조로 미국 대비 개발 및 생산 비용을 크게 절감했다. 2023년 Initialized Capital 주도로 600만 달러 시드 펀딩을 유치했으며, 현재 약 46명의 직원이 근무하고 있다.