4족 보행 로봇은 다리 네 개에 관절을 세 개씩 달아 모터 12개로 걷는 로봇입니다. 몸통의 기울기와 발이 땅에 닿는 순간을 센서로 재고, 1초에 수백 번 다리마다 낼 힘을 다시 계산해 균형을 잡습니다. 바퀴 로봇이 못 넘는 계단·문턱·자갈길을 갈 수 있는 대신 배터리 한 번으로 움직이는 시간은 1~2시간 안팎입니다. 그래서 2026년 지금 4족 로봇은 주로 공장·발전소·플랜트 순찰용과 연구·교육용으로 팔립니다.
다리 하나에 관절이 세 개다
대부분의 4족 로봇은 다리마다 엉덩이 관절 두 개와 무릎 관절 한 개를 둡니다.
- 엉덩이 옆 관절: 다리를 몸 바깥쪽으로 벌리고 오므립니다. 옆으로 걷거나 비탈에서 버틸 때 씁니다.
- 엉덩이 앞뒤 관절: 다리를 앞뒤로 흔들어 보폭을 만듭니다.
- 무릎 관절: 다리를 접고 펴서 발 높이를 바꿉니다. 계단에서 발을 들어 올리는 동작이 여기서 나옵니다.
네 다리를 합치면 12자유도입니다. 유니트리 Go2 공식 페이지도 알루미늄 관절 모터 12개를 사양으로 적고, 가장 큰 관절 모터의 최대 토크를 약 45N·m로 표시합니다. 관절 모터는 감속비를 낮게 잡아 발에 가해지는 충격을 모터가 바로 느끼게 하는 방식이 많습니다. 이 구조는 QDD 액추에이터 글에, 관절 모터 일반은 서보 모터 글에 정리했습니다.
넘어지지 않는 방법은 두 가지다
4족 로봇이 걷는 동안 몸통 안의 관성측정장치(IMU)는 기울기와 가속도를, 관절 모터는 각도와 전류(힘)를 계속 보냅니다. 제어기는 이 값으로 지금 어느 발이 땅을 딛고 있는지 판단하고 다음 발을 어디에 둘지 정합니다. 계산 방식은 크게 두 갈래입니다.
- 모델 기반 제어: 몸 무게, 다리 길이, 관절 위치로 운동 방정식을 풀어 각 발이 낼 힘을 계산합니다. 대각선 두 다리를 함께 움직이는 트롯(trot) 같은 걸음새를 정해 두고 그 안에서 균형을 맞춥니다.
- 강화학습 보행: 시뮬레이션 속 로봇이 수없이 넘어지면서 스스로 걷는 법을 익힌 신경망을 실제 로봇에 옮깁니다. 유니트리는 Go2가 대규모 시뮬레이션 훈련으로 뒤집힌 채 걷기, 넘어진 뒤 다시 서기, 장애물 넘기를 배웠다고 설명합니다.
두 방식을 함께 쓰는 제품도 있습니다. 레인보우로보틱스의 RBQ-10은 동역학 기반 보행을 기본으로 쓰고, 미끄러운 노면에서는 강화학습 보행으로 바꿀 수 있습니다(레인보우로보틱스 제품 정리). 시뮬레이션에서 배운 동작이 실제 바닥에서 어긋나는 문제는 Sim2Real 글에서 다뤘습니다.
길은 라이다와 깊이 카메라로 찾는다
걷는 능력과 길을 찾는 능력은 따로입니다. 4족 로봇은 몸에 단 라이다와 깊이 카메라로 주변 지도를 만들고, 그 지도 위에서 경로를 짭니다. Go2는 360°×96° 범위를 보는 자체 4D 라이다 L2를 기본으로 달고, 앱에서 점군 지도를 만든 뒤 경로를 지정하면 그 길을 스스로 따라갑니다. 산업용 제품은 계기판·열화상·소리 같은 점검 센서를 더 얹고, 순찰이 끝나면 충전 도크로 스스로 돌아갑니다. 라이다가 거리를 재는 방식은 라이다 센서 원리 글을 보세요.
대표 제품 네 가지의 차이
같은 4족 로봇이라도 무게가 15kg에서 50kg 넘게 차이 나고, 파는 방식도 다릅니다. 아래 수치는 각 회사 공식 사양 기준입니다.
- Boston Dynamics Spot(미국): 배터리 포함 33.8kg, 최고 1.6m/s, 등 레일에 최대 14kg 적재, 높이 300mm 계단, IP54, 영하 20도~영상 55도에서 작동합니다. 가격을 공개하지 않고 기업·기관에 견적으로 팝니다. 판매 조건과 견적 구성은 Spot 가격 글(영문)에 정리했습니다.
- ANYbotics ANYmal D(스위스): 공식 사양서 기준 본체 50kg(구성에 따라 55.7kg)이고, 먼지와 물에 완전히 막힌 IP67입니다. 제품 페이지는 교체형 배터리로 90분 작동하고 임무가 끝나면 도크에 붙어 충전한다고 밝힙니다. 석유·화학·발전 설비 점검이 주 용도입니다.
- Unitree Go2(중국): 배터리 포함 약 15kg인 소형 모델로, 2026년 10월 19일 공식 스토어 기준 1,600달러부터 팝니다(배송비·관세 별도). 연구·교육·취미용이 중심이며, 직접 프로그래밍하려면 EDU 구성을 골라야 합니다.
- 레인보우로보틱스 RBQ-10(한국): 계단·경사·험지 순찰용으로, 3D 라이다와 깊이 카메라로 길을 찾고 배터리가 떨어지면 스스로 도킹해 충전합니다. IP54이고 PTZ 카메라·열화상·조명·스피커 모듈을 붙일 수 있으며, 관절 단위와 보행 단위 API, ROS 2를 지원합니다.
산업 현장 투입을 기준으로 Spot과 Go2를 더 자세히 견준 내용은 Spot vs Go2 비교 글에 있습니다.
바퀴 대신 다리를 고를 이유가 있는가
4족 로봇이 값을 하는 곳은 경로에 계단, 문턱, 격자형 철제 바닥, 배관을 넘는 구간이 있는 현장입니다. 평평한 물류센터 바닥처럼 바퀴로 다 갈 수 있는 곳이라면 같은 일을 바퀴 로봇이 더 오래, 더 싸게 합니다. 도입을 검토할 때는 다음을 먼저 확인하세요.
- 순찰 경로에 바퀴가 못 지나는 구간이 실제로 있는가
- 현장 환경에 맞는 방수·방진 등급(IP54인지 IP67인지)과 작동 온도 범위
- 한 번 충전으로 순찰 한 바퀴를 마치는가, 도크나 배터리 교체가 필요한가
- 계기 판독·열화상·가스 감지처럼 필요한 센서를 공식 모듈로 붙일 수 있는가
- 기존 관제 시스템과 연결할 API가 열려 있는가
배달처럼 계단을 오르내리는 생활 서비스에서 바퀴와 다리를 비교한 글은 라스트 100m 배송 비교를 보세요.