최근 깃허브(GitHub)에 엑셀(Excel)만으로 2D 및 3D 로봇 팔을 시뮬레이션하는 프로젝트가 공개되어 화제입니다. 이 프로젝트는 복잡한 로봇 공학 개념인 정운동학(forward kinematics)과 역운동학(inverse kinematics)을 엑셀의 친숙한 스프레드시트 환경에서 구현해 누구나 쉽게 로봇 팔의 움직임을 이해하고 조작할 수 있도록 합니다.
이 시뮬레이터는 엑셀의 기본 수식, 차트, 폼 컨트롤, 그리고 내장된 '솔버(Solver)' 애드인을 활용합니다. 2D 로봇 팔 모델은 각 팔 세그먼트(segment)의 위치와 방향을 계산하며, 사용자는 슬라이더나 숫자 입력을 통해 로봇 팔을 제어할 수 있습니다. 특히, 엑셀 솔버를 사용하면 로봇 팔이 목표 지점까지 스스로 도달하는 역운동학 문제를 해결할 수 있습니다. 3D 버전에서는 '야마하 아마트론(Armatron)'과 같은 6자유도(degree-of-freedom) 로봇 팔을 모델링하며, 3x3 방향 행렬(orientation matrix)을 사용해 3차원 공간에서의 움직임을 표현하고, 솔버를 통해 6개의 제어 값을 최적화하여 목표에 도달합니다.
이 프로젝트의 가장 큰 의미는 복잡한 로봇 공학의 원리를 '투명하게' 보여준다는 점입니다. 일반적으로 로봇 시뮬레이션은 전문적인 코딩이나 그래픽 엔진을 필요로 하지만, 엑셀은 모든 계산 과정과 수식이 눈에 보이도록 하여 학습 및 이해를 돕습니다. 이는 로봇 공학 교육 분야나 비전문가도 로봇의 기본 원리를 직관적으로 파악하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 또한, 엑셀의 강력한 계산 및 시각화 기능을 재발견하게 하는 사례로, 단순한 데이터 처리 도구를 넘어 공학적 시뮬레이션 도구로서의 잠재력을 보여줍니다.