덕트 테이프와 구형 캠, CNC 머신으로 제작한 AI 기반 하드웨어 해킹 로봇 팔

AutoProber는 3018 스타일의 CNC 컨트롤러와 Siglent 오실로스코프를 결합하여 PCB 핀을 자동으로 탐색하고 측정하는 AI 기반 하드웨어 해킹 자동화 스택입니다. USB 현미경으로 촬영된 프레임을 결합해 칩과 패드를 식별하는 맵을 생성하며, 오실로스코프 채널 4를 통한 독립적인 안전 모니터링 시스템을 갖추고 있습니다.

AI 요약

AutoProber는 하드웨어 해커가 새로운 타겟 보드를 분석할 때 핀 프로빙 과정을 자동화할 수 있도록 설계된 '플라잉 프로브(Flying Probe)' 자동화 스택입니다. 이 프로젝트는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 3018 스타일의 CNC 머신과 USB 현미경, 그리고 Siglent 오실로스코프를 하드웨어 스택으로 활용합니다. AI 에이전트나 운영자가 프로젝트를 입력하면 시스템은 하드웨어 보정 후 현미경으로 타겟의 XYZ 좌표를 기록하며 개별 프레임을 촬영합니다. 촬영된 이미지들은 하나로 병합(Stitch)되어 칩, 핀, 패드 등이 표시된 주석 지도로 변환되며, 사용자는 웹 대시보드에서 승인한 타겟에 대해 자동 프로빙을 수행할 수 있습니다. 특히 물리적 충돌 방지를 위해 오실로스코프의 채널 4를 독립적인 안전 엔드스톱 모니터링 전용으로 사용하는 독특한 안전 설계가 특징입니다.

핵심 인사이트

  • 저비용 하드웨어 활용: 고가의 전문 장비 대신 GRBL 호환 3018 CNC 컨트롤러와 USB serial 연결을 기반으로 하드웨어 해킹 환경을 구축했습니다.
  • 정밀한 맵핑 기술: 현미경으로 촬영된 개별 프레임을 XYZ 좌표 데이터와 결합하여 전체 PCB 맵을 생성하고 핀과 주요 컴포넌트를 자동으로 식별합니다.
  • 강력한 안전 모델: 오실로스코프 채널 4를 통해 전압 상태와 한계 스위치를 실시간 모니터링하며, 이상 전압이나 CNC 알람 발생 시 즉시 동작을 멈추는 하드웨어 제어 시스템을 구현했습니다.
  • 라이선스 및 접근성: PolyForm Noncommercial 1.0.0 라이선스를 채택하여 비영리 목적으로 소스 코드가 공개되어 있으며, CAD 파일(STL)을 포함하고 있어 도구 헤드 제작이 가능합니다.

주요 디테일

  • 소프트웨어 구성: Python 기반의 제어 코드, Flask 웹 대시보드, mjpg_streamer를 이용한 USB 현미경 스트리밍 등으로 구성되어 있습니다.
  • 네트워크 제어: LAN/SCPI를 통해 Siglent 오실로스코프와 통신하며, 선택적으로 네트워크 제어 콘센트를 통해 실험실 전원을 원격 관리할 수 있습니다.
  • 의존성 관리: 현대적인 Python 패키지 관리 도구인 uv를 사용하여 의존성(uv.lock)을 해결하고 환경 구성을 정형화했습니다.
  • 하드웨어 인터페이스: 웹 대시보드뿐만 아니라 Python 스크립트, 또는 AI 에이전트가 직접 하드웨어를 제어할 수 있는 유연한 구조를 가집니다.
  • 수동 복구 원칙: 안전을 위해 CNC 알람이나 트리거 발생 시 자동 복구 기능을 배제하고 반드시 작업자가 개입하도록 설계되었습니다.

향후 전망

  • AI 에이전트 고도화: LLM 등 AI 에이전트와 결합하여 하드웨어 보안 취약점 분석을 수행하는 완전 자율형 해킹 로봇으로의 발전이 기대됩니다.
  • 커뮤니티 확장: CAD 파일과 소스 코드가 공개됨에 따라 다양한 CNC 기종 및 측정 장비(오실로스코프 등)에 대한 호환 드라이버가 추가될 가능성이 높습니다.
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