[4차 산업혁명 시리즈] ② 소셜 로봇의 등장

모바일 메니퓰레이터를 이용하여 음료 제공 서비스 구축하기


최근 유비쿼터스, 사물인터넷(IoT), 그리고 인공지능(AI)등의 비약적인 발전으로, 기존 산업체에서만 사용되었던 로봇의 활용 범위가 보다 넓어지고 있다. 이러한 흐름에 맞추어, 최근 잇따라 출시된 로봇들은 기존 로봇과는 다른 특징이 있다.

단순히 반복적인 작업을 수행하는 로봇이 아니라 사람이나 다른 존재와 교류하며 일상적인 의사소통과 교감을 하고 상대 행동에 적응해가는 사회적인 행동이 가능하도록 설계, 프로그래밍이 되어 있는 것이다. [그림 1]의 패퍼와 같이, 인간이나 동물과 유사한 체형을 가지면서, 신체를 움직여 희노애락을 표현하며 인간과 상호작용 할 수 있도록 만들어진 지능형 로봇을 '소셜 로봇'이라고 한다.

[그림 1] 소셜 로봇, 패퍼

여론조사기관 퓨리서치센터가 발표한 ‘2025년 디지털 삶: 인공지능, 로봇 그리고 미래 직업’(Digital Life in 2025: AI, Robotics, and the Future of Jobs)이란 보고서에 따르면 로봇은 갈수록 사람들의 일상생활의 거의 모든 면에서 통합되고 우리의 삶을 다루며 집안 어디에서나 존재할 것이라고 내다봤다[1].

이는 노인 인구와 1인 가구의 증가라는 사회적 환경 변화 때문이다. 음성인식, 감정 표현 등의 기능을 탑재한 소셜로봇은 인공지능 기술을 바탕으로 사용자의 심리상태 패턴을 분석해 적절히 대응함으로써 감성적 교류를 할 수 있을 것으로 기대된다. 또 노인들의 경우 로봇들이 옆에서 정서적으로 교감하고, 사람에게 원하는 물건을 가져다주는 등 서비스를 제공할 수 있다는 점에서 소셜 로봇의 개발에 대한 기대가 커지고 있다.

[동영상 1] 물컵의 위치를 인지하여 물컵을 잡아 조작하기

이러한 흐름에 맞추어, 올해부터 서울대학교 융합과학기술대학원(교수: 박재흥)과 차세대융합기술연구원에서는 산업통상자원부의 지원을 받아 '생활 환경에서 사회성을 반영한 서비스 로봇의 물체 다루기 원천기술 개발'을 진행하고 있다. 5년동안 진행되는 본 과제에서는 모바일 메니퓰레이터를 이용하여, 식탁에 있는 빈 그릇, 식기를 식기 세척기에 담거나, 냉장고 속에서 원하는 음료수를 찾아 가져오는 등, 인간 중심의 복잡한 환경 속에서 다양한 물체를 인지, 인식 하여 조작하는 기술 개발을 목표로 한다.

[동영상 2] 모바일 메니퓰레이터의 이동, 조작

이를 위해, 가정에서 필요한 서비스로는 물건 정리, 필요한 물건 가져다 주기, 무거운 물건 대신 들어 주기 등이 있으며 기본적으로 물체 및 주위 환경 인식, 물체 파지, 물체 조작 기술이 필요하다. 또한, 보다 사용자 친화적인 서비스 제공을 위해 사용자의 단순한 명령, 예를 들어 ‘냉장고에서 물가져와’를 인식하고 로봇 스스로 이를 수행하기 위한 세부 동작, 예를 들어 '냉장고에 가기', ' 냉장고 문을 열기', '물병을 찾아 집어 들기', '컵 찾아 들기'와 같은 일련의 작업을 스스로 만들어 낼 수 있는 지능, 컵을 요청하지 않았지만, 컵에 물을 따라 마시는 명령자의 습성을 고려한 서비스 제공과 같은 사회성 인지 기술이 필요하다.

[그림 2] 소셜 로봇 개발 계획

올해는 과제 첫 시작단계로, 로봇 시뮬레이터를 이용하여 [동영상 1]과 같이 사용하여 가상 환경 속에서 고정된 위치의 물체를 인식하여 물체를 조작하고, [동영상 2]와 같이 모바일 메니퓰레이터가 원하는 곳에 도달 할 수 있도록 이동 제어기를 설계하는 것을 목표로 한다.

이렇게 개발한 기술을 이용하여, 소셜 로봇은 인간의 삶에 녹아 들어 인간에게 유용한 서비스를 제공할 수 있다. 서울대학교와 차세대융합기술연구원에서 개발된 기술로 만들어진 소셜 로봇이 제공할 서비스를 기대해본다.



Reference

[1] '소셜로봇 전성시대', http://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=4590



글쓴이: 김상현 박사과정(ggory15@snu.ac.kr)

소속: 지능형 융합전공

관심분야: 로봇 핸드 제어, 최적 제어