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2014년 8월 15일 금요일

1000개 로봇 군단 - 킬로봇

 

 이전 포스트를 통해서 수많은 로봇이 마치 군집처럼 작동하는 미니 로봇인 킬로봇 (Kilobot) 에 대해서 소개드린 바 있습니다. (  http://jjy0501.blogspot.kr/2012/11/kilobot.html 참조) 킬로봇은 배터리와 3개의 진동모터, 그리고 뒷면에 작은 프로세서와 수신기​를 지닌 작은 로봇으로 그 크기는 동전 하나보다 좀 더 큰 수준에 불과합니다. 따라서 매우 저렴하기 때문에 대량으로 생산하기 적합한데 이 킬로봇을 이름처럼1000 개를 만들어 간단한 알고리즘을 입력한 후 특정한 모양을 형성하게 만드는 실험이 성공했다고 합니다. 



(킬로봇은 자연에 존재하는 다세포 생물체 처럼 각각의 개체나 세포에 해당되는 로봇들이 서로 연합해서 하나의 군집을 형성할 수 있음. Just as single cells can assemble into complex multicellular organisms, the individual Kilobots can follow simple rules to autonomously assemble into predetermined shapes. The vast scale of this swarm is a milestone in itself. Credit: Photo courtesy of Mike Rubenstein and Science/AAAS



(동영상  A video summary of the Kilobot research. Credit: Michael Rubenstein, Harvard University

각각의 킬로봇은 사실 인간이 직접 콘트롤 하지 않습니다. 대신 간단한 알고리즘을 통해서 스스로 어떻게 움직일지 결정합니다. 이 테스트에서는 1000 개의 킬로봇이 특정한 문양 - 불가사리, 킬로봇의 이니셜인 K, 그리고 공구 모양 - 을 구현하고 있습니다. 킬로봇을 개발 중인 하버드 대학의 라드히카 나그팔 (Radhika Nagpal, Fred Kavli Professor of Computer Science at the Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ) 이와 같은 시스템의 개발이 자연에서 볼 수 있는 생물학적 시스템을 모방하기 위한 것이라고 설명했습니다. 


 자연계에는 수십조개의 개별 세포가 하나의 개체를 형성한다든지 아니면 수백만의 개미나 벌이 하나의 군집을 형성해서 매우 놀라운 일을 해낼 수 있습니다. 이들은 의외로 간단한 규칙에 따라서 행동한다고 알려져 있습니다. 이점에 착안해서 수많은 로봇들이 단순한 알고리즘으로 복잡한 일을 해낼 수 있다면 향후 여러 분야에 응용이 가능할 수 있습니다. 


 예를 들어 이전에 소개한 TERMES project​ (  http://jjy0501.blogspot.kr/2014/02/termes-project.html​ 참조)  의 경우 (사실 같은연구팀의 프로젝트임) 간단한 알고리즘으로 로봇들이 개미처럼 특정 구조물을 건설하도록 만들 수 있습니다. 만약 이를 건설 현장에 응용할 수 있다면 놀라운 일이 가능할 지 모릅니다. 



(1000 개의 킬로봇  The Kilobots, a swarm of one thousand simple but collaborative robots. Credit: Photo courtesy of Mike Rubenstein and Science/AAAS.


 작고 저렴한 로봇들이 누구의 지시도 없이 스스로 알아서 물건을 정리하거나 집을 청소하고 벽돌을 쌓을 수 있다고 생각하면 마치 미래 사회가 성큼 다가온 것 같은 느낌입니다. 물론 현재 나와있는 킬로봇은 사용화와는 거리가 좀 먼 물건입니다. 다만 그 컨셉 만큼은 꽤 그럴 듯 하다는 느낌입니다. 실제로 산업 현장이나 우리의 일상 생활에서 응용이 가능할지는 물론 지켜봐야 알겠지만 이렇게 무수히 작은 로봇들이 스스로 간단한 알고리즘에 따라 조합되는 장면 만큼은 정말 놀랍습니다. 


 이번 연구는 사이언스에 실렸습니다. 


 참고 




Journal Reference:
  1. M. Rubenstein, A. Cornejo, R. Nagpal. Programmable self-assembly in a thousand-robot swarm. Science, 2014; 345 (6198): 795 DOI:10.1126/science.1254295


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