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2018년 7월 7일 토요일

다양한 지형을 걸을 수 있는 눈 먼 치타 로봇



(MIT’s Cheetah 3 robot can climb stairs and step over obstacles without the help of cameras or visual sensors. Credit: Massachusetts Institute of Technology)


 앞서 소개드린 MIT의 치타 로봇의 최신 버전이 공개되었습니다. 새로운 치타 로봇은 더 날렵하고 다양한 지형에서 움직일 수 있으며 계단을 오르거나 책상 위로 뛰어오를 수도 있습니다. 하지만 이보다 더 놀라운 사실은 이 로봇이 실제로는 볼 수 없다는 사실입니다. 눈에 해당되는 센서 없이 치타3 로봇은 다양한 지형을 걸을 수 있습니다. 





(동영상) 


 MIT의 김성배 교수 (Sangbae Kim, associate professor of mechanical engineering at MIT)는 오히려 역발상으로 눈으로 보는 정보가 정확하고 빠른 반응을 느리게 한다고 설명했습니다. ("Vision can be noisy, slightly inaccurate, and sometimes not available, and if you rely too much on vision, your robot has to be very accurate in position and eventually will be slow. So we want the robot to rely more on tactile information. That way, it can handle unexpected obstacles while moving fast.")


 그런데 생각해보면 이 부분은 우리나 다른 동물 역시 마찬가지이긴 합니다. 눈으로 대략적인 지형 정보를 확인한 후 발의 감각을 이용해서 걷거나 뛰기 때문입니다. 발이 닿는 부분을 일일이 눈으로 확인하고 걷거나 달리는 경우는 매우 드물 것입니다. 치타3 로봇은 발에 있는 센서를 이용해서 지형을 확인하고 거기에 맞춰 움직일 수 있습니다. 이와 같은 반응은 0.05초 만에 일어나며 연구팀이 개발한 contact detection algorithm에 의해 컨트롤 됩니다. 


 물론 기본적으로 보지 않고 걷는 데는 한계가 있습니다. 주변 지형과 사물을 확인하지 않고 걷다가는 사고가 날 가능성이 매우 크겠죠. 결국 카메라를 비롯한 각종 센서와 통합해 개발하긴 하겠지만, 발의 감각을 이용해서 적절한 행동을 취하는 반응 알고리즘 역시 필요하기 때문에 이와 같은 방식으로 개발을 진행했을 것입니다. 이를 통해 치타 3 로봇은 진짜 동물처럼 유연하고 빠르게 움직일 수 있을 것입니다. 

 우리가 뭔가 발에 걸려 넘어지려고 할 때 자신도 모르게 균형을 잡고 바로 설 수 있는 것처럼 치타 로봇 역시 압력을 감지하고 바로 자세를 수정해 더 자연스럽게 걸을 수 있습니다. 이는 생체 모방 기술의 좋은 사례 중 하나일 것 같습니다. 


 참고 




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