"휴머노이드 로봇, 춤추고 하이파이브하고 껴앉는 동작 학습한다"

 

▲ 사람 처럼 다양한 동작을 수행하는 휴머노이드 로봇

 

美 캘리포니아대 샌디에이고(University of California San Diego) 연구팀이 다양한 지형에서 안정적으로 보행하면서, 간단한 춤 동작과 손 흔들기, 하이파이브, 포옹 등 다양한 표현 동작을 쉽게 배우고 수행할 수 있도록 휴머노이드 로봇을 훈련시켰다고 밝혔다.

 

이 휴머노이드 로봇의 향상된 표현력과 민첩성은, 로봇이 사람과 함께 안전하게 동작하거나 실험실, 재난 현장 등 위험한 환경에서 사람을 대체하고, 생산라인, 병원, 가정 등 환경에서 인간-로봇 상호작용을 개선할 수 있는 길을 열어준다고 연구팀은 밝혔다.

 

UC 샌디에고 제이콥스공대 전기컴퓨터공학부 샤오롱 왕(Xiaolong Wang) 교수는 “표현력 있고 인간을 닮은 신체 동작을 통해, 우리는 로봇이 인간과 조화롭게 공존할 수 있는 가능성을 보여주는 것을 목표로 하고 있다. 우리는 터미네이터처럼 무섭기보다는 로봇에 대한 대중의 인식을 친근하고 협력적으로 바꿀 수 있도록 노력하고 있다"고 말했다.

 

샤오롱 왕 교수팀은 이달 15일부터 19일까지 네덜란드 네덜란드 델프트에서 열리는 ‘2024 로보틱스:사이언스 및 시스템 컨퍼런스’(2024 Robotics: Science and Systems Conference)에서 연구 성과를 발표한다. (논문 제목:Expressive Whole-Body Control for Humanoid Robots)

 

연구팀에 따르면 휴머노이드 로봇을 매우 표현적으로 만드는 것은, 다양한 인체 동작을 훈련함으로써 새로운 동작을 일반화하고 쉽게 모방할 수 있도록 해준다. 빠르게 무용을 배우는 학생처럼 로봇은 새로운 루틴과 제스처를 빠르게 학습할 수 있다.

 

연구팀은 로봇을 훈련시키기 위해 광범위한 모션 캡처 데이터와 댄스 비디오 모음을 사용했다. 이 기술은 상체와 하체를 따로따로 훈련시키는 것을 포함한다. 이 접근법은 로봇의 상체가 균형을 유지하면서 다양한 지형을 횡단하기 위해 지속적인 보행 동작에 집중하도록 한다. 동시에 춤, 하이파이브와 같은 다양한 참조 동작을 복제할 수 있도록 했다.

 

왕 교수는 "이번 연구의 주요 목표는 로봇이 넘어지지 않고, 이곳저곳을 보행하면서 다른 일을 할 수 있는 능력을 보여주는 데 있다"라고 말했다.

 

상체와 하체의 분리된 훈련에도 불구하고 로봇은 전체 구조를 통제하는 통합된 정책에 따라 동작한다. 이 정책은 로봇이 자갈, 흙, 나무조각, 풀, 경사진 콘크리트 길 등 다양한 지면 조건에서 꾸준히 걸으면서 복잡한 상체 제스처를 수행할 수 있도록 보장한다.

 

연구팀은 시뮬레이션 환경에서 가상 휴머노이드 로봇을 훈련 시킨후, 학습받은 내용을 실제 로봇에 적용했다. 테스트 결과 로봇은 실제 환경에서 학습 동작과 새로운 동작을 모두 실행하는 능력을 보여주었다.

 

인간 조작자는 게임 컨트롤러를 사용해 로봇의 속도, 방향, 특정 동작을 지시할 수 있다. 연구팀은 앞으로 로봇이 작업을 수행하고 지형을 자율적으로 탐색할 수 있도록 카메라를 갖춘 버전을 구상하고 있다. 또한 보다 복잡하고 세분화된 작업을 처리하기 위해 로봇의 디자인을 개선하는 데 집중하고 있다.

 

왕 교수는 "상체의 기능을 확장함으로써, 우리는 로봇이 수행할 수 있는 동작과 제스처의 범위를 확장할 수 있다"고 말했다.

 

 

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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