환경을 극복해야 하는가? 아니면 환경을 바꿔야 하는가..

우리가 로봇을 개발을 할때 고려하는 것이 있다. 바로 사용하는 사람과 공간의 환경이다. 사람의 환경이라하면 사람의 몸에 부착하게 되는 재활보조로봇 또는 파워어시스트수트의 경우가 될 것이고, 공간의 환경이라하면, 서비스 로봇 정도가 될 수 있을 것이다.

비산업용 로봇중에 현재 가장 널리 사용되어 지는 것이 청소로봇이 아닐까 하는데, 이 경우를 생각해보자. 어떤 제품은 원활한 청소기능 수행을 위해 로봇본체 이외에 천장이나 바닥에 beacon, 또는 barcode를 필요로 하는 경우도 있고, 어떤것은 적당히 밝은 빛을 필요로 하는 경우도 있고, 어떤것은 천장이 높지않거나 평면이어야만 하는 경우도 있고, 어떤것은 카펫위에서는 성능이 떨어지고, 어떤것은 문턱이 있으면 넘지를 못하고, 어떤것은 구석을 청소할 수 없으며, 어떤것은 침대아래와 같은 틈새를 청소할 수 없는등.. 많은 환경적 제약을 받게된다. 그래서, 개발자들은 이런 환경제약을 극복하는 것이 곧 기술력이 아닐까 하고 생각할지도 모르겠다.

(우) Justin

서비스 로봇을 개발하려고 하는 초기 계획단계에서, 일반적으로 서비스 시나리오라는 것을 구상한다. 즉, 만들고자 하는 로봇의 개념을 만든다고 생각하면 되겠다. 예를들어, 레스토랑에서 서빙하는 로봇을 개발한다고 생각해보자. 대충 떠오르는데로 시나리오를 만든다면, 손님이 들어오면, 인원수를 물어보고, 선호하는 자리를 물어보고, 빈자리가 있는지 테이블 정보와 비교하여 빈자리로 안내한다. 주문은 로봇의 가슴에 붙어져있는 터치스크린으로 하거나, 인터넷에 연결된 스마트테이블 또는 스마트폰으로 주문하고, 요리가 완료되면 로봇은 주문한 테이블에 서빙을 한다. 이때, 팔을 사용해서 음식을 테이블위에 내려놓는다. 등등.. (좀더 구체적일 수 있지만, 대충 설명하자면 이러하다..)

이런식으로 서비스 시나리오를 만들게되면 로봇이 가져야 할 대략적인 기능들이 도출된다. Wireless Communication, Arm Manipulation, Mobile, voice or face recognition with stereo or mono vision system.. 등등.. 그리고 나서, 적당한 로봇의 디자인을 선정하고 실제 로봇이 구동될 환경에 따라, 부품들을 배치하고, 시스템을 구성하게 된다.

그런데, 항상 모든 조건에서 완벽하게 구동되면 좋겠지만, 그렇지 못한 경우가 아직은 훨씬 많은것 같다. 로봇이라는 것이 아직은 현장에 투입하기 위해 적당히 customize와 calibration을 거쳐야 한다. 이런것을 거치지 않고 모든 현장에서 문제없이 돌아가기란 아주 어렵다. 물론 cost도 무시할 수 없다.

자, 여기서 생각을 하나 해보자. 레스토랑마다 규모가 달라, 테이블과 테이블 사이의 간격이 서로 다르다. 즉, 예를들면 로봇이 원활하게 이동하기 위해 필요한 길의 폭은 1m인데, 어떤 레스토랑은 1m를 충족하고도 남지만, 어떤곳은 그것을 만족하지 못한다. 이런 상황에서 투입을 해야한다면, 어떻게 해야할까.. 로봇이 환경을 극복해야할까.. 아니면, 로봇에 맞춰 환경을 변화시켜줘야 할까..

어떤 이분법적 사고를 하고자 하는것은 아니고, 효율을 위해 상황에 맞는 대책을 고려하자는 것이다. 저런 경우에서는 여러가지 방안들이 나올법 하다. 로봇이 지나가는 길을 제한하고, 그길만 1m로 만든다거나, 폭을 스스로 조절하여 이동하게 하는데, 스스로 조절하기 위해 로봇의 하체를 변화가능하게 개발하고, 폭의 변화를 감지할 수 있도록 센서를 로봇의 하단이나 바닥에 바코드 같은것을 부착하여 읽게하는등등... 환경은 그대로 두고 로봇이 이것을 극복하게 할 수도, 로봇은 그대로 두고 환경을 바꿀 수도, 아니면, 환경과 로봇 모두 적당히 바꿀 수도 있다. 이것은 cost가 우선될 수 있고, 기술개발 측면이 우선될 수도 있다.

다른 예를 살펴보자,

KIST의 'MAHRU-Z'

이 사진, 동영상을 보고, 어떤 사람들은 이제 로봇이 가정부 일까지 할 수 있겠네..라고 생각할 수 도 있고, 어떤 사람들은 이 데모의 요소기술(비젼인식,작업기술 등등..)의 발전정도를 확인할 수도 있을듯 하다. 그런데, 과연 미래에 로봇이 저렇게 음식을 배달하고, 요리도 할까? 어떤 생각이 드는가..?

일단 난 그렇게 될거라 생각하지 않는다. 날보고 먼 미래를 보지 못하고, 현실이 이러하니 부정적인 생각을 가지는 사람이 아닐까 생각할지도 모르겠다. 또는, 데모는 데모일 뿐인데... 하지만, 본인 입장에서는 응용데모도 좀더 현실적이었으면 하는 바램이 있다. 물론, 이 응용데모에서는 물체인식이나 grasping, manipulation, 얼굴인식등.. 각가지 요소기술들이 융합되어 있는 데모이고 이것을 하나의 시나리오로 보여주기 위함일 것이라 생각은 한다.

로봇이 동작할 수있는 환경이 효율적으로 적당히 바뀐다면 어떠할까라는 생각이 든다... 만약에 mahru같은 로봇이 방 문을 연다고 할 경우에, 문고리는 여러가지 모양이거나 여는 방법이 다양할 수 있다. 그렇다면, 로봇이 문고리를 인식하고 어떻게 여는지 그 방법을 로봇에 저장시켜둘 것인가? 나같으면 문이 자동문이면 될듯하다. 즉, 최첨단 로봇이 활동하기 위한 기본적인 스마트한 환경이 반드시 필요하다는 생각이다. 데모처럼, 로봇이 전자렌지 문을 열고 안에 내용물을 힘들게 꺼낼바에, 스마트한 전자렌지는 조리상태를 로봇에게 알리고, 로봇이 가지러 오면 자동으로 문을 열고, 음식을 가져가기 쉽도록 내어주면 될것이다. 그렇다면, 적어도 그 순간만큼은 로봇이 힘들게 전자렌지의 버튼 위치를 인식하고 manpulation을 위해 multi-task, grasping, path planning, force control같은 기술을 활용하지 않아도 될터이니..

본인은 특정 로봇을 가지고 태클을 거는 것은 아니다. 다만, 로봇에도 적당히 그에 맞는 환경은 반드시 필요하다는 의견이다. 사실, 2009년 IREX에 봤던 일본 YASKAWA의 SmartPal의 경우도, 잘 만들어진 로봇이지만 데모는 글쎄.. 신기하고 재미는 있을지 모르겠지만, 솔직히 본인에겐 쓸데 없는 기능으로 밖에 보이지 않았다.(보는 눈이 없다고 말한다면 할말없고..ㅡ,.ㅡ;)

IREX 2009에서 YASKAWA의 SMARTPAL

SMARTPAL

너무 만화같지 않은가.. 로봇이 청소기를 밀고 있다... 흠.. 청소만하는 로봇이 더 효율이 좋은것을, 온갖 기술이 들어가야 겨우 청소만 하는 이런 데모는 별로다. 실제로 이렇게 데모를 만들어 놓고, 앞으로 우리의 미래는 로봇이 가사도우미까지 해주는 그런 미래가 펼쳐질 겁니다.. 라고 말한다면, 정말 싫을것 같다.

그리고, 책꽂이에서 책을 빼고 집어넣고.. 온갖 기술이 들어가야 겨우 책꽂이에서 책만 잘 뺀다. 그렇다고, 모든 책꽂이가 저런가? 이런 책꽂이라면?

뭐 로봇이 수월하게 동작할 수 있도록 환경이 적당히 변화되어야 한다는 측면에서, 이런 책꽂이는 로봇 동작에게 수월하지 못하니 당신이 말한 스마트 환경의 필요성에 대해 모순이 아닌가 하지만, 글쎄... 로봇을 고용한 주인의 입장에서 주인의 개인적 취향까지 고려하지 못할만큼의 이런 뜻밖의 환경까지 바뀌어야 한다면, 글쎄.. 모양이 다양한 책꽂이에서라도 책을 빼낼수 있는 매니퓰레이션 기술개발이 필요할지도 모르겠다..