지능형 휴대용 로봇이 기존의 툴보다 더욱 신속하고 정확하게 비숙련자가 업무를 수행할 수 있도록 도울 것이다.

휴대용 툴은 일반적으로 그들이 수행하는 과업에 대한 이해가 부족하다. 브리스톨 대학교 컴퓨터과학과 월터리오 매욜-쿠에바스(Walterio Mayol-Cuevas) 박사와 박사과정 학생인 오스틴 그레그-스미스(Austin Gregg-Smith)씨는 로봇 프로토타입과 자기가 할 것과 방법을 인지하는 툴과 어떻게 최상으로 상호작용을 할 것인지에 대한 연구를 진행해 오고 있다.

“지금 우리는, 이동성을 가지고 어느 정도의 업무 지식을 가진 로봇과 이미 매우 작업성과 지능성을 가진 사용자들이 어떻게 상호작용과 통합을 잘 시키는 방법을 현재 검토하고 있으면서 그것을 수동으로 프로그래밍하는 중”이라고 매욜-쿠에바스(Mayol-Cuevas) 박사는 이메일로 답했다.

“이것은 로봇을 사용하는 사용자들이 이전에는 휴대용 로봇과 이러한 인식과 활동을 한 번도 공유해 보지 못했기 때문”이라고 로보틱스와 컴퓨터 비전 그리고 모바일 시스템의 전문가인 그는 덧붙였다.“최종적으로, 우리는 숙련된 사용자가 수행하는 방법의 관측을 통해 이러한 업무를 자동으로 가르치는 형태로 나아가기를 원한다”고 그는 밝혔다.

모터와 일부 기존의 센서를 가진 파워 툴과 비교하여, 휴대용 로봇은 더 많은 움직임을 가지도록 하여 사용자의 움직임과는 더 독립적으로 활동하고 앞으로 수행될 단계에 대해 더 많이 숙지하도록 할 것이다.

연구팀은 2가지 업무에 관한 성능에 대해 연구했는데, 그것은 타일의 형태를 결정짓고자 물체를 집어들고 떨어뜨리는 것과 시뮬레이션된 페인팅을 위한 3D 모션 결정이 그것이다.

3가지 자동화 레벨이 결정되었는데, 그것은 자율성이 없는 상태, 로봇이 권고는 하지만 행동하지 않을 때의 세미-자동화 단계 그리고 로봇이 권고도 하고 부정확한 행동을 수정하거나 심지어는 수행하기를 거부함으로써 행동하지 않는 완전 자동화 단계가 그것이다.“전체적으로, 사용자들은 로봇이 제공하는 도움의 정도가 높은 것을 좋아하며, 일부 업무에서는 완성을 위한 성능이 시간 내에 상당한 개선을 이룰 수 있음이 확인되었다”고 매욜-쿠에바스(Mayol-Cuevas) 박사는 말했다.

지능형 휴대용 로봇은 기존의 툴보다 비숙련된 사용자의 작업을 더욱 신속하고 정확하게 수행하는데 도움이 될 수 있다.지금까지, 연구팀은 2개의 주요 프로토타입에 대한 디자인과 제작을 진행해 왔다.

“우리는 가능하면 3D 프린팅 기술을 사용하기로 했으며, 구동 메커니즘은 소위 케이블-구동(cable-driven) 방식으로 힘줄이 움직이는 방식과 비슷하다. 서보 모터가 이러한 힘줄을 구동시키고 로봇을 움직이게 한다. 현재, 우리는 모션 캡처 방식을 사용하고 있는데, 이것은 외부의 카메라가 로봇과 로봇이 상호작용하는 물체에 있는 마커를 주시하고 있음을 의미한다. 이것은 우리가 로봇과 세계 그리고 사용자 간의 상호작용을 평가하기에 이상적인 세트업과 최상의 정확성을 보장하도록 한다. 우리의 궁극적인 목표는 모든 센서를 로봇에 임베딩시켜서 자체적으로 내장할 수 있고 어느 곳에서도 사용할 수 있게 만드는 것”이라고 그는 말했다.

현재, 연구팀은 실제 적용에 더 밀접한 작업을 고려 중이다.“누군가가 항상 모든 장소와 표면이 깨끗하게 청소되었는지를 확인해야 하는 병원과 같은 곳에서의 청소작업을 고려해 보자. 휴대용 로봇은 업무의 진행 정도를 추적하고 사용자에게 이 일이 완료되었는지를 가이드할 것이다. 적용분야는 무한하며 특히, 농업과 청소작업, 건설작업 그리고 유지관리 작업과 같이 현재 적용되고 있는 분야에서 유용할 것”이라고 매욜-쿠에바스(Mayol-Cuevas) 박사는 말했다.

출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』