컬럼비아대 연구원이 NSF 보조금을 지원받아 공장을 원격으로 제어할 수 있는 플랫폼을 개발한다. (사진. Columbia Engineering)

 

컬럼비아 대학교 연구원(Columbia Engineering)이 공장을 원격으로 제어할 수 있는 새로운 플랫폼을 개발하고 있다. 제안된 휴먼 인 더 루프(Human-in-the-Loop) 조립 시스템은 로봇 작업장을 감지하고 이를 시각적·물리적 장면 표현으로 변환하는 인식 시스템, 인간 운영자가 이러한 가상 3D 모델을 조작해 조립 목표를 지정할 수 있는 3D VR 사용자 인터페이스, 조립 목표와 로봇 하드웨어 구성을 고려해 효과적인 저수준 계획 정책을 추론하는 목표 중심의 심층 강화 학습 알고리즘으로 구성된다. 이때의 알고리즘은 성공 확률을 추론하고 이를 사용해 사람에게 도움을 요청할 시기를 결정할 수 있다. 

 

원격 근무는 오랫동안 뜨겁게 논의된 주제였으며, 특히 최근 코로나19 전염병으로 인해 전 세계 여러 산업에서 원격 근무의 채택이 훨씬 더 많이 논의되고 있다. 그러나 원격 작업에 필요한 인프라가 존재하지 않아, 제조 및 창고 작업자들은 작업을 수행하기 위해 물리적으로 가까운 위치에 존재해야만 했다.

 

이에 컬롬비아대 연구팀은 작업자가 원격으로 작업할 수 있는 로봇 원격 운영 시스템을 개발하기 위해 NSF(National Science Foundation) 보조금을 지원받았다. 이는 ‘FMRG : Human-in-the-Loop 어셈블리를 위한 적응 가능하고 확장 가능한 로봇 원격 조작’ 프로젝트를 지원하게 된다. 

 

새로운 NSF 자금 지원 프로젝트는 작업자가 물리적 노동 작업을 원격으로 수행할 수 있도록 하는 확장 가능한 로봇 원격 운영 시스템을 개발, 이를 변화시키는 것을 목표로 한다. 

 

연구 관계자는 “우리는 작업자가 로봇을 조작할 수 있는 시스템을 구상하고 있다. 지리적 위치에 관계없이 결국 작업자에게 더 많은 일자리를 제공할 수 있게 될 것으로 기대한다”라고 전했다.

 

한편 제안된 시스템은 비싸고 복잡한 장치 없이도 일반적인 인터넷 연결을 통해 실행된다. 연구팀은 적응 및 확장 가능한 원격 운영을 달성하기 위해 인식, 기계 학습 및 3D 사용자 인터페이스 디자인의 발전을 도모하고 있다. 

 

연구진은 실제 로봇 작업 공간의 시각적 관찰(카메라 샷)을 가상의 조작 가능한 3D 장면 표현으로 변환하는 물리적 장면 이해 알고리즘을 개발해냈다. 다음 단계는 작업자가 장면 표현을 사용해 높은 수준의 작업 목표를 지정할 수 있도록 하는 3D 및 가상현실(VR) 사용자 인터페이스를 설계하는 것으로, 플랫폼의 마지막 단계는 작업 목표와 로봇 구성을 고려해 효과적인 계획 정책을 추론하는 목표 중심 강화 학습 알고리즘을 만드는 것이다.