코넬대학교가 카메라 및 그림자를 활용해 인간의 터치를 감지할 수 있는 기술을 개발해냈다(사진. Cornell University).

 

코넬대학교(Cornell University) 연구진은 소프트 로봇이 카메라와 그림자를 이용해 인간의 터치를 감지할 수 있는 방법을 개발해냈다. 이들은 로봇 내부에 위치한 USB 카메라가 로봇 피부에 손짓의 그림자 움직임을 캡처하고 이를 기계 학습 소프트웨어로 분류할 수 있는 방법을 선보였다. 로봇은 터치에 전혀 의존하지 않고 두드리는 것부터 펀치, 포옹에 이르기까지 다양한 물리적 상호 작용을 감지할 수 있는 것으로 나타났다.

 

연구 관계자는 “접촉은 대부분의 유기체에게 매우 중요한 의사소통 방식이지만 인간과 로봇의 상호 작용에는 거의 없었다”라며, “전신 터치는 엄청난 수의 센서를 필요로 했기 때문에 구현하기에 실용적이지 않았다. 이번 연구는 그간의 한계를 개선할 수 있는 대안이 될 것”이라고 밝혔다. 

연구팀은 로봇 내부에 카메라를 배치함으로써 사람이 어떻게 터치하고 있는지 파악할 수 있도록 했으며, 그림자 이미지를 통해 사람의 의도를 추론할 수 있도록 했다. 특히 터치 제스처를 감지할 수 없는 소셜 로봇 시장에서, 이와 같은 기술 개발은 흥미로운 잠재력을 가지고 있는 것으로 평가되고 있다.

프로토타입 로봇은 약 4피트 높이의 원통형 골격 주위에 뻗어있는 나일론 피부로 된 부드러운 팽창식 주머니로 구성돼 있으며 이동식베이스에 장착돼 있다. 연구팀은 이전에 기록된 훈련 데이터를 사용해 6개의 터치 제스처(손바닥 터치, 펀치, 두 손 터치, 포옹, 가리키기, 전혀 만지지 않음)를 구분하는 신경망 기반 알고리즘을 개발했다.

로봇은 구르거나 라우드 스피커를 통해 메시지를 보내는 것과 같은 특정 터치 및 제스처에 응답하도록 프로그래밍할 수 있다. 로봇의 피부는 대화형 화면으로 바뀔 가능성이 있으며, 충분한 데이터를 수집함으로써 로봇은 작업에 맞게 맞춤형으로 조정된 더 넓은 상호작용 어휘를 인식하도록 훈련될 수 있다.

한편 섀도우센스(ShadowSense) 기술은 풍선과 같은 다른 재료에 통합돼 이를 터치 감지 장치로 바꿀 수 있다. 이 기술은 카메라에서 로봇의 피부까지 가시선이 필요한 것과 같은 특정 한계가 있지만, 실제로 시각적 터치센서를 지원하는 소셜 로봇 설계에 대한 새로운 접근 방식을 발전시킬 수 있다. 연구팀은 향후 렌즈 및 거울과 같은 광학 장치를 사용해 추가 폼팩터를 가능하게 하는 실험을 추진하길 희망하고 있다. 

 

섀도우센스는 복잡한 기술 문제에 대한 간단한 솔루션을 제공하고 로봇을 부팅하기 더 사용자 친화적으로 만드는 것 외에도 프라이버시를 제공한다. 일례로 로봇이 그림자 형태로만 사람을 식별할 수 있다면, 외모에 대한 고화질 이미지를 찍지 않고도 상황을 감지할 수 있을 것으로 보인다.