이번 포스팅에서는 AI 로봇 관련 AI 로봇의 주목 받기 시작한 이유와 함께 AI 로봇의 요소 기술에 대해 인간 상호작용 지능, 운동 지능, 작업 지능에 대해 정리해보았습니다.
참고로 본 포스팅은 “인공지능 로봇 이해”라는 시리즈로 아래와 같이 3가지 포스팅으로 구성하였습니다. 지난 포스팅에서는 로봇과 로보틱스 정의, 인공지능과 로보틱스 차이에 대해서 정리한 바 있습니다.
이번에는 이러한 AI 로봇의 요소기술에 대해 정리하고 마지막으로 소셜로봇과 로봇윤리에 대해 정리할 예정입니다.
(2) 인공지능 로봇 요소 기술 (현재 포스팅)
우선 이번 포스팅에서는 AI 로봇이 다시 주목받기 시작한 이유에 대해서 정리하고 AI 로봇의 요소 기술에 대해 정리해보았습니다.
로보틱스, AI 로봇이 다시 주목 받게 된 이유
실은 2020년 이후 다시 로보틱스가 주목을 받기 시작한 것은 인공지능 때문입니다. 인공지능 기술의 발달 이전에는 더이상 진화가 어려웠던 기술들이 다시 혁신이 가능하게 되었기 때문입니다.
예를 들어, 산업용 로봇의 경우 정확한 위치에서 반복적인 작업의 경우 속도나 정확성이 한계점에 도달할 정도로 개발이 되었지만 부품이 이동하거나 정확한 위치가 명시되지 않는다면 작업 속도나 효율이 떨어질 수 밖에 없습니다.
그러나 인공지능 기술을 적용하여 영상인식 인공지능 기술을 결합하면 제품이나 부품의 모양이나 위치를 정확하게 파악하고 맞춤형 제어가 가능해집니다.
게다가 과거에는 한 장의 영상인식을 통한 인공지능 처리(image processing) 조차 로봇에게는 쉽지 않았습니다.
영상처리를 위해 사진을 찍은 다음 (영상 데이터를 확보하고), 영상을 분석하여 패턴이나 사물을 인식해내고, 이를 기반으로 필요한 판단을 내리는 프로세스는 컴퓨팅파워가 높지 않은 로봇에게는 쉽지 않은 일이었기 때문입니다.
데이터 처리와 판단이 빠르지 않고 부정확했기 때문에 결국 그렇게 만들어진 로봇은 쓸모 없는 경우가 많았기 때문입니다.
그러나 딥러닝 등의 인공지능의 발전과 함께 GPU로 대표되는 병렬연산의 성능이 대폭 강화되었고, 고성능 카메라 또는 센서, 다양한 디바이스를 통해 수집되는 구조화된 데이터가 대규모로 형성되어 정교하게 학습시킬 수 있게 되면서 인공지능 로봇 기술이 크게 발달되기 시작하였습니다.
이렇게 인공지능과 로봇의 결합으로 산업용 로봇보다 서비스 로봇의 성장률이 압도적일 거라고 생각하는 시각이 많습니다.
물론 산업용 로봇 또한 경기순환 및 설비투자 사이클에 따라 발전을 하고 있으며, 스마트팩토리와 협업로봇 등이 등장하면서 인공지능 기술과 접목되어 꾸준한 성장을 하고 있습니다.
AI 로봇 요소 기술
인공지능 로봇에 적용되는 주요 핵심 기술은 표준화된 분류나 정의가 존재하지 않습니다.
그러나 공통적으로 나타나는 부분은 처음에 다루었던 자율성(Autonomy)와 물리적 역량(Mobility)에 관련된 부분입니다.
이를 주관적으로 AI 로봇 요소 기술로 정의하자면 아래 3가지 – 인간 상호작용 지능과 로봇 운동지능, 작업 지능으로 나뉜다고 생각됩니다.
인간 상호작용 지능
인간 상호작용 지능은 사회적인 상호작용 신호(Social signals & Cues)를 활용하여 자연스러운 상호작용을 가능하게 하는 로봇 지능으로 정의할 수 있습니다.
아직까지는 주로 사람과의 인터랙션을 위한 단서인 얼굴, 연령, 성별, 표정, 제스쳐, 자세, 감정 인식 개발에 집중하고 있습니다.
현재는 범용 음성인식 기술을 로봇에 단순 적용하는 수준으로 얼굴이나 성별, 연령 인식 등을 통한 자연스러운 상호작용까지는 아직 어려운 초기 단계 입니다.
주요 목표는 로봇 스스로 관찰하면서 사용자의 의도를 추론하여 자연스런 장기 상호작용을 가능하게 하는 것 입니다.
로봇 운동(이동) 지능
불완전한 지면 등 다양한 비정형 노면의 환경에서 사람 또는 동물처럼 이동할 수 있는 지능 개발을 의미합니다. 실은 운동 지능이라고 하면 모빌리티(이동성)에 초점이 맞추어져 있는 경우가 많으나 아래와 같이 메뉴퓰레이션도 중요한 요소 기술 입니다. (사람의 손처럼 움직임)
사실 로봇 운동 지능은 운동 제어 부분도 있지만 더 나아가 사람과 공존을 위해 정적/동적인 객체에 대한 이해와 사회적 정서, 규범에 대한 학습도 필요합니다.
현재는 바퀴를 이용한 자율주행 기술은 상용화 단계이고 이족/사족 보행 기술 또한 상당히 발전된 상태로 (보스턴다이나믹스) 최근에는 로봇이 움직이면서 공간 및 이동객체의 의미 정보를 스스로 구축하는 초기 연구가 시작되고 있습니다.
주요 목표는 이동 중 사람과 환경에 대한 상호작용 경험 기반으로 안전하게 이동하는 로봇 지능 구축이 핵심 입니다.
인간로봇 협업 작업지능
약간 인간상호작용 지능과 비슷해보이지만 좀 상이한 부분은 “작업 수행”에 초점이 맞추어져 있는 부분입니다. 사전에 알려지지 않은 물체 핸들링 등의 복잡한 작업 수행이 가능한 조작 지능으로 사람의 작업에 실시간으로 반응하여 협업이 가능하도록 하는 로봇 지능 입니다.
현재는 제조 또는 물류 분야의 제한된 환경에서 물체를 핸들링하는 수준 입니다.
참고로 이러한 협동로봇의 역사와 기원은 여기 링크(영문)에서 설명하고 있습니다.
이번 포스팅에서는 이러한 AI 로봇의 요소 기술에 대해서 알아보았습니다. 다음 포스팅에서는 마지막으로 나중에 대두될 것으로 예상되고 있는 소셜로봇과 로봇윤리에 대해 정리하겠습니다.
이번 포스팅은 “인공지능 로봇 이해”라는 시리즈로 아래와 같이 3가지 포스팅으로 구성하였습니다. 먼저 기본적인 로보틱스 개념에 대해 정의하고 인공지능 로봇 요소 기술에 대해서 정리하고 마지막으로 소셜로봇과 로봇윤리에 대해 정리할 예정입니다.
(2) 인공지능 로봇 요소 기술 (현재 포스팅)