https://youtu.be/QZ1DaQgg3lE

MIT 공학자들인 센서나 카메라의 도움없이 촉각만으로 움직이는 로봇을 만들었다. 

MIT 치타3는 연구진들이 “블라인드 로코모션(blind locomotion, 보이지않는 상태에서 이동하는 능력)”이라고 설명하는 방식에 따라 움직인다. 다시 말해, 사람이 칠흙 같이 깜깜한 방에서 이동하는 것과 비슷하게 주변 환경을 느끼면서 길을 찾아간다.

연구진은 로봇의 탐색 능력을 강화하기 위해 인공지능의 시각기능을 담당해 온 카메라와 외부 센서를 없앴다. 

"시각은 산만하고 다소 부정확하며 때로는 무용지물이 되기도 합니다. 시각에 지나치게 의존하다보면, 로봇은 정확한 위치를 잡아야하고 결국 느려질 겁니다.” 로봇을 디자인한 MIT 기계공학과 김상백교수의 설명이다.

"우리는 로봇이 촉각 정보에 더 많이 의존하기를 원합니다. 그렇게 함으로써 빠르게 이동하면서도 예상치못한 장애물에 대응할 수 있게 됩니다."

치타 3은 사전 정보없이도 돌아다닐 수 있다.

치타 3이 네발로 돌아다니는 영상을 보면 인터넷에서 인기를 얻고 있는 보스턴 다이나믹스(Boston Dynamics) 로봇과 유사하다. 카메라를 달지않고도 주변 지역에 대한 사전정보 없이 계단을 올라간다.

이 영상은 험한 지역에서 걸어다니는 모습이나 러닝머신에서 뛰는 모습, 움직이면서 돌거나 밀치거나 잡아당긴 후에도 다시 제걸음을 회복하는 모습 등을 보여준다.

이러한 능력은 접촉감지(contact detection)와 모델예측제어(model-predictive control)라는 새롭게 도입된 두 가지 알고리즘을 통해 가능하다.

알고리즘이 발걸음을 떼는 최적의 순간을 결정한다.

접촉감지 알고리즘은 로봇이 주어진 발을 허공에 두지않고 땅을 딛는 최적의 순간을 결정하도록 한다. 예를 들어, 로봇은 가벼운 나뭇가지와 단단한 돌을 딛었을 때 각각 다르게 반응할 수 있다는 것이다.

알고리즘이 없다면, 로봇은 길에서 장애물을 만난 후에 균형을 회복할 수 없게 될 것이다.

센서가 없는 상태에서 해당 알고리즘은 자이로스코프와 가속도계, 발의 위치 등에서 데이터를 받아 발의 착지 시점을 계산한다.  

로봇은 공격을 받은 후에도 균형을 회복할 수 있다. 

두 번째 모델예측 콘트롤 알고리즘은 발을 땅에 딛는 순간 얼마만큼의 힘을 줘야하는지를 예측한다.

이 알고리즘을 통해 로봇은 밀쳐지는 등의 공격을 받은 후에 균형을 회복할 수 있게 된다. 얼마만큼의 힘을 줘야 균형을 회복해서 목적지를 향해 계속해서 이동할 수 있는지를 재빨리 계산할 수 있기 때문이다.

이번 개발은 울퉁불퉁한 지형이나 접근이 쉽지않은 지역에서 원격조종으로 로봇을 움직일 때 유용할 것이다. 따라서 사이보그 곤충과 먹을 수 있는 드론 등의 신기술과 함께 재난지역에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

앞으로 이 로봇에 카메라를 부착할 계획이 있지만, 우선 블라인드 로코모션 능력을 더 개발할 예정이다.

이번에 개발된 치타3은 2018년 10월에 마드리드에서 개최될 지능형로봇국제대회(International Conference on Intelligent Robots)에서 발표될 예정이다.

자료출처: www.dezeen.com