코딩 없이 볼 트래핑하는 로봇 개발
코딩 없이 볼 트래핑하는 로봇 개발
  • 함예솔
  • 승인 2019.03.20 06:10
  • 조회수 1204
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

공 가지고 놀아볼까? 출처: fotolia
공 가지고 놀아볼까? 출처: fotolia

연구배경은?

  • 최근 등장한 유연한 로봇은 기존의 단단한 로봇과 달리 사람의 근육이나 관절처럼 유연한 탄력이 특징입니다.
  • 이 유연한 로봇은 사람처럼 달리고, 점프하며 장애물을 넘고 스포츠를 함께 즐길 수 있을 것으로 기대됩니다. 하지만 유연한 로봇에게 이런 기술을 가르쳐줄 수 있는 방법은 아직 개발된 바가 없습니다. 


뭘 개발했나?

  • 한국과학기술연구원(KIST) 지능로봇연구단 김기훈 박사팀이 코딩 없이도 공을 트래핑할 수 있는 로봇을 개발했습니다. 
  • 로봇에게 사람의 생체 근육 신호를 이용해 새로운 동작을 직접 가르칠 수 있는 기술을 최초로 개발했습니다.
  • 사람이 운동할 때 발생하는 근육의 전기신호인 표면 근전도 신호부터 자세나 유연성을 함께 측정할 수 있는 기술을 이용했습니다. 
  • 제어 분야 국제저널인 <IEEE Transactions on Industrial Informatics>에 게재됐습니다.

 

(a) 사람의 시연을 통한 로봇의 임피던스 프로그래밍 방법 모식도. (b) 성공적인 시연을 통해진 경로와 임피던스 정보를 학습하는 방법. 출처: KIST
(a) 사람의 시연을 통한 로봇의 임피던스 프로그래밍 방법 모식도. (b) 성공적인 시연을 통해진 경로와 임피던스 정보를 학습하는 방법. 출처: KIST

어떻게 조사했나?

  • 사람 팔에 표면 근전도 센서를 부착해 위 아래로 빠르게 움직이는 로봇의 위치와 유연성 두가지를 동시에 제어할 수 있도록 했습니다.
  • 빠르게 떨어지는 공을 보고 사람이 직접 로봇에게 시연해 트래핑(Trapping) 하는 방법을 학습시켰습니다. 트래핑이란 머리ㆍ가슴ㆍ정강이ㆍ목ㆍ발등ㆍ발의 안쪽이나 바깥쪽, 발바닥 등을 이용해 공을 멈추게 하는 일을 말합니다.
  • 학습된 로봇은 사람없이도 떨어지는 공을 능숙하게 트래핑하는 데 성공했습니다. 

 

특이한 점은?

  • 본 연구에서는 표면 근전도 신호(surface electromyogram, sEMG)를 이용해 로봇의 탄성을 조절할 수 있는 기술을 바탕으로 사람이 직접 시연을 통해 로봇의 탄성까지 함께 학습할 수 있는 방법을 제안했습니다. 참고로, 표면 근전도 신호란 근육이 수축할 때 발생하는 내부의 전기신호를 피부 표면에서 측정한 생체 전기신호를 말합니다.
  • 기존의 일반적인 시연을 통한 학습에서는 로봇의 위치나 속도만을 결정했습니다. 하지만 이번 연구에서는 sEMG를 활용해 탄성까지 포함하여 학습하는 방법을 개발했습니다.

 

이 연구가 왜 중요할까?

  • 유연한 로봇의 작업을 수학적으로 일일히 계획하고 프로그래밍 하는 것이 아니라 사람이 직접 학습시킬 수 있다는 점에서 의미가 있습니다. 
  • 로봇과 사람의 상호작용을 발전시켜  로봇이 기존에 할 수 없던 새로운 작업이 가능할 것으로 기대됩니다. 
김기훈 박사. 출처: KIST
김기훈 박사. 출처: KIST

 

 

"이번 성과는 로봇에게 사람의 능숙한 기술을 학습시키는 방법으로 앞으로 로봇과 사람이 상호작용하는 데 중요한 계기가 될 것입니다"

-KIST 김기훈 박사-

 

 

 


##참고자료##

 

Park, Seongsik, et al. "Programming by Demonstration Using the Teleimpedance Control Scheme: Verification by an sEMG-Controlled Ball-Trapping Robot." IEEE Transactions on Industrial Informatics 15.2 (2019): 998-1006.

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 충청남도 보령시 큰오랏3길
  • 법인명 : 이웃집과학자 주식회사
  • 제호 : 이웃집과학자
  • 청소년보호책임자 : 정병진
  • 등록번호 : 보령 바 00002
  • 등록일 : 2016-02-12
  • 발행일 : 2016-02-12
  • 발행인 : 김정환
  • 편집인 : 정병진
  • 이웃집과학자 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2016-2019 이웃집과학자. All rights reserved. mail to contact@scientist.town
ND소프트