일본산업뉴스요약

도구의 기능을 배우는 로봇
주쿄대학·NEDO 등 공동 개발

주쿄(中京)대학의 하시모토(橋本) 교수 연구팀은 산업기술종합연구소와 공동으로 도구의 기능을 인식해 행동하는 로봇을 개발했다. 인공지능(AI)에 도구의 명칭과 부품 별 기능도 학습시켰다. 동작을 하나하나 가르치지 않아도 임기응변으로 움직일 수 있다. 생활 지원 및 기계 조립 등에 응용할 수 있다. 3~5년 후의 실용화를 목표로 한다.

-- 스푼이나 다기(茶器)를 임기응변으로 이용할 수 있어 --
AI의 영상인식 기술을 이용해 도구의 명칭 및 위치를 인식하는 기술은 이미 개발되었다. 하지만 도구가 무엇인지를 이해해도 어떻게 사용해야 하는지 까지는 이해하지 못했었다.

연구팀은 도구의 명칭과 함께 그 역할을 인식하도록 하는 기술을 개발했다. 예를 들어 스푼의 경우 긴 부분은 ‘잡는 부분’, 작고 움푹 들어간 부분은 ‘뜨는 부분’이라고 등록한다. 그 결과, 어떤 스푼을 보더라도 어디에 어떤 기능이 있는지를 이해할 수 있기 때문에 로봇은 스푼을 적절하게 다룰 수 있게 된다. 학습 데이터에는 도구의 3차원 데이터와 수 백~수 천장의 사진이 이용된다.

연구팀은 시판 로봇에 개발한 AI를 탑재해 뜨거운 물을 부을 때 이용하는 국자와 다기, 찻숟가락 등을 사용할 수 있는지를 실험했다. 사전에 입력된 정보는 사용하는 도구와 차를 우려내는 순서뿐이었지만, 로봇은 말차(抹茶)를 만드는데 성공했다.

로봇은 머리부분과 양 손에 장착된 카메라를 이용해 필요한 도구와 그 기능을 판별. 위치와 방향을 인식해 적절한 부분을 잡고 도구를 이용했다. 같은 기능을 가진 도구일 경우, 갑자기 종류가 바뀌어도 같은 방법으로 다룰 수 있다.

앞으로 자동차 제조사와 정밀부품 제조사 등과 함께 가정용 및 기계부품 조립용으로의 응용을 목표로 한다. 부품의 형태가 조금 달라도 동일한 것으로 인식해 조립할 수 있는 기술 등은 3~5년 후의 실용화를 목표로 하고 있다.

현재는 사람이 사용 순서를 사전에 입력하지만 최종적으로는 “말차를 만들어” 등의 간단한 지시만으로 로봇이 스스로 순서를 생각해 행동할 수 있도록 한다.

이번 성과는 에너지∙산업기술종합개발기구(NEDO) 프로젝트의 일환이다.

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