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Nikkei X-TECH_2022.2.14

소니 그룹의 로봇 핸드 체험
'갓난아기의 손을 잡는 감각'

“마치 갓난아기와 악수하는 것 같은 느낌이다”. 나도 모르게 이런 소감이 입에서 흘러나왔다. 기자가 잡은 것은 인간의 손이 아니다. 소니 그룹이 개발하는 ‘섬세한 사람의 손을 재현’하는 로봇 핸드 기술(매니퓰레이터)이다.

“악수도 할 수 있어요. 한번 잡아 보세요”. 로봇 핸드의 설명을 듣는 중에 받은 제안이다. 이런 기회는 좀처럼 없다고 생각해 기자는 바로 로봇 핸드를 잡아보았다.

살짝 내민 기자의 손을 로봇 핸드의 '손'이 감쌌다. 미미한 힘이지만 상하좌우로 움직여도 따라오면서 손에서 떨어지지 않는다. 로봇이라기보다는 갓난아기의 손을 잡고 있는 듯한 느낌이었다.

-- 센서로 미끄러져 떨어지는 징후를 포착 --
소니 그룹이 개발하는 로봇 핸드는 미지의 물체여도 필요 최소한의 힘으로 잡을 수 있는 것이 특징이다. 소니에 따르면, 잡은 물체가 손에서 미끄러져 떨어지기 직전에 일어나는 ‘초기 미끄러짐’ 현상에 주목했다고 한다. 대상물이 어느 방향으로 얼마나 움직였는지를 검출. 소니가 확립한 수리 모델로 해석함으로써 대상물을 망가뜨리는 일 없이 물체를 계속 잡을 수 있다고 한다.

초기 미끄러짐은 실은 우리 인간이 일상적으로 활용하고 있는 현상이기도 하다. 인간의 피부는 물체의 초기 미끄러짐을 피부로 감지하고 있기 때문에 물체가 떨어지는 징후를 무의식 중에 파악하고 있다고 한다. 물건을 집었을 때 무의식적으로 손가락이 힘의 강약과 방향을 조절하고 있는 것이다. 물체는 피부와의 접촉 부분 이외의 곳에서 미끄러지려고 하기 때문에, 이 시점에서 피부가 떨어지는 징후를 감지해 적절한 힘을 손가락에 가함으로써 낙하를 막을 수 있다.

소니 그룹이 개발한 로봇 핸드의 특징 중 하나는, 압력 분포 센서만으로 이 초기 미끄러짐 현상을 검출할 수 있도록 한 점이다. 총 143개의 압력 분포 센서를 배치해 높은 정확도로 초기 미끄러짐 위치를 파악할 수 있도록 했다.

지금까지도 센서로 초기 미끄러짐을 검출하는 로봇 핸드의 예는 있었지만, 지면에 일직선으로 미끄러지는 방향으로 한정되어 있었다. 소니 그룹의 개발품은 회전 방향의 초기 미끄러짐도 검출할 수 있기 때문에, 예를 들면 에클레어와 같은 길쭉한 물체의 끝을 집어도 계속 잡고 있을 수 있다.

소니 그룹이 로봇 핸드의 응용처로서 생각하는 것은 개호 등 사람과 직접 접하는 장면이다. 그 때문에 사람들이 로봇 핸드를 쉽게 받아들일 수 있도록 머리가 달린 휴머노이드 로봇으로 만들거나 이동용 대차를 탑재하거나 했다. 장기적으로는 음료를 방까지 운반해, 컵에 내용물을 따라서 건네주는 용도도 가능성이 있다고 한다. “머리를 만든 이유의 하나가 유저가 무서워하지 않도록 하기 위해서다. 용도나 제휴처는 미정이지만 개호 시설 등에서 실증실험을 진행시키고 싶다”(소니그룹 R&D센터 쓰보이(坪井) 과장).

-- 다음 단계는 '용도의 이해' --
기자에게 흥미로웠던 점은, 개발자가 로봇 핸드의 향후 과제 중 하나로서 “센서 인식의 상위 레이어가 되는, 대상물의 용도를 이해하는 능력이 필요하게 된다”라고 지적했다는 점이다.

예를 들어 로봇 핸드가 음료를 들었을 때, '따르는' 행위를 이해하고 그에 따른 행동을 하는 것이다. 이는 심리학 용어로 ‘어포던스’라고 불리는 개념에 가깝다. 용도까지 로봇 핸드가 파악할 수 있게 되면, 한층 더 인간에 가까운 조작이 가능해질 것이다.

실제로 로봇이 대상물의 용도를 이해하기 위해서는 센싱의 강화나 AI(인공지능)의 성능 향상이 필요하다. 넘어야 할 벽은 높고, 실현은 아직 갈 길이 멀다. 그러나 소니 그룹이 목표하는 ‘사람과 로봇의 공존’에는 빠뜨릴 수 없는 기술일 것이다.

악수라는 체험을 통해 기자가 느낀 인상이 또 하나 있다. 그때까지 ‘소니 그룹의 개발품’에 지나지 않았던 로봇 핸드가 갑자기 ‘인간과 대등한 존재’로서 떠올랐다는 점이다. 로봇 핸드의 악력이 강한 힘이 아니라 미미한 힘이었다는 것이 중요했는지도 모른다. 서로 터치함으로써 로봇 핸드에 대한 친밀감을 느낀 것이다.

SF 영화에서나 나올 법한 인간을 닮은 휴머노이드 로봇은 아직 등장하지 않았다. 하지만 기자는 로봇 핸드와의 악수를 통해 그날이 시시각각 다가오고 있음을 예감했다.

앞으로 닛케이 크로스테크에서는 이번에 소개한 소니 그룹의 로봇과 함께 다족 로봇이나 정밀 바이레터럴 제어 시스템이라는 기술도 강화해 나갈 예정이다.

 -- 끝 --

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