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사람에게 옷 입히는 법 학습하는 'PR2' 로봇조지아텍 연구진, 신경망 기술 적용
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승인 2018.05.15  16:58:22
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미국 조지아공대 연구진이 인공지능 로봇을 활용해 사람에게 옷을 입히는 기술을 훈련시키고 있다.

조지아텍에 따르면 '찰리 켐프(Charlie Kemp)' 교수팀은 윌로우 개리지에서 개발한 양팔 로봇인 ‘PR2’을 활용해 사람에게 옷을 입히는 훈련을 시키고 있다. 현재 미국에서만 1백만명 이상의 사람이 몸이 불편해 다른 사람의 도움이 있어야 옷을 입을 수 있다고 한다. 이들은 부상, 질병, 노화 등의 문제로 스스로 옷을 입는데 불편함을 느낀다.

조지아텍 연구진은  ‘PR2’에 신경망 기술을 적용, 옷 입히는 법을 훈련시키고 있다. 아직은 옷을 사람의 팔과 어깨에 걸치는 수준이다. 옷과 사람의 신체 구조가 모두 복잡해 쉽지 않은 과정이다. 사람에게 로봇이 옷을 입힐 경우 로봇 팔에 과도한 힘이 들어가 사람이 부상을 당할 수도 있다. 이를 방지하기 위해 연구팀은 시뮬레이션 기법을 사용했다.

사람이 병원용 환자복을 팔에 걸치는 1만 1천가지의 사례를 시뮬레이션한 후 하루동안 PR2에게 옷입히는 법을 가르쳤다. PR2에 적용된 신경망 기술은 팔에 옷을 걸치는 과정에서 사람의 손, 팔뚝, 어깨 등 부위에 가해지는 힘(force)을 측정하는 법을 학습한다.

박사과정 학생인 ‘자코리 에릭슨(Zackory Erickson)‘은 “사람들은 새로운 기능을 배울 때 수많은 시행착오를 겪는다”며 “우리는 PR2에도 동일한 기회를 제공했다”고 말했다. PR2는 옷을 입는 과정을 학습하면서 사람에게 가장 편안함과 안전함을 주는 움직임을 배워나갔다. 로봇 팔이 가운을 어떤 방향으로, 그리고 어느 정도의 속도로 밀고 들어가는게 사람에게 가장 편리한 것인지를 스스로 인식하도록 한 것이다.

PR2 로봇은 시각 기능에 의존하기보다는 옷을 사람의 손, 팔, 어깨 등으로 밀고 들어가면서 사람에게 가해지는 힘에 더 의존했다. 사람이 옷을 입을 때 손, 팔뚝, 어깨 등에 가해지는 힘과 느낌을 배우도록 했다. 연구팀은 시뮬레이션을 통해 학습시킨 후 실제 사람에게 옷을 입히는 과정을 시연했다. 시연 결과 가운을 사람의 팔에 걸치는데는 10초 정도의 시간이 걸렸다. 조지아텍 연구진은 옷을 입는 전체 과정을 학습시키려면 많은 시간과 단계가 필요할 것이라며 아직 연구가 초기 단계라고 밝혔다.  

장길수  ksjang@irobotnews.com
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