▲ MIT 연구원인 ‘조셉 델프레토(Joseph DelPreto)’가 팔 근육 신호로 드론을 조종하고 있다.

MIT 컴퓨터 사이언스·인공지능 연구소(CSAIL) 연구팀이 사람의 근육신호로 드론 및 로봇을 조작하는 시스템을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 이달초에 열린 '인간-로봇상호작용 국제회의(ACM/IEEE International Conference on Human Robot Interaction)'에서 발표됐다.

이번에 개발한 시스템은 ‘컨덕트-A-봇(Conduct-A-Bot)’이라 불린다. 인간과 로봇의 원활하고 직관적인 협업을 실현시키고자 하는 목적으로 개발됐다. 근전도 및 모션 센서를 사용하며, 이를 통해 이두근·삼두근·팔뚝이 제공하는 근육신호와 움직임을 측정한다. 이어 알고리즘은 신호를 처리해 실시간으로 동작을 감지한다. 이 시스템은 웨어러블 센서를 2~3개만 사용하기 때문에 일반 사용자도 사용하기 쉽다는 게 연구팀 설명이다.

연구팀은 실제로 원격 제어를 통해 드론이 후프를 통과하는 테스트를 진행했다. 테스트 결과 무인 비행기는 약 1500개 이상의 동작 중 82%에 정확히 반응했다. 시스템 역시 드론을 제어하지 않을 경우 약 94%의 신호 몸짓을 식별했다.

▲ 컨덕트-A-봇(Conduct-A-Bot) 시스템이 적용된 드론이 장애물 코스를 통과하고 있다.

연구팀은 근육신호의 장점으로 관절 강직(joint stiffness)이나 피로 등 시각으로는 관찰하기 어려운 상태에 대해 정보를 제공할 수 있다는 점을 꼽았다. 예를 들어 비디오를 통해 큰 상자를 든 사람을 볼 때 그가 현재 얼마나 많은 힘을 쓰고 있는지 추측하기 어렵다. 기계 역시 비전(시력)만으로 이를 측정하기 힘들다. 그러나 근육 센서를 사용하면 움직임뿐 아니라 이 같은 물리적 궤도를 구현하는 데 필요한 힘과 토크를 측정할 수 있다.

MIT 뉴스에 따르면 컨덕트-A-봇은 전자장치에 있는 메뉴탐색 및 자율주행 로봇 감시를 비롯한 다양한 임무는 물론 모든 상용 드론에도 사용가능하다. 원격 탐사, 퍼스널 로봇, 물체 운반이나 재료 리프팅과 같은 제조작업 등 인간과 로봇이 협업하는 다양한 응용분야에도 적용 가능하다. 사회적 거리두기와도 잘 부합하기 때문에 안전거리를 유지하면서 병실을 청소하거나 약물을 전달할 수도 있다.

연구팀은 앞으로 컨덕트-A-봇이 단순히 일반적인 몸짓뿐 아니라 연속적이거나 사용자가 정의한 동작도 인식하도록 개발할 계획이다. 이번 연구를 주도한 ‘조셉 델프레토(Joseph DelPreto)’는 “우리가 사용하는 동작을 이해하는 것은 로봇이 우리가 일상생활에서 자연스럽게 사용하는 비언어적 신호를 보다 잘 해석하도록 해준다. 컨덕트-A-봇과 같은 시스템은 로봇과의 상호작용을 사람들간의 상호작용과 더욱 유사하게 만들어 줄 것이며, 또 사전 경험이나 외부센서 없이도 로봇 사용을 보다 쉽게 ​​만들어 줄 것이다”라고 강조했다.

한편 연구팀은 이번 연구에 앞서 근육신호를 이용해 협동 로봇과 협업 작업을 진행하는 기술을 개발해 소개하기도 했다. 이 기술을 드론, 로봇 등 분야의 다양한 애플리케이션에서 적용될 수 있는 가능성을 보여줬다는 평가다.