로봇신문사
> 기획·테크 > 미래기술
카네기멜론대, '소리'로 로봇 인식능력 향상시킨다소리로 물체 구별 및 예측 가능하다는 연구결과 발표
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2020.08.12  17:30:14
트위터 페이스북 구글+ 밴드
▲ 카네기멜론대(CMU) 연구팀이 다양한 물체와 상호작용해 만든 ‘사운드 액션 비전 데이터세트(sound-action-vision dataset)’와 이를 위해 사용된 틸트 봇(Tilt-Bot)이라는 시스템을 소개했다.(사진=테크엑스플로어)

최근 수년간 연구원들은 인간과 동일한 능력을 갖춘 로봇을 만들기 위해 여러 계산 기술을 개발해왔다. 하지만 이런 기술들 대부분은 시각과 촉각 기술에 한정돼 있어, 청각 등 다른 감각들은 연구가 이뤄지지 않은 상황이다.

이 같은 상황에서 카네기멜론대(Carnegie Mellon University) 연구팀이 최근 소리를 사용해 로봇의 센싱 능력을 향상시킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다고 '테크엑스플로어'가 보도했다.

이들은 이번 연구 성과를 '로보틱스:사이언스 앤 시스템즈(Robotics: Science and Systems)'에 게재하고, 다양한 물체와 상호작용한 결과물을 수집한 ‘사운드 액션 비전이라는 데이터세트(sound-action-vision dataset)’와 이를 사용한 '틸트봇(Tilt-bot)'이라는 시스템을 소개했다. 이번 연구 결과는 로봇이 소리를 통해 사물을 구별하는 것은 물론, 물체의 움직임을 예측할 수 있다는 점을 입증했다는 설명이다.

이번 연구에 참여한 '레렐 핀토(Lerrel Pinto)'는 "인간이 물리적 환경을 파악하는 데 있어 소리는 중요한 요소다. 이런 소리가 로봇공학에 무엇을 해줄 수 있는지 궁금해 틸트봇을 제작했다. 이 로봇은 물체와 상호작용해 대규모 시청각 데이터세트를 구축할 수 있다"라고 했다.

틸트봇은 움직이는 상자로, 안에 있는 물건이 옆면에 부딪힐 때까지 기울어지는 게 특징이다. 연구팀은 물건이 부딪힐 때 발생하는 소리를 녹음하기 위해 상자 옆면에 콘택트 마이크로폰(contact microphone)을 부착했고, 물체의 움직임을 시각적으로 포착하기 위해 상자 위에는 카메라를 설치했다.

연구팀은 종류가 다른 60개의 물체를 1만 5000번 부딪혀 만든 시각 및 오디오 데이터를 수집했다. 이를 통해 로봇이 동작, 이미지, 소리 사이의 연관성을 만드는 데 사용될 새 이미지와 오디오 데이터 세트를 구축할 수 있었다.

이후 이 데이터 세트를 사용해 소리와 행동 사이의 관계를 연구했다. 연구 결과 기계는 움직이는 물체와 부딪힌 면에서 발생한 소리를 통해 물체를 구별할 수 있는 것으로 나타났다. 예를 들어 금속 스크루드라이버와 금속 렌치를 구별하는 게 가능해진 것. 소리만 사용해 80%에 가까운 정확도로 물체를 구별했다는 설명이다.

이번 연구는 로봇이 소리를 바탕으로 주어진 과제를 해결하는 데 필요한 물체 개념을 학습할 수 있다는 점을 보여준다. 예를 들어 로봇은 소리를 통해 빈 와인잔과 가득찬 와인잔을 구별하고 이 둘을 달리 다뤄야 한다는 것을 알 수 있다.

또한 소리가 시각보다 물체를 예측하는 데 있어 더 효과적인 것으로 나타났다. 실험을 통해 소리가 시각보다 24%나 더 높은 정확도로 움직이는 물체를 예측했다는 게 연구팀의 지적이다.

이 데이터 세트는 주변 환경에 있는 소리와 이미지를 활용해 전략적으로 행동하고 물체를 조작하는 로봇을 개발하는 데 사용될 것으로 예상되고 있다.

연구팀은 보다 향상된 능력을 갖춘 로봇을 개발하기 위해 추가 연구를 진행할 계획이다. 핀토는 “이번 연구는 소리를 로봇공학에 도입한 첫 단계일 뿐"이라며 “앞으로 소리와 행동에 대해 보다 실용적인 응용 방안을 검토할 계획이다”라고 밝혔다.

조상협  robot3@irobotnews.com
조상협의 다른기사 보기  
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 구글+ 밴드 뒤로가기 위로가기
인기기사
1
㈜구름네트웍스(Gurum Networks)
2
드론 상품배송 시장, 2030년 390억 달러 규모로 성장
3
전남대 로봇연구소, 생체 소재 기반 인공근육 개발
4
벨로다인, 'GTC 2021'서 라이다 시뮬레이션 소개
5
일본 히타치, 로봇 비전 전문기업 '교토 로보틱스' 인수
6
디스이즈엔지니어링, 'GTC 2021'서 ‘완전 자율주행 드론’ 발표
7
한국기계연구원, 의복형 웨어러블 로봇 기술 개발
8
[IP DAILY] 지식재산 침해 vs. 보호, ‘뭐가 중한디?’
9
KISTEP, "로봇이 바꾸는 미래 의료 현장" 온라인 포럼 개최
10
드론 솔루션 기업 엔젤스윙-현대엔지니어링, CSR 기술 확산
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
로봇신문 소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침이메일무단수집거부청소년보호정책    *국제표준간행물번호 ISSN 2636-0381 *본지는 인터넷신문위원회 자율심의 준수 서약사입니다
08298) 서울 구로구 공원로 41(구로동, 현대파크빌 427호)  |  대표전화 : 02)867-6200  |  팩스 : 02)867-6203
등록번호 : 서울 아 02659  |  등록일자 : 2013.5.21  |  발행인·편집인 : 조규남  |  청소년보호책임자 : 박경일
Copyright © 2013 로봇신문사. All rights reserved. mail to editor@irobotnews.com