▲ 천장에 매달려 있는 가정용 갠트리 로봇

도요타자동차의 미국 실리콘밸리 연구개발 전문기업인 TRI(Toyota Research Institute)가 최근 자사 홈페이지에 가상 오픈하우스(virtual open house)를 열고, 현재 개발 중인 가정용 로봇들을 소개했다.

TRI는 사람 중심의 로봇 설계 방식과 사용자 경험을 중시한다는 철학을 갖고 가정용 로봇을 개발하고 있다고 밝혔다. TRI 가상 오픈하우스에 들어가면 길 프렛 대표가 이동형 로봇 화면에 등장해 현재 TRI가 개발하고 있는 로봇들을 안내하고, 전문 엔지니어들이 관련 연구 내용을 소개한다.

가상 오픈하우스에서 특히 눈길을 끄는 부분은 갠트리 로봇(gantry robot)이다. 갠트리 로봇은 흔히 산업 현장에서 많이 도입되고 있는 로봇의 한 형태인데, 가정용 로봇에 적용했다는 점에서 인상적이다. TRI의 갠트리 로봇은 부엌 천장에 매달려 있는 형태다. 평소에는 천장의 별도 공간에 수납되어 있다가 식기 세척, 요리, 주방 청소 등 작업을 할 때는 천장에서 로봇 팔이 펼쳐지면서 다양한 작업을 수행한다.

▲ TRI가 여러 가정용 로봇을 테스트하기위해 만든 임시 가옥(사진=TRI)

TRI는 좁은 주거 공간에선 천장 설치형 로봇이 다양한 작업을 수행하는 데 더 효율적이라고 봤다. TRI는 실리콘밸리내 연구시설에 임시 주택을 지어놓고 갠트리 로봇 등 가정용 로봇들을 태스트하고 있다.

TRI는 갠트리 로봇에 대한 아이디어를 일본의 주택에서 얻었다. 일본의 주택은 공간이 매우 좁아 로봇이 장애물을 피하면서 움직이는 게 쉽지 않다. TRI가 개발 중인 갠트리 로봇은 주택의 구조안에 통합되기 때문에 좁은 공간에서 발생할 수 있는 로봇들의 문제를 상당부분 극복할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

▲ 집안을 돌아다니면서 방을 정리하는 로봇 집사

TRI는 이동형 박스 위에 매니퓰레이터를 장착한 가정용 로봇 집사 등도 소개하고 있다. 이동형 로봇은 마치 박스위에 ‘기도하는 사마귀’를 올려놓은 형태로, 집안을 돌아다니면서 청소를 하거나 물건을 옮긴다.

쿠카 로봇을 활용한 가정용 로봇은 한 곳에 고정되어 있지만 주방내의 다양한 일을 소화하는 게 가능하다. 이 로봇은 컴퓨터 시뮬레이션이나 실제 주방 환경에서 더러워진 식기를 분류하고 식기세척기에 올려놓는 작업을 학습한다.

▲ 쿠카 로봇이 주방에서 식기 분류, 식기 세척기 적재 작업 등을 수행하고 있다.

TRI는 가정용 로봇 개발 과정에서 ‘집단 학습(fleet learning)’이란 개념을 중요하게 고려하고 있다. 가정용 로봇들은 주방에서 식기를 세척하거나 청소하는 방법을 VR 등 환경에서 학습하는 데 특정 로봇이 학습한 내용을 다른 로봇에게 전달하는 게 집단 학습의 개념이다. TRI의 ‘로보틱스 플리트 러닝팀’의 리더인 제레미 마(Jeremy Ma)는 “로봇이 학습한 내용을 빨리 다른 로봇에 전달하는 방식을 찾는 데 도전하고 있다”고 했다.

TRI측은 가상 오픈하우스를 통해 소개된 로봇들은 현재 시작품 단계이며 실제 상용화까지는 상당한 시간이 걸릴 것이라고 밝혔다.