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샤오미가 휴머노이드 로봇에게 드럼을 가르친 이유는?이동과 조작 능력 개선한 2세대 사이버원 개발 중
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승인 2022.12.08  16:19:04
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▲ 음악에 맞춰 드럼을 연주하는 샤오미의 휴머노이드 로봇 '사이버원'

중국 샤오미는 올해 8월 11일 베이징에서 열린 신제품 발표회에서 휴머노이드 로봇 ‘사이버원'(CyberOne)을 전격 공개했다. 샤오미는 지난해 처음으로 생체모방형 4족 보행 로봇 '사이버독'(Cyberdog)을 공개한데 이어 휴머노이드 로봇까지 공개, 로봇 연구의 지평을 확대해가고 있다.

샤오미가 공개한 사이버원은 최대 21 자유도를 지원하며 각 자유도별로 0.5밀리초 수준의 실시간 응답 속도를 구현함으로써 인간의 다양한 동작을 모사할 수 있다고 한다.

그렇다면 샤오미는 왜, 굳이 휴머노이드 로봇 개발에 나선 것일까?

최근 샤오미 로봇과학자들은 사이버원에게 드럼을 치는 법을 가르치고, 관련 동영상을 공개했다. 공개된 동영상에 따르면 사이버원은 음악에 맞춰 전신을 제어하면서 드럼을 치는 동작을 자연스럽게 시연했다.

IEEE 스펙트럼은 사이버원이 드럼을 치는 장면이 '기대 이상'이었다고 평가하면서 샤오미 로봇연구소의 수석 하드웨어 엔지니어인 렌저위(任赜宇)를 인터뷰했다.

렌저위는 중국 저장대 출신 로봇과학자로, 이탈리아 제노아대에서 박사학위를 받았으며, 이탈리아기술원(IIT)에서 박사후 연구원으로 일했다. 지난 2020년부터 2021년까지 중국 산업용 로봇 기업인 로케((ROKAE, 珞石机器人)에서 근무했으며, 2021년 9월 샤오미로 이직해 수석 하드웨어 엔지니어를 맡고 있다.

렌저위는 샤오미가 휴머노이드 로봇 개발에 나선 이유로 3가지를 들었다. 첫째, 중국을 비롯해 전세계적으로 노동력이 크게 감소하고 있기 때문이라는 것이다. 갈 길이 멀지만 휴머노이드 로봇으로 인력을 대체하는 작업을 진행하고 있다는 것이다. 둘째, 휴머노이드 로봇이 모든 로봇 형태 중에서 가장 기술적으로 도전적이기 때문이라는 것이다. 그는 휴머노이드 로봇을 연구하면서 확보한 기술을 4족보행 로봇, 로봇 팔, 심지어 바퀴 달린 로봇 등 다른 형태의 로봇에 적용해 제기된 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대했다. 셋째, 샤오미는 중국에서 가장 기술적으로 발전된 기업이 되고 싶어하며, 그런 측면에서 휴머노이드 로봇이 섹시하기 때문이라는 것이다.

렌저위는 사이버원에게 드럼 연주를 학습시키게 된 과정도 설명했다. 사이버원을 공개한 후 로봇에 대해 전혀 지식이 없는 대중들로부터 많은 피드백을 받았는데, 대중들은 인간이 쉽게 할 수 없는 무언가를 로봇이 할수 있기를 희망했다. 하지만 휴머노이드 로봇이 인간 보다 더 잘할 수 있는 시나리오를 찾는 것은 쉽지 않았다.

그러던 어느날 막 드럼을 배우기 시작한 여성 엔지니어가 드럼을 치는 것은 예외적일 수 있다고 제안했다. 그녀는 휴머노이드 로봇이 신참 드러머에 비해 '손-발 조정' 동작과 리듬 제어 측면에서 잇점을 가지고 있다고 생각했다. 렌저위는 “드럼 치는 것 자체가 매우 멋지고 흥미롭다. 그래서 우리는 우리의 연구를 보여주기 위해 드럼을 선택했다”고 말했다.

렌저위는 이번 연구에서 가장 어려운 부분은 “사이버원이 긴 시퀀스의 드럼 비트를 수신할 때 시퀀스를 로봇의 각 팔과 다리에 할당하고 하드웨어 제약 조건하에서 지속적으로 충돌 없는 전신 궤적(continuous collision-free whole-body trajectories)을 생성하는 것”이었다고 털어놨다.

샤오미의 로봇과학자들은 드럼을 치는 휴머노이드 로봇 연구를 통해 차세대 로봇 설계에 필요한 하드웨어와 소프트웨어 조건에 관해 탐색하고, 다양한 곡을 연주할 수 있는 자동 드럼 연주 기법을 만들었다. 이 같은 경험이 향후 다른 악기를 연주하는 로봇 기술을 개발하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.

마지막으로 렌저위는 “우리는 지금 2세대 사이버원을 연구하고 있으며, 이동 및 조작(매니퓰레이션) 능력을 개선하려고 하고 있다“고 말했다. 하드웨어 측면에서 더 많은 자유도를 추가하고, 자체 개발한 능숙한 로봇핸드를 통합하며, 더 많은 센서를 추가하겠다는 계획이다. 또한 소프트웨어 측면에선 이동 및 비전을 위한 강력한 제어 알고리즘을 개발할 계획이라고 밝혔다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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