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[월간 로봇]오픈 로보틱스 월드어려울 듯 보이는 휴머노이드 분야도 오픈 소스가 성큼(하)
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승인 2016.02.22  21:48:00
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지난 호에서 '오픈로보틱스월드'의 첫 회로 휴머노이드 분야의 오픈 소스에 관해 이야기를 나누면서 휴머노이드 분야의 선구적인 오픈 소스 팀들을 소개하였다. 그중에는 다르파 로보틱스 챌린지의 또 다른 가치가 기술 공유라는 점을 실천으로 보여주었던 Team ViGIR의 이야기와 유럽 연합의 공개형 휴머노이드 플랫폼 iCub 이야기는 물론, 선의의 경쟁을 통해 휴머노이드 로봇의 기술 발전을 도모하는 로봇축구 분야에서 나눔을 실천하고 있는 ROBOTIS-OP와 NimbRo-OP의 활약을 강조했다. 이번 호에서는 오픈 소스를 활용하여 보다 더 인간에 가까운 휴머노이드를 개발하는 것을 목표로 삼는 두 개의 프로젝트와 우리의 휴머노이드 로봇에 대한 갈망과 로망을 채워줄 두 개의 프로젝트를 소개해보겠다.

▲ Poppy 프로젝트 (출처 : https://www.flickr.com/photos/poppy-project/, CC BY
좀 더 인간에 가까운 휴머노이드를 꿈꾼다

1. 우리의 친구 파피

프랑스 국립연구소인 인리아(INRIA)의 플라워스 팀과 국립고등선진기술학교(Ensta ParisTech)에 의해 개발된 휴머노이드형 2족 보행 로봇인 파피(Poppy)가 있다. 누구나 쉽게 로봇을 개발하고 하드웨어, 소프트웨어 소스 및 웹 도구를 공유하기 위해 만들어진 휴머노이드다. 제작에 필요한 모든 범위의 내용은 웹 사이트의 포럼을 통하여 제공하고 누구나 토론에 참여하고 프로젝트에 기여할 수 있는 기회를 준다. 이를 반영하듯 구성 품목 또한 접근성이 좋다. 메인 컴퓨터로는 최근 다양한 유저들을 이끌고 있는 라즈베리파이(Raspberry Pi)와 손쉽게 사용 가능한 마이크로 컨트롤러 보드인 아두이노(Arduino)가 사용되었고, 25개의 관절에는 (주)로보티즈 다이나믹셀이 사용되었다. 그외에도 2대의 HD 카메라와 스테레오 마이크는 물론, 파피의 얼굴에는 LCD화면이 장착되어 감정 표현도 가능하다. 아직은 성능을 위한 컨셉이라기 보다는 사람과 상호작용을 하기 위해 제작되었기에 주로 사람-로봇 간의 상호작용(HRI) 연구 및 예술 활동에 많이 사용되고 있다. 물론 하드웨어와 소프트웨어는 해당 사이트에서 모두 공개하고 있다. 더불어 파피 이외에도 탁상 위에 올려놓을 수 있는 상체 모델, 로봇암 등도 파피라는 시리즈로 공유하고 있다.

2. 완전한 휴머노이드를 꿈꾸는 인무브

인간에 가까운 완전한 휴머노이드를 꿈꾸는 인무브(inMoov) 프로젝트는 프랑스의 조각가이자 디자이너인 가엘 랑주뱅(Gael Langevin)의 개인 작업에서 시작되었다. 디자이너의 성격이 강해서인지 전체적으로는 매우 수려한 모습을 가지고 있다. 상체의 경우 각 팔에 5축, 각 손에 16축의 자유도를 가지고 있으며 사람과 동일한 크기이기 때문에 인간모방 행동 연구를 위한 플랫폼으로서 인무브가 사용되기도 한다. 최근에는 3D프린터가 많이 보급되어 있어서 사람 형태의 각 부품 설계도의 수요가 늘고 있는데, 인무브는 공개된 하드웨어 설계도를 다운로드 받아 쉽게 변형하여 사용할 수 있어서 메이커들에게도 인기를 끈다. 현재는 머리, 양팔, 손, 허벅지까지 개발된 상태이고 하체를 컨트롤할 수 있는 기술적 수준에 달하기까지는 세그웨이와 같은 바퀴형을 이동 수단으로서 택하고 있다. 위에서 설명한 다른 프로젝트와 마찬가지로 하드웨어, 소프트웨어를 모두 공개하고 있으며 웹 사이트에서 각 부분에 대한 프린팅 및 조립까지 아주 상세히 설명되어 있는 것이 특징이다.

▲ 출처 : 인무브 웹사이트

휴머노이드는 우리의 꿈이자 로망이다

1. 아장아장 걷는 지미

▲ 지미
지난 2014년 거물급 CEO들을 연사로 초청하여 질의ㆍ응답을 받는 Code Conference에서 인텔의 최고경영자(CEO)인 브라이언 크르자니크(Brian Krzanich)는 3D프린터로 만든 휴머노이드 지미(Jimmy)와 함께 등장했다. 그 뒤로도 인텔의 개발자 포럼 ‘IDF 2014’에서 소개되는 등 휴머노이드 지미는 인텔과의 협력 및 홍보 덕에 많은 매체를 통해 널리 알려지게 되었다. 지미는 인텔(Intel)의 싱글 보드 컴퓨터인 에디슨을 탑재하고 각 관절에는 (주)로보티즈의 다이나믹셀을 채용하고 있다. 이는 인텔과 트로센로보틱스(Trossen Robotics)사의 합작품으로 트로센로보틱스의 수석엔지니어 앤드루 알터(Andrew Alter)가 핵심 개발을 담당하고 있다.
▲ HR-OS1 개발용 키트
지미에서도 사용된 에디슨은 인텔이 최근 IoT(Internet of Things) 등 새로운 시장의 요구에 부응하고자 내놓은 싱글 보드 컴퓨터(SBC)다. 더불어 인텔은 인텔 인사이드를 홍보하고자 웨어러블, 의류, 화학, 스포츠, 로봇공학 등 다양한 분야의 스타트업 기업과 협업하고 있다. 지미 또한 이러한 시도 중에 하나로 이용자가 자신만의 로봇을 3D프린터와 모터 모듈, 에디슨의 결합으로 직접 만들어낸다는 데 중점을 두고 있다. 지미 시리즈(Jimmy-R, QC, M, X)의 정보는 21세기 로봇(21st Century Robot) 홈페이지에서 확인할 수 있다. 개발에 사용된 하드웨어, 소프트웨어는 곧 공개될 예정이다.


2. 책상 위의 휴머노이드 로봇, 라피로(Rapiro)

프로그래밍 가능한 책상 위의 휴머노이드 로봇이라는 목적으로 나온 라피로는 라즈베리파이라는 싱글 보드 컴퓨터를 장착한 리눅스 기반의 휴머노이드 로봇이다. 일본의 쇼타 이시와타리(Shota Ishiwatari)가 개발했으며 지난 2013년 소셜펀딩 사이트인 킥스타터에서 모금을 시작하여 당초 목표액인 20,000 파운드(약 3,000만원)의 3.5배에 가까운 75,099파운드(약 1억원)를 달성하며 펀딩에 성공하였다. 성공의 비결은 많은 이들의 로망인 휴머노이드를 자신이 직접 제작해 볼 수 있다는 점과 30만원대라는 매우 저렴한 가격, 그리고 미니 건담을 연상케 하는 디자인, 세계적으로 가장 많은 유저들을 확보하고 있는 라즈베리파이를 채용했기 때문이다. 출시한 지 1년 반이 지난 이 시점에서도 휴머노이드에 대한 향수를 느끼고자 다양한 유저들이 관련 커뮤니티로 속속히 들어오고 있으며, 3D 프린터로 출력 가능한 하드웨어 파일을 제공하고 있기에 다양한 디자인의 버전들도 등장하고 있다. 작지만 RC서보로 이루어진 12개의 관절을 가지고 있으며, 라즈베리파이의 카메라 모듈, 거리를 측정하는 PSD센서를 추가함으로써 블랙박스와 같은 감시카메라 역할을 할 수 있다. 또, 컴퓨터와 연결하여 프로그래밍을 할 수도 있다. 자신의 책상 위에서 귀엽게 걷는 휴머노이드를 상상했다면 당장 만들어 보도록 하자.

▲ 탁상용 휴머노이드 라피로(Rapiro) 프로젝트 http://www.rapiro.com/
지금까지 여러 오픈 소스로 하드웨어, 소프트웨어를 공개한 휴머노이드 프로젝트에 대해 알아봤다. 작년 큰 이슈였던 다르파 로보틱스 챌린지를 치르면서 개발한 전체 소프트웨어 프레임워크를 공개한 Team ViGIR, 유럽 공동체 휴머노이드 연구용 플랫폼 iCub, 선의의 경쟁을 통하여 기술 향상을 꾀하는 것과 동시에 정보 공유를 중요시하는 로보컵의 ROBOTIS-OP, NimbRo-OP 및 다양한 팀들의 정보 공유 현황, 좀 더 인간에 가까운 휴머노이드를 꿈꾸는 파피와 인무브 프로젝트 등을 소개했다. 고도의 기술력이 필요한 휴머노이드 분야에서 왜 오픈 소스를 활용하고 참여를 독려하고 있을까? 이는 기계공학, 전자공학, 소프트웨어 공학, 제어 공학, 생명 공학, 화학 공학, 신소재 공학 등 다양한 학문의 융합체라고도 볼 수 있는 로봇 공학이라는 분야에서 다양한 영역의 협력이 요구되고, 앞으로 해결해야 할 문제들이 산적해 있기 때문이다. 이를 해결하고자 소프트웨어 분야에서 이미 검증된 오픈 소스 문화를 활용하여 소프트웨어뿐만 아니라 하드웨어까지 기술을 공개하고 함께 협력하면서 문제를 해결해 나가자는 것이다. 더불어 상아탑처럼 높아만 보였던 로보틱스 분야의 진입 문턱을 낮추어 조금만 관심을 가지면 누구나 참여할 수 있게, 그리고 로보틱스 분야의 연구직 사람들뿐만 아니라 다른 산업계의 도움도 받고 신생 기업들도 오픈 소스 기반으로 창업을 시도할 수 있게 하는 기틀을 마련하자는 것이다. 넘어서지 못할 것만 같았던 어려운 문제들을 함께 풀어 나아가 보자는 오픈 로보틱스는 로보틱스 분야에서 하나의 확실한 돌파구임에 틀림없다.
글_일본 JSPS 연구원 표윤석 (pyo@irvs.ait.kyushu-u.ac.jp)

* 본 기사는 '월간로봇' 2월호에서도 볼 수 있습니다. 모든 표기는 '월간로봇'의 규정에 따랐습니다.

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