뉴욕대, 실제 물고기 모방하는 로봇 물고기 개발

지난 10년 이상, 사회적 단서(social cues), 두려움, 리더십, 심지어 구애를 포함해 동물 행동의 동인을 더 잘 이해하기 위해 생체 모방 로봇을 살아있는 동물과 함께 배치하는 실험이 많이 진행됐다. 하지만 항상 단방향이었다. 동물들이 로봇을 관찰하고 반응하는 방식이다.

'사이언스데일리'에 따르면 뉴욕대(NYU) 공과대학(Tandon School of Engineering) 기계 및 항공우주공학 교수 마우리지오 포르피리(Maurizio Porfiri) 연구실에서는 로봇이 관찰하고 반응할 수 있다.

포르피리와 공동 작업팀은 실시간 추적 소프트웨어 및 첨단 로봇 기술을 통해 실물 제브라피시와 3차원으로 상호 작용하는 생체 인식 로봇 복제품을 개발했고 이를 갖춘 최초의 폐쇄 루프 제어 시스템을 설계하고 테스트했다. 이 시스템은 로봇 복제물이 살아있는 제브라피시의 동작을 실시간으로 볼 수 있고 모방할 수 있게 한다. 제브라피시를 사용한 최초의 실험 결과는 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다.

연구팀은 여러 다른 실험 조건에서 로봇 복제본과 실물 제브라피시의 상호 작용을 테스트했지만 로봇과 실물 고기가 투명한 패널로 분리된 것은 동일했다. 환경 테스트에서 제브라피시는 불안감이나 두려움의 징후가 없었던 것으로 나타났다. 미리 설정된 수영 패턴을 따르는 로봇보다는 자체 행동을 반영한 로봇 복제품을 선호한다는 결론을 얻었다.

포르피리는 "미러링은 사회적 상호 작용의 기본이며 제한된 형태이지만 이 실험은 로봇과 살아있는 동물 간의 교류를 풍성하게 하는 첫 시도"라고 설명했다. 이같은 형태의 미러링은 매우 간단한 사교적인 행동으로 로봇이 살아있는 동물과 최대한 가까이 있기를 원하게 되는데 이는 과학자들이 동물과 로봇 사이에 만들려고 하는 상호작용 유형의 기준이 된다는 것이다. 그는 "이제 우리는 로봇에 대한 제브라피시의 반응을 실시간으로 측정하고, 로봇이 실시간으로 보고 조종할 수 있는 능력을 확보했다"고 의미를 부여했다.

연구진은 동물의 자연스런 단서와 반응을 더 잘 이해하기 위해 살아있는 제브라피시끼리의 사회적 상호 작용을 조사하고 있다. 포르피리는 "우리는 제브라피시의 사회적 상호 작용에서 실제로 중요한 점을 배우고 있으며 이 정보를 활용해 로봇이 보는 것을 단순 복사하는 것이 아니라 적절하게 해석하고 대응할 수 있도록 도와준다"고 말했다.