美 스탠포드대, 다양한 집안 일하는 원격 조작 양팔 로봇 개발

▲  두개의 로봇팔을 원격 조작해 냉장고 문을 열고 식료품을 꺼내고 있다. (사진=스탠포드대)

美 스탠포드대 연구팀이 구글 딥마인드와 협력해 다양한 집안 일을 할 수 있는 원격 조작 양팔 로봇 ‘모바일 알로하(Mobile Aloha)’를 개발했다고 밝혔다. 모바일 알로하는 구글의 ‘알로하’ 시스템 기반으로 만들어졌다.

즈펑 푸, 토니 자오 등 스탠포드대 연구팀은 연구 논문을 출판전 논문 발표 사이트인 ‘아카이브(arXiv)’에 게재하고, 유튜브에 모바일 알로하의 동작 화면을 공개했다.

연구팀은 이 로봇이 데이터베이스(DB)와 ‘지도 시연(supervised demonstration)’ 과정을 거쳐 다양한 집안 일을 하는 동작을 훈련받았다고 밝혔다. 로봇은 동력원에 유선으로 연결되어 있지 않으며, 대형 배터리를 탑재해 장시간 안정적으로 작업을 수행할 수 있다. 

공개한 동영상에 따르면 모바일 알로하는 식사 준비, 식기 세척, 빨래하기, 주방용품 조작 등 다양한 집안 일을 한다. 연구팀은 이 시스템이 모바일 기반으로 만들어졌으며, 전신 원격 운영 인터페이스를 지원하며 저비용으로 제작할 수 있다고 설명했다.

연구팀에 따르면 인간 시연을 통한 모방학습은 로봇공학에서 인상적인 성능을 보여주고 있다. 하지만 이동성과 손놀림이 제한적이라는 한계를 갖고 있다. 연구팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 양손을 모두 쓸 수 있고, 전신 원격 제어가 가능한 모바일 매니퓰레이터를 개발했다. 연구팀은 수집된 데이터를 사용해 지도 행동 복제(supervised behavior cloning)를 수행하고, 기존의 정적인 알로하 데이터세트와의 공동 훈련을 통해 모바일 매니퓰레이션 작업의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다. 각 작업에 대해 50번의 시연과 공동 훈련을 통해 작업의 성공률을 최대 90%까지 높일 수 있다고 설명했다.

연구팀은 이 시스템이 집안 일을 돕기 위해 만들어진 다른 로봇들에 비해 매우 낮은 비용(약 3만2000 달러)으로 제작됐다고 말했다.