로봇을 완벽하게 만들기 위한 10가지 과제

로봇을 완벽하게 만들기 위한 10가지 과제

로봇을 "완벽"하게 만들기 위해 지금 무엇을 해야 할까요? 여기에 연구원들이 주장하는 "10 가지 과제"가 있습니다. SF 세계에 살았던 로봇이 일상에 만연하고 있으며, 인간과 '친밀한 관계'를 통해 안전하고 쾌적하게 함께 일할 수 있는 로봇의 개발이 진행되고 있습니다. 사이언스 로보틱스 잡지에 실린 "10 가지 이슈"에서 입증된 것처럼 인간과 로봇이 함께 일하는 미래의 예측지도를 알아보겠습니다. 인간 사회는 이제 기술에 의한 급격한 구조 조정의 한가운데에 있습니다. 한때 공상 과학 세계에 등장했던 기계들이 우리 삶에 침투하기 시작했습니다. 아직 로봇을 사용하지 않았더라도 가까운 미래에 일어날 수 있습니다. 자율 주행 차는 도로의 풍경을 바꿀 것입니다. 진정으로 정교한 로봇의 1 세대는 병원과 건설 현장뿐 아니라 월마트에서도 작동하기 시작했습니다. 이러한 자동화 혁명 뒤에는 많은 문제가 있습니다. 긍정적으로 생각하면 "해결과제"라고 부를 수 있습니다. 로봇 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 잡지 "Science Robotics"에 10 개의 문제를 발표했습니다. 그 범위는 너무 다양해서 매력적으로 보입니다. 전기 엔지니어는 새로운 모터를, 재료 과학자는 새로운 재료를, 사회 과학자는 윤리 지침을 제기했습니다. 로봇 혁명이 어디로 갈지는 불분명하지만 확실히 많은 과학 분야에 영향을 미칠 것입니다. 새로운 재료 및 생산 방법, 바이오 하이브리드 또는 생물학적 영감, 전원 및 전원 (에너지), 그룹으로서의 로봇, 내비게이션 및 탐색, 로봇을 위한 인공 지능, 뇌 컴퓨터 인터페이스, 사회와의 교류, 의료 로봇 공학, 로봇 윤리 및 안전 이 바로 그 10가지입니다. 이 기사의 주 저자이자 런던 임페리얼 칼리지의 로봇 연구원인 양광 존은 “이 기사가 다양한 지식을 가진 다양한 분야의 연구자들이 함께 모이는 출발점이 되기를 바란다."라고 말했습니다. 재료, 하드웨어부터 시작하겠습니다. 연구팀은 과제를 설정할 때 로봇의 종류를 제한하지 않습니다. 휴머노이드 로봇이든 그룹으로 작업하는 협동 로봇이든 상관없습니다. 그는 고의로 이 작업을 수행했다고 말하며. "구체적인 형태를 고수하는 편이지만 좀 더 근본적으로 생각해야 합니다. 어떻게 바꿀 수 있는지, 자연으로부터 어떻게 배울 수 있는지, 새로운 재료를 어떻게 사용할 수 있을까요?" 대부분의 로봇은 여전히 뻣뻣하고 감정이 없고 멍청한 기계입니다. 사용할 수 있는 재료가 한정되어 있기 때문입니다. 그러나 상황이 바뀌기 시작하고 로봇이 점점 인기를 얻고 있습니다. 방금 언급 한 "소프트 로봇"분야에서 "소프트 머신"이 개발되고 있습니다. 기름의 흐름에 힘 입어 모양을 바꾸는 것처럼 유연하게 움직이는 로봇. 이것이 실현되면 사람들과 함께 일하는 것의 안전성을 크게 높일 수 있습니다. 그러나 미리 극복해야 할 몇 가지 과제가 있습니다. 소프트 로봇에 구멍을 뚫으면 스스로 안전하게 수리할 수 있습니다. 지금은 스스로 수리할 수 있는 부드러운 로봇 손이 있지만, 누군가가 40 분 동안 가열하면 제한됩니다. 실온에서 직접 할 수 있는 것이 이상적입니다. 자신을 치유하는 능력은 자연이 이미 증명한 것에서 영감을 받아서 만들어졌다는 것이 특히 중요합니다. 이 기술을 생체 모방이라고 합니다. 예를 들어 인간의 손과 같은 기능을 하는 로봇을 만들고 싶다면 부드러운 소재를 개발해야 합니다. 촉감이 부드러 우며 손상된 경우 직접 고칠 수 있어야 합니다. 그러나 이것만으로는 필요한 요구 사항의 절반을 달성하지 못합니다. 손은 근육, 힘줄 및 작은 뼈로 가득 찬 매우 복잡한 장치입니다. 로봇에 의해 어떻게 재현되고 인간처럼 능숙하게 움직일 수 있습니까? 모든 것을 완전히 복사하는 것은 아마도 도움이 되지 않을 것입니다. 너무 복잡하지 않고 인간의 손에 필적하는 손재주를 가져야 합니다. 생체 모방의 또 다른 좋은 예는 다리만 있는 새처럼 보이는 두 다리 로봇 "Cassie"입니다. 흥미롭게도 Cassie를 만든 사람들은 "좋아, 새의 다리를 다시 만들어 보자"라고 결심하고 만들지 않았습니다. 수학적으로 가장 효율적인 작업을 수행했을 때 마치 새의 다리처럼 보였습니다. 자연을 재현하는 로봇, 특히 휴머노이드 로봇을 만들려는 시도는 생물의 압도적인 에너지 효율을 재현하는 것입니다. 개미와 같은 작은 물체를 모방하는 경우 액추에이터와 같은 전통적인 모터를 사용하면 움직일 수 있더라도 거대해질 수 있습니다. 이 문제를 피하는 한 가지 방법은 로봇을 단일 작업이 아닌 전체 구성 요소의 일부로 보는 것입니다. 예를 들어, 여러 개의 작은 로봇이 함께 작업하여 복잡한 구조를 만드는 설계를 생각해 볼 수 있습니다. 수확 중에 함께 작동하는 여러 농업 기계에도 동일하게 적용됩니다. 이러한 로봇의 경우 길이가 몇 mm에 불과해서 마이크 로봇이라고 부를 수 있습니다. 물론 서로 연결된 여러 개의 작은 로봇을 만들려면 수백 또는 수천 대의 기계를 연결할 수 있는 알고리즘이 필요합니다. 여기서 우리는 로봇 공학의 소프트웨어 관련 문제에 직면 해 있습니다. 인공 지능은 순수 디지털 공간에서 빠르게 발전하고 있지만 물리적 공간에 관해서는 완전히 다른 이야기입니다. 알고리즘은 강화 학습이라는 시행착오 과정을 통해 물체를 인식하는 것과 같은 새로운 기술을 빠르게 배울 수 있습니다. 그러나 로봇이 아이들의 퍼즐을 푸는 방법을 배우도록 하는 데는 시간이 걸립니다. 순수한 가상 세계 에서처럼 고속 반복 학습만으로는 충분하지 않기 때문입니다. 미래에 대한 도전은 로봇이 현실 세계에서 발견 한 새로운 것을 처리하도록 하는 것입니다. 로봇의 기능이 크게 향상되었습니다. "LiDAR"와 같은 탐지 기술이 강력하고 저렴하기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 로봇이 분수 연못에 빠지거나 보도에서 개를 잡으려 하는 일 등에 있어서 개선이 필요합니다. 즉, 로봇이 인간과 함께 작동하는 방식이 바로 해결해야 하는 과제입니다. 로봇 공학이 직면 한 가장 매력적인 도전은 인간과 로봇이 상호 작용하는 방식입니다. 언뜻 보기에 서로 간섭하거나 돕지 않는 것이 쉬운 방식으로 보입니다. 그러나 상황은 금방 난관에 부딪칠 것입니다. 2017 년 12 월, 샌프란시스코에서 노숙자들이 보도에 텐트를 치려고 하고 보안 로봇에 의해 막혔다는 주장이 제기되었습니다. 다른 쪽에서 생각해 봅시다. 우리는 감정적으로나 육체적으로 기계와 어떤 종류의 연결을 갖게 될까요? 로봇 제조업체가 채권을 사용하여 어린이를 팔아 더 정교한 로봇 인형을 사면 어떨까요? 로봇이 똑같은 사랑을 돌려주지 않아도 정말 사랑할 수 있을까? 윤리적으로 사람과 함께하는 로봇의 미래는 혼란스러울 것입니다. 물론 대부분의 산업에서 인간과 로봇의 상호 작용은 더 간단할 것입니다. 외과 의사들은 이미 "Da Vinci"수술 보조 로봇과 같은 시스템을 사용하고 있습니다. 앞으로는 상처 재봉과 같은 지루한 작업을 수행하는 데 더 많은 책임이 기계에 위임될 수 있습니다. 인간과 로봇의 상호 작용은 마치 절묘한 춤을 추는 것과 같습니다. 외과의는 다양한 기계 옆에서 일하지만 각각은 서로 간섭하지 않습니다. 가까운 장래에 로봇 공학은 모든 연구 부서에 참여할 것입니다. “10 가지 도전을 생각한다면 재료 과학은 재료에 관한 것이고 전자는 전력에 관한 것이고 컴퓨터 과학은 항해 제어에 관한 것이고 생물학은 물질 시스템에 관한 것입니다.”라고 Yang은 말합니다. 윤리 및 신경 과학자는 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI)를 담당합니다. 보안 전문가들은 새로 생성된 로봇이 해킹되거나 유출되지 않도록 조치를 취하고 있습니다. 이제 진정한 "친밀한 관계"가 구축되고 있습니다.