지능과 유연성을 겸비한 로봇의 도약

하드웨어 제조——딸기를 망가뜨리지 않고 집어 올리는 인간형 로봇 핸드

[인민망 한국어판 4월 22일] 로봇이 천천히 한 손을 뻗어 딸기 한 알을 깨뜨리지 않고 살포시 집어 올린다. 정확하게 집고 동작도 매우 자연스럽다.

이는 선전(深圳)시에 소재한 파시니(PaXini Tech)의 실험실에서 펼쳐지는 풍경이다. “과거에 로봇은 보고 들을 수는 있어도 ‘터치’를 통해 세상을 느끼고 강도를 컨트롤할 수는 없었다.” 쉬진청(許晉誠) 파시니 창립자 겸 최고경영자(CEO)는 “휴머노이드 로봇도 앞으로는 유리와 면섬유의 촉감 차이를 느낄 수 있을 것”이라며 이같이 소개했다.

촉각 감지 기술은 로봇이 물리적 세계를 이해하는 데 매우 중요하다. 거의 천 개의 고정밀 촉각 센서가 로봇의 ‘신경 말단’처럼 인간형 로봇 핸드에 배열돼 있다. 로봇은 손을 뻗어 외부 물체를 만지는 순간 압력, 부드러움, 감촉 등 15개 차원의 정보를 곧바로 파악한다. 그 정확도는 쌀 서너 톨의 무게를 식별할 수 있을 정도다.

선전은 글로벌 전자 하드웨어 공급망의 핵심 허브로 완전한 로봇 부품 제조 시스템을 갖추고 있어 촉각 센서, 라이다(LiDAR), 서보 모터, 동력 발, 기계팔, 로봇 핸드 등을 주변에서 빠르게 찾을 수 있다.

쉬 CEO는 “예전에 해외에서 연구개발(R&D)을 하면서 구매한 부품도 다완취[粵港澳大灣區: 광둥(廣東)-홍콩-마카오 대만구, GBA]에서 배송됐다”면서 “오늘날 선전에 정착하니 공급망이 ‘집 앞’에 있다”고 말했다. 그러면서 “원래 3개월 걸렸던 연구개발 주기가 1~2주로 단축되면서 제품을 빠르게 세대교체 할 수 있는 동시에 비용을 절감할 수 있게 됐다. 2024년 촉각 센서 출하량이 배로 증가했는데, 대부분이 자동화 및 휴머노이드 로봇에 적용됐다”고 설명했다.

‘임바디드 AI(Embodied Intelligence)’ 발전의 핵심은 ‘AI+하드웨어’의 결합에 있다. 선전시의 로봇 산업망은 완전하지만 AI 칩, 정밀 제조, 제어 시스템 등 핵심 기술 분야는 아직 부족한 점이 있다. 일부 핵심 부품은 제약을 받고 있고 관련 표준 시스템은 아직 완벽하지 않다.

선전시는 이런 도전에 마주해 단점을 면밀히 주시하고 중대 과학기술 프로젝트를 조직적으로 시행했다. 핵심 부품, 로봇 AI 칩, 인간형 로봇 핸드, 본체 제어 기술 등 분야를 중심으로 핵심 기술에 대한 연구를 진행했다. 동시에 표준 시스템 구축과 지식재산권 보호를 가속화하고 임바디드 AI 로봇의 소프트웨어 및 하드웨어 인터페이스, 평가, 테스트 등 분야를 중심으로 일련의 표준을 제정했다.

임바디드 AI 로봇이 옷을 개고 있다. [자료 사진]

소프트웨어 개발——흩어져 있는 옷 개는 똑똑한 ‘대뇌’

무거운 물건이 든 상자 몇 개를 옮기는 것보다 옷을 잘 개는 것이 로봇에게 왜 더 어려울까? 부드러운 원단을 잡으면 형태가 어떻게 변하는지 예측하기 어려워져 감지 및 제어 난도가 크게 증가하기 때문이다.

선전 소재 로봇업체 X Square에서 임바디드 AI 범용 대모형(大模型)기반 로봇에 똑똑한 ‘대뇌’를 장착해 이 난제를 해결하는 데 성공했다. 양팔 로봇이 유연하게 움직이면서 실시간으로 옷의 형태가 달라졌는지를 판단하고 지능적으로 강도를 조정해 어느새 흩어져 있는 옷을 가지런히 갠다.

“기존 로봇은 미리 설정된 경로에 따라 반복적인 동작만 할 수 있으므로 기존 시나리오를 돌파할 수 없다. 이들의 병목현상은 하드웨어가 아니라 지능에 있다.” 왕첸(王潛) X Square 창립자 겸 CEO는 임바디드 대모형을 통해 로봇이 자율적으로 감지∙판단하고 조작을 수행해 복잡하고 정교한 작업을 마칠 수 있다며 이같이 말했다.

프로그래밍이나 원격 제어 없이 소량의 샘플 학습을 통해 컵과 접시를 놓는 법을 배운 로봇은 컵과 접시의 모양, 크기 등에 관계없이 인간이 직관적으로 미션을 완수하는 것처럼 자유자재로 대응할 수 있다.

왕 CEO는 “우리는 단일 대모형으로 모든 문제를 해결한다. 감지에서 동작까지의 전 과정 및 다양한 임무의 훈련 및 수행은 전부 동일한 대모형에서 완료된다”면서 “앞으로는 로봇이 ‘한 번 보고 바로 학습’하거나 직접 지시를 이해하고 자율적으로 완수할 수 있기를 바란다”고 말했다.

선전시 과학기술혁신국 관계자에 따르면 선전시는 임바디드 AI 오픈소스 개방 플랫폼과 다중 모드 훈련 오픈소스 데이터세트(datasets) 구축에 박차를 가하고 있다. 이에는 휴머노이드 로봇 훈련을 지원하는 고주파 동작 30만 세트가 포함된다. 아울러 컴퓨팅, 언어 자료 등 자원 요소에 대한 보조금을 제공해 기업 발전을 지원할 예정이다.

로봇개가 야외 테스트를 진행하고 있다. [자료 사진]

다양한 시나리오——길을 기억하고 순찰할 수 있는 로봇개

새벽 1시가 조금 넘은 시각, 선전시 바오안(寶安)구의 한 주택가에서 사족보행 로봇개 한 마리가 경비실에서 일어나 종종걸음으로 문을 나선다. 지형이 평평하지 않은 단지 내에서 천천히 발걸음을 옮겨 화단을 돌아 계단을 올라가 안전 사각지대를 하나하나 점검하고 위험을 차례차례 조사한다.

“로봇개 도입 후 경비원의 야간순찰 시간이 4시간 줄었다.” 선전시 아파트 관리 업체 더성(德勝) 관계자는 “아파트 단지 내 모니터링 사각지대의 어떤 곳은 바퀴 달린 차량으로 접근할 수가 없는데 계단을 오를 수 있는 로봇개는 그 빈틈을 메울 수 있다”며 이같이 소개했다.

로봇업체 훠거우(火狗)의 창립자인 차오웨이징(曹偉景)은 “로봇개는 지형을 미리 스캔하고 기록할 필요가 없으며 야외의 복잡한 지형에 자율적으로 적응하고 균형을 유지할 수 있다”고 말했다. 그의 설명에 따르면 이 로봇개의 현재 판매가는 30만 위안(약 5841만 3000 원)이 넘는다. 가격이 높고 아직 초기 단계에 있기 때문에 임대 방식으로 고용돼 일하고 있으며 월급은 수천 위안이다.

로봇개는 건설 현장에서 시공 안전을 점검한다. 휴머노이드 로봇은 공장에 들어가 실습하고 일한다. 외골격 로봇 덕분에 관광객들은 평지를 걷듯이 산을 오를 수 있다… 선전시에서는 점점 더 많은 임바디드 AI 로봇이 일터로 진출하고 있다. 대규모 응용까지는 아직 갈 길이 멀지만 미래는 이미 그 모습을 드러내고 있다.

선전시는 ‘모두 개방한다’는 원칙에 따라 도시 전역의 모든 시나리오를 인공지능과 로봇에 개방할 예정인 것으로 알려졌다. 정부 부처와 국유기업은 도시 환경미화, 응급구조, 의료∙건강관리 등 분야에 주도적으로 문을 열고 있다. 제조업체들도 품질 검사, 생산라인 조립, 자재 운반 등을 적극적으로 개방하고 기술 혁신을 위한 테스트필드를 제공함으로써 신기술이 더 좋게, 더 빠르게 제품으로 변신해 수많은 산업과 가정에 진입할 수 있도록 돕고 있다. (번역: 이인숙)

원문 출처: 인민망/자료 출처: 인민일보

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