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현재 산업현장에서 단순작업을 주로 맡고 있는 로봇이 이동성과 지능, 감각기능을 갖춰 인간의 일상 생활 속으로 파고들 것이다.
 

칵테일을 하는 로봇


인간이나 동물과 유사한 모습과 기능을 갖춘 로봇의 개발은 오랫동안 인간의 관심 대상이 되어 왔다. 20세기에 들어서면서 기계공학 전자공학 등 과학의 발달에 힘입어 이와 같은 로봇의 구현은 비록 원시적이기는 하나 현실화됐으며, 1970년대부터는 산업현장에서 로봇이 사용되고 있다.

아직까지는 팔 모양을 하고 한 장소에 고정되어 용접이나 페인트칠 등 단순 동작을 반복하는 이른바 1세대 로봇이 주를 이루고 있으나, 최근에는 힘 회전력 촉각 시각 등의 감각 기능을 갖추어 환경 변화에 유연성있게 대처할 수 있는 2세대 로봇도 실용화되고 있다. 이동성을 갖는 로봇은 아직 실용화 단계에 이르지는 못했으나 매우 활발한 연구가 진행되고 있는데, 대표적인 예로 미국 DARPA 지원 하에 개발되고 있는 무인자동차(ALV, Autonomous Land Vehicle), 미항공우주국(NASA)에서 개발하고 있는 마르스 로버(Mars Rover) 등을 들 수 있다. 이밖에 미국의 카네기멜론 스탠퍼드 MIT 퍼듀대학 및 일본의 쓰쿠바 대학에서 이동 로봇을 개발하고 있다.

21세기의 로봇은 어떤 모양과 기능을 갖게 될 것인가. 요즘 같이 과학이 엄청난 속도로 발전하는 시대에는 미래에 대해 예측하기가 무척 어려운데, 특히 로봇 기술의 발달은 기계공학 전자공학 컴퓨터기술 인공지능 등의 발달과 밀접한 관계를 가지므로 그 예측이 더욱 어렵다.

21세기에 들어서면 1세대 로봇은 거의 사용되지 않을 것이다. 물론 팔 모양의 고정형 로봇은 계속 산업현장에서 발견되겠지만, 이들은 상당한 정도의 감각 기능을 갖고 매우 유연성있게 작업을 수행할 것이다. 로봇의 손(end effector)은 그 모습과 기능이 지금보다 훨씬 인간의 손가락과 유사하게 변할 것이다. 이동형 로봇은 기본적으로 복잡하고 변화가 심한 환경에서 신속하고 정확하게 동작되어야 한다. 21세기에는 차륜 형태의 구동 기능을 갖는 로봇이 실용화될 것이다. 바퀴를 갖는 로봇은 굴곡이 있는 장소에서는 움직일 수 없지만 빠르게 이동할 수 있고 응용범위가 넓기 때문에 캐터필러나 다리를 갖는 로봇에 비해 먼저 발전될 것이고, 다리가 달린 걷는 로봇에 대해서도 그 응용분야에 따라 연구가 계속될 것이다.

컴퓨터의 고속화와 지능화에 힘입어 감각 기능, 특히 시각 기능이 보완되어 이동중에 장애물을 스스로 피하거나 목표물을 인식하여 주위 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있을 것이다. 21세기에도 일반적인 장면 인식이나 얼굴 인식은 거의 불가능할 것이지만, 제한된 상황에서 정해진 물체에 대한 인식은 가능할 것이다. 이와 같은 시각 기능의 불완전성은 다른 감각 기능과의 융합을 통해서 해결될 것이다.

이동형 로봇은 여러가지 형태로 다양한 목적에 사용될 것이다. 가장 대표적인 것이 무인자동차다. 도로위의 차선이나 자동차신호등 표지판 등을 인식해 운행하는 무인자동차는 현재 국내외에서 연구중이며 21세기에는 실용화될 수 있을 것으로 생각된다. 우주공간이나 극지 등 사람이 작업하기 어려운 환경에서 사람을 대신해 일을 하거나 정찰 등 군사적인 임무를 수행하는 로봇도 많이 볼 수 있을 것이다. 따뜻한 식사를 준비해 놓고 주인을 기다리는 가정용 로봇이 우리에게 가전제품처럼 친숙해질 날이 멀지 않았다.

1993년 04월 과학동아 정보

  • 양현승 교수

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