보스턴 다이내믹스, 로봇에게 파쿠르를 가르치다: 그 의미와 아틀라스의 진화
보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 엔지니어들은 인간의 행동에서 영감을 얻은 새로운 동작을 개발하며 휴머노이드 로봇의 한계까지 끌어올려, 아틀라스(Atlas) 로봇이 복잡한 파쿠르 코스를 통과하도록 훈련했다. 그 결과 두 대의 아틀라스 로봇 모두 장애물 코스 전체를 거의 완벽하게 통과했다.
로봇의 복잡한 동작 중에는 백플립도 있다. 모든 장면이 카메라에 담겨 엔지니어들의 노력이 전 세계에 알려졌다. 하지만 과학자들은 완벽에는 끝이 없다고 본다. 마지막 백플립 후 로봇 한 대는 메이저리그 투수가 경기 마지막 아웃을 잡은 뒤 하듯 팔을 흔들어야 했다. 그러나 이 동작을 하는 도중 아틀라스가 살짝 비틀거렸다.
보스턴 다이내믹스의 아틀라스 부문 책임자 스콧 퀸더마(Scott Kuindersma)는 이렇게 말했다. "오늘까지는 백플립 후 이런 동작을 해본 적이 없어서 실제 실험이나 다름없었습니다. 영상을 자세히 보면 약간 어색해 보입니다. 이전에 테스트했던 동작을 바꿔서 제대로 작동할 것이라는 어느 정도의 확신을 얻으려 합니다."
영상을 보면 "왜 파쿠르일까?"라는 의문이 든다. 실제로 로봇이 장애물 코스를 달리는 것이 무슨 쓸모가 있을까?
기반 다지기
백플립 능력은 상업적 환경에서는 결코 쓸모가 없을지도 모른다. 그러나 로봇이 언젠가 평균적인 성인과 같은 수준의 민첩성으로 주변 환경에 반응할 수 있게 된다면, 잠재적 활용 범위는 사실상 무한할 것이다.
“휴머노이드는 여러 관점에서 흥미롭습니다. 첫째, 어디서든 일하고 무엇이든 할 수 있는 미래 로봇에 대한 우리의 비전을 보여줍니다. <…> 기술적 관점에서 휴머노이드는 연구 그룹으로서 환영하는 여러 도전 과제를 안겨줍니다. 크기와 복잡성이 결합되면서 강도 대비 무게, 작동 시간, 동작 범위, 물리적 신뢰성과 관련한 하드웨어 설계의 절충이 생깁니다. <…> 결국 아틀라스 같은 휴머노이드 로봇의 능력을 확장하면 보스턴 다이내믹스의 모든 로봇에 적용되는 하드웨어와 소프트웨어 혁신으로 이어집니다”
파쿠르가 아무리 구체적이고 좁은 분야처럼 보여도, 아틀라스 팀에게는 새로운 동작을 실험할 "이상적인 샌드박스"가 된다. 파쿠르는 로봇이 다양한 상황에서 균형을 유지하고 동작 사이를 매끄럽게 전환해야 하는 전신 활동이다.
아틀라스의 진화
아틀라스 로봇의 예전 영상을 보면 그동안 팀이 이룬 성과를 놓치기 쉽다. 일부 개선은 일반 시청자에게는 눈에 띄지 않지만 기술적으로는 거대한 도약이다.
예를 들어 회사는 다양한 동적 동작을 만들어 반복 가능한 특정 순서로 결합하는 능력을 보여주기 위해 로봇이 춤추는 영상을 촬영했다. 하지만 당시 로봇은 주변 환경을 인식하지도, 그에 반응하지도 못했다.
파쿠르에서는 로봇이 보이는 것을 바탕으로 행동을 조정한다. 즉 엔지니어가 로봇이 마주칠 수 있는 모든 발판과 틈에 대해 점프 동작을 미리 프로그래밍할 필요가 없다. 대신 팀은 환경에 맞춰 적용할 수 있는 더 적은 수의 행동 템플릿을 만든다.
시뮬레이션은 로봇을 테스트하기 전에 새로운 동작을 평가하고, 새로운 소프트웨어 변경이 기존 기능에 부정적인 영향을 미치지 않도록 하기 위한 아틀라스 팀의 중요한 개발 도구다.
퀸더마는 이렇게 말한다. "우리가 장애물을 뛰어넘는다면 로봇에게는 전달할 수 없는 몸의 특성을 활용할 것입니다. 예를 들어 로봇에게는 척추나 견갑골이 없어서 우리와 동작 범위가 다릅니다. 또 로봇은 상체가 무겁고 팔 관절이 상대적으로 약합니다. 이런 제약 안에서 작동하는 해법을 찾기 위해 도구를 확장하는 일이 점프를 흥미로운 과제로 만들었습니다."
기쁨과 실망
영상 촬영 중 아틀라스는 대략 절반의 경우에만 점프 지점에 도달했다. 다른 경우에는 장애물을 넘었지만 균형을 잃고 뒤로 넘어졌다. 연구진에 따르면 모든 새로운 동작에는 실패할 가능성이 조금씩 있다. 보스턴 다이내믹스의 파쿠르는 거의 60초 동안 끊임없이 점프하고, 조깅하고, 방향을 바꾸는 과정이어서 실패가 생길 수 있다.
보스턴 다이내믹스가 두 로봇이 함께 파쿠르를 하는 모습을 촬영한 것은 이번이 처음이다. 촬영팀은 아틀라스의 퍼포먼스를 즐겼다. 로봇들이 마지막 동작에 이르자 엔지니어들은 카메라가 꺼질 때까지 박수를 간신히 참았다.
스콧 퀸더마에 따르면 로봇공학의 즐거움 중 하나는 정말 중요한 문제를 해결할 수 있다는 점이지만, 동시에 피할 수 없는 실망도 따른다.
"20년 후의 세계에 우아하고 믿을 수 있게 움직이며 사람과 함께 일해 우리의 삶을 풍요롭게 하는 이동형 로봇이 없다고는 상상하기 어렵습니다. 하지만 우리는 아직 그런 미래를 만드는 초기 단계에 있습니다. 이런 시연이 무엇이 가능한지 조금이나마 보여주길 바랍니다." 엔지니어는 이렇게 말했다.
