디즈니 이매지니어링의 Kiwi, 그루트의 존재를 믿게 만드는 보행 로봇
상상해 보자. 막이 오르고 아기 그루트가 걸어 나와 여러분에게 손을 흔든다. 이것은 의상이 아니라 진짜 로봇이다. 디즈니 파크의 다른 인형들과 달리 한곳에 고정되어 있지 않다. 프로그래밍에 쓰이는 가느다란 케이블만 연결된 채 여러분을 향해 자유롭게 걸어온다.
로봇의 걸음걸이는 부드럽고, 팔은 사실적으로 흔들리며, 발은 바닥에 평평하게 닿는다. 아기 그루트의 몸은 있어야 할 방식 그대로 흔들린다. 이것이 Project Kiwi다. 디즈니 최초의 자유 보행 로봇 배우이자 로봇공학의 새로운 이정표다.
로봇의 얼굴, 손, 발에는 정교한 질감이 구현되어 있다. 마블 팬들이 영화에서 기억하는 낡은 비행복도 입고 있다. 표현력 있는 눈이 여러분을 똑바로 바라본다. 일부러 아이 크기로 제작했다. WDI의 연구자와 로봇공학자들은 지난 3년 동안 키 약 75cm의 그루트처럼 보이는 로봇을 개발해 왔다.
이 Kiwi 버전은 그루트처럼 보이지만, 무엇보다 하나의 플랫폼이라는 점이 중요하며 전혀 다른 모습이 될 수도 있다. 장치를 개발하는 동안에는 설정한 사실성 기준에 도달했는지 보여줄 수 있는 목표 캐릭터가 필요하다.
Kiwi는 아직 개발 단계에 있다. 로봇이 사람과 상호작용하는 방식에는 해야 할 일이 많고, WDI는 가까운 시일 내에 파크에 도입할 계획이 없다. Project Kiwi 책임자와 Advanced Development Studio 수석 부사장은 TechCrunch에 지난 몇 년간 이 플랫폼이 어떻게 형성되었는지 이야기했다.
“Kiwi 프로젝트는 약 3년 전, 우리의 작은 캐릭터들을 실제 크기에서 진정성 있는 방식으로 되살릴 수 있는 방법을 찾기 위해 시작되었습니다. 지금은 두 발 보행 로봇공학에 매우 흥미로운 시기이며, 놀라운 팀과 기술, 예술성, 마법의 결합으로 디즈니가 아니면 존재할 수 없었던 캐릭터들을 현실로 만들고 있습니다”
Kiwi의 최종 목표는 처음부터 분명했다. 캐릭터가 스스로 걸어 다니며 파크 방문객과 상호작용해야 한다는 것이다. 안타깝게도 캐릭터의 크기와 복잡성, 상호작용 및 보행 요건 때문에 기존의 표준 플랫폼은 어느 것도 맞지 않는다. 사실 세계에 실제로 쓸 만한 두 발 보행 로봇 플랫폼은 몇 개뿐이며, 대다수는 산업용으로 만들어진다.
이매지니어링은 R&D와 라발리의 팀을 찾았다. 라발리는 보스턴 다이내믹스에서 두 발 로봇 아틀라스의 첫 번째 버전을 작업하다가 디즈니로 왔다. 새 프로젝트의 핵심은 파크 방문객과 자율적으로 상호작용하도록 프로그래밍할 수 있는, 배터리로 구동되는 두 발 로봇이 필요하다는 것이었다. 팀이 필요한 것을 정확히 만들어내는 데 3년이 걸렸다.
로봇을 작게 만들기 위해 연구자들은 먼저 모든 모터와 액추에이터가 들어갈 공간을 갖추면서도 어떤 캐릭터로든 '입힐' 수 있도록 휴머노이드 형태를 유지하는 비표준 프레임을 제작해야 했다.
금속 프레임은 전체 길이에 걸쳐 속이 비어 있어 공기가 몸체를 통과하며 모터와 모든 기구를 식힌다. 어느 정도 들리는 소음이 있지만 이 초기 단계에서도 매우 낮아서 스피커로 대화 소리를 재생할 수 있다. 다리에는 운동 역학적 카운터웨이트 시스템이 사용되어 움직임의 힘과 발 디딤을 이동시킬 수 있어 동작이 더 에너지 효율적이고 빨라진다.
Kiwi 전체의 배선을 최소화하기 위해 팀은 내장형 유연 케이블로 연결된 오리가미 스타일의 기판 세트를 만들었다. 엔지니어들은 기존의 모든 액추에이터(팔다리가 어떻게 움직일지 결정하는 장치)를 처음부터 새로 제작했다.
Project Kiwi의 다음 단계는 로봇이 갑작스러운 외부 자극(안거나 함께 사진을 찍으려 할 때)을 느끼고 부드럽게 반응하면서도 똑바로 선 자세를 유지하고 자연스러운 모습을 지키도록 하는 것이다.
현재 소프트웨어 프로토타입에는 타임라인이 있는 일련의 사전 정의된 행동 모드가 있어 새로운 행동과 동작을 프로그래밍할 수 있다. 몇 차례 개선을 거치면 그루트의 '기분'이 걸음걸이에 드러나야 한다.
한순간 그루트는 팔을 휘저으며 깡충깡충 뛰며 행복을 표현한다. 다음 순간에는 팔과 머리를 떨군 채 천천히 앞으로 걸어가며 슬퍼한다. 그루트의 표현력 있는 눈은 이미 매혹적이지만, 엔지니어들은 Kiwi가 주변 세계를 더 잘 이해하고 사람 얼굴을 알아볼 수 있도록 센서 패키지를 개발하고 있다.
프로젝트의 주된 목표는 디즈니 작품 속 사랑받는 캐릭터들을 방문객 공간으로 옮겨, 모든 파크를 어두운 방을 혼자 지나가는 탑승이 아니라 살아 있는 체험으로 바꾸는 것이다. 그러려면 로봇이 진심으로 느껴지고 방문객이 그 사실성을 믿게 만들어야 한다. Kiwi 같은 플랫폼 덕분에 디즈니는 파크를 엄격하게 통제되는 어트랙션 환경이 아니라 캐릭터들이 살아 숨 쉬는 집으로 만들 실질적인 기회를 얻었다.
