KAIST 전자전산학과 양현승교수 연구팀은 모양과 기능이 인간과 유사하고 자유로운 의사소통은 물론 시각인식 및 감정표현능력까지 갖춘 국내 최고수준의 ‘휴먼로봇’을 개발하였다.

휴먼로봇이란 모양과 기능이 사람과 유사하며, 지능과 감성을 갖춘 인간형 로봇을 말한다. 현재 휴먼로봇은 일본, 미국 등 일부 선진국에서만 개발되어 왔으며, 특히 최근에 발표된 일본 혼다의 휴먼로봇 ‘아시모’가 대표적인 사례이다.

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아미는 사람과 유사한 얼굴을 갖고 있다. 여기에 정밀작업이 가능한 두 팔과 손, 장애물탐지 및 회피가 가능한 주행부 및 환경인식을 위한 시각, 청각, 음성합성시스템 등 각종 센서들이 장착되어 있다. 또한 로봇제어 및 정보처리에 필요한 컴퓨터 및 power 부분이 로봇안에 모두 내장된 소위 “self-contained system"으로 외부와의 유선연결이 필요 없어 실용화가 가능하다.

이 로봇은 음성인식기술을 이용해 사람의 말을 알아듣는 것은 물론 음성합성기술을 이용해 사람과 대화도 가능하다. 여기에 인공시각시스템을 이용한 물체의 인식 및 목표물추적, 3차원 시각정보 추출 등을 실시간으로 할 수 있다. 두 팔과 손끝에 내장된 압력센서를 이용해 물건을 집어서 운반하는 능력도 함께 갖추고 있다.

또한 로봇 눈과 함께 장애물을 감지할수 있는 수십개의 초음파, 적외선 센서를 가지고 있어 장애물이 있는 복잡한 환경에서도 사람처럼 안전하고 자유롭게 움직일수 있으며 가슴에 부착된 LCD screen을 통해 얼굴표정합성 기술등을 이용 로봇 내부의 상태 및 기쁨, 슬픔등 인간과 유사한 감정표현이 가능하다.

이 로봇은 특히 분산제어 하드웨어 아키텍쳐를 사용하여 각종 센서 및 모터제어를 위해 각 부위마다 별도의 고속 마이컴을 내장하여 메인프로세서의 계산량을 줄이고 효율적인 로봇제어가 가능하게 하였으며 무선랜을 이용한 인테넷망과의 연결로 로컬PC에서의 로봇감시밑 원격제어가 가능하도록 제작되었다.
  
아미는 성인크기와 유사하게 제작되었다. 따라서 실제 환경에서 활용 가능성이 높아 국내 휴먼로봇의 실용화에 많은 도움이 기대되며, KAIST 뇌과학연구센터에서 개발한 인공시청각시스템 등 첨단 뇌과학 기술의 총체적인 통합과 실험을 위한 테스트베드(test-bed)로도 사용될 예정이다

아미의 뿌리는 KAIST 양교수팀에서 지난 10년에 걸쳐 개발한 지능형이동로봇. 여기에는 `91년에 국내 최초로 개발된 감각기능 및 지능을 가지고 이동이 가능한 지능형이동로봇 “CAIR-1”, `93년 대전 EXPO에 전시되어 관람객 및 국내외 전문가들로부터 큰 호평을 받았던  “꿈돌이 로봇”, 그리고 `95년 국제이동로봇경진대회에서 우승한 “CAIR-2”등이다. 그리고 이번 휴먼로봇은 기존의 지능형이동로봇 platform을 더욱 발전시켜 그위에 상체, 두팔과 손 및 머리부분과 이들을 효율적으로 제어하기위한 컴퓨터 하드웨어 와 지능 및 감성 소프트웨어를  지난 2년동안 모두 자체적으로 설계 및 제작하여 완성한 것이다.

양교수는 “ 지능과 인지능력 및 감성인식 및 표현능력을 향상시키고 외관을 더욱 인간화시켜 세계 최고수준의 휴먼로봇을 개발하겠다.”고 포부를 밝혔다.  


휴먼로봇  아미 (AMI) 의 뜻

KAIST Artifical Intelligence & Multimedia Lab에서 제작한 혁신적인 휴먼로봇의 의미로서

     A: Artificial Intelligence 의 첫글자
     M: Multimedia 의 첫글자
     I:  Innovative Human Robot 의 첫글자

또한 Ami는 불어로 ‘친구’ 라는 의미가 있음


보도자료 중

아미는 "빨간 공"이라고 말하면 그 공을 찾아 대답하며, 대화 도중 "못됐어"라고 꾸중하면 가슴에 부착돼 있는 스크린에 화가 난 얼굴표정을 표시해 자신의 감정상태를 나타낸다.

1991년 대전 엑스포에서 지능형이동로봇을 개발해 세계적인 주목을 받은 바 있다.아미는 이를 개량한 것으로 저가형 서비스 로봇을 목표로 했기 때문에 순수제작비는 3년 동안약 3억원 정도가 소요됐다.

반면 지난해 공개돼 세계적으로 관심을 끈 일본의 휴먼 로봇 아시모는 1000억원 이상의 개발비가 소요됐다. 아미가 대량생산체제를 갖춘다면 세계 서비스 로봇 경쟁에서 충분한 경쟁력을 갖출 것으로 기대되고 있다.

아미는 팔과 손끝에 내장된 압력센서로 물체를 인식한 뒤 집어들어 운반할 수 있어 진공청소기 작동 등 간단한 가사일도 할 수 있다.

두 발로 걷는 일본의 휴먼 로봇 아시모는 장애물 회피기능이 없어 눈감고 걸어가는 것과 다를 바 없지만 아미는 초음파와 적외선을 물체에 쏜 뒤 반사파를 감지해 장애물을 피하면서 청소기를 작동할 수 있다.

아미는 로봇제어와 정보처리에 필요한 컴퓨터와 전원장치가 모두 내장돼 있어 외부 연결선 없이 독자적으로 움직일 수 있으며, 인터넷을 통한 원격제어도 가능하다.

로봇의 몸에 장착된 각종 센서와 모터를 제어하는 CPU를 해당 부위에 내장해 주 컴퓨터의 계산량을 줄였다.


문의

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한국과학기술원 전자전산학과 양현승교수(042-869-3527, 8717)||- 치   수 : 1550*650*700mm
- 중     량 :30kg  
- 자 유 도 : Head(7), Arm(5x2), Hand(6x2), Waist(1), Vehicle(2)
- 센     서 : CCD카메라 2대, 초음파센서 18개, 적외선센서 12개, 압력센서 6개, 무선마이크 1개
- 통     신 : WaveLan8M
- 제 어 부 : PIII-866Mhz  x1개, MCS96-20Mhz  x4개, MCS51-22Mhz  x4개
- 음성합성 : TTS시스템
- 음성인식 : 30개 단어인식
- 로봇제어아키텍쳐 : 분산제어아키텍쳐, 행위기반 제어


세부사항

- 사람과 유사한 자유도의 두 팔과 손을 이용한 자유로운 물건조작
- LCD SCREEN을 통한 로봇 내부의 상태 및 감정표현가능
- 탁월한 휴먼인터페이스(HRI) 기술 : 제스춰, 음성출력 및 인식, 감정표현을 통한 휴먼인터페이스
- 각종 센서들에 의한 외부환경인식 : 2CCD-Camera, 무선MIC, 초음파(18), 적외선(12), 압력센서(6)
- 안정적인 이동플랫폼 환경 : 초음파 센서 및 적외선 센서를 이용한 안정적인 장애물 회피 및 운항
- 고속의 Commercial PC(PIII-866MHz)를 메인 프로세서로 채용 : 로봇에 필요한 제어 및 인공지능
  프로그램의 연구 및 제작이 용이하고  확장성 및 범용성이 탁월, 향후 업그레이드가 매우 편리
- 분산제어 하드웨어 아키텍쳐 : 각종 센서 및 모터제어를 위해 각 부위마다 별도의 고속 마이컴을  내장하여  메인프로세서의 계산량을 줄이고, 효율적인 로봇제어 가능
- 무선랜을 이용한 원격작업(Tele-operation)및 모니터링 가능 : 무선랜을 이용한 인터넷망과의 연결로 로컬PC에서의 로봇  감시 및 원격작업가능
- 안정적인 전원 : 12V100AH의 대용량 베터리 채용으로 외부의 전원공급없이 1시간이상 완전 자율작업가능
- 탁월한 가격경쟁력 : 기존 휴먼로봇의 제작단가에 비해 월등히 낮은 제작비!


휴먼로봇 스펙비교 - 제공 : 카이스트  
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