[문서] 2001년 KBS 방영 로봇특집 강연 <제1강> 휴머노이드, 이렇게 움직인다
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# 영국 거리 (22초) 고풍스런 건물들이 자리잡고 있는
영국 런던의 중심가.
이 거리 한 편에, 영국 과학기술의 산실로
불리는 건물 하나가 서 있다.
# 왕립학회 외경~휘장(10초) 영국 왕립연구소 -
지난 200여년간, 수많은 학자들이
과학기술에 대한 연구를 거듭해온 곳이다.
# 내부 (22초) 이 왕립 연구소에서는
매년 크리스마스 즈음,
아주 특별한 행사 하나가 열린다.
영국의 젊은이들에게 최신 과학기술을
소개하는 크리스마스 강연이다.
이 강연에서는, 모든 강연자와 참석자들이
적극적으로 참여해 강연을 이끌어나간다.
# 지폐 (12초) 200년 가까운 전통을 자랑하는 이 강연은,
지폐에도 새겨져 있을 정도로,
이미 영국인들에게는 생활의 일부가 되었다.
# 흑백 자료사진 (31초) 크리스마스 강연의 주제는,
그 해에 새롭게 떠오르거나 각광받고 있는
과학 분야 중에서 선정된다.
그리고, 그 주제에 맞는 과학자들이
강연의 주인공으로 나서게 된다.
그 동안 강연자로 참석했던 사람들 중에는
노벨상을 수상한 사람도 있다.
그만큼 강연자로 나서려면, 실력과 명성을
인정받아야 한다.
# 연구실 내부 (24초) 강연을 위해 공작실도 따로 마련됐다.
이 곳에서 필요한 소품들을 따로 제작해
활용함으로써, 강연을 좀 더 흥미롭게
이끌어 나가고 있는 것이다.
# 강연 책임자 Int "크리스마스 강연은 1826년부터 이어져온
강의(...)많은 과학자들이 대부분 젊은 나이에
이 방송을 보고 고무되어서 과학자가 되었다고
말하기도 한다"
# 내부~케빈 워릭 교수 자료 (36초) 크리스마스 강연은, 지난 35년간
영국의 TV를 통해서도 방송돼 왔다.
지난해의 주제는 로봇 공학 -
이 주제의 강연자로 나선 사람은
영국 레딩대학의 케빈 워릭 교수였다.
이 저명한 로봇 공학자, 케빈워릭 교수가
처음으로 우리나라에서
유서깊은 크리스마스 강연을
펼쳐나가게 된다.
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0418 안녕... 오늘 강연에서 우리는 로봇의 세계로 들어가 보겠습니다..
0429 로봇이 어떤 일들을 해내고.. 어떻게 움직이는지.. 주변환경을 어떻게 감지
하고 나아가는지..
0441 심지어 로봇이 어떻게 생각하는지에 관해서도 알아보려고 합니다.
0446 하지만, 로봇은 많은 문제거리를 제기하기도 합니다.. 우리가 기대하는 로봇
의 역할은 무엇일까요.. 로봇이 어떤 결정을 내리기를 우리는 기대하고 있
을까요? 그리고 로봇이 사회에 미치는 영향은 어떤 걸 까요?...
0503 먼저, 휴머노이드로 오늘 우리의 모험을 시작해 볼까합니다.
0508 휴머노이드로봇은 각종 공상과학물을 통해 우리와 매우 친숙합니다.
0515 그 예로, 여기 아톰이 있구요.,. 그리고 태권브이로봇도 있군요..
0522 바로 이런 것들이 휴머노이드 로봇의 좋은 예라고 할 수 있죠. 우린 모두
이런 로봇들에 아주 친숙합니다.
0530 실제로, 로봇은 공상과학소설을 통해 처음으로 세상에 알려졌는데, 체코의
공상과학소설가인 카렐 차팩이 1920년 "Rossum's universal robot(만능로
봇)"이라는 희곡을 쓴 것이 최초였죠.
0546 당시 그는 체코어로 "로보타"라는 용어를 사용했는데, 이 용어는 원래 작업
장에서 노동하는 노예라는 뜻이었습니다.
0555 로봇학적인 측면에서, 그는 사상 최초로 인간의 형태를 한 금속로봇을 상상
해낸 것이었죠.
0602 그 이야기에서 휴머노이드로봇은 인간의 세상을 거의 정복하게 되지만, 로
봇들이 그 다음에 어떻게 할지 몰랐던 덕분에 이야기는 좋은 쪽으로 결말이
났죠.
0612 하지만 그건 역시 이야기 속의 로봇일 뿐입니다. 사실 저한테 로봇은 C3피
오나 터미네이터 이상의 중요한 의미를 갖고 있죠.
0623 로봇은 정말 폭넓은 의미들을 갖고 있으니까요. 이런 개인용 컴퓨터나, 혹
은 이동전화 같은 다양한 기계들, 심지어 거대한 비행기까지도 로봇의 종류
로 볼 수 있을 겁니다. 좀 더 광범위한 차원에서 로봇을 생각해 볼 수 있
죠.
0641 사실, 정확히 어디까지가 로봇이고 어디까지가 아닌지 구분하기는 쉽지 않
죠.
0646 그래서 오늘 우리는 먼저 휴머노이드로봇을 살펴보기로 하겠는데요, 지금부
터 한국 키스트에서 일하시는 오박사님의 미모트를 먼저 소개하도록 하겠습
니다... /
0701 오박사님.. 이쪽으로 나와 주시죠.. 설명을 좀 부탁합니다.. 제 통역기를 달
아 드릴께요.. 네, 박수 부탁합니다..
0714 네, 미모트란 이름은 어떻게 붙여진 거죠?../
# 오박사의 미모트 한국어 설명..
0738 미모트는 어떤 동작을 할 수 있나요?
# 대답
0919 미모트는 재주가 대단하다고 들었는데..
0925 한번 악수를 청해봐도 될까요.. /
# 오교수 얘기
1011 미모트가 이렇게 내 손을 잡은 느낌을 알 수 있나요?../
1028 그렇군요
1038 움직임의 속도는 어떤가요, 인간과 같은 속돈가요?../
1111 네, 그거 멋지군요.. 1113 그럼 앞으로 야구선수로 뛸 수도 있겠군요../
1120 그럼 멋질 거예요.. 1122 오박사님, 그리고 미모트, 나와주셔서 감사합니
다.
1134 손을 흔들어주겠니, 미모트.../
1141 여러분들은 공상과학소설에서 본 것처럼, 휴머노이드를 미래나 혹은 지금처
럼 현재에서만 만날 수 있는 것으로 생각할지 모릅니다. 과거엔 휴머노이드
란 것이 존재하지 않았으니까요.
1154 하지만 사실, 어떤 일정한 형태를 가진 휴머노이드 로봇을 처음으로 생각해
낸 건 지금으로부터 수 백년 전으로 거슬러 올라갑니다.
1203 인류가 최초로 로봇을 생각해낸 건, 자동장치(automaton)가 처음 소개된
당시로 거슬러 올라갈 수 있죠. 좀 이상한 예지만, 여기 보시는 건 물시계
입니다.
1213 남교수가 개발한 자동장치 형태의 물시계인데요,
1218 최근 이 물시계는 지난 수 백년간의 자동장치기술에 기초를 두고 새롭게 다
시 제작되었죠..
1227 일종의 로봇과 같은 형태인데, 남교수가 작업의 복잡성을 설명하고 있군
요..
1236 이 물시계는 원거리로부터 전달되는 물의 힘으로 작동하고 있죠. 그러니까
요즘의 수력발전과 같은 원리라고 보면 됩니다... /
1247 이렇게, 지난 수백년간의 자동장치 기계의 예는 정말 무수하게 많이 있습니
다..
1256 아직까지도 이런 기계 중에 몇 가지는 정기적으로 정상적인 작동을 하고 있
기도 하구요.. 1301 이것을 한 예로 볼 수 있는데요, 실제로 최근 한국에도
이런 예가 있습니다.
1308 한국 최초의 휴머노이드 로봇으로, 다리가 두 개가 아닌 네 개나 달린 로봇
입니다. 한국 키스트의 김문상 교수가 개발한 센토(centaur)로봇입니다.
1323 이 로봇은, 인간의 머리와 상체모양을 하고 있지만, 다리는 말처럼 네 개를
갖고 있습니다.,
1332 다리가 네 개니까 안정성은 더 좋을 거구요.. 보다시피 머리부분은 인간과
닮은꼴을 하고 있습니다..
1338 이제부터 현재, 인류 최고 기술 수준의 휴머노이드를 보시게 될텐데요..
1344 바로 혼다가 개발한 아시모라는 로봇입니다..
1349 아시모는 보통 아이들 키 정도의 크기로, 신장은 120cm정도고, 몸무게는
43kg 정돕니다. 아시모는 8자 형태(figure of eight)의 걸음도 가능하구요,
1404 방금 만났던 미모트처럼 악수도 할 수 있습니다.
1412 매우 다양한 방식으로 걸을 수도 있죠...
1420 목소리도 갖고 있습니다.
1423 두 다리로 정말 안정적으로 균형을 잡을 수도 있구요...
1430 춤도 출 수 있습니다..
1440 바로 몇주 전에 아시모와 즐겁게 춤을 추기도 했었죠.
1447 아시모가 춤추는 건 나보다 훨씬 낫더군요.. /
1458 아시모는 눈에 카메라가 장착돼 있어서 다양한 속도를 감지할 수가 있습니
다.
1505 보시다시피 아시모는 인간과 매우 닮은꼴을 하고 있는데, 엄밀히 말하자면,
이것이 전형적인 휴머노이드 로봇입니다.
1513 먼저 봤던 물시계나 여타의 자동장치와 이런 로봇은 상당한 거리가 있는 게
사실입니다.
1522 사실 아시모나 미모트같은 로봇이 탄생하기까지 정말 오랜 시간이 걸린 것
으로 보입니다. 그렇다면 우린 어떤 식으로 로봇의 발달단계를 거쳤을까요?
1530 전체를 개괄하는 대신, 몸통을 따로 떼어서, 각각의 부분을 한번 살펴보도
록 하죠..
1536 먼저, 팔을 한번 살펴보도록 합시다. 이제부터 여러분들 모두 함께 해보세
요.
1544 팔을 앞으로 쭉 뻗어서 팔꿈치를 절대 구부리지 말고 그대로 있어보세요.
1549 자, 모두 한번 해보세요.. 자, 어서요.. 모두들 해보세요..
1556 한사람도 빠지지 말고.. 카메라맨들도 따라 해보세요..
1600 이 팔을 절대 구부리지 말고, 그리고 반대쪽 팔도 사용하지 말고, 1607 각
자의 코를 한번 만져보세요.. (웃음).. 1613 할 수 있는 사람 있어요?,
1615 그럼 이번에는 그 팔로 옆 사람의 코를 한번 만져보세요.. 1619 됐어요..
네네, 그 정도면 충분해요.. 1625 정말 고맙습니다.. 1627 우리는 여기서..
네, 그만 됐어요, 옆사람 그만 치시구요..1633 여기서 내가 보여주고 싶었
던 것은, 인간 팔의 움직임을 모델화하는 일이 얼마나 중요한가 하는 점입
니다.
1639 그러니까 로봇의 팔을 만드는데 있어서 중요한 점은, 인간처럼 이렇게 팔을
구부려 움직이는 것이란 점입니다.
1646 우리는 미모트와 아시모의 팔이 구부러지는 것을 살펴봤는데, 그건 정말 중
요한 점이죠.
1652 그럼 그걸 어떻게 실현할까요? 팔을 구부리는데 기본원칙은 어떤 걸까요?..
1657 누가 한번 앞으로 나와 주시겠어요... 1702 누가 나오시겠어요?,, 1705 네,
이쪽으로 나와 주세요..
1708 자, 이제부터 학생이 할 일은.. 이름이 뭐죠?
1713 강인이예요...
1716 예쁜 이름이네요..자, 지금부터 살펴볼 것은... 1719 이건 매우 단순한 형
태의 팔입니다. 물론 구부러지구요. 1724 여기 이 줄(strings)은 인간 팔의
힘줄과 같은 역할을 하는데, 우리 팔에는 이런 줄들이 있어서 팔의 근육을
당겨 손가락을 움직이구요, 더 중요한 것은, 팔을 구부리는 역할을 하게 된
다는 겁니다.
1739 여기 지금 작은 디스크들이 있는데, 이것들을 움직여서 이 줄(strings)들이
팔의 근육을 구부릴 수 있게 한번 해보죠. 팔을 흔들게 해도 좋구요..
1751 별로 쉽진 않을 거예요.. 1753 이런, 바로 해버리네.. 마술은 아닌데..
1802 네, 정말 멋지게 잘 했어요.. 1808 이렇게 로봇의 팔을 이리저리 움직이게
하려면, 바로 이런 장치가 필요합니다. 근육을 작동시키는 이런 힘줄과 같
은 것이 필요하죠. 물론 이것이 인간 팔의 그것과 똑같다고는 볼 수 없을
겁니다. 1821 하지만 이런 식으로 로봇 팔을 움직일 수가 있다는 거죠.. 학
생, 정말 수고했어요.. 고마워요..
1833 지금 팔의 움직임을 봤는데, 이제 우리는 로봇을 만드는 데 있어서 이런 기
본적인 움직임들이 얼마나 중요한지를 알게 됐습니다.
1842 그리고 그 팔의 끝에 달려 있는 게 바로 이런 손입니다.
1846 이 손가락을 움직이는 건 그보다 훨씬 더 어려운 일입니다. 그만큼 손가락
의 움직임이란 정교하기 때문이죠.
1852 자, 이제 제프라는 마술사가 몇 가지 재주를 여러분께 보여드리겠습니다...
# 마술 공연..
2216 고맙습니다.. 내 손도 사라지게 할 수 있을지 모르겠군요..
2219 이런 기술을 익히는데 얼마나 걸렸죠?...(@ 한 3년 정도...).
2225 놀랍군요.. 네, 감사합니다../
2233 우린 지금 막 정말 정교하고 놀라운, 우리가 상상조차 하기 힘든 그런 손의
움직임을 경험해 봤습니다..
2245 인간의 손으로 이런 것들이 가능한데, 과연 로봇의 손으로는 어떤 일들을
해낼 수 있을까요? 2249 왜냐면 우리가 인간을 닮은 휴머노이드로봇을 만
들기 위해서는.. 카드놀이 하시게요?.. 2255 정말 카드를 능란하게 다루는
분이죠?.. 2259 우리가 이런 손의 움직임이 가능한 로봇을 만들려면, 엄지
손가락과 다른 손가락들의 모양은 물론이고, 이런 능숙한 움직임도 가능해
야만 합니다..
2310 지금 여기 나와 있는 것은 사이브핸드(로봇손)인데요, 인간처럼 손가락 네
개와 엄지대신, 손가락 세 개와 엄지를 가진 로봇입니다.
2319 이 로봇은 움직임이 연속적으로 프로그램돼있습니다. 2323 아까 우리는 단
순한 형태로 된, 팔의 힘줄과 같은 줄(strings)을 봤는데, 이것은 팔의 힘줄
하고 비슷한 형태의 전선이 내장돼 있습니다. 2333 하지만 우리 인간의 피
부와는 다르게 표면은 보는 것처럼 금속으로 덮여져 있습니다. 혹은 플라스
틱을 사용하기도 하는데 이것은 인간의 피부와는 분명 다르죠.
2343 이 사이브핸드(로봇손)는 손가락에 힘을 측정하는 장치를 갖고 있는데, 물
체에 어느 정도의 힘을 가할지를 이 장치가 알려주게 됩니다. 2353 이렇게
손가락으로 자신의 손바닥을 누르게 되면, 여러분은 누르는 손가락 마디에
어느 정도의 힘이 가해지는지를 알 수 있습니다. 손가락 관절에 어느 정도
의 힘이 작용하는지 느껴진다는 뜻입니다. 2408 사이브핸드도 마찬가지죠.
2410 이렇게 작은 공을 손에 쥐게 하면.. 보세요..
2415 자, 사이브핸드, 공을 놓으세요..자, 보세요.. 말 참 잘 듣죠?... 좋아요...
수고했어요..(박수)/
2429 아까 본 마술사의 손과 사이브핸드의 손(로봇의 손)을 비교해보면 상당한
차이가 있는 걸 알 수 있습니다. 현재까진 로봇 손의 기능은 극히 제한적이
죠.
2439 하지만 이런 제한적인 기능으로도 로봇 손은 산업현장에서 충분히 유용하게
쓰일 수 있습니다. 2447 여기 그 예를 보여드리겠는데.. 2450 다시 한번
혼다가 개발한 로봇을 보시겠습니다..
2453 이것은 P3로봇으로, 먼저 본 아시모의 전신 모델이죠..
2501 이 로봇은 단지 두 세 개의 손가락만으로 고안됐는데요. 2505 하지만 그
두 세 개의 손가락으로도 손수레(handcart)를 밀거나, 문을 여는 등의 동
작이 충분히 가능하죠..
2512 문을 여는 동작은 건물의 내부로 들어가는데 매우 중요한 기능이기도 합니
다.
2529 보신 것처럼, 아주 단순한 형태의 손만 가지고도 문이나 각종 기계들을 작
동하는데는 상당히 효과적으로 쓰일 수 있습니다. 2539 하지만 이들이 인
간의 손과 똑같아지기 위해서는 아직도 멀었죠, 2542 우리 인간의 손은 1
평방센티미터당 100개의 센서를 갖고 있습니다. 이 센서들을 통해 엄청난
정보가 우리 뇌로 전달되는 셈이죠. 2554 우리는 아까 마술사를 통해 그런
정보들이 얼마나 훌륭하게 사용됐는지 알 수 있었습니다. 2559 만약 우리
가 그런 인간 손의 움직임을 똑같이 모방해내려면, 똑같은 방식으로, 정말
엄청난 양의 감각정보들이 필요할 것입니다.
2610 앞서 봤듯이 사이브핸드(로봇손)는 움직임이 자체적으로 연속 프로그래밍
되어있죠. 2617 하지만 그런 정도의 기술로도 충분히 다양한 과제들, 때로
는 매우 복잡한 과제들까지도 수행이 가능합니다..
2627 지금 여기 뒤에 준비하고 있는 로봇은 ITX(?)라는 산업용 로봇인데, 산업분
야에서 실제로 활용되고 있는 전형적인 로봇의 형태라고 보면 됩니다.
2638 이것은 <하노이 타워>라는 과제인데요, 아시는 분이 있는지 모르겠지만,
차근차근 설명 드리죠..
2645 여기 세 개의 위치가 정해져 있고, 여기 '하노이타워'로 불리는 탑이 있습니
다. 2652 이것은 네 개의 원반으로 돼 있는데요, 그 크기는 아래로 갈수록
점차 커지고, 따라서 맨 밑의 원반이 가장 크겠죠.. 2701 여기서 수행할 과
제는 이 타워를 세 번째 위치로 모두 이동시키는 것인데요.. 한번에 한 개
씩만 움직일 수가 있습니다. 2711 그러니까 이런 식으로 이동시킬 수 있겠
죠.. 2715 단, 크기가 작은 원반은 반드시 그보다 큰 원반 위에 놓여져야
합니다. 이런 식으로 큰 원반을, 더 작은 원반 위에 놓을 수는 없다는 뜻이
죠. 2724 그러니까 이들 원반을 하나씩 움직여 가면서 이쪽에서 저쪽으로
탑을 이동시키는데, 한번에 하나씩밖에는 움직일 수가 없다는 거죠. 2734
바로 여기 이 로봇이 그 과제를 수행해 보일 겁니다...
2739 지금 이 로봇이 과제를 시작할 수 있도록 원반을 건네주게 되는데요..
2744 모든 과정들이 천천히 이루어지도록 했으니까, 잘 보실 수 있을 겁니
다. 2748 로봇은 일단 원반들을 시작 위치에 가져다 놓고, 자신의 과제를
본격적으로 수행하게 될 겁니다. 2756 기본적으로 이 로봇은 이런 과제를
수행하도록 프로그램이 돼있는데요, 만일 이런 것을 처음 본다면, 생각처럼
이 과정이 쉽지는 않다는 걸 명심하길 바랍니다. 2805 하지만 이런 걸 전
에 본 적이 있고, 프로그램 로봇에 대한 지식이 약간이라도 있다면, 로봇이
어떻게 단계적으로 과제를 수행하는지 잘 이해할 수 있을 겁니다.
2816 제일 큰 원반을 주고 시작지점에 놓도록 해보죠.. 2826 자.. 지금 하고 있
는 건 로봇의 준비작업인데요.. 2830 전에 이런 걸 해 본 경험이 없는 사
람 중에서, 이 로봇하고 한번 겨뤄 보고 싶은 학생이 있으면, 한번 나와서
같이 해보겠어요? 2843 이미 해 본 사람이라면 너무 싱겁게 해치워 버릴
테니까요, 그러니까 처음 해보는 사람이 좋겠어요...
2853 목소리들 커서 좋군요.. 자, 저기 한 학생이 나오는군요..
2858 자, 저기 시작점에 서 주시겠어요?.. 좋아요..
2903 자, 어떻게 하는 건지는 알겠죠?
2906 네, 좋아요.. 이름이 뭐죠? (@ 제이링(?)이요...)
2909 제이링군.. 만나서 반가워요..2911 자, 그럼 앉아볼까요. 자, 이제 로봇도
준비가 됐구요.. 2916 여러분들, 누가 이길 것 같아요?, 로봇하고 사람 중
에서요... 2922 사람이요?.. 2925 잠깐 잠깐... 2928 준비됐죠? 자, 준비
시작!, 시작해요.. /
2943 전에 해 본적이 없다면 생각처럼 그리 쉽지는 않을걸요...
2950 걱정 말아요.. 로봇도 지금 천천히 생각하면서 하고 있으니까요... (웃음)..
3009 거의 다 돼가고 있어요,,,.
3017 이거 정말 재미있는 경기로군요...
3022 나도 누가 이길지 짐작이 안 가는 데요..
3024 긴장하지 말구요,.. 지금 정말 잘 하고 있어요... 3029 아마도요.. 아뇨, 아
뇨, 한번에 하나씩만 움직이세요..
3046 괜찮아요.. 로봇도 지금 느긋하게 하고 있으니까요..
3101 네.. 좋아요...
3105 로봇도 원반 전체를 이제 겨우 한번 이동시켰으니까.. 시간은 충분해요.. /
3115 잠깐.. 하나 가르쳐 줄께요.. 여기 이걸 끝의 꺼에 놔야죠.. 제일 큰 거 말
이예요..
3152 이거 정말 재밌는데요.../
3203 아무래도 로봇쪽에 돈을 거는 게 낫겠네요..../
3226 오, 이런... 정말 잘 했어요.. 수고했어요... 자, 박수 좀 부탁합니다..
3240 보다시피 이것은 인간으로서도 매우 하기 힘든 과제죠. 더구나 이렇게 많은
관중들이 지켜보는 가운데서 해 낸다는 건 더더욱 어려운 일일 겁니다.
3250 여기서 중요한 사실은 아마도 로봇이 지금 나왔던 학생처럼 심리적으로 긴
장하지 않았을 거라는 점입니다. 3257 거기엔 엄청난 차이가 있을 수 있
죠. 만약, 아까 도전했던 학생이 다시 이걸 연습할 수 있다면, 아마도 두
세 번째 도전에서는 과제를 재빨리 수행할 수 있을 겁니다. 그 때는 로봇을
손쉽게 이길 수 있겠죠. 학생은 거의 과제의 성공단계에 도달했었기 때문이
죠.
3314 하지만 인간과 로봇 사이에는 많은 차이가 존재하죠. 인간은 특정한 과제를
서너 번 반복하게 되면, 대개는 그 일에 싫증을 느끼게 됩니다. 그걸 그만
두고 다른 걸 하고싶어 하죠. 3328 아무리 반복해도 똑같은 일이기 때문이
죠. 3332 반면에, 로봇은 얼마든지 그 일을 계속할 수가 있죠. 그리고 절대
인간처럼 싫증을 느끼는 일도 없어서, 똑같은 과제를 지속적으로 수행할 수
가 있습니다. 여러 산업 분야에서 바로 그런 점이 유용하게 활용될 수가 있
는 거죠.
3350 현재 다양한 산업현장에서 로봇손이 활용되고 있는데요.. 3356 이것은 소
형 로봇손이 인간게놈프로젝트에서 DNA배열작업(sequencing)을 하는 장
면입니다. 3405 이들은 실험실 보조원들보다 훨씬 효율적인데요, 쉬지 않
고 작업할 수 있고, 정확성이 뛰어나다는 점에서 그렇다고 볼 수 있습니다.
3414 우주비행선에서 쓰이는 긴 로봇팔도 예로 들 수 있습니다. 인간의 팔
을 대신해 로봇의 긴 팔을 활용하는 것이죠...
3425 아마도 산업현장에서 쓰이는 로봇의 가장 보편적인 예는, 생산라인에서 단
조로운 작업을 수행하는 로봇을 들 수 있을 겁니다. 용접(welding)이나 도
색작업 같은 것 말이죠.. 3435 중요한 점은, 로봇이 하루 24시간, 일주일
내내 이런 반복적인 작업을 계속할 수 있다는 것입니다. 처음 설치비를 제
외하고는 관리비용이 크게 부담스럽지 않기 때문에, 사람을 두는 편보다 훨
씬 적은 관리비가 소용된다고 볼 수 있죠.. 3453 이렇게 인간 몸의 일부인
팔과 손의 기능을 여러가지 형태로 살펴보았는데요, 이와 관련해 인간에게
는 더 중요한 요소가 있습니다. 그것은 인간이 여기저기 움직여 다닌다는
점이죠. 인간에게는 다리가 있거든요.
3507 만약 여기저기 움직여 다니는 로봇을 만든다고 하면, 다리는 과연 몇 개나
필요할까요?
3514 아마도 1개의 다리도 가능할지 모르겠군요. 반드시 두 개일 필요는 없죠.
3519 바로 여러분들에게 이런 점과 그 문제점들을 보여드리기 위해서...
3524 이거 난 못해요.. 당신이 한번 해볼래요?... 3530 이걸 한번 해 보고
싶은 지원자 없나요?.. 3535 아, 저기 어린 여학생이 하나 있네요.. 한번
시켜보죠... 3541 이 학생이 잘 했으면 좋겠네요.. (걸어나오고..) 3545 이
학생이 잘못하면 내가 대신 보여줘야 하는데, 그러긴 싫거든요.../
3552 어서와요.. 이름이 뭐죠?.. (@ 3440 제 이름은 가은이예요...) 3556 가은..
그래요 예쁜 이름이네요..3559 자, 이제 가은학생이 시범을 보이겠습니다..
자, 어서 올라타봐요.. 3603 할 수 있나 어디 한번... 3610 잘했어요.. 그
정도면.. 다시 한번 해봐요.. 계속해요.. 3615 이렇게 우리는 다리가 하나
뿐인 로봇을 만들 수도 있겠지만, 거기엔 큰 문제가 있죠. 사람들 역시 균
형을 잡으려면.. (뒤로 넘어지는 아이..) 3624 오, 괜찮아요, 계속해요...
3628 이렇게 한 다리로 움직인다면, 균형을 잡는 일조차 힘들죠. 그냥 가
만히 서 있으려고만 해도 계속 움직여 줘야만 하니까요. 정말 힘든 일이
죠.. 3640 보기는 쉬워도 만만치 않은 일이죠...3642 한번만 더 해 볼래
요?.. 3651 수고했어요.. 정말 잘 해줬어요... 고마워요../
3656 이제 당신이 한번 해 볼래요?.. 3700 싫어요?, 그럼 그만두세요.. 3703 수
줍어서.. 3704 도와줘서 고마워요..
3708 이렇게 계속 뛰어줄 경우, 체내의 에너지 소모는 대단하죠. 만약 그런 로봇
을 만들 경우는 그 에너지를 공급하기 위해 많은 경비가 소요될 것이 분명
합니다.
3721 그렇다면 다리 말고 바퀴를 사용할 수 있을지도 모르겠군요.. 실제로 이리
저리 움직이는데 바퀴를 사용하는 로봇을 많이 보기도 했으니까요.
3730 하지만 지구표면의 98%는 평면이 아니라는 걸 명심해야 합니다. 움직이기
쉽게 평면이라면 좋지만, 울퉁불퉁한 산악지형이 대부분이라, 다리의 역할
이 그만큼 중요한 거죠..
3743 그렇다면 다리를 가진 로봇은 어떨까요, 여기서 핵심은, 로봇이 언제 균형
을 잡는 일이 필요한지를 감지할 수 있어야 한다는 점이죠. 3752 따라서
참고기준이 있어야 한다는 겁니다. 어떻게 그것이 가능할까요?..
3758 지금 빅토리아시대의 자이로(자이로스코프?)를 갖고 나오고 있는데, 이것이
균형감각을 잃는 순간을 로봇이 어떻게 감지하는지를 보여드릴 겁니다..
3807 지금 보는 이것은 자이로인데, 이 회전하는 커다란 바퀴에 모든 힘이 모아
지는 걸 볼 수 있을 겁니다. 3815 멋지게 줄을 벗겨 냈군요.. 3817 이제부
터 이 탁자를 움직일건데.. 여기 방향을 약간 돌리구요... 3825 자, 여러분
들 모두 원반(DISC)이 돌아가는 걸 자세히 살펴보시기 바랍니다. 3830 탁
자를 움직이는 데 따라서 원반은 실제로는 전혀 움직이지 않는 채로 회전하
게 되는데요, 이렇게 탁자를 움직여도 여전히 같은 형태로 도는 것 보이시
죠? 3844 지금 이렇게 탁자를 마구 돌리면서 움직이고 있는데도 말이죠..
3848 다시 제자리로 돌리죠..
3851 여기 사용된 원칙은, 물론 로봇에게도 적용될 수 있는데, 균형을 잃는 순간
이 언제인지를 감지하게 하는 거죠. 원반이 계속적으로 돌아가는 동안, 나
머지 로봇 다리의 움직임은, 언제 균형을 잃게 되는지와, 균형을 회복하기
위해 힘을 제공하는 요령을 알 수 있게 됩니다.
3911 물론 이런 특정한 원리를 아시모 같은 로봇의 다리에 활용할 수는 없습니
다. 3918 하지만, 우리는 이보다 더 작게 소형화된 것을 실제로 활용하고
있는데요, 이런 모양을 아주 작게 만들어 로봇다리에 활용해서, 균형을 잃
는 순간을 감지할 수 있게 하는 거죠..
3932 바로 이런 기본원칙을 적용해서, 로봇이 균형을 잃었을 때 그것을 감지하
고, 정확히 수정해서 걸을 수 있게 만드는 거죠. 3942 만약 로봇이 좀 더
빨리 움직이거나, 뛸 수 있게 하려면, 문제는 더 복잡해지죠. 3950 걷거나
뛰는 동작을 할 때, 사람의 경우는 효과적으로 앞으로 쓰러지는 동작을 하
거나 그것을 멈추는 동작이 가능합니다. 3958 이렇게 다시 앞으로 쓰러졌
다가는 멈추고, 또 다시 쓰러졌다가 멈추는 거죠.
4003 우리가 걷거나 달릴 때, 그것은 앞으로 쓰러지려는 몸을 통제하는 동작이라
고 보면 될 겁니다.
4010 그럼, 이런 기능을 어떻게 로봇에게 실현할까요? 이것을 설명하기 위해 흔
히 말하는 두다리 오리(bipedal duck) 라는 걸 보여 드리도록 하죠.
4022 지금 보시는 이것을 로봇의 다리로 한번 상상해 보세요. 자, 이 다리가 이
경사면을 내려가는데, 무슨 일이 일어날지 한번 볼까요?..
4036 다시 한번 해 보세요.../
4043 이 다리는 지금 자꾸 왼쪽으로 쏠리는 경향을 보이고 있죠? 영국제 다리라
그런가봐요. 오 이런, 발을 질질 끌다가 춤추는 듯 보이네요. 자, 다시 한번
해볼까요? 움직이는 게 쉽지 않죠?..
4058 네, 좋아요.. (앞으로 쓰러지는..)
4104 네, 수고했어요. 고마워요..
4109 여러분들은 방금 로봇을 걷고 달리게 하는데 어떤 문제가 발생하는지 봤을
겁니다. 4116 먼저, 한 다리에 균형을 잡고 다른 다리를 움직여 준다는 것
이 쉽지 않았죠. 아주 어려운 일이죠...
4123 하지만 다리란 것은 산악지형과 같이 불규칙한 지형을 옮겨 다니는데는 매
우 유용하죠. 심지어 화산지형까지도 말이죠...
4134 나사(NASA)에서는 단테라는 로봇을 개발했는데, 이 로봇은 알래스카의 화
산지대에서 작업하도록 만들어진 것입니다. 4142 물론 이 화산은 인간이
접근하기엔 매우 위험한 곳이죠. 4151 아마 저런 화산에 가려는 사람은 없
겠죠?..
4156 단테는 매우 느리게 움직이는데요, 그렇기 때문에 첫 번째 화산의 중심까지
도착하는데는 상당한 시간이 필요하죠.. 4205 바로 이런 목적으로 로봇이
활용되는 겁니다..
4209 이 로봇의 목적은 화산의 중심에서 연구를 위한 샘플을 수집해 오는 것이
죠. 실제로, 단테는 이 일을 성공적으로 수행해냈습니다. 4218 이 로봇에는
카메라가 장착돼 있어서, 지금 우리가 바로 그 실제탐사에서의 장면을 볼
수 있는 것입니다.
4229 그렇게 화산의 중심까지는 성공적으로 도달했지만, 귀환하는 과정에서 그만
불행한 사고가 발생하고 말았습니다.
4236 보시는 것처럼 동체가 뒤집어지는 바람에 도착지점에 귀환하는데 실패하고
말았던 거죠. 4243 이렇게 헬기로 구조해내야만 했습니다...
4249 단테에서 중요한 점은, 이것이 아시모 로봇처럼, 동력을 자체적으로 탑재하
고 있었다는 사실입니다. 4300 하지만, 둘 사이의 핵심적인 차이는 단테의
다리는 한 개도, 두 개도 아닌 네 개였다는 사실입니다. 4307 그걸 보면
이 로봇이 인간이나 움직여다니는 기계(hopping machine) 따위가 아니라,
곤충으로부터 영감을 얻은 것 같기도 합니다.. 4315 자, 그런 의미에서 여
러분들께 곤충을 보여드릴텐데요.. 4321 고맙습니다./
4323 잘 보이는지 모르겠는데, 여기 사마귀(mantis)들이 들어 있습니다.. 4330
이 사마귀를 스크린에 보여주시던가, 아니면 가까이에서 자세히 보면, 여기
이 곤충들은.. 물론 이 놈들이 만지는 건 그리 내키지 않으니까요.. 4340
여기 들어 있는 곤충들은 대개 다리를 6개 갖고 있습니다. 하지만 지네
(centipede)나 노래기(millipede)같은 놈들처럼, 다리가 수백 개도 넘는 곤
충들도 있죠. 그런 곤충들은 무수한 다리로 안정감을 유지할 수가 있죠.
4351 한번 꺼내 볼까요?.. 좀 징그럽지만... 4356 오, 이런!. 가만있어!..
4359 이런 건 정말 싫은데.. 아!!... 4406 미안하지만 가짜 사마귀였어요..
4410 이번엔 진짜를 던져볼까요?.. 4413 괜찮아요?.. 4418 다시 던져 주
시겠어요?.. 4423 고마워요..
4425 카메라에 비춰보면, 이건 물론 가짜 사마귀지만, 저 안에 있는 진짜는 도저
히 못 만지겠어요..
4435 이 사마귀는 다리가 여섯 갠데, 이것은 매우 유용한 숫자죠. 곤충들에게도
다리가 여섯이라는 건 상당한 안정성을 유지하는데 도움이 됩니다. 4444
이런 아이디어를 로봇개발에 활용하면, 두 다리로 균형을 잡는데 어려움을
겪지 않고도, 다리가 네 개, 혹은 여섯 개 달린 로봇을 좀 더 쉽게 만들 수
있을 겁니다. 4455 자, 이젠 다시 안 던질게요.. 걱정 마세요...
4459 이 녀석은 이름이 엘마인데, 다리가 여섯 개 짜리 로봇이죠..
4504 엘마는 곤충과 유사한 뇌와 신경구조를 갖고있죠. 따라서 각각의 다리는 약
간의 지능을 보유하고 있다는 뜻입니다.
4515 이렇게 들어보면.. 이쪽인가요? 4521 여섯 개의 다리가 각자의 역할에 따라
작동하는 게 보이는데요.. 4527 자, 보이죠.. 4530 어떤 순간에 봐도 3개
의 다리가 멈춰 있는 동안은, 나머지 3개의 다리는 움직이고 있다는 걸 알
수 있을 겁니다. 4536 따라서 삼발이(삼각대. tripod)형태를 만들면서 몸의
안정성을 최대한 유지하는 것이죠. 4543 바닥에 한번 내려놔 볼까요..
4547 자, 이제 앞으로 가죠.. 4555 지금 앞으로 나아가고 있는데요, 지면
에 항상 다아 있는 세 개의 다리가 안정성을 최대한 유지하게 되는 거죠.
그런 다음, 나머지 세 개의 다리를 움직여 앞으로 나아가고, 그 다리들이
정지하면 또 나머지 다리를 움직여 나아가는 셈이죠.
4608 이 로봇은 물론 이런 식 말고도 전진이 가능합니다. 각각의 다리를 다양한
방식으로 움직이면 되는데, 특히 장애물을 만날 경우는.. 4618 이렇게 장애
물을 한번 놔보죠.. 네, 됐네요.. 4624 로봇은 스스로 전면에 장애물이 있
다는 걸 감지하게 되죠. 4628 그러면, 장애물을 피해나갈 수 있도록 다리
의 움직임을 조절하게 되죠. 이 로봇이 장애물을 감지하는데는 고주파의 음
향탐지기가 사용됩니다..
4639 자, 다리를 다른 쪽으로 움직이면서 장애물을 피해 지나가려는 것이 보이시
죠? 그리고 장애물이 이렇게 사라지면.. 4648 자, 다시 전진하기 시작하
죠?..
4652 엘마는 스스로 걷는 법을 터득할 수 있는데요, 그러기 위해서는 약 12분
내지 15분 정도의 시간이 걸립니다. 자꾸 넘어지면서 결국은 똑바로 서서
걷게 되는 거죠. 4701 그 과정을 지금 여기서 다 보여드리기에는 소요시간
이 좀 길군요.. 그래서 지금은 한가지 동작형태만 보여드렸습니다..
4709 자, 이젠 엘마가 잠시 눈 좀 붙이도록 해주죠... 자, 엘마, 수고했어요.. 정
말 고마웠어요../
4724 자, 지금까지 우리는 다리가 여섯개 달린 로봇이 다리가 두 개인 로봇과는
다른 형태로 움직이는 모습을 살펴봤습니다.
4733 하지만, 우리가 휴머노이드 로봇을 만드는데 있어 가장 중요한 점은, 이미
한 두 번 언급한 적이 있었지만, 로봇에게 전력과 에너지를 공급하는 일입
니다.
4747 그렇다면 우리 인간은 어떻게 힘, 혹은 에너지를 얻게 될까요?..
4754 음식물을 섭취해서요? 물론 맞아요. 인간은 음식물로부터 에너지를 취하게
되죠. 그 점에서 내 뱃속의 에너지는 좀 과하지 않나 싶지만요..
4806 그럼 어느 정도의 에너지가 필요할까? 우리가 특정한 목적으로 로봇을 만
든다고 할 때, 로봇에게 어느 정도의 에너지를 공급해야할지 알아야만 할
것입니다. 4817 이렇게 조금 줄 것인가, 아니면 많은 양을 공급할 것인가
를 말이죠.
4821 인간은 어떻습니까? 우리가 햄버거를 먹는다고 할 때, 그것이 우리에게 제
공하는 에너지는 얼마나 될까요? 아마 알기 힘들 겁니다.
4829 그 점을 알아보기 위해 다시 지원자가 한 명 필요한데요? 4834 누가 나와
서 먹는 일을 좀 해주시겠어요?.. 4839 어디 봅시다.. 4840 여학생도 있
구... 4844 더 크게.. 더 크게.. 4847 저기 회색티셔츠를 입은 학생 나와보
세요.. 어서 나오세요.. 4850 잘 먹는 학생이었으면 좋겠네요..
4853 학생은 이름이 뭐죠?..(@ 내.. 이름은 순영이예요...) 그래요. 만나서 반가
워요.. 4902 자, 여기 맛있는 스폰지 케익이 있는데요.. 지금부터 마음에
드는 조각을 아무거나 골라서 먹어 보세요.. 4917 제일 큰 조각으로 고르
세요.. 4922 아주 맛있는 케익이예요.. 내 조수 피핀이 특별히 준비했거든
요.. 4928 좋아요.. 어서 먹어봐요..좋아요.. 그냥 맛있게 먹으면 되
요..4932 그래, 거기 서서요.. 4934 문제는 이 학생이 먹고 있는 스폰지케
익에서 어느 정도의 에너지를 섭취할 수 있을까 하는 겁니다. 이걸 먹고 힘
을 얼마나 쓸 수 있을까요?.. 4940 네, 계속 먹어요.. 4942 지금 내 조수
피핀이... 학생은 그거 다 먹어야해요.. 4945 여러분들은 자꾸 재촉하지 마
시구요.. 4949 여기 앞에 앉은 여자분들이 자꾸만 빨리 빨리 먹으라고 하
시네요.. 4953 괜찮으니까 천천히 먹어요.. 4958 자, 지금 피핀이.. 다른
스폰지케익 한 조각을 액화산소(liquid oxygen)에 담궜다 꺼냈는데요. 이것
은 스폰지케익에 들어있는 에너지를 매우 신속하게 소모시키는 역할을 하게
됩니다.. 5009 자, 지금부터 여기에 불을 붙여보면 이 스폰지케익 안에 포
함된 에너지의 양을 알게 될 겁니다. 5015 조금 물러서 주세요...5017 그
러니까 바로 이 에너지가 학생의 위장에 들어 있는 셈이죠.. 바로 학생의
뱃속에 말이죠.. (불을 붙이는..) 5028 지금 피핀이 하는 소리가.. 어, 붙었
네요.. 5033 자, 이제 스폰지 케익에 포함된 에너지가 빠져나가고 있습니
다.../
5039 이걸 보면서, 여러분들이 다음부터 음식을 먹을 때마다, 어느 정도의 에너
지가 소모되는지 가늠해볼 수 있을 겁니다... 피핀, 잘 했어요..
5049 지금 본 것은 에너지가 빠져나가는 모습이었는데요. 액화산소는 단지 에너
지의 소모를 신속하게 보여준 것뿐이라고 생각하세요.
5058 일반적으로 에너지는 열의 형태로 소모됩니다. 지금 학생이 아직도 먹고 있
는 스폰지 케익 말인데요.. 5108 좀 재촉하긴 해야 겠네요.. 빨리 먹으라고
안 하세요?..
5113 스폰지케익을 먹음으로써 얻어지는 에너지의 일부는 열의 형태로 소모되고,
일부는 화학에너지로 소모되기도 합니다. 5121 학생이 다리를 움직이거나
할 때, 그 에너지가 소비되게 되는 거죠..
5124 그렇다면 이 스폰지케익 한 조각에서 이 학생이 얻는 에너지는 얼마나 될까
요? 이 스폰지케익을 통해 이 학생은 대략 330 킬로줄(?)의 에너지를 취하
게 되는데, 그건 엄청난 양이죠.
5136 이 스폰지케익 한 조각을 먹음으로써, 여기 이 학생은 서울타워 입구에서
정상까지 올라갈 수 있을 만큼의 에너지를 얻을 수 있다는 뜻입니다.
5144 스폰지케익 한조각이면 충분한 거죠... 5149 이제, 학생은 서울타워에 올라
가도 좋아요.. 5152 물론 정상까지 올라갔다가 다시 내려오기 위해선 스폰
지케익 한조각이 더 필요하겠죠.. 5157 이 학생 엄마가 한 조각 더 사줘야
할텐데 말이죠... 5201 그래요.. 수고했어요.. 5205 좀 더 먹을래요?.. 싫
어요?..
5212 학생이 맛있게 먹었다면 좋겠네요.. 누구 먹고 싶은 분은 끝나고 드세요..
많이 있으니까..
5219 물론 로봇이 스폰지케익으로 에너지를 취할 수는 없겠죠.. 5223 로봇은 건
전지로 에너지를 공급받게 됩니다. 5226 바로 그 점이 문제인데, 보다시피
이런 건전지는 무게가 상당하기 때문이죠. 5231 따라서 로봇이 내장하고
다닐 수 있는 무게의 에너지가 필요합니다. 우리가 위장 속에 필요한 에너
지를 넣고 다니는 것처럼, 로봇도 에너지원을 가지고 다닐 수 있어야만 하
겠죠. 5245 만약 에너지를 내부에 넣고 다니는게 아니고, 외부에서 연결한
전선 같은 걸 통해 에너지를 공급해야 한다면, 로봇이 다니면서 선이 뒤엉
킬 우려가 생기는 것이 당연할 겁니다. 5257 바로 그런 이유들 때문에, 내
장형 에너지가 로봇에겐 더 바람직하다고 볼 수 있죠.
5302 피핀, 수고했어요..
5305 자, 이제 강연을 마무리하기 전에, 물론 강연과는 별개지만, 최근에 로봇그
리기대회가 있었는데요, 이 자리에서 그 대회 우승자를 여러분께 소개해드
리겠습니다. 5316 "내가 로봇을 만든다면" 이라는 제목의 대회였는데요,
'키스코'와 '창의와 탐구'가 주최한 대회였죠.. 5326 오늘 그 대회의 수상자
중 세 명이 나와 있는데요.. 자, 어디 한번 나와 보세요.. 자, 여러분들 박
수를 부탁합니다..
5342 자, 먼저 이창원 어린인데요, 맞아요? 네, 이창원어린이, 그림을 앞으로 보
여주세요.. 5349 이 로봇은 무슨 의미죠?..(설명하는 학생..)
5404 아주 특이한데요.. 5406 이 로봇의 특징은 뭔가요, 어떤 점이 특별하죠?../
5421 그렇군요,, 자, 모두 박수 부탁해요.. /
5426 내가 잡아줄까?..5428 그리고 다음은 김지은어린인데요.. 지은양이 그린 로
봇의 이름은 뭐죠?.../
5442 그런데 부엌용 로봇이라면서 바퀴가 달렸네요.. 그 이유는 뭐죠?..
5459 잘 했어요.. 정말 수고했어요.. /
5505 마지막으로 한 어린이가 더 있는데요...5507 유유정 어린이.. 5510 박수 주
셔야죠.. /
5515 유정이는 가장 나이가 많은 수상잔데요. 나이가 21살이라고 하네요.. 맞나
요? 21살인가요?.../
5527 아뇨.. 21살이라면서요.../
5532 이거 무슨 로봇을 그린 거죠?../
5537 아, 캠프 갈 때.. 놀러갈 때 필요한 물건은 여기 다 싣고, 또 태워서 데려다
주기도 하구요?.. 여기 텐트도 있나요?../
5548 텐트는 없다구요.. 이런.. 잘못 짚었네.. 하지만 걱정 말아요. 아주 일을 잘
하는 로봇일테니까.. 자, 수상한 어린이들 모두, 수고했어요.. 고마워요../
5605 방금 보신 로봇 그림은 아이들의 정말 놀라운 상상력을 보여줬다고 생각합
니다. 이 대회에는 이 밖에도 다른 아이들의 뛰어난 그림들도 많았을 겁니
다.
5615 이번 강연을 통해, 우리는 다리가 두 개, 네 개, 심지어 여섯 개나 달린 로
봇이 움직이는 모습을 살펴봤는데요.. 이들은 모두 인간뿐 아니라, 동물이
나 곤충의 특징에서 영감을 얻은 것들이었죠.
5628 그리고 우리는 손을 이용해 물건을 옮기는 일이 얼마나 어려운 부분인가 하
는 점도 배웠습니다. 앞서 보신 제프와 같은 마술사의 능숙한 손동작을 닮
은 로봇을 만드는 것은 우리에겐 아직도 상당히 어려운 과제가 아닐 수 없
습니다. 5643 하지만 실제생활에서 도움이 될만한 로봇을 만들기 위해서는
스스로 몸을 움직일 수 있는 건 물론이고, 주변 환경을 감지할 수도 있어야
만 합니다. 5652 인간에겐 5감이 있는데요, 그 중에서도 아마 시각이 가장
우월한 능력일 겁니다. 5658 물론 로봇도 그와 같은 5감을 가질 수 있죠.
게다가 인간이 가질 수 없는 추가적인 감각까지도 가질 수 있습니다. 5706
초감각을 가질 수 있는 게 바로 로봇입니다. 다음 강연에서는 로봇의 그런
초감각에 대해 한번 공부해 보기로 하죠... 감사합니다.. **//
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영국 런던의 중심가.
이 거리 한 편에, 영국 과학기술의 산실로
불리는 건물 하나가 서 있다.
# 왕립학회 외경~휘장(10초) 영국 왕립연구소 -
지난 200여년간, 수많은 학자들이
과학기술에 대한 연구를 거듭해온 곳이다.
# 내부 (22초) 이 왕립 연구소에서는
매년 크리스마스 즈음,
아주 특별한 행사 하나가 열린다.
영국의 젊은이들에게 최신 과학기술을
소개하는 크리스마스 강연이다.
이 강연에서는, 모든 강연자와 참석자들이
적극적으로 참여해 강연을 이끌어나간다.
# 지폐 (12초) 200년 가까운 전통을 자랑하는 이 강연은,
지폐에도 새겨져 있을 정도로,
이미 영국인들에게는 생활의 일부가 되었다.
# 흑백 자료사진 (31초) 크리스마스 강연의 주제는,
그 해에 새롭게 떠오르거나 각광받고 있는
과학 분야 중에서 선정된다.
그리고, 그 주제에 맞는 과학자들이
강연의 주인공으로 나서게 된다.
그 동안 강연자로 참석했던 사람들 중에는
노벨상을 수상한 사람도 있다.
그만큼 강연자로 나서려면, 실력과 명성을
인정받아야 한다.
# 연구실 내부 (24초) 강연을 위해 공작실도 따로 마련됐다.
이 곳에서 필요한 소품들을 따로 제작해
활용함으로써, 강연을 좀 더 흥미롭게
이끌어 나가고 있는 것이다.
# 강연 책임자 Int "크리스마스 강연은 1826년부터 이어져온
강의(...)많은 과학자들이 대부분 젊은 나이에
이 방송을 보고 고무되어서 과학자가 되었다고
말하기도 한다"
# 내부~케빈 워릭 교수 자료 (36초) 크리스마스 강연은, 지난 35년간
영국의 TV를 통해서도 방송돼 왔다.
지난해의 주제는 로봇 공학 -
이 주제의 강연자로 나선 사람은
영국 레딩대학의 케빈 워릭 교수였다.
이 저명한 로봇 공학자, 케빈워릭 교수가
처음으로 우리나라에서
유서깊은 크리스마스 강연을
펼쳐나가게 된다.
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0418 안녕... 오늘 강연에서 우리는 로봇의 세계로 들어가 보겠습니다..
0429 로봇이 어떤 일들을 해내고.. 어떻게 움직이는지.. 주변환경을 어떻게 감지
하고 나아가는지..
0441 심지어 로봇이 어떻게 생각하는지에 관해서도 알아보려고 합니다.
0446 하지만, 로봇은 많은 문제거리를 제기하기도 합니다.. 우리가 기대하는 로봇
의 역할은 무엇일까요.. 로봇이 어떤 결정을 내리기를 우리는 기대하고 있
을까요? 그리고 로봇이 사회에 미치는 영향은 어떤 걸 까요?...
0503 먼저, 휴머노이드로 오늘 우리의 모험을 시작해 볼까합니다.
0508 휴머노이드로봇은 각종 공상과학물을 통해 우리와 매우 친숙합니다.
0515 그 예로, 여기 아톰이 있구요.,. 그리고 태권브이로봇도 있군요..
0522 바로 이런 것들이 휴머노이드 로봇의 좋은 예라고 할 수 있죠. 우린 모두
이런 로봇들에 아주 친숙합니다.
0530 실제로, 로봇은 공상과학소설을 통해 처음으로 세상에 알려졌는데, 체코의
공상과학소설가인 카렐 차팩이 1920년 "Rossum's universal robot(만능로
봇)"이라는 희곡을 쓴 것이 최초였죠.
0546 당시 그는 체코어로 "로보타"라는 용어를 사용했는데, 이 용어는 원래 작업
장에서 노동하는 노예라는 뜻이었습니다.
0555 로봇학적인 측면에서, 그는 사상 최초로 인간의 형태를 한 금속로봇을 상상
해낸 것이었죠.
0602 그 이야기에서 휴머노이드로봇은 인간의 세상을 거의 정복하게 되지만, 로
봇들이 그 다음에 어떻게 할지 몰랐던 덕분에 이야기는 좋은 쪽으로 결말이
났죠.
0612 하지만 그건 역시 이야기 속의 로봇일 뿐입니다. 사실 저한테 로봇은 C3피
오나 터미네이터 이상의 중요한 의미를 갖고 있죠.
0623 로봇은 정말 폭넓은 의미들을 갖고 있으니까요. 이런 개인용 컴퓨터나, 혹
은 이동전화 같은 다양한 기계들, 심지어 거대한 비행기까지도 로봇의 종류
로 볼 수 있을 겁니다. 좀 더 광범위한 차원에서 로봇을 생각해 볼 수 있
죠.
0641 사실, 정확히 어디까지가 로봇이고 어디까지가 아닌지 구분하기는 쉽지 않
죠.
0646 그래서 오늘 우리는 먼저 휴머노이드로봇을 살펴보기로 하겠는데요, 지금부
터 한국 키스트에서 일하시는 오박사님의 미모트를 먼저 소개하도록 하겠습
니다... /
0701 오박사님.. 이쪽으로 나와 주시죠.. 설명을 좀 부탁합니다.. 제 통역기를 달
아 드릴께요.. 네, 박수 부탁합니다..
0714 네, 미모트란 이름은 어떻게 붙여진 거죠?../
# 오박사의 미모트 한국어 설명..
0738 미모트는 어떤 동작을 할 수 있나요?
# 대답
0919 미모트는 재주가 대단하다고 들었는데..
0925 한번 악수를 청해봐도 될까요.. /
# 오교수 얘기
1011 미모트가 이렇게 내 손을 잡은 느낌을 알 수 있나요?../
1028 그렇군요
1038 움직임의 속도는 어떤가요, 인간과 같은 속돈가요?../
1111 네, 그거 멋지군요.. 1113 그럼 앞으로 야구선수로 뛸 수도 있겠군요../
1120 그럼 멋질 거예요.. 1122 오박사님, 그리고 미모트, 나와주셔서 감사합니
다.
1134 손을 흔들어주겠니, 미모트.../
1141 여러분들은 공상과학소설에서 본 것처럼, 휴머노이드를 미래나 혹은 지금처
럼 현재에서만 만날 수 있는 것으로 생각할지 모릅니다. 과거엔 휴머노이드
란 것이 존재하지 않았으니까요.
1154 하지만 사실, 어떤 일정한 형태를 가진 휴머노이드 로봇을 처음으로 생각해
낸 건 지금으로부터 수 백년 전으로 거슬러 올라갑니다.
1203 인류가 최초로 로봇을 생각해낸 건, 자동장치(automaton)가 처음 소개된
당시로 거슬러 올라갈 수 있죠. 좀 이상한 예지만, 여기 보시는 건 물시계
입니다.
1213 남교수가 개발한 자동장치 형태의 물시계인데요,
1218 최근 이 물시계는 지난 수 백년간의 자동장치기술에 기초를 두고 새롭게 다
시 제작되었죠..
1227 일종의 로봇과 같은 형태인데, 남교수가 작업의 복잡성을 설명하고 있군
요..
1236 이 물시계는 원거리로부터 전달되는 물의 힘으로 작동하고 있죠. 그러니까
요즘의 수력발전과 같은 원리라고 보면 됩니다... /
1247 이렇게, 지난 수백년간의 자동장치 기계의 예는 정말 무수하게 많이 있습니
다..
1256 아직까지도 이런 기계 중에 몇 가지는 정기적으로 정상적인 작동을 하고 있
기도 하구요.. 1301 이것을 한 예로 볼 수 있는데요, 실제로 최근 한국에도
이런 예가 있습니다.
1308 한국 최초의 휴머노이드 로봇으로, 다리가 두 개가 아닌 네 개나 달린 로봇
입니다. 한국 키스트의 김문상 교수가 개발한 센토(centaur)로봇입니다.
1323 이 로봇은, 인간의 머리와 상체모양을 하고 있지만, 다리는 말처럼 네 개를
갖고 있습니다.,
1332 다리가 네 개니까 안정성은 더 좋을 거구요.. 보다시피 머리부분은 인간과
닮은꼴을 하고 있습니다..
1338 이제부터 현재, 인류 최고 기술 수준의 휴머노이드를 보시게 될텐데요..
1344 바로 혼다가 개발한 아시모라는 로봇입니다..
1349 아시모는 보통 아이들 키 정도의 크기로, 신장은 120cm정도고, 몸무게는
43kg 정돕니다. 아시모는 8자 형태(figure of eight)의 걸음도 가능하구요,
1404 방금 만났던 미모트처럼 악수도 할 수 있습니다.
1412 매우 다양한 방식으로 걸을 수도 있죠...
1420 목소리도 갖고 있습니다.
1423 두 다리로 정말 안정적으로 균형을 잡을 수도 있구요...
1430 춤도 출 수 있습니다..
1440 바로 몇주 전에 아시모와 즐겁게 춤을 추기도 했었죠.
1447 아시모가 춤추는 건 나보다 훨씬 낫더군요.. /
1458 아시모는 눈에 카메라가 장착돼 있어서 다양한 속도를 감지할 수가 있습니
다.
1505 보시다시피 아시모는 인간과 매우 닮은꼴을 하고 있는데, 엄밀히 말하자면,
이것이 전형적인 휴머노이드 로봇입니다.
1513 먼저 봤던 물시계나 여타의 자동장치와 이런 로봇은 상당한 거리가 있는 게
사실입니다.
1522 사실 아시모나 미모트같은 로봇이 탄생하기까지 정말 오랜 시간이 걸린 것
으로 보입니다. 그렇다면 우린 어떤 식으로 로봇의 발달단계를 거쳤을까요?
1530 전체를 개괄하는 대신, 몸통을 따로 떼어서, 각각의 부분을 한번 살펴보도
록 하죠..
1536 먼저, 팔을 한번 살펴보도록 합시다. 이제부터 여러분들 모두 함께 해보세
요.
1544 팔을 앞으로 쭉 뻗어서 팔꿈치를 절대 구부리지 말고 그대로 있어보세요.
1549 자, 모두 한번 해보세요.. 자, 어서요.. 모두들 해보세요..
1556 한사람도 빠지지 말고.. 카메라맨들도 따라 해보세요..
1600 이 팔을 절대 구부리지 말고, 그리고 반대쪽 팔도 사용하지 말고, 1607 각
자의 코를 한번 만져보세요.. (웃음).. 1613 할 수 있는 사람 있어요?,
1615 그럼 이번에는 그 팔로 옆 사람의 코를 한번 만져보세요.. 1619 됐어요..
네네, 그 정도면 충분해요.. 1625 정말 고맙습니다.. 1627 우리는 여기서..
네, 그만 됐어요, 옆사람 그만 치시구요..1633 여기서 내가 보여주고 싶었
던 것은, 인간 팔의 움직임을 모델화하는 일이 얼마나 중요한가 하는 점입
니다.
1639 그러니까 로봇의 팔을 만드는데 있어서 중요한 점은, 인간처럼 이렇게 팔을
구부려 움직이는 것이란 점입니다.
1646 우리는 미모트와 아시모의 팔이 구부러지는 것을 살펴봤는데, 그건 정말 중
요한 점이죠.
1652 그럼 그걸 어떻게 실현할까요? 팔을 구부리는데 기본원칙은 어떤 걸까요?..
1657 누가 한번 앞으로 나와 주시겠어요... 1702 누가 나오시겠어요?,, 1705 네,
이쪽으로 나와 주세요..
1708 자, 이제부터 학생이 할 일은.. 이름이 뭐죠?
1713 강인이예요...
1716 예쁜 이름이네요..자, 지금부터 살펴볼 것은... 1719 이건 매우 단순한 형
태의 팔입니다. 물론 구부러지구요. 1724 여기 이 줄(strings)은 인간 팔의
힘줄과 같은 역할을 하는데, 우리 팔에는 이런 줄들이 있어서 팔의 근육을
당겨 손가락을 움직이구요, 더 중요한 것은, 팔을 구부리는 역할을 하게 된
다는 겁니다.
1739 여기 지금 작은 디스크들이 있는데, 이것들을 움직여서 이 줄(strings)들이
팔의 근육을 구부릴 수 있게 한번 해보죠. 팔을 흔들게 해도 좋구요..
1751 별로 쉽진 않을 거예요.. 1753 이런, 바로 해버리네.. 마술은 아닌데..
1802 네, 정말 멋지게 잘 했어요.. 1808 이렇게 로봇의 팔을 이리저리 움직이게
하려면, 바로 이런 장치가 필요합니다. 근육을 작동시키는 이런 힘줄과 같
은 것이 필요하죠. 물론 이것이 인간 팔의 그것과 똑같다고는 볼 수 없을
겁니다. 1821 하지만 이런 식으로 로봇 팔을 움직일 수가 있다는 거죠.. 학
생, 정말 수고했어요.. 고마워요..
1833 지금 팔의 움직임을 봤는데, 이제 우리는 로봇을 만드는 데 있어서 이런 기
본적인 움직임들이 얼마나 중요한지를 알게 됐습니다.
1842 그리고 그 팔의 끝에 달려 있는 게 바로 이런 손입니다.
1846 이 손가락을 움직이는 건 그보다 훨씬 더 어려운 일입니다. 그만큼 손가락
의 움직임이란 정교하기 때문이죠.
1852 자, 이제 제프라는 마술사가 몇 가지 재주를 여러분께 보여드리겠습니다...
# 마술 공연..
2216 고맙습니다.. 내 손도 사라지게 할 수 있을지 모르겠군요..
2219 이런 기술을 익히는데 얼마나 걸렸죠?...(@ 한 3년 정도...).
2225 놀랍군요.. 네, 감사합니다../
2233 우린 지금 막 정말 정교하고 놀라운, 우리가 상상조차 하기 힘든 그런 손의
움직임을 경험해 봤습니다..
2245 인간의 손으로 이런 것들이 가능한데, 과연 로봇의 손으로는 어떤 일들을
해낼 수 있을까요? 2249 왜냐면 우리가 인간을 닮은 휴머노이드로봇을 만
들기 위해서는.. 카드놀이 하시게요?.. 2255 정말 카드를 능란하게 다루는
분이죠?.. 2259 우리가 이런 손의 움직임이 가능한 로봇을 만들려면, 엄지
손가락과 다른 손가락들의 모양은 물론이고, 이런 능숙한 움직임도 가능해
야만 합니다..
2310 지금 여기 나와 있는 것은 사이브핸드(로봇손)인데요, 인간처럼 손가락 네
개와 엄지대신, 손가락 세 개와 엄지를 가진 로봇입니다.
2319 이 로봇은 움직임이 연속적으로 프로그램돼있습니다. 2323 아까 우리는 단
순한 형태로 된, 팔의 힘줄과 같은 줄(strings)을 봤는데, 이것은 팔의 힘줄
하고 비슷한 형태의 전선이 내장돼 있습니다. 2333 하지만 우리 인간의 피
부와는 다르게 표면은 보는 것처럼 금속으로 덮여져 있습니다. 혹은 플라스
틱을 사용하기도 하는데 이것은 인간의 피부와는 분명 다르죠.
2343 이 사이브핸드(로봇손)는 손가락에 힘을 측정하는 장치를 갖고 있는데, 물
체에 어느 정도의 힘을 가할지를 이 장치가 알려주게 됩니다. 2353 이렇게
손가락으로 자신의 손바닥을 누르게 되면, 여러분은 누르는 손가락 마디에
어느 정도의 힘이 가해지는지를 알 수 있습니다. 손가락 관절에 어느 정도
의 힘이 작용하는지 느껴진다는 뜻입니다. 2408 사이브핸드도 마찬가지죠.
2410 이렇게 작은 공을 손에 쥐게 하면.. 보세요..
2415 자, 사이브핸드, 공을 놓으세요..자, 보세요.. 말 참 잘 듣죠?... 좋아요...
수고했어요..(박수)/
2429 아까 본 마술사의 손과 사이브핸드의 손(로봇의 손)을 비교해보면 상당한
차이가 있는 걸 알 수 있습니다. 현재까진 로봇 손의 기능은 극히 제한적이
죠.
2439 하지만 이런 제한적인 기능으로도 로봇 손은 산업현장에서 충분히 유용하게
쓰일 수 있습니다. 2447 여기 그 예를 보여드리겠는데.. 2450 다시 한번
혼다가 개발한 로봇을 보시겠습니다..
2453 이것은 P3로봇으로, 먼저 본 아시모의 전신 모델이죠..
2501 이 로봇은 단지 두 세 개의 손가락만으로 고안됐는데요. 2505 하지만 그
두 세 개의 손가락으로도 손수레(handcart)를 밀거나, 문을 여는 등의 동
작이 충분히 가능하죠..
2512 문을 여는 동작은 건물의 내부로 들어가는데 매우 중요한 기능이기도 합니
다.
2529 보신 것처럼, 아주 단순한 형태의 손만 가지고도 문이나 각종 기계들을 작
동하는데는 상당히 효과적으로 쓰일 수 있습니다. 2539 하지만 이들이 인
간의 손과 똑같아지기 위해서는 아직도 멀었죠, 2542 우리 인간의 손은 1
평방센티미터당 100개의 센서를 갖고 있습니다. 이 센서들을 통해 엄청난
정보가 우리 뇌로 전달되는 셈이죠. 2554 우리는 아까 마술사를 통해 그런
정보들이 얼마나 훌륭하게 사용됐는지 알 수 있었습니다. 2559 만약 우리
가 그런 인간 손의 움직임을 똑같이 모방해내려면, 똑같은 방식으로, 정말
엄청난 양의 감각정보들이 필요할 것입니다.
2610 앞서 봤듯이 사이브핸드(로봇손)는 움직임이 자체적으로 연속 프로그래밍
되어있죠. 2617 하지만 그런 정도의 기술로도 충분히 다양한 과제들, 때로
는 매우 복잡한 과제들까지도 수행이 가능합니다..
2627 지금 여기 뒤에 준비하고 있는 로봇은 ITX(?)라는 산업용 로봇인데, 산업분
야에서 실제로 활용되고 있는 전형적인 로봇의 형태라고 보면 됩니다.
2638 이것은 <하노이 타워>라는 과제인데요, 아시는 분이 있는지 모르겠지만,
차근차근 설명 드리죠..
2645 여기 세 개의 위치가 정해져 있고, 여기 '하노이타워'로 불리는 탑이 있습니
다. 2652 이것은 네 개의 원반으로 돼 있는데요, 그 크기는 아래로 갈수록
점차 커지고, 따라서 맨 밑의 원반이 가장 크겠죠.. 2701 여기서 수행할 과
제는 이 타워를 세 번째 위치로 모두 이동시키는 것인데요.. 한번에 한 개
씩만 움직일 수가 있습니다. 2711 그러니까 이런 식으로 이동시킬 수 있겠
죠.. 2715 단, 크기가 작은 원반은 반드시 그보다 큰 원반 위에 놓여져야
합니다. 이런 식으로 큰 원반을, 더 작은 원반 위에 놓을 수는 없다는 뜻이
죠. 2724 그러니까 이들 원반을 하나씩 움직여 가면서 이쪽에서 저쪽으로
탑을 이동시키는데, 한번에 하나씩밖에는 움직일 수가 없다는 거죠. 2734
바로 여기 이 로봇이 그 과제를 수행해 보일 겁니다...
2739 지금 이 로봇이 과제를 시작할 수 있도록 원반을 건네주게 되는데요..
2744 모든 과정들이 천천히 이루어지도록 했으니까, 잘 보실 수 있을 겁니
다. 2748 로봇은 일단 원반들을 시작 위치에 가져다 놓고, 자신의 과제를
본격적으로 수행하게 될 겁니다. 2756 기본적으로 이 로봇은 이런 과제를
수행하도록 프로그램이 돼있는데요, 만일 이런 것을 처음 본다면, 생각처럼
이 과정이 쉽지는 않다는 걸 명심하길 바랍니다. 2805 하지만 이런 걸 전
에 본 적이 있고, 프로그램 로봇에 대한 지식이 약간이라도 있다면, 로봇이
어떻게 단계적으로 과제를 수행하는지 잘 이해할 수 있을 겁니다.
2816 제일 큰 원반을 주고 시작지점에 놓도록 해보죠.. 2826 자.. 지금 하고 있
는 건 로봇의 준비작업인데요.. 2830 전에 이런 걸 해 본 경험이 없는 사
람 중에서, 이 로봇하고 한번 겨뤄 보고 싶은 학생이 있으면, 한번 나와서
같이 해보겠어요? 2843 이미 해 본 사람이라면 너무 싱겁게 해치워 버릴
테니까요, 그러니까 처음 해보는 사람이 좋겠어요...
2853 목소리들 커서 좋군요.. 자, 저기 한 학생이 나오는군요..
2858 자, 저기 시작점에 서 주시겠어요?.. 좋아요..
2903 자, 어떻게 하는 건지는 알겠죠?
2906 네, 좋아요.. 이름이 뭐죠? (@ 제이링(?)이요...)
2909 제이링군.. 만나서 반가워요..2911 자, 그럼 앉아볼까요. 자, 이제 로봇도
준비가 됐구요.. 2916 여러분들, 누가 이길 것 같아요?, 로봇하고 사람 중
에서요... 2922 사람이요?.. 2925 잠깐 잠깐... 2928 준비됐죠? 자, 준비
시작!, 시작해요.. /
2943 전에 해 본적이 없다면 생각처럼 그리 쉽지는 않을걸요...
2950 걱정 말아요.. 로봇도 지금 천천히 생각하면서 하고 있으니까요... (웃음)..
3009 거의 다 돼가고 있어요,,,.
3017 이거 정말 재미있는 경기로군요...
3022 나도 누가 이길지 짐작이 안 가는 데요..
3024 긴장하지 말구요,.. 지금 정말 잘 하고 있어요... 3029 아마도요.. 아뇨, 아
뇨, 한번에 하나씩만 움직이세요..
3046 괜찮아요.. 로봇도 지금 느긋하게 하고 있으니까요..
3101 네.. 좋아요...
3105 로봇도 원반 전체를 이제 겨우 한번 이동시켰으니까.. 시간은 충분해요.. /
3115 잠깐.. 하나 가르쳐 줄께요.. 여기 이걸 끝의 꺼에 놔야죠.. 제일 큰 거 말
이예요..
3152 이거 정말 재밌는데요.../
3203 아무래도 로봇쪽에 돈을 거는 게 낫겠네요..../
3226 오, 이런... 정말 잘 했어요.. 수고했어요... 자, 박수 좀 부탁합니다..
3240 보다시피 이것은 인간으로서도 매우 하기 힘든 과제죠. 더구나 이렇게 많은
관중들이 지켜보는 가운데서 해 낸다는 건 더더욱 어려운 일일 겁니다.
3250 여기서 중요한 사실은 아마도 로봇이 지금 나왔던 학생처럼 심리적으로 긴
장하지 않았을 거라는 점입니다. 3257 거기엔 엄청난 차이가 있을 수 있
죠. 만약, 아까 도전했던 학생이 다시 이걸 연습할 수 있다면, 아마도 두
세 번째 도전에서는 과제를 재빨리 수행할 수 있을 겁니다. 그 때는 로봇을
손쉽게 이길 수 있겠죠. 학생은 거의 과제의 성공단계에 도달했었기 때문이
죠.
3314 하지만 인간과 로봇 사이에는 많은 차이가 존재하죠. 인간은 특정한 과제를
서너 번 반복하게 되면, 대개는 그 일에 싫증을 느끼게 됩니다. 그걸 그만
두고 다른 걸 하고싶어 하죠. 3328 아무리 반복해도 똑같은 일이기 때문이
죠. 3332 반면에, 로봇은 얼마든지 그 일을 계속할 수가 있죠. 그리고 절대
인간처럼 싫증을 느끼는 일도 없어서, 똑같은 과제를 지속적으로 수행할 수
가 있습니다. 여러 산업 분야에서 바로 그런 점이 유용하게 활용될 수가 있
는 거죠.
3350 현재 다양한 산업현장에서 로봇손이 활용되고 있는데요.. 3356 이것은 소
형 로봇손이 인간게놈프로젝트에서 DNA배열작업(sequencing)을 하는 장
면입니다. 3405 이들은 실험실 보조원들보다 훨씬 효율적인데요, 쉬지 않
고 작업할 수 있고, 정확성이 뛰어나다는 점에서 그렇다고 볼 수 있습니다.
3414 우주비행선에서 쓰이는 긴 로봇팔도 예로 들 수 있습니다. 인간의 팔
을 대신해 로봇의 긴 팔을 활용하는 것이죠...
3425 아마도 산업현장에서 쓰이는 로봇의 가장 보편적인 예는, 생산라인에서 단
조로운 작업을 수행하는 로봇을 들 수 있을 겁니다. 용접(welding)이나 도
색작업 같은 것 말이죠.. 3435 중요한 점은, 로봇이 하루 24시간, 일주일
내내 이런 반복적인 작업을 계속할 수 있다는 것입니다. 처음 설치비를 제
외하고는 관리비용이 크게 부담스럽지 않기 때문에, 사람을 두는 편보다 훨
씬 적은 관리비가 소용된다고 볼 수 있죠.. 3453 이렇게 인간 몸의 일부인
팔과 손의 기능을 여러가지 형태로 살펴보았는데요, 이와 관련해 인간에게
는 더 중요한 요소가 있습니다. 그것은 인간이 여기저기 움직여 다닌다는
점이죠. 인간에게는 다리가 있거든요.
3507 만약 여기저기 움직여 다니는 로봇을 만든다고 하면, 다리는 과연 몇 개나
필요할까요?
3514 아마도 1개의 다리도 가능할지 모르겠군요. 반드시 두 개일 필요는 없죠.
3519 바로 여러분들에게 이런 점과 그 문제점들을 보여드리기 위해서...
3524 이거 난 못해요.. 당신이 한번 해볼래요?... 3530 이걸 한번 해 보고
싶은 지원자 없나요?.. 3535 아, 저기 어린 여학생이 하나 있네요.. 한번
시켜보죠... 3541 이 학생이 잘 했으면 좋겠네요.. (걸어나오고..) 3545 이
학생이 잘못하면 내가 대신 보여줘야 하는데, 그러긴 싫거든요.../
3552 어서와요.. 이름이 뭐죠?.. (@ 3440 제 이름은 가은이예요...) 3556 가은..
그래요 예쁜 이름이네요..3559 자, 이제 가은학생이 시범을 보이겠습니다..
자, 어서 올라타봐요.. 3603 할 수 있나 어디 한번... 3610 잘했어요.. 그
정도면.. 다시 한번 해봐요.. 계속해요.. 3615 이렇게 우리는 다리가 하나
뿐인 로봇을 만들 수도 있겠지만, 거기엔 큰 문제가 있죠. 사람들 역시 균
형을 잡으려면.. (뒤로 넘어지는 아이..) 3624 오, 괜찮아요, 계속해요...
3628 이렇게 한 다리로 움직인다면, 균형을 잡는 일조차 힘들죠. 그냥 가
만히 서 있으려고만 해도 계속 움직여 줘야만 하니까요. 정말 힘든 일이
죠.. 3640 보기는 쉬워도 만만치 않은 일이죠...3642 한번만 더 해 볼래
요?.. 3651 수고했어요.. 정말 잘 해줬어요... 고마워요../
3656 이제 당신이 한번 해 볼래요?.. 3700 싫어요?, 그럼 그만두세요.. 3703 수
줍어서.. 3704 도와줘서 고마워요..
3708 이렇게 계속 뛰어줄 경우, 체내의 에너지 소모는 대단하죠. 만약 그런 로봇
을 만들 경우는 그 에너지를 공급하기 위해 많은 경비가 소요될 것이 분명
합니다.
3721 그렇다면 다리 말고 바퀴를 사용할 수 있을지도 모르겠군요.. 실제로 이리
저리 움직이는데 바퀴를 사용하는 로봇을 많이 보기도 했으니까요.
3730 하지만 지구표면의 98%는 평면이 아니라는 걸 명심해야 합니다. 움직이기
쉽게 평면이라면 좋지만, 울퉁불퉁한 산악지형이 대부분이라, 다리의 역할
이 그만큼 중요한 거죠..
3743 그렇다면 다리를 가진 로봇은 어떨까요, 여기서 핵심은, 로봇이 언제 균형
을 잡는 일이 필요한지를 감지할 수 있어야 한다는 점이죠. 3752 따라서
참고기준이 있어야 한다는 겁니다. 어떻게 그것이 가능할까요?..
3758 지금 빅토리아시대의 자이로(자이로스코프?)를 갖고 나오고 있는데, 이것이
균형감각을 잃는 순간을 로봇이 어떻게 감지하는지를 보여드릴 겁니다..
3807 지금 보는 이것은 자이로인데, 이 회전하는 커다란 바퀴에 모든 힘이 모아
지는 걸 볼 수 있을 겁니다. 3815 멋지게 줄을 벗겨 냈군요.. 3817 이제부
터 이 탁자를 움직일건데.. 여기 방향을 약간 돌리구요... 3825 자, 여러분
들 모두 원반(DISC)이 돌아가는 걸 자세히 살펴보시기 바랍니다. 3830 탁
자를 움직이는 데 따라서 원반은 실제로는 전혀 움직이지 않는 채로 회전하
게 되는데요, 이렇게 탁자를 움직여도 여전히 같은 형태로 도는 것 보이시
죠? 3844 지금 이렇게 탁자를 마구 돌리면서 움직이고 있는데도 말이죠..
3848 다시 제자리로 돌리죠..
3851 여기 사용된 원칙은, 물론 로봇에게도 적용될 수 있는데, 균형을 잃는 순간
이 언제인지를 감지하게 하는 거죠. 원반이 계속적으로 돌아가는 동안, 나
머지 로봇 다리의 움직임은, 언제 균형을 잃게 되는지와, 균형을 회복하기
위해 힘을 제공하는 요령을 알 수 있게 됩니다.
3911 물론 이런 특정한 원리를 아시모 같은 로봇의 다리에 활용할 수는 없습니
다. 3918 하지만, 우리는 이보다 더 작게 소형화된 것을 실제로 활용하고
있는데요, 이런 모양을 아주 작게 만들어 로봇다리에 활용해서, 균형을 잃
는 순간을 감지할 수 있게 하는 거죠..
3932 바로 이런 기본원칙을 적용해서, 로봇이 균형을 잃었을 때 그것을 감지하
고, 정확히 수정해서 걸을 수 있게 만드는 거죠. 3942 만약 로봇이 좀 더
빨리 움직이거나, 뛸 수 있게 하려면, 문제는 더 복잡해지죠. 3950 걷거나
뛰는 동작을 할 때, 사람의 경우는 효과적으로 앞으로 쓰러지는 동작을 하
거나 그것을 멈추는 동작이 가능합니다. 3958 이렇게 다시 앞으로 쓰러졌
다가는 멈추고, 또 다시 쓰러졌다가 멈추는 거죠.
4003 우리가 걷거나 달릴 때, 그것은 앞으로 쓰러지려는 몸을 통제하는 동작이라
고 보면 될 겁니다.
4010 그럼, 이런 기능을 어떻게 로봇에게 실현할까요? 이것을 설명하기 위해 흔
히 말하는 두다리 오리(bipedal duck) 라는 걸 보여 드리도록 하죠.
4022 지금 보시는 이것을 로봇의 다리로 한번 상상해 보세요. 자, 이 다리가 이
경사면을 내려가는데, 무슨 일이 일어날지 한번 볼까요?..
4036 다시 한번 해 보세요.../
4043 이 다리는 지금 자꾸 왼쪽으로 쏠리는 경향을 보이고 있죠? 영국제 다리라
그런가봐요. 오 이런, 발을 질질 끌다가 춤추는 듯 보이네요. 자, 다시 한번
해볼까요? 움직이는 게 쉽지 않죠?..
4058 네, 좋아요.. (앞으로 쓰러지는..)
4104 네, 수고했어요. 고마워요..
4109 여러분들은 방금 로봇을 걷고 달리게 하는데 어떤 문제가 발생하는지 봤을
겁니다. 4116 먼저, 한 다리에 균형을 잡고 다른 다리를 움직여 준다는 것
이 쉽지 않았죠. 아주 어려운 일이죠...
4123 하지만 다리란 것은 산악지형과 같이 불규칙한 지형을 옮겨 다니는데는 매
우 유용하죠. 심지어 화산지형까지도 말이죠...
4134 나사(NASA)에서는 단테라는 로봇을 개발했는데, 이 로봇은 알래스카의 화
산지대에서 작업하도록 만들어진 것입니다. 4142 물론 이 화산은 인간이
접근하기엔 매우 위험한 곳이죠. 4151 아마 저런 화산에 가려는 사람은 없
겠죠?..
4156 단테는 매우 느리게 움직이는데요, 그렇기 때문에 첫 번째 화산의 중심까지
도착하는데는 상당한 시간이 필요하죠.. 4205 바로 이런 목적으로 로봇이
활용되는 겁니다..
4209 이 로봇의 목적은 화산의 중심에서 연구를 위한 샘플을 수집해 오는 것이
죠. 실제로, 단테는 이 일을 성공적으로 수행해냈습니다. 4218 이 로봇에는
카메라가 장착돼 있어서, 지금 우리가 바로 그 실제탐사에서의 장면을 볼
수 있는 것입니다.
4229 그렇게 화산의 중심까지는 성공적으로 도달했지만, 귀환하는 과정에서 그만
불행한 사고가 발생하고 말았습니다.
4236 보시는 것처럼 동체가 뒤집어지는 바람에 도착지점에 귀환하는데 실패하고
말았던 거죠. 4243 이렇게 헬기로 구조해내야만 했습니다...
4249 단테에서 중요한 점은, 이것이 아시모 로봇처럼, 동력을 자체적으로 탑재하
고 있었다는 사실입니다. 4300 하지만, 둘 사이의 핵심적인 차이는 단테의
다리는 한 개도, 두 개도 아닌 네 개였다는 사실입니다. 4307 그걸 보면
이 로봇이 인간이나 움직여다니는 기계(hopping machine) 따위가 아니라,
곤충으로부터 영감을 얻은 것 같기도 합니다.. 4315 자, 그런 의미에서 여
러분들께 곤충을 보여드릴텐데요.. 4321 고맙습니다./
4323 잘 보이는지 모르겠는데, 여기 사마귀(mantis)들이 들어 있습니다.. 4330
이 사마귀를 스크린에 보여주시던가, 아니면 가까이에서 자세히 보면, 여기
이 곤충들은.. 물론 이 놈들이 만지는 건 그리 내키지 않으니까요.. 4340
여기 들어 있는 곤충들은 대개 다리를 6개 갖고 있습니다. 하지만 지네
(centipede)나 노래기(millipede)같은 놈들처럼, 다리가 수백 개도 넘는 곤
충들도 있죠. 그런 곤충들은 무수한 다리로 안정감을 유지할 수가 있죠.
4351 한번 꺼내 볼까요?.. 좀 징그럽지만... 4356 오, 이런!. 가만있어!..
4359 이런 건 정말 싫은데.. 아!!... 4406 미안하지만 가짜 사마귀였어요..
4410 이번엔 진짜를 던져볼까요?.. 4413 괜찮아요?.. 4418 다시 던져 주
시겠어요?.. 4423 고마워요..
4425 카메라에 비춰보면, 이건 물론 가짜 사마귀지만, 저 안에 있는 진짜는 도저
히 못 만지겠어요..
4435 이 사마귀는 다리가 여섯 갠데, 이것은 매우 유용한 숫자죠. 곤충들에게도
다리가 여섯이라는 건 상당한 안정성을 유지하는데 도움이 됩니다. 4444
이런 아이디어를 로봇개발에 활용하면, 두 다리로 균형을 잡는데 어려움을
겪지 않고도, 다리가 네 개, 혹은 여섯 개 달린 로봇을 좀 더 쉽게 만들 수
있을 겁니다. 4455 자, 이젠 다시 안 던질게요.. 걱정 마세요...
4459 이 녀석은 이름이 엘마인데, 다리가 여섯 개 짜리 로봇이죠..
4504 엘마는 곤충과 유사한 뇌와 신경구조를 갖고있죠. 따라서 각각의 다리는 약
간의 지능을 보유하고 있다는 뜻입니다.
4515 이렇게 들어보면.. 이쪽인가요? 4521 여섯 개의 다리가 각자의 역할에 따라
작동하는 게 보이는데요.. 4527 자, 보이죠.. 4530 어떤 순간에 봐도 3개
의 다리가 멈춰 있는 동안은, 나머지 3개의 다리는 움직이고 있다는 걸 알
수 있을 겁니다. 4536 따라서 삼발이(삼각대. tripod)형태를 만들면서 몸의
안정성을 최대한 유지하는 것이죠. 4543 바닥에 한번 내려놔 볼까요..
4547 자, 이제 앞으로 가죠.. 4555 지금 앞으로 나아가고 있는데요, 지면
에 항상 다아 있는 세 개의 다리가 안정성을 최대한 유지하게 되는 거죠.
그런 다음, 나머지 세 개의 다리를 움직여 앞으로 나아가고, 그 다리들이
정지하면 또 나머지 다리를 움직여 나아가는 셈이죠.
4608 이 로봇은 물론 이런 식 말고도 전진이 가능합니다. 각각의 다리를 다양한
방식으로 움직이면 되는데, 특히 장애물을 만날 경우는.. 4618 이렇게 장애
물을 한번 놔보죠.. 네, 됐네요.. 4624 로봇은 스스로 전면에 장애물이 있
다는 걸 감지하게 되죠. 4628 그러면, 장애물을 피해나갈 수 있도록 다리
의 움직임을 조절하게 되죠. 이 로봇이 장애물을 감지하는데는 고주파의 음
향탐지기가 사용됩니다..
4639 자, 다리를 다른 쪽으로 움직이면서 장애물을 피해 지나가려는 것이 보이시
죠? 그리고 장애물이 이렇게 사라지면.. 4648 자, 다시 전진하기 시작하
죠?..
4652 엘마는 스스로 걷는 법을 터득할 수 있는데요, 그러기 위해서는 약 12분
내지 15분 정도의 시간이 걸립니다. 자꾸 넘어지면서 결국은 똑바로 서서
걷게 되는 거죠. 4701 그 과정을 지금 여기서 다 보여드리기에는 소요시간
이 좀 길군요.. 그래서 지금은 한가지 동작형태만 보여드렸습니다..
4709 자, 이젠 엘마가 잠시 눈 좀 붙이도록 해주죠... 자, 엘마, 수고했어요.. 정
말 고마웠어요../
4724 자, 지금까지 우리는 다리가 여섯개 달린 로봇이 다리가 두 개인 로봇과는
다른 형태로 움직이는 모습을 살펴봤습니다.
4733 하지만, 우리가 휴머노이드 로봇을 만드는데 있어 가장 중요한 점은, 이미
한 두 번 언급한 적이 있었지만, 로봇에게 전력과 에너지를 공급하는 일입
니다.
4747 그렇다면 우리 인간은 어떻게 힘, 혹은 에너지를 얻게 될까요?..
4754 음식물을 섭취해서요? 물론 맞아요. 인간은 음식물로부터 에너지를 취하게
되죠. 그 점에서 내 뱃속의 에너지는 좀 과하지 않나 싶지만요..
4806 그럼 어느 정도의 에너지가 필요할까? 우리가 특정한 목적으로 로봇을 만
든다고 할 때, 로봇에게 어느 정도의 에너지를 공급해야할지 알아야만 할
것입니다. 4817 이렇게 조금 줄 것인가, 아니면 많은 양을 공급할 것인가
를 말이죠.
4821 인간은 어떻습니까? 우리가 햄버거를 먹는다고 할 때, 그것이 우리에게 제
공하는 에너지는 얼마나 될까요? 아마 알기 힘들 겁니다.
4829 그 점을 알아보기 위해 다시 지원자가 한 명 필요한데요? 4834 누가 나와
서 먹는 일을 좀 해주시겠어요?.. 4839 어디 봅시다.. 4840 여학생도 있
구... 4844 더 크게.. 더 크게.. 4847 저기 회색티셔츠를 입은 학생 나와보
세요.. 어서 나오세요.. 4850 잘 먹는 학생이었으면 좋겠네요..
4853 학생은 이름이 뭐죠?..(@ 내.. 이름은 순영이예요...) 그래요. 만나서 반가
워요.. 4902 자, 여기 맛있는 스폰지 케익이 있는데요.. 지금부터 마음에
드는 조각을 아무거나 골라서 먹어 보세요.. 4917 제일 큰 조각으로 고르
세요.. 4922 아주 맛있는 케익이예요.. 내 조수 피핀이 특별히 준비했거든
요.. 4928 좋아요.. 어서 먹어봐요..좋아요.. 그냥 맛있게 먹으면 되
요..4932 그래, 거기 서서요.. 4934 문제는 이 학생이 먹고 있는 스폰지케
익에서 어느 정도의 에너지를 섭취할 수 있을까 하는 겁니다. 이걸 먹고 힘
을 얼마나 쓸 수 있을까요?.. 4940 네, 계속 먹어요.. 4942 지금 내 조수
피핀이... 학생은 그거 다 먹어야해요.. 4945 여러분들은 자꾸 재촉하지 마
시구요.. 4949 여기 앞에 앉은 여자분들이 자꾸만 빨리 빨리 먹으라고 하
시네요.. 4953 괜찮으니까 천천히 먹어요.. 4958 자, 지금 피핀이.. 다른
스폰지케익 한 조각을 액화산소(liquid oxygen)에 담궜다 꺼냈는데요. 이것
은 스폰지케익에 들어있는 에너지를 매우 신속하게 소모시키는 역할을 하게
됩니다.. 5009 자, 지금부터 여기에 불을 붙여보면 이 스폰지케익 안에 포
함된 에너지의 양을 알게 될 겁니다. 5015 조금 물러서 주세요...5017 그
러니까 바로 이 에너지가 학생의 위장에 들어 있는 셈이죠.. 바로 학생의
뱃속에 말이죠.. (불을 붙이는..) 5028 지금 피핀이 하는 소리가.. 어, 붙었
네요.. 5033 자, 이제 스폰지 케익에 포함된 에너지가 빠져나가고 있습니
다.../
5039 이걸 보면서, 여러분들이 다음부터 음식을 먹을 때마다, 어느 정도의 에너
지가 소모되는지 가늠해볼 수 있을 겁니다... 피핀, 잘 했어요..
5049 지금 본 것은 에너지가 빠져나가는 모습이었는데요. 액화산소는 단지 에너
지의 소모를 신속하게 보여준 것뿐이라고 생각하세요.
5058 일반적으로 에너지는 열의 형태로 소모됩니다. 지금 학생이 아직도 먹고 있
는 스폰지 케익 말인데요.. 5108 좀 재촉하긴 해야 겠네요.. 빨리 먹으라고
안 하세요?..
5113 스폰지케익을 먹음으로써 얻어지는 에너지의 일부는 열의 형태로 소모되고,
일부는 화학에너지로 소모되기도 합니다. 5121 학생이 다리를 움직이거나
할 때, 그 에너지가 소비되게 되는 거죠..
5124 그렇다면 이 스폰지케익 한 조각에서 이 학생이 얻는 에너지는 얼마나 될까
요? 이 스폰지케익을 통해 이 학생은 대략 330 킬로줄(?)의 에너지를 취하
게 되는데, 그건 엄청난 양이죠.
5136 이 스폰지케익 한 조각을 먹음으로써, 여기 이 학생은 서울타워 입구에서
정상까지 올라갈 수 있을 만큼의 에너지를 얻을 수 있다는 뜻입니다.
5144 스폰지케익 한조각이면 충분한 거죠... 5149 이제, 학생은 서울타워에 올라
가도 좋아요.. 5152 물론 정상까지 올라갔다가 다시 내려오기 위해선 스폰
지케익 한조각이 더 필요하겠죠.. 5157 이 학생 엄마가 한 조각 더 사줘야
할텐데 말이죠... 5201 그래요.. 수고했어요.. 5205 좀 더 먹을래요?.. 싫
어요?..
5212 학생이 맛있게 먹었다면 좋겠네요.. 누구 먹고 싶은 분은 끝나고 드세요..
많이 있으니까..
5219 물론 로봇이 스폰지케익으로 에너지를 취할 수는 없겠죠.. 5223 로봇은 건
전지로 에너지를 공급받게 됩니다. 5226 바로 그 점이 문제인데, 보다시피
이런 건전지는 무게가 상당하기 때문이죠. 5231 따라서 로봇이 내장하고
다닐 수 있는 무게의 에너지가 필요합니다. 우리가 위장 속에 필요한 에너
지를 넣고 다니는 것처럼, 로봇도 에너지원을 가지고 다닐 수 있어야만 하
겠죠. 5245 만약 에너지를 내부에 넣고 다니는게 아니고, 외부에서 연결한
전선 같은 걸 통해 에너지를 공급해야 한다면, 로봇이 다니면서 선이 뒤엉
킬 우려가 생기는 것이 당연할 겁니다. 5257 바로 그런 이유들 때문에, 내
장형 에너지가 로봇에겐 더 바람직하다고 볼 수 있죠.
5302 피핀, 수고했어요..
5305 자, 이제 강연을 마무리하기 전에, 물론 강연과는 별개지만, 최근에 로봇그
리기대회가 있었는데요, 이 자리에서 그 대회 우승자를 여러분께 소개해드
리겠습니다. 5316 "내가 로봇을 만든다면" 이라는 제목의 대회였는데요,
'키스코'와 '창의와 탐구'가 주최한 대회였죠.. 5326 오늘 그 대회의 수상자
중 세 명이 나와 있는데요.. 자, 어디 한번 나와 보세요.. 자, 여러분들 박
수를 부탁합니다..
5342 자, 먼저 이창원 어린인데요, 맞아요? 네, 이창원어린이, 그림을 앞으로 보
여주세요.. 5349 이 로봇은 무슨 의미죠?..(설명하는 학생..)
5404 아주 특이한데요.. 5406 이 로봇의 특징은 뭔가요, 어떤 점이 특별하죠?../
5421 그렇군요,, 자, 모두 박수 부탁해요.. /
5426 내가 잡아줄까?..5428 그리고 다음은 김지은어린인데요.. 지은양이 그린 로
봇의 이름은 뭐죠?.../
5442 그런데 부엌용 로봇이라면서 바퀴가 달렸네요.. 그 이유는 뭐죠?..
5459 잘 했어요.. 정말 수고했어요.. /
5505 마지막으로 한 어린이가 더 있는데요...5507 유유정 어린이.. 5510 박수 주
셔야죠.. /
5515 유정이는 가장 나이가 많은 수상잔데요. 나이가 21살이라고 하네요.. 맞나
요? 21살인가요?.../
5527 아뇨.. 21살이라면서요.../
5532 이거 무슨 로봇을 그린 거죠?../
5537 아, 캠프 갈 때.. 놀러갈 때 필요한 물건은 여기 다 싣고, 또 태워서 데려다
주기도 하구요?.. 여기 텐트도 있나요?../
5548 텐트는 없다구요.. 이런.. 잘못 짚었네.. 하지만 걱정 말아요. 아주 일을 잘
하는 로봇일테니까.. 자, 수상한 어린이들 모두, 수고했어요.. 고마워요../
5605 방금 보신 로봇 그림은 아이들의 정말 놀라운 상상력을 보여줬다고 생각합
니다. 이 대회에는 이 밖에도 다른 아이들의 뛰어난 그림들도 많았을 겁니
다.
5615 이번 강연을 통해, 우리는 다리가 두 개, 네 개, 심지어 여섯 개나 달린 로
봇이 움직이는 모습을 살펴봤는데요.. 이들은 모두 인간뿐 아니라, 동물이
나 곤충의 특징에서 영감을 얻은 것들이었죠.
5628 그리고 우리는 손을 이용해 물건을 옮기는 일이 얼마나 어려운 부분인가 하
는 점도 배웠습니다. 앞서 보신 제프와 같은 마술사의 능숙한 손동작을 닮
은 로봇을 만드는 것은 우리에겐 아직도 상당히 어려운 과제가 아닐 수 없
습니다. 5643 하지만 실제생활에서 도움이 될만한 로봇을 만들기 위해서는
스스로 몸을 움직일 수 있는 건 물론이고, 주변 환경을 감지할 수도 있어야
만 합니다. 5652 인간에겐 5감이 있는데요, 그 중에서도 아마 시각이 가장
우월한 능력일 겁니다. 5658 물론 로봇도 그와 같은 5감을 가질 수 있죠.
게다가 인간이 가질 수 없는 추가적인 감각까지도 가질 수 있습니다. 5706
초감각을 가질 수 있는 게 바로 로봇입니다. 다음 강연에서는 로봇의 그런
초감각에 대해 한번 공부해 보기로 하죠... 감사합니다.. **//
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