;)
레이저 빔을 발사하는 기계 눈을 장착한 ‘로봇 벌’들이 언젠가 장애물에 충돌하지 않고 비행할 수 있게 될 것이라고 미국의 과학자들이 밝혔다.
하버드대와 뉴욕 버팔로대, 플로리다주립대 등이 참여한 연구진이 이른바 ‘레이저 눈’이라고 불리는 이 기술을 사용하면 사람들이 스마트폰이나 테블릿 PC, 노트북, 웨어러블 장치 등을 사용할 때 제스처(몸짓)만으로 완벽하게 제어할 수 있다고 설명했다.
현재 연구진은 벌이라는 곤충으로부터 생물학적인 영감을 받아 초소형 비행 로봇을 개발하고 있다.
‘로보비스’(RoboBees), 이른바 ‘로봇 벌’로 불리는 80mg짜리 이 비행 로봇은 언젠가 진짜 꿀벌 대신 인공 수분(가루받이)을 하는 것은 물론 조난 당한 재해 피해자의 위치를 파악하기 위한 용도로도 사용될 수 있다.
연구진은 이전 연구를 통해 이런 로봇 벌이 함께 비행할 수 있는 것은 물론 물에 빠졌을 때도 다시 날아오를 수 있는 뛰어난 성능을 갖출 수 있게 만들 수 있다는 것을 확인했다.
하지만 이전 로봇은 사물의 깊이를 인식하는 능력이 부족하여 벽을 피하거나 꽃에 안착하는 임무는 힘든 상태.
;)
연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 레이저 기반의 레이더를 시야로 사용한 신형 로봇 벌의 개발에 나섰다.
‘라이다’(LIDAR·Light Detection and Ranging)로 알려진 이 기술은 레이더에 쓰이는 라디오파 대신 ‘비가시 레이저 펄스’가 사용된다.
라이다 센서는 눈에 보이지 않는 레이저가 물체에 닿은 뒤 반사돼 돌아온 시간을 측정해 해당 물체까지의 거리는 물론 물체의 크기와 형태 등을 계산한다.
또한 이 레이저 빔은 일반적인 레이저와 달리 눈에 사용해도 될 만큼 안전하다.
연구에 참여 중인 카틱 단투 버팔로대 컴퓨터과학·공학과 조교수는 “우리 기술은 당신이 엑스박스(Xbox)를 사용해 게임을 할 때 당신의 움직임을 파악하는 마이크로소프트(MS)의 키넥트(Kinect)에 달린 장치와 매우 비슷하다”면서 “이는 이미 오늘날 사람들이 일상에서 사용하고 있는 것과 같이 매우 안전한 기술”이라고 설명했다.
라이다 기술은 현재 개발 중인 무인 자동차들이 주변 환경을 탐색하는 데도 사용되고 있다.
무인 차량에 쓰이는 라이다 시스템은 일반적으로 캠핑할 때 쓰는 랜턴(조명등) 정도의 크기이다.
단투 교수는 “이 기술은 본질적으로 자동차 업체들이 무인 자동차의 충돌을 막기 위해 쓰는 것과 같다”면서 “단지 우리는 이 기술을 1페니짜리 동전보다 작은 로봇 벌에 사용할 수 있게 초소형화 하는 것”이라고 말했다.
;)
이번 연구에는 플로리다주립대의 컴퓨터-시야 전문가인 산지브 콥팔 조교수와 센서 전문가인 후이카이 시에 교수가 참여해 초소형 센서를 개발하고 있다.
단투 교수는 로봇 벌이 주변 환경을 분석하고 파악할 수 있도록 하는 인식 및 탐색 알고리즘도 개발하고 있다.
콥팔 교수는 “라이다는 기본적으로 빛 펄스의 ‘반사’(에코)를 이용한다”면서 “이는 매우 빠르지만 복잡한 회로 없이 작은 로봇 안에 장착하는 것이 문제”라고 말했다.
또 그는 “초소형-라이다 장치는 약 2000분의 1온스(56mg)가 될 것”이라면서 “앞으로 3년 안에 초소형-라이다 센서와 알고리즘을 완성할 계획”이라고 말했다.
그리고 하버드대 연구진이 이 기술을 로봇 벌에 통합시킬 것이다.
이들 연구진은 초소형 라이다의 응용이 미래 로봇 곤충에만 제한되지는 않을 것이라고 말한다.
또 다른 응용은 사람의 동작을 감지할 수 있는 MS의 키넥트와 비슷한 내추럴 유저 인터페이스(NUI, 직감적이고 자연스러운 방법으로 세상과 상호 작용하는 방법)를 사용하는 모바일 장치와 우리 인간이 상호작용하는 것을 포함한다.
콥팔 교수는 “초소형-라이다로 당신은 스마트 의류와 스마트워치와 같은 웨어러블 기술에 내추럴 유저 인터페이스가 사용되는 것을 상상할 수 있을 것”이라고 말했다.
사진=하버드대 공학응용과학대학(SEAS) 마이크로로봇 연구소/비스 생체모방공학 연구소
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
