소리로 “느끼는” 로봇이 농업 작업을 도울 수 있습니다

과학자들은 기계가 시력이나 압력 대신 소리파를 통해 터치를 감지할 수 있게 하는 로봇 감지 시스템을 만들었습니다.

SonicBoom이라 불리는 이 시스템은 로봇 팔이 어디를 어떻게 만지고 있는지를 감지하기 위해 소리를 사용하며, 이는 처음으로 Spectrum에서 보고되었습니다. 연구자들은 이 기술이 특히 덩굴과 덤불 사이를 오가는데 어려움을 겪는 농업 응용 분야에서 큰 잠재력을 보여주고 있다고 강조했습니다.

현재 많은 로봇들이 작은 카메라 기반의 촉각 센서에 의존하고 있다고 카네기 멜론 대학에서 박사 과정을 밟고 있는 이 시스템의 공동 개발자인 문영(마크) 리가 설명합니다.

이런 센서들은 젤 패드가 변형되는 것을 보고 터치를 감지하지만, 잎이나 농장 환경에서의 거친 환경에 의해 쉽게 막히거나 손상되기 쉽다는 것이 스펙트럼에서 보도되었습니다. 압력 센서도 다른 옵션일 수 있지만, 이들이 유용하려면 전체 로봇을 덮어야 하므로 비용이 많이 들며 취약해집니다.

소닉붐은 다른 방식으로 작동합니다. 이 시스템은 로봇 팔에 내장된 수많은 작은 마이크로폰을 포함하고 있으며, 이들은 로봇이 물체와 접촉할 때 발생하는 진동을 감지합니다. 이렇게 수집된 신호들의 미세한 차이를 분석함으로써, 시스템은 어디에서 접촉이 발생했는지를 놀라울 만큼 정확하게 파악합니다.

실험실 테스트에서 소닉붐은 반 센티미터 미만의 오차로 접촉 감지를 성공했습니다. 더욱이 이 시스템은 플라스틱이나 알루미늄 같은 새로운 재료를 감지할 때도, 이러한 재료에 대한 사전 훈련 없이도 성능을 유지했습니다.

연구자들은 나무 막대로 로봇을 18,000회 이상 터치하며 시스템을 훈련시켰습니다. 이제 그들은 SonicBoom이 만지는 물체가 나뭇잎인지, 나뭇가지인지, 아니면 나무 줄기인지를 인식하도록 가르치는 작업에 착수하고 있습니다.

이는 “SonicBoom을 이용하면 [contact happens]이 어디에서 일어나는지를 막연히 눌러볼 수 있지만, 결국 로봇에게 가장 중요한 정보는 ‘계속 밀어도 되는지, 아니면 강한 줄기를 만나서 팔을 움직이는 방법을 다시 고민해야하는지’입니다.”라고 지적했다.

또한 이는 전망이 밝지만 실제 농장에서의 시험은 아직 진행되지 않았다고 덧붙였다.