프 랑스 로봇, 한국을 방문하다
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로 반프로젝트  - 프랑스관 – 2012 여수 엑스포

‘로반프로젝트’(Rhoban Project)는 Flowers팀과 함께 2012년 대한민국 여수에서 열리는 세계엑스포의 프랑스관에서 자신들의 로봇을 선보인다. 2012년 5월 12일부터 8월 12일까지 열리는 이번 엑스포에는 프랑스관에만 약 50만 명, 전체적으로는 8백만 명의 관객이 모여들 것이라 기대되고 있다. 이번 행사는 세계적으로 중요한 문화적 행사이며, 특히 아시아에서 열린다는 점에서 더욱 그 의미가 크다. 로반 프로젝트는 연구원, 예술가, 그리고 독창적인 로봇 설계에 관심 있는 많은 사람들과 함께 한 프로젝트이다.
 
이번 전시는 휴머노이드 로봇(인간과 비슷한 외형을 가진 로봇)과 관련한 로반 프로젝트의 성과를 보여준다. 우리가 찾고 있는 핵심논점은 운동능력을 제어하는 컴플라이언스 /유연성에 있다. 일반적으로, 로봇은 ‘제자리’에서 제어된다. 다시 말해, 각 관절의 각도는 매 순간 계산되어 있고, 또한 각 관절은 힘이나 필요한 에너지와 상관없이 이 각도를 취하게 된다. 때문에 예상치 못한 방해물이나 방해요소에 대해서는 반응 할 수 없게 된다.

로봇은 ‘경직’ 되어있다. 산업분야에서는 이런 점이 정확성, 반복성, 역량과 같은 면에서 굉장히 효율적임을 보여주었다. 하지만 바로 이런 점 때문에 로봇을 공장이 아닌 다른 분야에 적용시키기는 어려운 것이 사실이다. 흔히 퍼스널 로봇이라 불리는 로봇이 바로 그 경우라고 할 수 있다. 이 로봇은 사람들에게 도움을 주거나 위급한 상황에 개입을 하는 로봇이다.
 
이런 점을 고려하여 우리는 동물들과 비슷한, 특히 사람과 비슷한 유연한 로봇을 고안했다. 이제 로봇은 부분적으로, 아니 전적으로 감지하기 힘든 환경을 파악할 수 있게 되었다. 우리가 퍼스널 로봇 혹은 재난상황에 로봇을 투입하고자 할 때 반드시 필요로 하는 부분이다. 유연한 관절은 로봇의 위치를 환경이나 위기에 끊임없이 적응시킨다. 이렇게 해서 로봇은 따로 계획을 잡을 필요 없이 스스로 자리를 잡거나 스스로에게 맞는 안정된 움직임을 형성하게 된다. 사실 관절의 유연성 덕분에 동물들은 움직이는 데에 있어 (로봇과는)견줄 수 없는 효율성과 안정감을 지니게 되는 것이다.
 
컴플라이언스/유연성은 로봇이 사람을 학습하는 것 또한 가능하게 한다. 관절의 유연성은 사람과 로봇의 물리적 상호작용을 가능하게 만든다. 사용자는 로봇이 새로운 움직임을 보이도록 직접 조작할 수 있다. 또한 로봇은 다른 작업(예를 들면 균형을 잡는 것)을 수행하면서 동시에 새로운 운동 작용을 습득할 수 있게 된다. 이런 유연성 덕분에, 로봇의 운동 시스템은 주변 환경에 대해 ‘열린’상태로 남아있게 된다. 그리고 이러한 상호작용은 무거운 짐의 수송과 같은, 사람과 로봇사이의 협동 작업을 수월하게 한다.
 
또한, 우리는 실제 크기의 인간의 형체와 같은 팔을 고안했다. 이 팔은 나름대로 자유자재로 움직이는 (버전에 따라서는 4개에서 12개) 손을 포함해서 7개의 관절을 지니고 있다. 우리의 구상은 많은 사람들이 로봇을 사용하게 하는데 있기 때문에 저렴한 재료의 사용에 바탕을 두고 있다. 우리는 정확성이나 역량의 부족한 부분을 메우기 위해 용수철이나 엘라스틱과 같은 연성이 있는 재료들을 사용한다. 이러한 재료들은 에너지 축적과도 관계된다.

우리는 로봇공학 개념의 서로 다른 단계의 유연성을 연구한다.
 
- 기계전자공학(메카트로니크)의 통제 : 관절이 부드럽게 움직이기 위해서 모터가 전자와 소프트웨어에 의해 어떻게 제어되어야 하는가.
- 외관 : 외관은 여러 가지 임무를 수행하는데 아주 중요하다. 특히 운동능력에 있어서 매우 중요하다. 모터의 작동과 로봇의 견고함은 직접적으로 외관에 의존한다. 우리의 휴머노이드 로봇의 외관은 사람의 외관에서 크게 영감을 받았다. 특히 사람의 척추관절의 필수성을 강조하는 생리학적 요구를 수용한 아크로반의 척추에서 독창적인 면모를 보인다. 골반과 함께 이것은 사람처럼 아주 미묘한 움직임도 가능하게 한다.
 
- 역학 : 우리는 로봇에 동물의 연골과 같은 자연스러운 유연성을 부가시키기 위해 플라스틱, 고무, 용수철, 실리콘과 같이 연성이 있는 재료의 사용을 연구했다. 우리는 또한 휴머노이드 로봇에서는 아직 시도되지 않은 제동장치의 제어를 통한 고관절(골반과 허벅다리를 연결하는 부분)의 자유를 고안했다. 이것은 로봇의 수동적인 면을 어느 정도 보완할 있게 만들었다. 어떤 특별한 제어 없이 관절들이 상황에 기계적으로 반응하도록 한 것이다. 유연하고 신축성 있는 재료들은 충격을 흡수하는 동시에 에너지 축적을 가능하게 한다.
 


여수 엑스포 프랑스관에는 다음과 같은 로봇들이 전시되어 있다.
 
•    아크로반이 밀어주는 나무 그네를 타는 작은 휴머노이드 로봇 시그마반(보통 축구를 한다). 이 전시물은 로봇이 지닌 유연성 덕분에 로봇들이 물리적으로 어떻게 상호작용 할 수 있는 지를 보여준다. 유연한 팔과 척추는 아크로반이 균형을 잡은 상태에서 그네를 탈 수 있도록 해 준다.
 
•    또 다른 아크로반은 춤을 추고 사람들과 악수를 하며 소통을 한다.
 
•    마지막으로 춤추는 아크로반은 사람의 팔과 흡사한 크기를 지닌 다섯 쌍의 팔을 지니고 있으며, 최신가요의 한 부분을 연주하면서 재미있는 공연을 펼친다. 각각의 팔은 4개의 분절된 손가락을 포함하여 11개의 관절로 이루어져 있다. 이 팔은 사람의 외형을 그대로 재현했다. 
 
로 반 사운드 시스템 (Rhoban Sound System) 
 
로봇팔로 이루어진 락 그룹 ‘로반 사운드 시스템’은 흥겨운 공연을 통해 프랑스관의 방문객들에게 놀라움을 선사하면서 즐겁게 해주고, 또한 영구적인 실험을 위해 필요한 기능의 안정성을 확보하기 위한 목적으로 만들어졌다.

로반 사운드 시스템은 3개월 동안 매일 12시간동안 10분 간격으로 계속된다. 로반 팀은 여기에 도전했다

이번 공연의 창작은 두 가지 도전과제를 안고 있다. 한편으로는 로봇팔을 만들고, 다른 한편으로는 이를 제어하기 위해 완벽하게 장착된 소프트웨어를 만드는 것이다. 우리의 시스템은 음악의 한 부분을 분석하고 멜로디와 리듬을 발췌한 후 로봇 움직임의 토대를 만든다. 그리고 오래도록 기억될 공연을 만들기 위해 움직임을 더 추가한다.
 
Traduction : Sujin SON
번역 : 손수진 (충북대학교 4학년)
Cellular garden

The cellular garden: the robot show room

    Medias

   
    KBS morning news 2012.07.26 :




    KBS 2012.07.28 :








Overview of the show





Details of the hand
(the hands have been designed by using and extending techniques initiated by Rob Knight)
concert !

Anthropomorphic arms with visitors

anthropomorphic arms


interaction

Interaction with people



Look also at some other pictures here.

Contacts : Olivier Ly - Hugo Gimbert

All the robots have been designed by the Rhoban Team.

Thanks to Pol Desmurs for music, and thanks to the french pavillon team, for help and support.

Supports: Rhoban System - LaBRI - CNRS - INRIA - Bordeaux University - Région Aquitaine - COFRES

Pavillon France