인간형 로봇 HITTER, 사람처럼 빠른 속도로 탁구 경기 펼쳐 - 화제¶
원제목: Humanoid robot HITTER plays table tennis with human-like speed - Interesting Engineering
핵심 요약
- UC 버클리가 개발한 인간형 로봇 HITTER가 사람과 탁구 랠리를 100회 이상 펼치며 놀라운 실력을 보여줌.
- HITTER는 인간의 동작 데이터를 학습하고 강화학습을 통해 실제 탁구 경기에서의 예측 불가능성에 대응 가능함.
- 이 로봇은 계층적 계획, 강화 학습, 인간 동작 데이터를 결합하여 보다 인간과 유사한 방식으로 상호 작용하는 로봇 개발의 중요한 진전을 의미함.
상세 내용¶
UC 버클리가 개발한 최신 인간형 로봇 HITTER(Humanoid Table TEnnis Robot)는 사람과의 탁구 경기에서 놀라운 실력을 선보였습니다. 공개된 영상에서 HITTER는 100회 이상의 랠리를 펼치며 인간과 거의 비슷한 민첩성으로 정확하게 공을 받아쳤습니다. 균형을 유지하기 위해 왼손을 뻗는 모습까지 사람과 흡사했습니다.
HITTER의 뛰어난 성능은 인간의 플레이 방식을 모방한 이중 시스템 설계 덕분입니다. 고수준 계획 시스템은 외부 카메라를 사용하여 공의 궤적을 실시간으로 추적하고 착지 지점을 예측하여 최적의 리턴 샷을 계산합니다. 저수준 계산 시스템은 이러한 계산 결과를 로봇 팔과 다리의 움직임으로 변환합니다. 특히, 인간 동작 데이터를 학습하여 자연스럽고 직관적인 움직임을 구현합니다.
HITTER는 초당 최대 5m 속도로 움직이는 공에도 1초 이내에 반응하며, 측면 이동, 회전, 스윙 등 유연한 움직임을 보여줍니다. 탁구는 순간적인 판단과 정밀한 협응력, 예측 불가능한 상황에 대한 적응력이 요구되는 스포츠입니다. 연구팀은 모델 기반 계획과 강화 학습을 결합하여 이러한 문제를 해결했습니다. 모델 기반 계획은 궤적 예측 및 의사 결정을 처리하고, 강화 학습은 시행착오를 통해 HITTER의 움직임을 미세 조정합니다.
이러한 훈련 방식을 통해 HITTER는 효과적으로 공을 받아치고 인간과 유사한 스윙과 발놀림을 보여주는 등 놀랍도록 실제적인 움직임을 구현했습니다. HITTER는 Unitree G1으로 추정되는 범용 인간형 로봇 플랫폼에서 테스트되었으며, 실제 경기 조건에서 인간 상대와 106회 연속 랠리를 기록했습니다. 이는 대부분의 아마추어 선수들에게도 어려운 기록입니다. 또한 다른 휴머노이드 로봇과의 경기에서도 안정적인 랠리를 유지하며 다재다능함을 입증했습니다. 연구팀은 이러한 결과를 통해 HITTER가 통제된 실험실 환경뿐 아니라 실제 경기의 예측 불가능성과 속도에도 대처할 수 있음을 보여준다고 설명했습니다.
HITTER는 단순한 스포츠 로봇을 넘어 로봇이 인간과 유사한 방식으로 세상과 상호 작용하는 방향으로 나아가는 중요한 발걸음입니다. 계층적 계획, 강화 학습, 인간 동작 데이터를 결합한 이 프로젝트는 효율적이고 직관적인 움직임을 가진 로봇을 개발하는 청사진을 제공합니다. 로봇 공학이 발전함에 따라 HITTER와 같은 시스템은 기계가 강력하고 유능할 뿐만 아니라 민첩하고 적응력이 뛰어나 한때 인간만의 고유한 능력으로 여겨졌던 속도와 기교로 작업을 수행할 수 있는 미래를 시사합니다.
편집자 노트¶
HITTER의 등장은 로봇 공학의 발전을 넘어 우리 일상생활에도 큰 영향을 미칠 가능성을 시사합니다. 단순히 탁구를 치는 로봇을 넘어, 복잡한 환경에서 인간과 자연스럽게 상호작용할 수 있는 로봇 개발의 가능성을 보여주기 때문입니다. 이는 가까운 미래에 가사 도우미, 간병 로봇, 또는 위험한 작업을 대신하는 로봇 등 다양한 분야에서 활용될 수 있음을 의미합니다.
핵심은 HITTER가 인간의 동작 데이터를 학습하고 강화 학습을 통해 스스로 움직임을 개선한다는 점입니다. 이는 로봇이 미리 프로그램된 동작만 수행하는 것이 아니라, 경험을 통해 학습하고 상황에 맞는 최적의 행동을 결정할 수 있게 해줍니다. 이러한 기술은 로봇의 활용 범위를 넓히고, 인간과 로봇의 협업 가능성을 높이는 중요한 발전입니다. 앞으로 HITTER와 같은 기술을 활용하여 더욱 다양한 분야에서 인간과 로봇이 공존하는 사회를 기대해볼 수 있습니다.