KUKA, 인간과 로봇 간 협업의 심리·사회적 영향을 연구하다

KUKA는 독일연방 교육연구부 및 독일 체육대학교와 함께 로봇 기반 신경근 트레이닝 시스템을 평가하고 있습니다.

2020년 10월 28일

KUKA는 이미 3년 전부터 RoSylerNT 연구 프로젝트에 참여하고 있습니다

로봇 기반 신경근 트레이닝 시스템의 테스트에서 독일 체육대학교는 주로 육체적 파라미터를 연구하고 KUKA는 기술의 수용, 불안 및 신뢰와 같은 심리·사회적 영향을 조사합니다. KUKA 그룹 산하 연구소의 Social Impacts of Robotics 선임 애널리스트 나딘 벤더는 “저희는 저희의 제품을 통해 작업 환경을 변화시키고 있으며 그에 따라 일어나는 변화가 인간에게 어떠한 영향을 미치는지 연구해야 합니다. 저희는 이와 같이 저희에게 주어진 사회적 책임에 대해 진지하게 접근하고 있습니다“고 말했습니다.
인간-로봇 협업의 심리·사회적 영향에 대한 연구

현재 테스트 중인 3가지 시스템

이번 연구 프로젝트의 일환으로 피험자에게 미치는 영향을 연구하기 위한 적절한 테스트 시스템으로서 다음과 같은 다양한 장비를 개발하였습니다: 로봇 레그 프레스, 뇌졸중 환자 등을 위한 자동화된 보행 및 경보 트레이너, 무거운 물건의 취급 시 도움을 주는 로봇 기반 운반 보조 장치. 특히 로봇 기반 운반 보조 장치는 KUKA가 직접 개발하였으며, 이는 1대의 자율 모바일 플랫폼와 2대의 LBR iiwa로 구성되어 있습니다. 
테스트 시스템의 모니터링

운반 보조자로서의 로봇

이 시스템은 아우크스부르크 KUKA 본사에서 15명의 피험자를 대상으로 테스트되었습니다. 연령대가 18~49살 사이인 피험자는 매일 설문에 응했으며 HRC 시스템으로 과제를 수행했습니다. 테스트에서 한번은 인간 동료와 함께 테이블을 옮기고 한번은 로봇과 함께 테이블을 운반했습니다. 과제를 수행한 후에 한 피험자는 “로봇과 함께 테이블을 운반할 때는 옮기는 사람이 상황을 통제하고 로봇은 해야할 일만 하는 역할 분담이 명확했습니다. 이런 방식으로 소통 문제를 해결할 수 있었다”며 “전체적으로 원활한 소통이 이루어졌습니다. 무엇보다도 태블릿을 통해 명확한 지시를 받았다”고 부언했습니다.
테이블을 옮길 때 피험자를 돕는 LBR iiwa

로봇과 인간 사이의 직접적 상호작용

이 시스템에는 센서 및 로보셉션 카메라뿐 아니라 시각적 피드백이 가능한 태블릿이 탑재되어 있기 때문입니다. KUKA의 나딘 벤더 연구원은 “피험자는 로봇 교육을 받지 않은 일반인입니다. 태블릿을 통해 소통이 더 명료하게 이루어지고 우리는 상호작용에서 신뢰를구축했다”고 기술적 장치에 대한 근거를 설명했습니다.

이외에도 이 시스템에는 내비게이션을 제어하기 위한 환경지도 및 포토 데이터베이스가 탑재되어 있습니다. 통합된 안면 인식 시스템을 통해 로봇은 상대방에게 개인적 인사를 건낼 수 있습니다. 레그 프레스 및 경보 트레이너를 포함한 이 3가지 모든 시스템은 사람의 자세, 움직임 및 부하 상태를 인식하고 이를 통해 사람과 작업 상황에 맞게 어댑테이션을 수행합니다. 이런 방식으로 로봇은 사용자 및 환자를 과부하 또는 위험으로부터 보호합니다. 한 피험자는 “짧은 적응 단계가 지난 후에 나는 로봇이 내 움직임에 반응하여 어떤 것을 하고 어떤 것은 하지 않는지 빨리 알아챌 수 있었습니다. 예를 들면 로봇이 성급한 움직임은 하지 않는 경향이 있다는 것을 알 수 있었다”고 설명합니다.

기초 연구에 초점을 맞추는 KUKA

쾰른 체육대학교 및 독일연방 교육연구부(BMBF)와의 네트워킹으로 KUKA는 기초 연구를 진행하고 있습니다. 인간-로봇 상호작용에 대한 몇몇 연구 프로젝트가 이미 존재하지만 KUKA의 실험은 거기에 추가로 심리·사회적 영향을 강조합니다. 이번 연구의 결과는 이후 제품 개발에 반영될 것입니다. 나딘 벤더 연구원은 “특히 환자 관리 분야에서 로봇과의 협업의 중요성이 점점 더 부각되고 있습니다. 하지만 산업 분야에서도 인간과 지능형 기계는 더욱 빈번하게 우리 가까이에서 협업하고 있습니다 “라고 설명합니다.

이 연구 프로젝트는 2021년 1월 31일까지 진행될 예정이며 테스트 결과는 매주 아우크스부르크 본사에서 평가됩니다. 쾰른에서도 올 가을에두 가지 다른 시스템에 대해 동일한 범위에서 평가가 이루어질 예정입니다. 프로젝트 팀장인 우베 찜머만 박사는 “현재 우리에게 이 프로젝트는 심리·사회적 연구뿐 아니라 다른 제품에 적용할 수 있는 새로운 혁신적 기술의 개발이라는 의미가 있습니다. 우리의 최종 목표는 학습하는 로봇 시스템을 개발하는 것입니다. 이런 시스템은 자율적으로 힘을 조절하고 인간을 위한 상호 소통 보조 로봇으로 거듭날 것”이라고 설명합니다.

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