옷 입혀주는 로봇 곧 나온다…"거동 힘든 환자에 도움"

미국 카네기멜론대

'옷 입혀주는 로봇'이 사람에게 옷을 입히기 위해 옷의 소매를 끌어올리고 있다. 미국 카네기멜론대 제공

만화에서나 나오던 '옷 입혀주는 로봇'이 곧 등장할 것으로 기대된다. 팔 부분까지 옷을 입히는 데 성공했다. 거동이 불편해 옷을 입는 데 어려움을 느끼는 환자들에게 도움을 줄 목적으로 개발 중이다. 

미국 카네기멜론대 로보틱스연구소(RI)는 다양한 자세에서 의복을 팔 부분까지 입혀주는 로봇을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다. 이 로봇은 실험 참가자가 각자 다른 형태로 팔을 구부리고 있을 때도 문제없이 소매 부분을 팔 윗부분까지 올려줬다. 17명의 참가자들을 대상으로 이뤄진 86건의 실험에서 평균적으로 팔의 85%에 해당하는 부분까지 옷을 입히는 데 성공했다.

옷 입혀주는 로봇의 개발 과정은 만만치 않다. 부드러운 천으로 만들어진 옷은 고정된 형태를 유지하지 못하고 계속해서 변형되기 때문이다. 로봇이 옷이 언제 어떻게 움직일지 예측하기 어려운 것이다.

사람에게 안전하게 옷을 입히는 것도 중요하다. 로봇이 옷을 입히는 과정에서 지나치게 많은 힘이 가해지면 사람이 다칠 수 있다. 각기 다른 체격을 가진 사람을 대상으로 적절한 힘을 조절하는 것이 관건이다.

이번 옷 입혀주는 로봇을 개발하기 위해 연구팀은 인공지능(AI)을 활용했다. 옷을 더 정확하게 입히는 데 성공할 때마다 긍정적인 보상을 주는 기계학습(머신러닝)을 실시했다. 로봇이 강한 힘이 아닌 부드러운 힘으로 옷을 입히는 데 성공했을 때도 보상을 줬다. 지속적인 보상을 통해 더 정밀하게 옷을 입히는 기술을 완성했다.

로봇이 흐물거리는 의복을 정확하게 인식하는 데도 첨단 인식기술이 사용됐다. 옷의 표면을 아주 많은 점의 집합으로 표현해 로봇에게 인식하도록 하는 '세그먼트 포인트 클라우드' 기술이 활용됐다.

연구팀은 후속 연구를 통해 다양한 재질과 모양의 의복을 입혀주는 로봇을 개발할 계획이다. 이번 연구에선 주로 요양시설이나 의료기관에서 사용되는 가운이 사용됐다. 또 단추나 지퍼를 채우는 고급 조작 기술 구현에도 나선다. 

연구에 참여한 위페이 왕 카네기멜론대 박사과정생은 "움직임에 제한을 받는 다양한 사람들에게 도움이 되는 로봇을 위해 연구를 확장해 나가겠다"고 말했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]