- 전체
- 물리
- 천체물리 - 우주(과학)
- 정보 (및 수학)
- 화학
- 생물 및 의학 (건강)
- 전기전자
- 지구과학 and 환경
- 사회과학
- 기계
- ITFIND 주간 기술 동향
- 월간 ICT 동향
- 인문학(과학)
전기전자 대중으로부터 배우는 군집 로봇 시스템
2013.09.20 20:27
대중으로부터 배우는 군집 로봇 시스템http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2013090232&service_code=03 | |
|---|---|
| KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-09-16 | |
| 미국 휴스턴에 위치한 라이스 대(Rice University)의 박사 후 과정 연구원인 아론 베커(Aaron Becker)는 라이스 대의 다중 로봇 시스템 연구실(MRSL: Multi-Robot Systems Laboratory)에서 제작한 알원 로봇(r-one robot)의 군집(swarm)이 협력하여 라이스 대의 특징 표식인 "R"자 형상을 만드는 것을 포함하여 복잡한 작업을 수행하도록 하는 새로운 제어 알고리즘을 설계하였다. 라이스 대의 다중 로봇 시스템 연구실(MRSL)에서 그 다음의 실험은 당신의 탁상에서 수행될지도 모른다. 이 연구실의 연구자들은 누구나 할 수 있는 무료 온라인 게임 5개로부터 얻은 데이터에 기초하여 로봇 군집을 위한 제어 알고리즘을 다듬고 있다. "이 무료 온라인 게임과 실험으로부터 우리가 얻은 것은 실제 세계의 어려운 문제에 직접 적용될 수 있다. 예를 들어 만약 의사가 수천 개의 마이크로 로봇 군집을 보유하고, 각각의 마이크로 로봇이 항암 약물을 가진다면, 자기공명영상법(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 자기 신호를 이용하여 이 마이크로 로봇 군집이 모든 종양을 찾아가서 치료하도록 하는 것이 가능할 수 있다"고 아론 베커가 말했다. 인터넷으로 누구나 접근 가능한 게임(http://www.swarmcontrol.net)에서 사용자는 미로와 장애물을 통하여 다수의 로봇을 이동시키기 위하여 간단한 명령을 사용한다. 때때로 목표는 개별로봇 보다 더 큰 물체를 특정한 곳으로 미는 것이다. 또 다른 목표는 표적을 향하여 집단적으로 이동하거나, 특정한 형상을 가지도록 하는 것이다. 매번 게임이 진행될 때마다 웹사이트는 어떻게 작업이 완료될 수 있는지에 대한 정보를 수집한다. 이 데이터는 로봇 군집을 위한 새로운 제어 알고리즘을 개발하기 위하여 사용될 것이다. "이 게임에 얻은 데이터는 우리가 복잡하고 조화된 작업을 수행하기 위하여 많은 수로 구성되는 다중 로봇 시스템을 어떻게 이용할 것인가를 더 잘 이해하도록 돕는다"고 라이스 대 전산학과 조교수인 제임스 맥루킨(James McLurkin)이 말했다. 간단한 명령으로 달성할 수 있는 복잡한 거동을 시연하기 위하여 아론 베커는 노동절(9월 첫째 월요일로 공휴일임.) 연휴에 수행한 실험을 영상에 담았다.(관련동영상: http://www.youtube.com/watch?v=QsbcIgHRSMA&list=PLYZT24lofrjX0COcX1Z5APiC_QeyN2mEr ) 이 실험에서 임의로 분산된 12개의 알원 로봇(r-one robot) 군집이 복잡한 형상인 대문자 "R"을 만들도록 지시되었다. 로봇에 지시를 내리기 위하여 아론 베커는 회전과 전진이라는 단지 2가지의 명령만이 가능한, 1980년대의 비디오게임 조이스틱인 단순한 하나의 버튼으로 이루어지는 기본적인 제어기를 사용하였다. 알원 로봇들은 모두 같은 조이스틱에 연결되었고, 각각의 알원 로봇은 정확하게 같은 명령을 받았다고 아론 베커가 전했다. 이 실험은 알원 로봇을 이용하는 최신의 것이다. 알원 로봇은 제임스 맥루킨 조교수가 2009년에 설계하기 시작한, 정교하지만 저렴한 다중 로봇 시스템이다. 베이글(도넛같이 생긴 딱딱한 빵) 크기의 알원 로봇은 무선통신, 모터, 2개의 바퀴, 수십 개의 센서, 내장 전자장치 등을 구비한다. 알원 로봇은 이전에 획득 가능한 연구용 군집 로봇들보다 최대 10배 정도 저렴하다. 노동절 실험에서 아론 베커의 제어 알고리즘은 각각의 알원 로봇들이 군집을 이루어 미리 프로그래밍된 독특한 목표 위치로 가도록 지시하였다. 이 알고리즘은 2개의 간단한 명령에 대하여 각각의 로봇이 반응하는 약간의 차이점을 이용하여 이 임무를 수행하였다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션에서 아론 베커는 120대의 로봇 군집이 "Rice"라는 단어를 만들고 라이스 대의 마스코트인 올빼미 형상을 표시하도록 명령을 내리는데 같은 방법이 이용될 수 있다는 것을 보였다. "제어기는 모든 로봇이 회전하도록 명령을 내린다. 그리고 제어기는 전진 명령을 내리기 전에 천장의 카메라로 군집을 이룬 각각의 구성원 로봇의 위치와 방향을 측정한다. 이 알고리즘은 이 모든 정보를 오차 측정값인 하나의 숫자로 축약하며, 이 오차를 가능한 작게 만들려고 노력한다"고 아론 베커가 말했다. 측정 오차를 줄이기 위하여 제어기는 회전 소음(rotational noise)을 활용한다. "조이스틱이 로봇에게 회전하라고 지시할 때마다, 각각의 로봇은 바퀴에서 발생하는 임의의 미끄럼 때문에 약간 다르게 회전한다. 제어기는 로봇 군집이 목표를 향하여 천천히 이동하도록 이러한 차이를 이용한다. 복잡한 형상을 만들기 위하여 수천 개의 개별적인 명령이 필요할 수 있다. 그러나 이 알고리즘은 항상 원하는 목표 위치로 이동할 수 있음을 보였다"고 제임스 맥루킨 부교수가 말했다. "이것은 직관에 어긋나는 것이다. 로봇 군집을 복잡한 패턴으로 이동시키기 위하여 각각의 로봇에 개별적인 명령을 보내야 할 필요가 있다는 것이 상식이지만, 이번은 다르다. 이 알고리즘의 아름다움은 각각의 단순한 이동이 전체 군집을 목표에 더 가까이 가도록 한다는 것"이라고 제임스 맥루킨 부교수가 말했다. 이번 시연은 좀 더 야심 찬 목표를 향한 첫 걸음이라고 제임스 맥루킨 부교수가 덧붙였다. "아론 베커의 새로운 연구는 더 복잡한 작업을 수행하고 동시에 수백 혹은 수천 대의 로봇을 동시에 제어하기 위하여 ??환경 장애물을 이용하는 것을 목표로 한다. 이것은 공상 과학 소설처럼 들릴지 모르지만, 단지 두 건물 건너편에 위치한 같은 라이스 대의 화학자인 제임스 투어(James Tour)는 현재 거대한 나노로봇 집단을 개발하고 있다. 제임스 투어 연구진은 한 번에 수조 개의 나노로봇을 만들 수 있다"고 제임스 맥루킨 부교수가 말했다. 현재의 알고리즘이 느리며, 온라인 게임으로부터 얻은 데이터는 200배 더 빠른 새로운 제어 알고리즘을 설계하는데 사용될 것이라고 아론 베커가 말했다. 아론 베커는 이번 달(2013년 9월) 후반에 다중 로봇 시스템 연구실(MRSL)에서 수행한 1년간의 박사 후 과정을 마칠 것이며, 미국 하버드 대(Harvard University)와 보스턴 아동 병원(Boston Children`s Hospital)에서 그 다음 박사 후 과정을 수행하여 계속 연구를 지속할 예정이다. | |
자료를 가져가실 때에는 출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』을 밝혀 주시기 바랍니다. | |
본 웹사이트는 광고를 포함하고 있습니다.
광고 클릭에서 발생하는 수익금은 모두 웹사이트 서버의 유지 및 관리, 그리고 기술 콘텐츠 향상을 위해 쓰여집니다.
광고 클릭에서 발생하는 수익금은 모두 웹사이트 서버의 유지 및 관리, 그리고 기술 콘텐츠 향상을 위해 쓰여집니다.
댓글 0
| 번호 | 제목 | 글쓴이 | 날짜 | 조회 수 |
|---|---|---|---|---|
| 19 |
나트륨-산소 배터리의 중요 반응 메커니즘
 | 졸리운_곰 | 2015.06.07 | 353 |
| 18 |
시행 착오를 통해 새로운 기술을 익히는 로봇
| 졸리운_곰 | 2015.05.31 | 308 |
| 17 |
3D 마이크로 프린팅 기술 응용 연구
| 졸리운_곰 | 2015.05.11 | 323 |
| 16 |
태양광에너지를 높은 효율로 수소로 저장할 수 있는 방법 개발
| 졸리운_곰 | 2015.05.10 | 522 |
| 15 |
디지털 흔적을 사용하여 개성을 판단하는 컴퓨터
| 졸리운_곰 | 2015.01.20 | 455 |
| 14 |
Breakthrough in molecular electronics paves way for new generation of DNA-based computer circuits
| 졸리운_곰 | 2014.11.04 | 319 |
| 13 |
착용형 디스플레이를 위한 레이저 결합기
| 졸리운_곰 | 2014.10.30 | 340 |
| 12 | 최초로 실행된 역사적인 양자 소프트웨어 | 졸리운_곰 | 2014.10.30 | 446 |
| 11 |
차세대 전자장치의 새로운 시대를 여는 단일 분자 다이오드
| 졸리운_곰 | 2014.10.14 | 289 |
| 10 |
2014년 세계 슈퍼컴퓨터 동향
| 졸리운_곰 | 2014.10.14 | 457 |
| 9 | 무어의 법칙을 확대하는 자기조립 방식 | 졸리운_곰 | 2014.07.21 | 355 |
| 8 |
무어 법칙의 연장
| 졸리운_곰 | 2014.07.21 | 642 |
| 7 |
발광 3D 물체의 제조
| 졸리운_곰 | 2014.06.07 | 418 |
| 6 |
2014년은 웨어러블 기기 발전의 해
| 졸리운_곰 | 2014.05.18 | 420 |
| 5 | 2013년의 프로세서 시장은 급성장 | 가을의 곰을... | 2013.12.18 | 4068 |
| 4 |
인간이 선호하는 로봇의 얼굴
| 가을의 곰을... | 2013.10.09 | 4489 |
| » |
대중으로부터 배우는 군집 로봇 시스템
| 가을의 곰을... | 2013.09.20 | 3981 |
| 2 |
뇌로 제어되는 외골격 로봇
| 가을의 곰을... | 2013.09.20 | 4115 |
| 1 |
인공지능 연구의 발전을 위한 새로운 도약
| 가을의 곰을... | 2013.09.20 | 4021 |