강좌 & 팁
1. 들어가기...
안녕하세요. 여러분.
조금 오랜만인가요 ? 저는 이번 학기 퀄 시험을 봅니다. PhD Candidate으로 가기 위한
노력이죠. 지금은 그냥 대학원생이구요, PhD Qualification 시험을 통과해야 사람(?) 취급을
받는거죠. ^^ 퀄 시험은 사람을 몹시 안달나게 하고 초초하게 만드는 그런 놈입니다.
그래서 지금은 전문적인 연구보다는 기본적인 이론들과 지금까지 해온 저의 연구를
잘 설명하기 위한 노력을 하고 있습니다. (for a good communication skill). 저는 기본적으로
로봇의 퍼셉션을 연구하고 있기 때문에 다음과 같은 기본 이론들을 퀄을 대비해 준비하고
있습니다.
- Math fundamentals for robotics
a) Differential equations
b) Liear algebra
c) Analysis
d) Probability theory
e) Fourier analysis
- Signals and systems
- Digital signal processing
- Random variable and processes
- Linear system theory
- Estimation theory (Kalman filter)
- Computer vision
내용이 꽤나 방대한데요, 뭐 이런 것들을 대학교 2학년때부터 지금까지 배운 내용들의 서브 셋이라고
보면 또 뭐 그렇게 방대하다고도 볼 수 없겠지요. 이 정도 기본으로 알고 있어야 이제 박사로서 연구를
잘 할 수 있다고 보는 것 같습니다. 적어도 미국의 좋은 대학교들은 다 그런 것 같습니다.
저는 앞으로 이런 기본적인 것들이 어떻게 로봇 연구와 연관이 되는 지를 앞으로 연관지어 글을 작성하려고
합니다. 자 그럼 각설하고...
2. 로봇의 어원
이제서야 로봇의 역사에 대해서 이야기를 해 봅니다.
로봇의 분야는 그야말로 학제적인 장르이므로 다른 분야의 발전 역사와 긴밀하게 연관되어 있습니다.
로봇의 역사를 간략히 알아보기 전에 로봇이라는 말을 어원을 알아보도록 하겠습니다.
- 로봇의 어원 로봇(robot)이라는 말은 체크어의 ‘일한다’란 뜻인 robota에서 유래되었다. 1920년 체코슬로바키아의
작가 차펙(Capek)이 희곡 "Rossum's Universal Robots"를 발표한 이래 사람들의 관심을 가지게 되었다.
차펙은 이 희곡 속에서 기술의 발달과 인간사회와의 관계에 대하여 아주 비관적인 견해를 상징적으로 표현하였다.
모든 정신노동과 육체노동을 인간과 똑같이 할 수 있으나 인간적 정서 내지 영혼을 가지지 못하며, 마모되었을
때에는 폐품으로서 신품과 교환할 수 있는 인조인간을 등장시켰는데, 이 로봇은 노동자로서 인간의 지배를 받는
사회를 그렸다. 그리고 이 로봇들은 노동을 통하여 지능 및 반항정신이 발달하여 드디어는 인간을 멸망시켜
버리는 이야기를 전개시켰는데, 그러한 견해는 현대의 오토메이션이 사회에 미치는 영향에 대한 하나의 전형적인
견해로서 현재까지도 사람들의 관심을 끌고 있다.
2. 로봇의 역사
‘Robot'이라는 단어의 탄생부터 1961년의 최초의 산업용 로봇 ’Unimate'를 거쳐서 현재의 Honda사의
휴머노이드(Humanoid) 로봇인 ASIMO 까지 로봇은 눈부신 발전을 거듭해왔다. 로봇산업은 컴퓨터 산업과
전자산업, 인공지능(AI), 심리학, 생물학 등을 비롯하여 거의 모든 학문분야의 발전과 밀접한 관계가 있다.
그만큼 로봇의 영역은 학제적이라는 사실을 염두해 두어야 한다.
로봇 산업 역사 중 중요한 일들을 연대순으로 나열해 보겠다.
1920 - ‘robot‘ 이라는 단어의 탄생
1946 - 컴퓨터의 출현:
조지 데볼(George Devol)은 기계를 제어하기 위한 다목적 기록 재생장치의 특허권을 얻었다. 이 장치는 자기 방법의
저장장치이다. 미국 특허권을 1952년에 부여받았다.
1946년 컴퓨터가 처음으로 나타났다. 미국인 과학자 J.Presper Eckert와 John Mauchly는 펜실베니아 대학에서
에니악(ENIAC)이라 하는 최초의 대형 전자 컴퓨터를 만들었다.
1948 -
MIT 대학의 노버트 위너(Norbert Wiener) 교수가 ‘Cybernetics or Control and Communication in the Animal’ 라는 책을 썼다.
사이버네틱스는 생물과 기계를 포함하는 계(系)에서 제어와 통신 문제를 종합적으로 연구하는 학문이다. 인공지능에
지대한 영향을 끼쳤다. 노버트 위너는 정말로 위대한 수학자요 엔지니어라 그림을 첨부합니다.
1954 -
Georg Devol은 최초의 프로그램 가능한 로봇을 고안하였고, "Universal Automation (범용 자동제어)"라는 신어를 만들었다.
1961년 미국의 특허권을 얻었다. Devol은 Joseph F. Engelberger과 1956년에 협력하여, "유니메이션(Unimation)"이라는 회사를
설립하였고 이것은 최초의 성공적인 로봇 제조 회사가 되었다.
1959 -
마빈 민스키와 존 맥카시는 MIT에 인공지능 연구소(Artificial Intelligence Laboratory)를 설립하였다. 이 둘은 현대 인공지능의
선구자들이며 현재 민스키는 MIT Media Lab의 교수로, 맥카시는 스탠포드 대학의 CS(전산)학과 명예교수로 재직 중이다.
역시 그림 첨부합니다.
1962 -
제너럴 모터(General Motors)사는 유니메이션(Unimation)사의 최초의 산업용 로봇을 구입하여 생산라인에 설치하였다.
1965 -
카네기 멜론 대학에서(Carnegie Mellon) Robotics Institute를 설립하였다. 저는 2009년 12월 이곳에서 석사를 졸업했습니다. ^^
1967 -
처음으로 일본이 Versatran라는 로봇을 AMF로부터 수입하였다.
1968 -
스텐포드 연구소는 Shakey라 하는 비전(vision) 기능을 지닌 이동로봇을 만들고 시험하였다. Shakey는 인공지능을 적용한
최초의 모바일 로봇이었다. 모바일 로봇의 역사에서 아주 중요한 이벤트이므로 Shakey 의 그림 첨부합니다.
shakey.bmp
1970 -
스탠포드 대학에서 로봇 팔을 개발하였고 이는 연구 프로젝트의 견본이 된다. 이 팔은 전기적으로 동력을 전달하며, 스탠포트의
팔(Standford Arm)로 널리 알려졌다.
1973 -
최초의 상업적으로 유용한 소형 컴퓨터에 의해 제어되는 산업용 로봇은 Cincinnati Milacron Corporation의 리차드
혼(Richard Hohn)에 의해 개발되었다. 이 로봇은 T3 (The Tomorrow Tool)로 불리웠다. 최초의 컴퓨터 타입의 로봇 프로그래밍
언어는 스탠포드 인공지능 연구소에서 개발되었고 "Standford Arm"으로 명명되었고 또한 WAVE라고
불려지기도 한다. 이 언어 이후에 1974년 AL 언어가 개발되었다. 다음으로 빅토르 쉬나이만(Victor Scheinman)과 브루스
시마노(Bruce Simano)는 이 두 언어를 발전시켜 유니메이션(Unimation)을 위한 상업적인 VAL 언어를 개발하였다.
1977 -
유럽의 로봇 회사인 Asea Brown Boveri Robotics Inc.는 초소형 컴퓨터 제어기를 지닌 두 종류의 전기 동력을 이용하는
산업용 로봇을 선보였다.
Unimation사가 Vicarm Inc.를 합병하였다.
1978 -
제너럴 모터(General Motors)사의 지원 하에, 유니메이션(Unimation)은 Vicarm Inc.의 기술을 이용하여
PUMA(Programmable Universal Machine for Assembly) 로봇을 개발하였다. PUMA는 아직도 많은 산업 현장에서 찾아볼 수 있다.
로봇틱스 배울때 특히, 키네메틱스 부분 배울때 많이 봤던 로봇이지요. 그림 첨부합니다.
puma.bmp
1979 -
SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm) 형태의 로봇은 일본의 야마나시(Yamanashi)대학에서 조립공정을 위해
개발되었다. 1981년쯤에 다수의 상업적인 SCARA 로봇이 선보였다. 이때부터 일본은 세계에서 로봇을 가장 많이 사용하는
나라가 되었다.
1981 -
직접 구동 로봇(direct drive robot)은 카네기 멜론 대학에서 개발되었다. 이 로봇은 보통의 기계 변속장치 대신에 조작 관절에
위치한 전기모터를 이용하였다.
1982 -
IBM은 수년 동안 내부에서 수행한 개발을 토대로 조립을 위한 RS-1 로봇을 소개하였다. 이 로봇은 상자 구조로 세 개의 수직한
슬라이드로 이루어진 팔을 사용하였다. IBM이 개발한 로봇 언어 AML이 RS-1 로봇 구동 프로그램에 사용되었다.
Bendix와 G.E.는 로봇 산업에 뛰어 들었다.
1986 -
로봇 응용과 설치 기술은 계속 발달되어 갔지만, 유연 생산 시스템(FMS), 컴퓨터 통합 생산 시스템(CIM) 및 작업셀(work cell)에
로봇이 통합되어야 한다는 강조의 소리가 높아져 갔다. 가와사키(Kawasaki)사는 Unimation과의 라이센스 기간이 만료되어,
자사 고유의 로봇을 생산하기 시작하였다.
1988 -
Staubli 그룹은 Westinghouse로부터 Unimation사를 합병하였다.
1994 -
카네기 멜론 대학의 Robotics Institute에서 알라스카의 Spurr화산 산을 탐험하여 화산재를 채집하는데 사용할 목적으로 6족
보행 로봇인 ‘Dante II'를 제작하였다. 이 그림을 아직도 이곳 RI에 명예스럽게 걸려져 있습니다. 
1997 -
NASA의 화성 탐사 로봇인 ‘Sojourner’ rover robot이 화성의 이미지를 지구로 보내왔다.
1997 -
혼다(Honda)사는 1986년부터 시작되어 온 휴머노이드 로봇 프로젝트의 8번째 프로토타입인 P3를 발표하였다.
다음은 혼다사의 휴머노이드 로봇의 역사도표이다.
history-honda.bmp
2000 -
혼다(Honda)사는 차세대 휴머노이드(Humanoid) 로봇인 ASIMO를 발표하였다.
소니(Sony)사는 SDR(Sony Dream Robot)이라 불리는 휴머노이드 로봇을 발표하였다.
2001 -
소니사는 강아지 로봇인 Aibo의 2번째 세대를 출시하였다.
2000년도 까지의 로봇틱스에서의 굴직한 이벤트였습니다. 이 이후로 굴직한 이벤트는
2005년 2007년 Urban Grand Challenge 대회가 있었구여, 카이스트에서 로봇 휴보를 개발
하였지요. KIST의 아무와 마루라는 로봇도 있었습니다.
그럼 다음부터는 이제 실제적인 로봇 이야기를 해 보려고합니다.
자, 그럼 다들 기대해 주시기를...
