그렇다면 로봇은 무엇으로 구성되어 있을까요? 지능이 있는 컴퓨터와 지능이 있는 로봇은 무엇이 다른점일까요. 무엇이 있어야 로봇이라고 부를 수 있는걸까요?
Part 2. 로봇의 원리와 구조
로봇의 원리
그렇다면 이런 로봇들은 어떻게 움직이고 작동할 수 있을까요? 지금까지의 로봇들은 인간이 직접 조작하거나 프로그래밍을 하여 로봇을 작동했습니다.
요즘 교육 현장에서 많이 활용하고 있는 교육용 프로그래밍 언어(블록 코딩 프로그램)를 예로 자세히 알아봅시다.
위와 같이 코딩하고 명령을 실행하면 스프라이트는 처음에 있던 방향에서 오른쪽으로 90도만큼 회전한 후 100만큼 움직이게 됩니다. 이때, 스프라이트를 로봇이라고 생각을 한다면 로봇은 인간이 명령을 한 대로 스프라이트처럼 순서대로 명령을 실행할 것입니다.
이렇게 로봇은 인간의 명령을 받고 동작을 하지만 지능형 로봇은 외부환경을 인식하고, 스스로 상황을 판단하여 자율적으로 동작합니다. 물론 그렇게 동작할 수 있게 인간이 처음에 프로그래밍을 하겠지만 지능형 로봇은 처음의 프로그래밍을 바탕으로 스스로 학습하여 더 발전시킬 수 있습니다.
또한 과거의 로봇의 경우는 지식과 명령을 통해 프로그래밍 된 명령이나 그 지식에 맞춘 동작이나 행동만을 수행하는데에 비해 현재의 로봇은 주변의 상황과 새로운 데이터를 지속적으로 감지, 학습하여 새로운 자료와 정보를 이용하여 동작을 수행할 수 있습니다.
예를 들어, 몸이 아픈 노인을 돕는 로봇을 개발하였다고 했을 때 과거에는 ‘노인에게 물을 갖다 드려라.’ 또는 ‘노인을 부축하여 걸어가라.’ 라고 명령을 하거나 조작하였다면 현재와 미래에는 목마른 노인의 표정을 인식하고 물을 갖다 드리거나, 노인이 일어나려고 하는 모습을 인식하고 먼저 다가가서 부축을 할 수 있게 발전하고 있습니다. 또, 그림을 그리는 로봇이라면 인간이 빨간색으로 색칠하라는 명령을 내려야만 색칠할 수 있던 로봇이 과거의 로봇이라면 현재와 미래의 지능형 로봇은 다양한 작품을 학습하고 주변의 색깔과 어울리는 색을 골라 스스로 색칠까지 할 수 있게 됩니다.
로봇의 구조
로봇의 앞에 물건이 있다면 센서가 물건을 인식하고 물건을 잡으라고 제어 장치에서 판단을 하면 구동 장치로 물건을 잡을 수 있습니다. 인간의 명령, 프로그래밍과 알고리즘, 센서의 인식으로 로봇이 움직인다고 간단하게 생각할 수 있지만 로봇이 움직일 때에는 더 복잡한 과정이 있으며 이를 이해하기 위해서는 로봇 공학이나 로봇 역학, 인공지능 프로그래밍 등 다양한 전문 분야의 학습이 필요할 것입니다.
Think Good AI
로봇과 지능형 로봇을 사용하여 각각 운전을 할 때 생길 수 있는 문제점은 무엇일까?
– 운전자가 직접 운전을 할 때
– 자율주행 자동차가 스스로 학습하여 차를 움직일 때
Part 2. 로봇의 원리와 구조 Quiz
1. 인간이 로봇을 움직이기 위해 로봇이나 컴퓨터가 이해할 수 있게 명령어를 만드는 과정을 무엇이라고 할까요?
2. 외부 환경을 인식하고 스스로 상황을 판단하여 자율적으로 동작하는 로봇을 무엇이라고 할까요?
3. 로봇의 구조를 바탕으로 로봇이 작동하는 순서로 알맞은 것은 무엇일까요?
로봇의 원리와 구조 시뮬레이션
내가 명령한 대로 로봇을 움직여봅시다.