영국 브리스톨대(University of Bristol) 로봇공학자들은 최근에 인간의 얼굴 표정과 입 모양을 흉내낼 수 있는 줄레스(Jules)라 불리는 모방 로봇 헤드 때문에 얼굴을 자주 찡그리고 있다.
줄레스는 미국의 로봇공학자 데이비드 한슨(David Hanson)이 만든 로봇 헤드로, 기계장치가 실제 살아있는 것처럼 보이게 하기 위해 전자학과 로봇공학을 이용한 것이다. 데이비스 한슨은 34개의 서보 모터로 움직이는 유연한 고무 피부를 가진, 독특한 표현력을 가진 로봇 헤드를 만들었다.
동작과정을 살펴보면, 인간의 얼굴 표정이 비디오 카메라를 이용하여 포착되고, 줄레스의 피부에 있는 소형 전자 모터의 운동으로 매칭된다. 브리스톨대 연구팀은 비디오 카메라에 녹화된 표정으로부터 로봇이 이와 유사하게 실제 얼굴 표정을 짓게 하는 명령을 만드는 자체 소프트웨어를 개발했다.
그러나 로봇의 모터는 인간의 얼굴 근육과 동일하지 않기 때문에, 일부 예술가적 변형이 요구된다. 예를 들어 행복감을 나타내는 다양한 표정을 만드는 인간의 모습을 촬영한 후 전문 애니메이션 작가는 이러한 표정의 상이한 변동을 나타내는 10개의 프레임을 선택하고, 수동으로 줄레스의 서보 모터가 이에 매칭되도록 설정했다.
이러한 훈련은 비디오 상에서 보여진 것을, 이와 동등한 줄레스 얼굴표정이 되도록 서보 모터상의 설정으로 변환할 수 있는 소프트웨어를 만드는데 사용됐다. 이제 로봇은 초당 25프레임으로 실시간으로 수행할 수 있다(관련 동영상: http://www.newscientist.com/video.ns?bctid=1885485974, http://www.newscientist.com/video.ns?bctid=1886174416).
모방 로봇 헤드는 이전에도 만들어졌으나, 인간과 같은 실제 표정을 가지지는 않았다. 예를 들어 미국 MIT의 키즈멧(Kismet) 로봇은 복잡한 얼굴 표정을 가지지만, 기계적인 표정을 가질 뿐이다.
줄레스는 인간의 외양을 가져서 표정을 완벽하게 만들수록 더 비판 받기 쉽다. 이러한 현상을 ‘불쾌한 골짜기(uncanny valley)’라고 부르는데, 이는 인간을 닮은 로봇이나 애니메이션이 실제 인간과 유사하게 행동하지 않으면 불편하게 느끼며, 오히려 기계처럼 인간을 덜 닮은 것의 경우 그 불편함의 정도가 덜한 현상을 나타낸다.
인간은 얼굴이 어떻게 움직이는 지에 대하여 익숙해져 있다. 만약 조금이라도 다르면 로봇 헤드는 어딘가 불쾌감을 준다는 느낌을 제공한다.
만약 당신이 인간의 특성을 많이 가진 로봇을 가진다면, 사람들을 실제적으로 이에 부정적으로 반응한다는 연구결과가 있다. 그러나 사람이 로봇에 반응하는 것을 그대로 로봇이 인간에게 나타낸다면 상당한 장점을 제공할 수 있다.
인간의 의사소통은 얼굴 표정에 크게 의존한다. 그러므로 사람을 잘 모방할 수 있는 로봇은 더 넓은 응용분야를 가질 수 있다. 예를 들어 요양원과 같은 보건 시설에서 유용할 수 있다.
그러나 인간과 아주 유사한 로봇을 오락용 이상으로 사용하는 것은 윤리적 문제를 발생시킬 수 있다. 만약 어린이나 노인과 같이 상처입기 쉬운 사람들에게 인간으로 오해할 수 있는 로봇을 소개하고, 사회적 관계를 형성하도록 한다며, 이들은 로봇이 단지 인간과 같은 모습과 행동을 할 뿐만 아니라 진짜 인간이라고 느낄 수도 있다.
사람에게 얼굴을 찌푸리는 로봇
줄레스는 미국의 로봇공학자 데이비드 한슨(David Hanson)이 만든 로봇 헤드로, 기계장치가 실제 살아있는 것처럼 보이게 하기 위해 전자학과 로봇공학을 이용한 것이다. 데이비스 한슨은 34개의 서보 모터로 움직이는 유연한 고무 피부를 가진, 독특한 표현력을 가진 로봇 헤드를 만들었다.
동작과정을 살펴보면, 인간의 얼굴 표정이 비디오 카메라를 이용하여 포착되고, 줄레스의 피부에 있는 소형 전자 모터의 운동으로 매칭된다. 브리스톨대 연구팀은 비디오 카메라에 녹화된 표정으로부터 로봇이 이와 유사하게 실제 얼굴 표정을 짓게 하는 명령을 만드는 자체 소프트웨어를 개발했다.
그러나 로봇의 모터는 인간의 얼굴 근육과 동일하지 않기 때문에, 일부 예술가적 변형이 요구된다. 예를 들어 행복감을 나타내는 다양한 표정을 만드는 인간의 모습을 촬영한 후 전문 애니메이션 작가는 이러한 표정의 상이한 변동을 나타내는 10개의 프레임을 선택하고, 수동으로 줄레스의 서보 모터가 이에 매칭되도록 설정했다.
이러한 훈련은 비디오 상에서 보여진 것을, 이와 동등한 줄레스 얼굴표정이 되도록 서보 모터상의 설정으로 변환할 수 있는 소프트웨어를 만드는데 사용됐다. 이제 로봇은 초당 25프레임으로 실시간으로 수행할 수 있다(관련 동영상: http://www.newscientist.com/video.ns?bctid=1885485974, http://www.newscientist.com/video.ns?bctid=1886174416).
모방 로봇 헤드는 이전에도 만들어졌으나, 인간과 같은 실제 표정을 가지지는 않았다. 예를 들어 미국 MIT의 키즈멧(Kismet) 로봇은 복잡한 얼굴 표정을 가지지만, 기계적인 표정을 가질 뿐이다.
줄레스는 인간의 외양을 가져서 표정을 완벽하게 만들수록 더 비판 받기 쉽다. 이러한 현상을 ‘불쾌한 골짜기(uncanny valley)’라고 부르는데, 이는 인간을 닮은 로봇이나 애니메이션이 실제 인간과 유사하게 행동하지 않으면 불편하게 느끼며, 오히려 기계처럼 인간을 덜 닮은 것의 경우 그 불편함의 정도가 덜한 현상을 나타낸다.
인간은 얼굴이 어떻게 움직이는 지에 대하여 익숙해져 있다. 만약 조금이라도 다르면 로봇 헤드는 어딘가 불쾌감을 준다는 느낌을 제공한다.
만약 당신이 인간의 특성을 많이 가진 로봇을 가진다면, 사람들을 실제적으로 이에 부정적으로 반응한다는 연구결과가 있다. 그러나 사람이 로봇에 반응하는 것을 그대로 로봇이 인간에게 나타낸다면 상당한 장점을 제공할 수 있다.
인간의 의사소통은 얼굴 표정에 크게 의존한다. 그러므로 사람을 잘 모방할 수 있는 로봇은 더 넓은 응용분야를 가질 수 있다. 예를 들어 요양원과 같은 보건 시설에서 유용할 수 있다.
그러나 인간과 아주 유사한 로봇을 오락용 이상으로 사용하는 것은 윤리적 문제를 발생시킬 수 있다. 만약 어린이나 노인과 같이 상처입기 쉬운 사람들에게 인간으로 오해할 수 있는 로봇을 소개하고, 사회적 관계를 형성하도록 한다며, 이들은 로봇이 단지 인간과 같은 모습과 행동을 할 뿐만 아니라 진짜 인간이라고 느낄 수도 있다.