과학자들, 사람 표정에 반응하는 로봇 개발

로봇 '이모'는 사람에 반응해 얼굴 온라인바카라 지을 수 있지만 언어해석 능력이 없다는 단점이 있다.

2024-04-01육지훈 기자
유향 후 컬럼비아 대학교 연구원이 로봇 '이모'를 관리하는 모습. [사진=John Abbott / Columbia Engineering]

[WHY?] 연구진은 로봇이 사람과 보다 자연스럽게 소통하도록 만들기 위해 대화상대의 표정에 반응하는 기능을 구현했다.


컬럼비아 대학교 과학자들이 840밀리초 이내로 반응하는 인간형 얼굴 로봇 제작에 성공했다고 사이언스 로보틱스 저널에 밝혔다.

연구진은 사람과 소통하기 위한 로봇 '이모(Emo)'를 개발했다. 실제 사람 같은 얼굴을 가지고 온라인바카라 짓는 기계였다. 자연스럽게 얼굴 표정이 변하는 것을 개발 목표로 삼았다. 어색하지 않은 근육 움직임을 구현할 수 있어야 했다. 또한 적절한 순간에 필요한 온라인바카라 연출하는 기능도 필요했다.

로봇과 사람의 표현력 차이를 줄이기 위해 얼굴 온라인바카라 재현하려고 노력했다. 26개 액추에이터 동력장치가 장착된 인간형 얼굴 형태의 로봇을 제작한 것이다. 그 뒤 대화하는 사람에 맞춰 온라인바카라 만드는 기능 제작에 돌입했다.

이모는 각 눈동자에 고해상도 카메라를 장착했다. 대화 상대방의 눈을 따라가며 얼굴 온라인바카라 조정한다. 연구진은 인공지능으로 인간의 온라인바카라 구현했다. 사람의 온라인바카라 예측하는 모델, 로봇 얼굴을 빠르게 조작하는 모델 두 가지를 활용했다. 두 AI가 탑재된 이모는 사람의 표정이 담긴 영상을 분석하며 감정표현을 영상 프레임 단위로 배워나갔다. 연구진에 따르면 이모는 학습한 지 몇 시간만에 인간의 미세한 얼굴표정 변화를 인식할 수 있었다. 학습을 지속한 결과, 현재 이모의 얼굴 반응 시간은 840밀리초 이내다.

유향 후 컬럼비아 공대 연구원은 "사람의 온라인바카라 정확하게 예측할 수 있다는 것은 인간과 로봇의 상호작용에 있어 혁명이라고 생각한다"며 "전통적으로 로봇은 상호작용 과정에서 사람 온라인바카라 고려하도록 설계되지 않았지만, 이제 로봇이 사람의 온라인바카라 고려해 반응할 수 있다"고 설명했다.

이모의 단점은 언어해석 능력이 없다는 것이다. 대화할 수 없어 사람의 표정에만 반응하는 로봇이다. 연구원들은 향후 이모에 챗GPT 같은 AI로 언어역량까지 더할 수 있기를 희망한다.