[논문 리뷰] Next Generation Robotics

Henrik I. Christensen, Allison M. Okamura외 4명|arXiv (Cornell University)|2016. 06. 29.

Scientific Computing and Data Management인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 컴퓨팅 공동체 협의회(Coordinating Committee for Computing Community)가 주관한 워크숍을 바탕으로, 지난 5년간 로봇공학 연구의 발전을 전망적으로 평가한다. 인간-로봇 협업의 진화를 평가하고, 새로운 추세를 규명하며, 특히 공로봇(co-robots)과 사회적 통합을 중시하는 차세대 로봇공학의 향후 연구 방향에 전략적 권고안을 제시한다.

ABSTRACT

The National Robotics Initiative (NRI) was launched 2011 and is about to celebrate its 5 year anniversary. In parallel with the NRI, the robotics community, with support from the Computing Community Consortium, engaged in a series of road mapping exercises. The first version of the roadmap appeared in September 2009; a second updated version appeared in 2013. While not directly aligned with the NRI, these road-mapping documents have provided both a useful charting of the robotics research space, as well as a metric by which to measure progress. This report sets forth a perspective of progress in robotics over the past five years, and provides a set of recommendations for the future. The NRI has in its formulation a strong emphasis on co-robot, i.e., robots that work directly with people. An obvious question is if this should continue to be the focus going forward? To try to assess what are the main trends, what has happened the last 5 years and what may be promising directions for the future a small CCC sponsored study was launched to have two workshops, one in Washington DC (March 5th, 2016) and another in San Francisco, CA (March 11th, 2016). In this report we brief summarize some of the main discussions and observations from those workshops. We will present a variety of background information in Section 2, and outline various issues related to progress over the last 5 years in Section 3. In Section 4 we will outline a number of opportunities for moving forward. Finally, we will summarize the main points in Section 5.

연구 동기 및 목표

• 최근 5년간 로봇공학 연구 및 개발의 현황을 평가하며, 특히 국립로봇초기화이니셔티브(National Robotics Initiative, NRI)와의 연관성을 고려한다.
• 향후 로봇공학 연구에서 인간-로봇 협업(co-robots)에 대한 중시가 계속되어야 할지 평가한다.
• 전문가 워크숍을 통해 미래의 로봇공학을 형성하는 주요 기술적, 사회적, 윤리적 추세를 규명한다.
• 커뮤니티 로드맵 및 전문가의 통찰을 기반으로 한 실천 가능한 연구 권고안을 제공한다.
• 자금 지원 기관, 연구자 및 기관이 로봇공학 혁신의 다음 단계를 설계하는 데 전략적 안내자 역할을 한다.

제안 방법

• 워싱턴 D.C.와 샌프란시스코에서 각각 실시한 전문가 워크숍을 통해 로봇공학의 추세 및 향후 방향성을 분석한다.
• 컴퓨팅 공동체 협의회의 2009년 및 2013년 버전을 포함한 기존 로드맵과 워크숍의 통찰을 융합한다.
• 지각, 제어, 인간-로봇 상호작용, 자율성 등의 분야에서 로봇공학의 진전을 분석한다.
• 의료, 제조, 서비스 환경 등 사회적 응용 분야에서 공로봇의 역할을 평가한다.
• 공동의견 기반 접근을 통해 고영향력 연구 기회 및 인프라 수요를 식별한다.
• 향후 연구 투자 및 정책 결정을 안내하기 위한 공식 보고서(화이트페이퍼)를 제작한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 최근 5년간 인간-로봇 협업 분야에서 어떤 주요 진전이 있었는가?
• RQ2 국립로봇초기화이니셔티브(NRI)의 공로봇 중심 연구에 대한 집중이 연구 및 개발 방향성에 어느 정도 영향을 미쳤는가?
• RQ3 향후 세대 로봇공학 연구를 이끌어갈 새로운 기술 및 사회적 수요는 무엇인가?
• RQ4 로봇공학 연구가 고령화 사회, 안전, 접근성 등의 사회적 과제와 어떻게 더 잘 연계될 수 있는가?
• RQ5 로봇공학의 혁신을 지속하기 위해 어떤 새로운 연구 우선순위와 인프라 투자가 필요할까?

주요 결과

• 특히 동적이고 비정형 환경에서 지각, 제어, 인간-로봇 상호작용 분야에서 상당한 진전이 이루어졌다.
• 로봇이 인간과 직접 협업하는 공로봇 패러다임이 로봇공학 연구 및 응용의 핵심 주제로 자리 잡았다.
• 기계학습, 센서 융합, 실시간 제어 분야의 진보로 더 유연하고 반응성이 높은 로봇 시스템이 가능해졌다.
• 연구 및 평가를 가속화하기 위해 표준화, 공유 데이터셋, 시험베드의 개선이 절실한 필요성이 있다.
• 로봇공학 구현의 윤리적, 법적, 사회적 영향이 연구 기획의 필수 구성 요소로 점점 더 인식되고 있다.
• 학계, 산업계, 정부 기관 간의 협력이 강화되며, 향후 연구에 대한 공동의 비전이 형성되었다.