간만에 재밌는 논문이 나와서 읽어보고 정리 해본다.
Pixar 마스코트와 Apple에서 만든 로봇
로봇에도 이성이 아닌 감성이 중요하다(?)
픽사 애니메이션이 시작할 때마다 나오는 로봇? 램프? 암튼 귀엽게 생긴 녀석을 애플에서 실사판으로 만들고 있었다. 그리고 연구한 내용에 대해 재밌게 논문을 썼던데 읽으면서도 생각치 못했던 포인트들이 많아서 정말 흥미로웠다. 애플은 단순히 기능만 강조하는 로봇이 아닌, 인간과 교감하고 소통하는 로봇을 만들고자 했다고 한다. 그래서 이름도 ELEGNT: Expressive and Functional Movement Design for Non-anthropomorphic Robot이다.
로봇은 왠지 감성보단 이성이 앞서는 이미지인데 표현? 감성? 로봇이라니 제목부터가 기대를 하게 한다.
ELEGNT는 기존 로봇 연구와 애니메이션 등 다양한 분야에서 영감을 받아 연구를 진행했다고 하고
어떻게 인간과 소통할 것인가, 어떻게 움직임으로 표현할 것인가를 가장 고민했던 내용으로 보인다.
감성 로봇의 핵심은 "표현력"과 "기능성"의 조화!
이 논문에서는 비인간형 로봇의 움직임 디자인에 대한 새로운 접근 방식을 제시한다. 기존 로봇들은 딱딱하고 어색한 움직임만 보여줬지만, ELEGNT는 로봇이 감정을 표현하고 인간과 자연스럽게 상호작용할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 마치 반려동물 같이 인간의 삶에 녹아드는 반려 로봇을 만드는 것 같이 느껴진다.
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특징
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기존 로봇 기술
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ELEGNT
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움직임
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딱딱하고 어색함
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자연스럽고 다채로움
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표현력
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기능 수행에만 집중
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감정, 의도, 주의 등 표현 가능
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상호작용
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일방적인 명령 수행
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인간과 교감하고 소통
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목적
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작업 수행
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인간의 삶에 녹아드는 존재
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<기존 로봇과 ELEGNT의 비교>
동영상을 보면 더 확실히 와닿는데 인간과 로봇의 교감 프로세스는 다음과 같이 구성된다.
- 로봇 형태 분석: 로봇의 형태 특징을 분석하여 움직임 가능성을 파악한다.
- 움직임 패턴 정의: 로봇의 형태와 목적에 맞는 다양한 움직임 패턴을 정의한다.
- 표현 요소 결합: 움직임 패턴에 감정, 의도, 주의 등을 표현하는 요소를 결합한다.
- 사용자 맞춤 설정: 사용자가 직접 로봇의 움직임을 커스터마이징할 수 있도록 지원한다.
그렇다면 ELEGNT, "표현적인 움직임"의 효과는?
- 인간과의 상호작용 증진: 로봇이 감정을 표현하고 인간과 소통함으로써 더욱 친밀하고 자연스러운 관계를 형성
- 사용자 만족도 향상: 로봇의 움직임에 대한 사용자의 만족도가 높아지고, 로봇과의 상호작용 경험이 풍부해짐
- 다양한 분야 활용: 엔터테인먼트, 교육, 예술 등 다양한 분야에서 로봇의 활용 가능성을 높힌다. 특히, 감성적인 영역을 채워주기 때문에 갈수록 적어지는 저출산 시대 1인 가구나 혼자 외로운 사람들의 만족도가 높지 않을까?
어떻게 구현을 했을까?
ELEGNT 팀은 Luxo Jr.(픽사 램프 로봇)에서 영감을 받아 램프 형태의 로봇을 디자인했고 단순히 빛을 비추는 기능을 넘어, 인간의 감정을 이해하고 표현하기 위해 고민을 많이 했다고 한다. 램프 로봇은 머리와 목을 닮은 디자인으로 친근한 느낌을 주고 조명과 카메라는 눈 역할을 하고 로봇이 지금 어디에 관심을 가지고 있는지 표현하는 데 사용된다. 다채로운 움직임을 구현하기 위해 각 관절은 6 DOF로 동작할 수 있고 레이저 프로젝터, 카메라, 음성 시스템을 통해 입, 출력이 가능하여 소통을 할 수 있도록 했다.
이 로봇의 핵심은 움직임을 통해 표현하는 것이고 표현 방식은 아래 2가지 요소가 있다.
1. 키네스(Kinesics)
몸짓과 자세로 감정을 표현하는 방식으로 끄덕임, 머리 흔들기, 몸 숙이기 등 다양한 자세를 통해 긍정, 부정, 슬픔 등을 표현한다. 팔을 활용한 손짓이나 꼬리 흔들기 같은 움직임으로 흥분이나 즐거움을 나타내기도 한다.속도, 정지, 가속도 등을 활용해서 감정을 표현한다고 한다.
2. 프록세믹스(Proxemics)
공간적 거리를 조절하여 감정을 표현하는 방식이다. 특정 물체를 응시하거나 빛을 비추어 관심과 의도를 표현하고, 다른 물체로부터 머리를 돌려 무관심을 나타낸다. 물체에 가까이 다가가거나 접촉하는 것은 애정이나 관심을 표현하고, 멀리 떨어지는 것은 무관심이나 거부감을 나타낸다. 사용자를 향해 다가가는 것은 친근함을 나타내고, 멀어지는 것은 불편함을 나타낸다. 움직임과 함께 빛을 사용하여 사용자의 주의를 끌거나 특정 지점을 강조할 수 있는데 이 점이 다른 로봇들과는 큰 차이가 있는 것 같았다.
다양한 사용 시나리오와 사용자 만족
지금 출시해도 바로 사고 싶은 마음이 들 정도인데 언젠가 출시는 하겠지???
애플에서는 아래와 같은 사용 시나리오들에 대해 고민을 했다고 한다.
기능적으로는 아주 단순하고 뻔한 것들이 대부분이지만 어떻게 제공하는지, 표현하는지에 따라 만족도는 크게 차이가 있다고 한다.
영상으로 보면 Photograph Light 모드일때는 바로바로 안 비추거나 나름 배려해서 비추는게 오히려 거슬린 부분이 있어보인다. 그리고 Play Music은 둠짓둠짓 영상만 봐도 귀엽다!
ELEGNT, 감성으로 소통하는 로봇의 새로운 기준을 제시하다
서베이 결과는 모든 사람이 모든 경우에 대해 다 좋다고 평가하진 않았지만 새로운 기회는 충분히 보여주었다고 생각한다.
1. 참가자 특성
나이 많은 참가자는 표현 중심 로봇을 덜 선호했고, 공감 능력이 낮은 참가자는 표현 중심 움직임에 대한 선호도가 더 크게 증가했다. 로봇 관련 배경지식은 로봇 인식에 영향을 미쳐, 로봇 전문가가 아닌 사람들이 로봇을 더 높게 평가했다. 표현 디자인 관련 배경지식 역시 영향을 미쳐, 경험 있는 디자이너와 아티스트들은 다른 사람들보다 로봇을 낮게 평가했다.
2. 긍정적인 평가
참가자들은 표현 중심 움직임을 사용하는 로봇을 더 매력적이고 활기차며 재미있다고 평가했다. 로봇의 내부 상태(감정 등)를 더 잘 파악할 수 있었다는 의견도 있었다.
3. 부정적인 평가
기능 중심 움직임만 사용하는 로봇은 지루하고 기계적이며, 특히 사회적 상호 작용에서 감정이 없어 보인다는 평가를 받았다.
4. 움직임에 대한 인식
참가자들은 표현 중심 움직임에서 로봇의 의도, 주의, 태도, 감정 등을 인지했다. 기능 중심 움직임만 사용하는 로봇의 움직임에서도 의도와 주의를 읽어내기도 했다.
5. 움직임의 효율성
표현 중심 움직임이 상호 작용에 도움이 되는 것은 분명하지만, 일부 참가자들은 불필요하거나 비효율적이라고 느끼기도 했다. 특히 작업 효율성이 중요한 기능 중심 작업에서 그러한 경향이 있었다.
6. 움직임과 다른 요소의 조화
움직임과 음성, 조명 등 다른 양식 간의 조화도 중요하게 작용했다. 음성 톤이 딱딱하거나 움직임과 음성의 타이밍이 맞지 않으면 어색함을 느꼈고, 모터 소리가 방해된다는 의견도 있었다. 조명과 움직임의 조화 역시 상호 작용의 편안함에 영향을 미쳤다.
결론적으로 ELEGNT 연구는 로봇의 움직임 표현이 사용자 경험에 다양한 방식으로 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 긍정적인 효과도 있지만, 효율성이나 조화와 같은 측면도 고려해야 한다는 것을 시사한다.
근데 나는 효율적이지 않아도 출시하면 살 것 같다. 정 답답하면 조명은 따로 사지 뭐 ㅎㅎㅎ