로봇공학이 어려운 이유 15가지: AI 열풍 속에서도 로봇은 왜 아직도 데모 영상에만 있을까
Reasons robotics is hard
AI는 지식 노동에서 눈부신 진전을 보이고 있지만, 물리적 노동을 대체할 로봇은 아직 갈 길이 멀다. 이 글은 인간형 로봇이 실제로 작동하기 위해 넘어야 할 15가지 기술적 난관을 낱낱이 분석한다. 사람 손의 정교함, 복잡한 시각적 장면 이해, 느린 동작 속도, 배터리 수명과 발열 문제, 안전성, 그리고 예상치 못한 상황에 대처하는 능력까지. 특히 데모 영상이 성공 사례만 골라 보여주는 한계를 지적하며, 로봇이 ChatGPT처럼 누구나 쉽게 접할 수 있는 수준에 도달하려면 아직 해결해야 할 과제가 많다고 강조한다.
로봇이 인상적인 일을 하는 모습을 볼 때마다 스스로에게 물어보라: 이 로봇은 어떤 능력을 입증했는가, 그리고 데모 시나리오는 어떤 도전을 피하고 있는가?
HN 토론
76- Animats
진전의 신호는 아마존이 자동 피킹으로 전환할 때 나타날 것이다. 그들은 거의 10년 동안 열심히 노력해 왔다. 수년간 연례 대회를 열었고, 사내에서 개발한 괜찮은 피킹 로봇을 보유하고 있다.[1] 하지만 아직 대량으로 배치되지는 않았다.
또한 인간형 손과는 전혀 닮지 않았다. 단지 두 개의 표면을 가진 그리퍼일 뿐이다.
아마존의 생산 로봇은 대부분 자동 유도 차량이지, 매니퓰레이터가 아니다.
나는 다리 이동이 얼마나 발전했는지에 감명받았다. 하지만 아직까지 데모 수준을 넘어 상업적 목적으로 다리 로봇을 사용하는 사람은 없는 것 같다.
테슬라는 여전히 2026년 말까지 엄청난 수의 휴머노이드 로봇을 생산할 것인가?
하드웨어 측면에서 많은 진전이 있었다. 드론의 모터 기술은 훨씬 더 나은 로봇 모터를 생산해 냈다. 기어 감속의 최적 지점을 찾은 것 같다. (너무 많이 감속하면 백드라이브가 불가능하고, 너무 적게 하면 모터가 너무 커야 한다.) 이제 로봇 전용 부품을 만드는 것이 타당할 만큼 물량이 늘었다. 로봇 팔은 10년 전보다 훨씬 좋아졌다. 로봇 다리도 마찬가지다. 제어도 더 좋아졌다. 휴머노이드 로봇의 가격은 자동차만큼 들 것 같다.
하지만 아직 유용할 만큼 충분히 좋지는 않다.
아마존 프라임 트럭이 와서 로봇이 배송의 마지막 100미터를 처리할 때, 그들이 진짜가 되었다는 것을 알게 될 것이다.
- GlenTheMachine
로봇공학자입니다. 이 모든 것에 더해, 그는 컴플라이언스나 감지할 수 없는 역학에 대한 온라인 적응, 또는 엄청나게 복잡한 소형 메커니즘에 대해서는 언급하지 않았습니다.
현재 세대의 촉각 센서는 손가락 하나당 수천 달러의 비용이 들며, 실제 세계에서의 평균 고장 시간(MTBF)은 몇 시간에 불과합니다. 비용은 규모의 경제로 해결될 수 있습니다. 그러나 취약성은 더 어렵습니다.
- kooi
네, 문제는 매우 어렵습니다. 주로 높은 자유도(DOF) 일반화가 매우 어렵기 때문입니다.
자율주행차가 있는 이유는 제어 입력이 무엇인가요? 페달, 브레이크, 운전대입니다. 이것만으로도 이미 많은 세월이 걸렸습니다.
이제 휴머노이드 로봇의 경우: 은유적으로 힐베르트 공간과 같은 행동 공간입니다. (물리적으로도, 당연히, 명백히)
또한, 제 생각에는 LLM이 로봇 개발을 도울 수는 있지만, 계획과 인간 제어 인터페이스 이상의 역할은 거의 하지 못합니다. 그 아래는 제어의 영역이며, 해결책은 고전적, 신경망, 실시간 최적화 기반 제어의 올바른 조합이 될 것입니다.
자연스러워 보이는 멋진 이족 보행 로봇들은 모두 PID 제어에 제어 장벽 함수를 적용하여 실시간으로 풀리는 QP를 제약하는 것입니다.
하지만 애플리케이션마다 이를 유도하는 것은 번거롭습니다. 그래서 (동역학에 대한 사전 지식에 의해 제약을 받으면서) 학습될 수 있는 신경망 방법이 필요할 것입니다. 제 직감으로는 Yann LeCun 스타일의 JEPA 모델이 작업을 학습하는 방법이 될 것입니다.
- YuechenLi
말하자면, 기능적인 로봇 공학은 그렇게 어렵지 않습니다. 로봇 청소기는 이미 10년 넘게 가정에 있었고, 산업용 로봇 팔도 마찬가지입니다. 그러나 휴머노이드 로봇은 주로 폼팩터 제약 때문에 어렵습니다. 유압이나 공압, 또는 고정식 산업용 로봇처럼 큰 스테퍼 모터를 사용하는 대신, 모든 것을 휴머노이드 형태에 내장해야 한다면 서보 모터나 다른 액추에이터에서 많은 출력을 얻을 수 없습니다.
제가 본 휴머노이드 로봇 적용 영상들은 기본적으로 설거지와 빨래 개기를 할 수 있다는 것이지만, 가사 로봇이 시장에 나온다면 전혀 휴머노이드처럼 생기지 않을 것이고, 아마 바퀴와 그리퍼 암이 달린 반자동 식기세척기/세탁기처럼 보일 것이라고 생각합니다.
- akurilin
최근에 비슷한 결론을 가진 관련 읽을거리/볼거리 몇 가지를 소개합니다:
https://www.youtube.com/watch?v=FUUzmRH5Yi4
https://www.construction-physics.com/p/robot-dexterity-still...