룸바 966

로봇 & 과학|2019. 7. 10. 14:27

집안일 체질이 아닌 사람은 룸바를 구입하는 것이 좋을 것이다.이 작고 간편한 장치는 최초의 성공적인 가정용 청소 로봇이며, 세계에서 기장 인기 있는 로봇이다. 룸바는 2천대 이상 판매되었으며, 수십 개국에서 집안 바닥을 청소하며 열심히 일하고 있다. 


룸바는 2002년 미국 회사인 아이로봇 Roboth에서 출시되었다. 몇 세대 후 등장한 룸바 1000 시리즈는 겉모습 면에서 이전 제품들과 유사하다. 9cm의 높이를 가진 정찬용 접시 크기의 납작한 디스크 형태다. 이전 세대와 가장 눈에 띄게 다른 점은 무게로, 2002년 출시한 오리지널 버전과 비교하여 1kg 정도 더 무거운 4kg 정도이며, 진공흡입 시스템을 개선하면서 무게가 증가하였다.




아이로봇의 창업자인 CEO 콜린 앵글 Colin Angle 은 원래 가정용 로봇의 외관에 대해 지금과 매우 다른 생각을 가지고 있었다. 첫 번째 디자인은 이동성을 최대화하기 위한 다리가 있었다. 앵글은 오래 걸리지 않아 디자인에 문제가 있다는 것을 깨달았다. 청소 로봇은 다른 가전제품처럼 저렴하고 신뢰성이 높아야 하는데 다리가 달린 로봇은 가격이 비싸며 신뢰성이 떨어지는 기계였던 것이다. 그래서 그는 어떻게 하면 작고 저렴한 로봇이 바닥을 청소할 수 있을지 다시 생각해보았다. 단지 진공청소기를 소형화하는 것만으로는 문제를 해결할 수 없었기 때문에, 룸바는 정교한 브러시 작업을 통해 청소를 수행하도록 설계하였다. 두 개의 커다란 회전식 고무 브러시가 기계 하단에 있으며, 한 쪽 가장자리에 부착 된 세 번째 회전 브러시는 방 구석 가장자리까지 뻗어 먼지를 끌어모을 수 있다. 세 개의는 이를 빨아들여 먼지 브러시 모두 먼지를 진공흡입장치 쪽으로 보내며, 진공흡입장치는 이를 빨아들여 먼지통에 저장한다.


룸바는 각각의 모터로 구동되는 두 개의 큰 바퀴를 따라 기 천천히 굴러간다. 이러한 구조 덕분에 청소 로봇은 원을 그리며 회전할 필요 없이, 그 자리에서 어떤 방향으로도 회전할 수 있다. 높이가 낮아 가구나 주방 수납장 아래로 들어가 청소할 수도 있다.  룸바가 벽이나 다른 장애물에 접근하면 적외선 센서는 이를 감지하여 경보를 울리고 속도를 낮춘다. 앞 범퍼의 터치 센서는 룸바가 장애물과 부딪쳤을 경우 이를 알려준다. 룸바는 장애물이 있는 곳을 지나가거나 주변을 통과할 때 필요한 만큼 후진하고 회전한 다음 전진하는 일련의 과정을 반복한다. 룸바 밑면에 있는 추가 적외선 센서는 룸바가 계단 아래로 떨어지는 것을 방지한다. 전원 코드나 카펫에 달린 술을 감지하면 브러시를 역회전시켜 꼬임을 방지한다. 룸바의 브러시는 진공청소기만큼 효과적이지는 않지만, 로봇은 청소가 끝날때까지 지치지 ㅇ낳고 계속해서 바닥을 돌아나닐 수 있다. 실제로 압전기술 및 광학기술을 적용한 '먼지 센서'를 통해 방 안의 먼지를 감지하고 이동해 청소한다. 룸바는 그것을 알려주는 지역을 반복해서 지나가면 된다.


오리지널 모델은 센서가 그 지역이 완전히 청소되어 더 이상 먼지가 없다고 알려줄 때 까지 방을 가로질러 지그재그로 움직이는 '랜덤 워크random walk' 방식으로 작동하였다. 이 알고리즘은 원래  2차 세계대전 시기에 잠수함 수색 작업을 위해 개발된 것이었다. 최신 버전의 룸바는 이보다 더 똑똑하다. 적외선 카메라를 사용해 방의 지도를 만들고 로봇이 어디에 있었으며 다음에 어디로 가야 하는지 파악한 후 사람이 진공청소기를 돌리는 것처럼 직선으로 청소한다.


룸바의 배터리가 약해지면 적외선 신호를 통해 충전 지점으로 이동한다. 재충전이 되면, 다시 작업을 중단한 곳으로 돌아가 작업이 완료될 때까지 청소한다. 룸바는 센서를 통해 사람이나 애완동물 주변에서도 안전하게 작업하도록 만들어졌지만 주로 사람이 밖에 있을 때 청소하도록 프로그래밍되어 있어 일상생활에 방해되지 않는다. 참고로 유튜브 동영 상을 찾아보면 개와 고양이가 룸바에 어떻게 반응하는지 확인할 수 있다.


이 로봇은 명백한 한계를 가지고 있다. 가구나 잡동사니를 옮길 수 없고, 쿠션 아래를  청소하거나 계단을 오르내릴 수 없다. 사람이 하는 모든 일을 해낼 수는 없으며, 일부는  룸바의 주인이 직접 청소해야 할 것이다. 이러한 단점에도 불구하고, 룸바는 수많은 가정에서 사용되고 있다. 이는 청소 로봇이 더 이상 신기하고 새로운 것만이 아니라 일상생활에 실질적으로 큰 도움이 되고 있다는 것을 보여준다. 

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