클라우드 로봇(cloud robot)이란 웹 기반의 클라우드 환경을 활용한 로봇을 일컫는다. 

즉, 로봇의 몸체에 부착된 센서들이 물체와 사람의 이미지/소리/냄새/촉감 등의 외부환경을 인식해 그 데이터를 클라우드로 보내면, 클라우드 내의 검색엔진/머신러닝/딥러닝 등의 인공지능이 그것이 무엇인지, 그나 누구인지를 판단해(상황인지), 그 상황에 맞는 어떤 동작이나 말을 하라고 명령하는 것이다. 

따라서 로봇의 뇌의 역할을 하는 클라우드에서는 복잡한 모션 생성, 환경인지, 상황인지, 지식 검색 등의 고차원적 수행을 담당한다. 

기존 로봇들은 모든 환경을 프로그래밍해야 한다는 용량적 한계와 물리적 한계가 따른다. 클라우드 로봇은 이러한 물리적 한계를 극복하기 위하여, 로봇에 힘겨운 시스템이나 소프트웨어를 탑재하지 않고 단지 센서들만 탑재하고 모든 것을 클라우드에서 처리하는 것이다.

클라우드 로봇 개념도

클라우드라는 명칭은 구름(cloud)처럼 보이지 않는 가상공간에 담긴 정보를 활용해 언제든지 활용할 수 있다는 점에서 붙여졌다. 그런데 클라우드 로봇은 그간 개념적으로만 존재했었다. 

  구글이 '클라우드 컴퓨팅 방식으로 웹을 통해 다수의 로봇들을 원격 제어하는 기술' 방식에 대한 특허(Methods and systems for robot personality development, 8,996,429)를 2015년 3월에 미국특허청에 등록했다. 

이는 2012년 4월에 출원한 것이다. 소위 공상과학소설에서나 볼 법한 로봇군단 관련 기술특허이다. 

구글의 특허. 시카고의 사용자의 제스쳐를 로봇이 인지하여 클라우드에 보내면, 클라우드는 상황을 인지하여, 샌프란시스코의 로봇에 명령을 내려, 샌프란시스코의 사용자에게 시카고 사용자의 제스쳐에 반응토록 함

지금은 규제가 사람과 로봇/드론이 1:1이지만, 언젠가는 Cloud:N으로 바뀔 것은 뻔 한일이다. 전문가들은 사람들이 전 세계 어디서든 로봇 팀에 명령해 일을 시키기 위해 구글 안드로이드 로봇운영체제(ROS)를 사용하게 될 것으로 전망했다.

그간 인수한 보스톤다이나믹스 등 8개 회사의 로봇들이 그 대상이다. 이론상 이 특허를 사용해 사람들의 삶을 더 윤택하게 해 줄 수 있다. 그것은 로봇들과 인간들과의 협업이다. 더 나아가 군집 개미로봇과 군집 벌떼로봇을 이용해 집단지능을 활용할 수도 있을 것이다. 또한 사람들이 로봇에게 집안일을 시키거나 자신들이 외출에서 돌아오기 직전에 요리하게 할 수 있고, 많은 사람들이 생활을 위해 매달리는 하찮은 일들을 대신해 수행하게 할 수도 있다.

구글이 그간 인수한 보스톤다이나믹스 등 8개 회사의 로봇들과 인공지능 등을 융합하여 거대 클라우드 로봇군단을 형성하고자 함

  하지만 이 기술은 분명 군사용 로봇군단이나 드론군단에 먼저 적용될 것으로 보인다. 언젠가는 이 기술을 이용해 날아다니는 벌떼 나노봇을 적군 지역에 보내, 이들이 거대한 카메라를 형성하고, 그곳의 상황 이미지들을 광선 빔으로 마스터에게 보낼 수도 있다. 영화 ‘해충 탈출(Vermin Escape)’에서 보듯이 벌떼 곤충로봇들은 워낙 작아 보이지 않을 뿐만 아니라 인공지능이 들어가 있고 다산 번식하므로 통제 불능의 위협적인 존재가 될 수도 있다. 

실제로 이러한 클라우드에서 조정되는 군집로봇들(Collective Robots)인 나는 로봇 떼(Flying robot swarms)가 개발되고 있다. 미국 펜실바니아대학의 연구원들이 개발한 나는 로봇 떼들은 한 대가 아니라 수십 대가 한조를 이룬다. 따라서 어느 특정 지역에 날아가 사람을 공격할 수도 있고 수색할 있으며 더 나아가 인명을 구할 수도 있다. 

또한 다리나 도로나 건물을 지을 때 철강이나 부품들을 나는 로봇 떼들이 서로 협력하여 들어 올려 설계 도면대로 쌓아올릴 수 있다. 이것뿐이랴!! 나는 로봇 떼들을 이용하여 멋진 음악 컨서트도 열 수 있다. 나는 로봇 떼들이 드럼과 피아노를 칠 수도 있다.

미국 하버드 대학의 자기조직 시스템 리서치 그룹(Self-Organizing Systems Research Group)이 마치 개미처럼 집단협력행동을 하는 클라우드에서 조정되는 1,024개의 꼬마 로봇(little bots)인 킬로봇(kilobot)을 개발했다. 

이들은 2011년도부터 로봇개발에 착수하여 2014년 8월에 그간의 결과를 공개했다. 수 cm에 불과한 개미들이 협력해 거대한 크기의 개미굴을 만드는 원리인, 개미의 집단 지능을 활용하는 생체모방학(Biomimetics) 또는 생체의생학(Biomimicry) 기술이다. 

지름 3cm의 꼬마 로봇들이다. 1,024대의 로봇이 마치 매스 게임을 하듯 일사불란하게 움직인다. 이들은 사전에 설정된(Predetermined) 알파벳 K자를 만들고, 별(Star) 모양도 형성한다. 1,000을 의미하는 킬로(kilo)라는 이름을 딴 킬로봇(kilobot)이다. 이 로봇들의 자기조립 알고리즘(Self-Assembly Algorithm)은 ▶ 가장자리를 따라 움직인다(Edge following), ▶ 개미처럼 분산 협력한다(Distributed Coordinate System), ▶ 몸통에 달린 3개의 다리를 진동시켜 움직인다(Gradient)는 간단한 작동 원리만 입력됐다. 

하지만 다른 로봇이 멈춰있거나 교통 혼잡이 발생하면 스스로 수정해 나갈 수 있다. 적외선(IR)을 통해 상대방의 위치를 감지하고 서로 소통할 수 있기 때문이다. 따라서 집단 인공 지능이나 군용 정찰, 우주 탐사, 살상무기 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다. 

공상과학영화 ‘매트릭스’에서는 센터널 감지로봇 25만 개가 지구의 핵심부인 시온의 동산을 공격한다. 더 나아가 클라우드 로봇 기술을 이용해 조지 오웰(George Orwell)의 ‘1984-Nineteen Eighty Four(1949)’에 등장하는 빅 브라더(Big Brother)처럼 사람을 통제하고 감시하는 시스템으로 발전할 수도 있을 것이다.

이런 부정적인 시나리오라면 클라우드 로봇기술은 언젠가는 인간의 발뒤꿈치를 물어 뜻을 것이지만, 용감한 영혼들이 나타나 인간을 구원하게 될 것으로 기대한다. 매트릭스의 주인공인 네오(Neo)가 나타나지 않으리라는 법은 없다.