봉봉 - 군사 기술학원 교육팀이 개발한 키 1.27m, 무게 40kg의 로봇으로, 초등학생들에게 영어를 가르치고, 의사소통을 하고, 노래하고 춤을 추는 데 도움을 줄 수 있습니다.
초등학교 학생들에게 영어를 가르치는 것을 지원하는 인간형 지능형 로봇(Bonbon)은 2025년까지 국가중점 과학 기술프로그램의 연구 주제입니다.
이 프로젝트는 군사기술학원에서 제안하여 과학기술부의 시행 대상으로 선정되었습니다. 현재까지 국가과학기술위원회의 승인을 받았으며, 2023년 10월 지식재산권부로부터 실용 솔루션 독점 인증을 받았습니다.
프로젝트 매니저인 르딘손 박사는 "프로젝트의 성공에 매우 기쁘다"고 말했다.
그에 따르면, 이 제품은 국내 과학자들이 로봇 설계 기법과 기술을 완벽하게 습득하고, 기본 소프트웨어 기술을 개발하며, 동시에 소리, 이미지, 자연어 처리 분야에서 인공지능 문제를 구축하고 해결할 수 있음을 보여준다.
군사기술사관학교 강사들이 로봇을 제작하는 과정. 사진: 사관학교 제공
손 씨는 오랫동안 교육 분야에 적용할 수 있는 첨단 기술을 통합한 스마트 로봇을 설계하고 제작하고 싶었다고 말했습니다.
"일본, 중국, 한국 등 여러 나라에서 교수 학습을 지원하는 로봇을 도입하여 아이들이 기술을 통해 지식에 접근할 수 있도록 돕는 효과적인 교사 보조 역할을 하고 있습니다. 베트남에도 그러한 로봇이 도입되기를 바랍니다."라고 손 씨는 말했습니다.
2020년부터 배치를 맡은 군사기술학원과 조정부대의 강사 약 20명은 정보기술, 통제, 기계 분야를 담당하는 3개 그룹으로 나뉘었습니다.
처음부터 제기된 문제는 지능형 처리 모듈을 통해 언어, 눈의 표정, 신체적 제스처를 사용하여 인간과 반응하고 상호 작용할 수 있는 로봇을 만드는 것이었습니다.
핵심 과제는 초등학생에게 적합하고 친근하며 인간과 유사한 외형을 가진 로봇을 제작하기 위한 하드웨어 시스템을 설계하고 제작하는 것입니다. 또한, 로봇은 완전 자동 또는 원격 수동 제어를 통해 유연하게 움직일 수 있어야 합니다.
소프트웨어 측면에서 로봇은 이미지, 사운드, 제스처 및 활동 인식에 인공 지능을 적용하여 말하고, 움직이고, 통합된 문제를 처리할 수 있는 능력에 대한 요구 사항을 충족해야 합니다.
운영체제는 처리 알고리즘과 제어 프로그램의 안정적인 실행을 지원해야 하며, 특히 실시간 동기화를 보장해야 합니다.
손 씨는 "로봇이 자연스럽게 말하고 움직이게 하는 것이 우리 팀의 목표"라고 말했다.
Le Dinh Son 박사가 3월 26일 로봇 Bonbon에 대해 이야기하고 있습니다. 사진: Minh Minh
연구팀은 약 2년 동안 이 방향의 연구에 집중했으며, 때로는 로봇 팔이 학생들에게 안전하도록 설계하거나 학생들의 다양한 어조를 정확하게 인식하는 방법 등 모든 세부 사항을 계산해야 했습니다. 로봇이 적절하게 반응할 수 있도록 상호작용하는 사람의 몸짓을 인식하는 것 또한 어려운 문제였습니다.
그 결과, 연구팀은 키 약 1.27m, 무게 40kg의 로봇을 제작했습니다. 상체는 팔 6개, 손 3개, 머리 3개 등 총 21단계의 움직임을 갖춘 인간과 유사합니다. 하체는 로봇이 수평면에서 자유롭게 움직일 수 있도록 3개의 전방향 바퀴가 달린 이동식 모듈입니다.
손 씨는 "로봇의 움직임을 제어하는 소프트웨어 모듈은 주로 로봇 운영 체제(ROS)를 기반으로 개발되어 리소스를 매우 유연하게 통합하고 관리하며 기능 블록을 조정합니다."라고 말했습니다.
봉봉은 교사의 요청에 따라 콘텐츠 발표, 어휘 교육 및 연습, 새로운 문장 구조 교육, 특정 주제에 대한 자유로운 의사소통, 노래와 춤 등 교육 상황을 수행할 수 있습니다.
예를 들어, 학생이 "메시는 누구인가요?"라고 물으면 로봇은 영어로 "그는 유명한 아르헨티나 축구 선수입니다"라고 대답합니다.
또한, 봉봉은 토론 주제를 제기하고, 게임을 조직하고, 학생들이 옳은 일을 하거나 그르친 일을 할 때 환호할 수 있습니다.
본봉로봇. 사진: 민민
연구팀은 설계 및 제작 외에도 초등학교 교사와 외국인에게 연락해 문서를 디지털화하고, 수업 중 강의와 활동을 위한 대본을 만드는 작업을 도왔습니다. 또한 어린이에게 적합한 음성 데이터를 얻기 위해 미국에 있는 베트남 학생들을 찾아 지원을 요청했습니다.
손 씨는 "이건 정말 어렵고 많은 노력이 필요한 일이에요. 다행히 선생님들께서 적극적으로 지원해 주셔서 감사했어요."라고 말했습니다.
코로나19 이후 연구팀은 하노이와 박깐의 여러 초등학교에 봉봉 로봇을 가져와 테스트하고 피드백을 받아 제품을 개선했습니다.
하노이의 응이아탄 초등학교에서는 봉본 로봇이 영어 교사들이 학생들에게 노래 부르기, 게임하기, 어휘, 문장 구조 가르치기, 학생들과 대화 연습하기 등을 가르치는 데 도움을 주었습니다.
학교 관계자는 로봇이 표준 영어 악센트로 새로운 기능과 학습 자료를 추가할 수 있다고 말했습니다.
"선생님과 학생 모두 수업에 매우 만족하고 있습니다. 선생님들은 최신 기술을 접할 수 있고, 학생들은 수업 내용을 잘 소화하며, 상호작용도 활발해집니다. 로봇은 학생들이 수업 시간에 영어로 소통하는 데에도 도움이 됩니다."라고 그녀는 말했습니다.
로봇 봉봉이 춤추고, 노래하고, 질문에 답합니다. 영상: 민민
테스트 결과에 따르면 로봇은 필요한 기능과 기술적 매개변수를 충족합니다. 손 씨에 따르면, 이는 팀이 로봇의 조작 능력, 지능 및 광범위한 응용 분야에 대한 기능을 개선하기 위한 연구를 계속하는 동기가 되었습니다.
손 씨는 "일반적으로 로봇은 접수, 관광, 제품 홍보, 행정 절차 처리, 안내 등의 서비스를 지원할 수 있습니다. 이것이 다음 연구 방향이 될 것입니다."라고 밝혔습니다.
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