[테크월드뉴스=박응서 기자] 2월호에 엔비디아 젯슨 자비에 NX 제품의 특징과 사양에 대해서 알아봤다. 이번호에서는 다양한 인공지능(AI) 기능을 갖추고 있어 매력적인 야붐(Yahboom) 젯봇 미니(Jetbot Mini)가 어떤 특징과 기능을 갖고 있는지 살펴본다.
젯봇 미니는 엔비디아 젯슨 나노 2GB 보드를 기반으로 한 로봇운영체제(ROS) AI 로봇이다. 내장된 ROS와 이미지 처리 라이브러리 OpenCV, 메인 프로그래밍 언어 파이썬 3, 주피터랩 온라인 프로그래밍 도구를 통해 사용자가 원하는 형태로 개발할 수 있다.
사용자가 카메라의 y축 피치 각도를 수동으로 조절할 수 있으며, 오토파일럿과 컬러 인식, 얼굴 인식 같은 다양한 기능을 구현할 수 있다. 모바일 앱(애플리케이션)/핸들/PC 플랫폼 상호 연결 제어도지원한다. 또 ROS와 AI 프로그래밍을 쉽게 시작할 수 있도록 이 로봇에 대한 오픈소스 활용 과정과 이에 상응하는 소스 코드를 제공하고 있다.
젯봇 미니는 이미 언급했던 ROS, 파이썬 3, 오토파일럿, 컬러 인식, 얼굴 감지, AR 태그 인식, 영상 미화 같은 AI 기능, 교차 플랫폼 상호 연결 기능을 갖추고 있다. 여기에 젯슨 나노전용 확장 보드, TF 카드(젯봇 미니포함) 전용 운영 체제, USB 3.0 어댑터, 1300Mbps 드라이브 프리 네트워크 카드, 대용량 18650 배터리 팩을 더할 수 있어 하드웨어를 매우 효율적으로 구성할 수 있고, 구조도 간단해 조립하기도 쉽다. 게다가 누구나 무료로 구할 수 있는 많은 학습(튜토리얼) 자료와 전문적인 기술 지원을 받을 수 있다는 점도 매력적이다.
젯봇 미니가 기반으로 하는 젯슨 나노2GB 보드는 작고 강력한 AI 컴퓨터다. 라즈베리파이 4B에 비해 GPU가 우수한 젯슨 나노 개발 보드로 AI 시각인식 딥러닝에 적합하다. AI 학습에는 최적의 선택이다. 젯슨 나노4GB 보드와 비교해 2GB 개발 보드는 비용 대비 효율이 높아 젯봇 미니와 ROS 시스템 학습에 도움을 받을 수 있다.
젯봇 미니는 젯슨 나노2GB를 기반으로 개발해 이론적으로는 젯슨 나노 4GB와 호환되지만 4GB 기반의 운영체제와 관련 튜토리얼과 코드를 제공하지는 않는다. 물론 사용자가 직접 업그레이드할 수는 있다.
ROS는 로봇에 적합한 오픈소스 운영체제로 현재 세계에서 인기 있는 로봇 개발 프레임워크다. 드라이버부터 알고리즘, 개발 도구까지 완벽한 솔루션을 제공해 더 많은 사용자가 로봇을 개발할 수 있도록 돕는다.
앞에서 간단하게 언급한 것처럼 젯봇 미니는 기능이 매우 다양하다. 먼저 AI 시각 기능을 보면 얼굴 인식과 색상 인식, 색상 따라가기, 제스처 인식, 물체 인식, 오토파일럿 기능을 갖추고 있다. 얼굴 인식은 카메라 화면을 통해 각 프레임의 영상을 판독하며, OpenCV 안면 검출의 ‘HAAR’ 캐스케이드 분류기를 사용해 현재 얼굴 위치를 파악한다. 색상 인식은 영상 화면에 잡히는 색상의 RGB-HSV 색 공간 변환을 통해 다양한 색상의 HSV 색역 공간을 분류하고 표시한다. 또 적색, 녹색, 청색, 황색, 주황색을 식별할 수 있다.
색상 따라가기는 대상 물체의 보정된 색상 좌표와 로봇 시야의 중심 사이의 거리에 따라 로봇 움직임을 조절하며 물체를 따라가는 효과를 발휘한다.
제스처 인식은 파이토치(Pytorch) AI 프레임워크를 사용해 제스처의 신경망 모델을 훈련시킨 뒤 코드를 통해 변환된 모델을 젯봇 미니에 배치한 다음 제스처 인식과 인간과 기계 추측 게임을 완성한다.
물체 인식은 수치 계산에 데이터 흐름 그래프를 사용하는 오픈소스 소프트웨어 라이브러리인 텐서플로(TensorFlow) 모델을 사용해 다양한 물체를 인식한다. 마지막으로 오토파일럿은 오토파일럿 트랙을 카메라가 인식해 선택하는 방식으로, 로봇이 트랙 방향과 PID 모션 제어 알고리즘에 따라 선택한 색상 트랙을 따라 로봇 움직임을 동적으로 조정한다.
ROS 기능에는 증강현실(AR) 확대, AR 태그 인식, ROS 이미지 시각적 미화, ROS 오토파일럿, ROS색상 따라가기, ROS 색상 인식, ROS 로봇 키보드 제어, ROS 로봇 핸들 제어(옵션)가 있다.
AR 현실 확대는 다양한 AR 영상을 사전에 설정한 뒤 체커보드 용지를 매칭해 AR 디스플레이강화 영상을 체커보드 용지에 실시간으로 표시할 수 있다. AR 태그 인식은 3차원 공간에서 QR 코드 라벨에 대해 동적 추적과 모니터링을 지원하며, 여러 QR 코드를 동시에 인식할 수 있다.
ROS 이미지 시각적 미화는 ROS+OpenCV를 통해 카메라 영상을 변환해 영상 미화 효과를 얻을 수 있다. ROS 오토파일럿은 ROS 시스템에서 자율주행 트랙 색상을 카메라가 인식해 선택하면 로봇이 트랙 방향과 PID 모션 제어 알고리즘에 따라 선택한 컬러 트랙을 따라 이동하도록 로봇 움직임을 조정한다.
ROS 색상 따라가기는 대상 물체의 눈금 색상을 인식하고 보정하며, 로봇 시야의 중심과 색상 좌표 사이의 거리를 계산해 색상 따라가기 효과를 내며 로봇 움직임을 조절한다. ROS 색상 인식은 ROS 시스템에서 영상 화면 색상을 인식해 RGB-HSV 색 공간 변환을 수행하고, 영상 내 다양한 색상의 HSV 색역 공간을 분류하며 체계적으로 정리하는 라벨링을 진행한다.
마지막으로 ROS 로봇 키보드 제어는 ROS 시스템의 관련 기능 패키지를 통해 키보드를 사용해 차량 이동 방향과 상태를 제어한다. 옵션으로 제공하는 ROS 로봇 핸들 제어는 핸들의 ROS 일반 제어 프로그램을 사용해 차량 전진과 후진, 좌우, 온보드 LED, 서보모터를 제어한다.
기능과 관련해 마지막으로 로봇 제어 도구로 앱 리모컨과 FPV 핸들 제어(옵션)이 있다. 앱 리모컨은 스마트폰 앱을 이용해 카메라 화면을 보고 차량 전진과 후진, 좌회전, 우회전, 차량내 LED를 제어할 수 있는 기능이다. 옵션으로 선택할 수 있는 FPV 핸들 제어는 차량 동작 상태를 핸들로 제어하며 스마트폰으로 이를 실시간 영상으로 볼 수 있다.
지금까지 야붐의 신제품 젯봇 미니를 자세하게 소개했다. ROS 로봇 운영체제와 AI 기능이 가장 큰 특징인 제품으로 강력한 AI 컴퓨터인 젯슨 나노 2GB 보드를 사용한다는 점이 인상적이다. 앞으로 소비자들이 이 제품을 AI 로봇으로 어떻게 사용할 지 매우 궁금하며 기대가 된다.
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