ㅁ 엣지/휴머노이드

ㅇ 정의:
사람과 유사한 외형과 동작, 또는 현장에서 실시간 AI 처리를 수행하는 로봇 기술을 포괄하는 분야.

ㅇ 특징:
– 사람과 유사한 신체 구조, 감각, 의사소통 능력을 갖춤
– 엣지 컴퓨팅 기반으로 지연시간 최소화
– 다양한 센서, AI 알고리즘, 네트워크 연결성 필수

ㅇ 적합한 경우:
– 제조, 물류, 서비스 산업에서 사람과 협업 필요 시
– 원격지나 네트워크 불안정 환경에서 실시간 처리가 필요한 경우

ㅇ 시험 함정:
– ‘엣지’는 반드시 현장(단말) 처리라는 점을 간과
– ‘휴머노이드’는 단순한 로봇 팔이나 바퀴형 로봇과 구분 필요

ㅇ 시험 대비 “패턴 보기” 예시:
O: “휴머노이드 로봇은 사람과 유사한 외형과 동작을 가진다.”
X: “엣지 컴퓨팅은 모든 처리를 클라우드에서 수행한다.”

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1. Humanoid AI

ㅇ 정의:
사람 형태의 로봇에 인공지능을 적용하여 자율적 판단, 학습, 상호작용이 가능한 기술.

ㅇ 특징:
– 인간과 유사한 관절, 표정, 음성 대화 기능
– AI를 통한 환경 인식, 의사결정, 동작 제어
– 사회적 상호작용 가능

ㅇ 적합한 경우:
– 고객 응대, 교육, 의료 보조 등 사람과의 상호작용이 중요한 서비스

ㅇ 시험 함정:
– 단순 외형만 사람과 유사한 로봇은 Humanoid AI로 보기 어려움
– AI 없는 휴머노이드는 단순 자동화 기계

ㅇ 시험 대비 “패턴 보기” 예시:
O: “Humanoid AI는 사람과 유사한 외형과 AI 기반 의사결정을 결합한다.”
X: “Humanoid AI는 반드시 원격 서버에서만 동작한다.”

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2. Polyfunctional Robot

ㅇ 정의:
하나의 로봇이 다수의 기능과 작업을 수행할 수 있도록 설계된 로봇.

ㅇ 특징:
– 모듈형 설계로 다양한 작업 도구 장착 가능
– 소프트웨어 업데이트로 기능 확장 가능
– 다중 센서 및 AI 융합

ㅇ 적합한 경우:
– 작업 환경 변화가 잦은 제조라인
– 다목적 서비스 로봇 필요 시

ㅇ 시험 함정:
– 다기능이 반드시 동시 수행을 의미하는 것은 아님
– 단일 기능 로봇과 혼동 주의

ㅇ 시험 대비 “패턴 보기” 예시:
O: “Polyfunctional Robot은 다양한 작업 환경에 맞춰 기능을 변경할 수 있다.”
X: “Polyfunctional Robot은 반드시 모든 기능을 동시에 수행해야 한다.”

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3. Robot Operating System AI

ㅇ 정의:
로봇 운영체제(ROS)에 AI 기능을 통합하여 로봇 제어, 인식, 의사결정을 향상시키는 기술.

ㅇ 특징:
– ROS의 모듈형 구조와 AI 알고리즘 결합
– 다양한 센서 데이터 처리, 경로 계획, 객체 인식 가능
– 오픈소스 기반 확장성 높음

ㅇ 적합한 경우:
– 연구개발, 프로토타입 제작
– 복잡한 환경에서 자율주행 로봇 구현

ㅇ 시험 함정:
– ROS는 운영체제(OS)와 동일하지 않음
– AI 없이도 ROS 사용 가능

ㅇ 시험 대비 “패턴 보기” 예시:
O: “Robot Operating System AI는 ROS 기반 로봇에 AI 기능을 추가한다.”
X: “ROS는 반드시 AI가 포함되어야 한다.”

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4. AI Vision Pro

ㅇ 정의:
고성능 AI 기반 비전 처리 시스템으로, 로봇이 시각 정보를 분석하고 인식하는 기술.

ㅇ 특징:
– 딥러닝 기반 이미지/영상 분석
– 객체 탐지, 분류, 추적 기능
– 실시간 처리 및 엣지 디바이스 적용 가능

ㅇ 적합한 경우:
– 품질 검사, 보안 감시, 자율주행 로봇

ㅇ 시험 함정:
– 단순 카메라 센서와 혼동 금지
– AI Vision Pro는 데이터 학습과 추론 기능 포함

ㅇ 시험 대비 “패턴 보기” 예시:
O: “AI Vision Pro는 로봇의 시각 인식 능력을 향상시킨다.”
X: “AI Vision Pro는 단순히 영상을 저장하는 장치다.”

ㅁ 추가 학습 내용

추가 학습 정리

1. Humanoid AI와 Social Robot의 차이
– Humanoid AI: 인간의 외형과 동작을 모방하는 로봇, 형태 구현과 인간과 유사한 움직임에 중점.
– Social Robot: 인간과의 사회적 상호작용, 감정 표현, 대화, 협력 기능에 중점. 외형은 반드시 인간형일 필요 없음.

2. Polyfunctional Robot의 모듈형 설계 사례
– 팔, 센서, 툴체인 등을 교체하여 다양한 작업 수행 가능.
– 예: 산업용 로봇 팔에 그리퍼, 용접기, 페인팅 장치를 교체 부착.
– 모듈형 설계로 유지보수, 업그레이드, 다목적 활용 용이.

3. ROS(Robot Operating System)의 핵심 구성요소와 AI 모듈 연계
– 노드(Node): 기능 단위 실행 프로그램.
– 토픽(Topic): 노드 간 비동기 메시지 통신 채널.
– 서비스(Service): 요청-응답 방식의 동기 통신.
– AI 모듈 연계: AI 비전, 음성 인식, 경로 계획 등을 노드로 구현하고 센서 데이터와 제어 명령을 토픽/서비스로 교환.

4. AI Vision 기술의 주요 딥러닝 모델과 적용 분야
– CNN(Convolutional Neural Network): 이미지 분류, 객체 인식, 특징 추출.
– YOLO(You Only Look Once): 실시간 객체 탐지, 로봇 내비게이션, 감시.
– Transformer 기반 비전 모델(ViT 등): 이미지 이해, 장면 분석, 복합 시각-언어 작업.

5. 엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅 비교 및 로봇 적용 고려사항
– 엣지 컴퓨팅: 로컬 장치에서 데이터 처리, 낮은 지연, 네트워크 불안정 상황에서도 동작, 하드웨어 자원 제한.
– 클라우드 컴퓨팅: 강력한 연산 자원, 대규모 데이터 처리 가능, 네트워크 의존성 높음, 지연 발생 가능.
– 로봇 적용 시: 실시간성, 보안, 네트워크 환경, 전력 소모 등을 종합적으로 고려.

6. 휴머노이드 로봇의 윤리적 이슈 및 안전 규제
– 윤리적 이슈: 인간과 유사한 외형으로 인한 심리적 영향, 개인정보 수집, 자율성에 따른 책임 소재.
– 안전 규제: ISO 13482(개인 돌봄 로봇 안전), 물리적 충돌 방지, 비상 정지 기능, 안전 거리 확보.

시험 대비 체크리스트

[ ] Humanoid AI와 Social Robot의 정의와 차이점을 구체적으로 설명할 수 있는가?
[ ] Polyfunctional Robot의 모듈형 설계 개념과 실제 사례를 제시할 수 있는가?
[ ] ROS의 노드, 토픽, 서비스 개념과 AI 모듈 연계 방식을 이해하고 있는가?
[ ] CNN, YOLO, Transformer 기반 비전 모델의 특징과 적용 분야를 구분할 수 있는가?
[ ] 엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅의 장단점을 비교 설명하고 로봇 적용 시 고려사항을 말할 수 있는가?
[ ] 휴머노이드 로봇 관련 윤리적 이슈와 ISO 13482 규제 내용을 설명할 수 있는가?