사람은 목례나 악수와 같은 신체를 이용한 인사를 나눈다. 이러한 신체를 이용한 인사는 신체적 인터랙션(Interaction)으로 장소 공유, 대화 등의 커뮤니케이션, 협조 작업 등의 시작을 원활하게 한다. 사람은 이 신체적 인터랙션을 통해 서로의 신체적 리듬을 동조시키고 있다고 생각된다. 특히 악수나 포옹 등은 물리적인 접촉을 동반한 신체적 인터랙션으로, 서로의 피부를 접촉시켜 따뜻함을 느끼는 스킨십이다. 따라서 이러한 접촉을 동반한 신체적 인터랙션은 물리적인 거리를 0으로 하고, 심리적인 거리를 근접시킴으로써 서로 받아들일 수 있는 관계의 구축을 촉진하고 있다. 또한 사람과 로봇의 경우에도 로봇이 사람과 자연스러운 악수 등의 인사를 위한 신체적 인터랙션을 함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
한편 정보 발신, 원격 커뮤니케이션 지원, 대화 상대 등으로 이용하는 커뮤니케이션 로봇의 실용화가 추진되고 있다. 이러한 커뮤니케이션 로봇은 신체를 가진 미디어로서 사람과 대화 등을 하고 있다. 이를 위해 커뮤니케이션 로봇은 몸짓·손짓, 고개 끄덕임 등의 커뮤니케이션 동작을 신체를 이용해 생성할 수 있으며, 보다 원활한 커뮤니케이션을 실현할 수 있다. 또한 신체를 가지고 있기 때문에 사람과 접촉하는 신체적 인터랙션을 하는 것도 가능하다. 특히 애완동물 로봇이나 멘탈 케어 로봇과 같이 사람에게 닿거나 안기거나 하는 것을 가정한 로봇도 많아 사람은 로봇과 접촉하는 것에 호의적이라고 생각된다. 따라서 로봇도 사람에게 혐오감 등을 주지 않고 사람과 접촉하는 신체적 인터랙션을 할 수 있을 것으로 기대된다.
또한 코로나19 사태에서는 사람끼리의 접촉이나 장소의 공유를 가능한 한 줄이는 것이 요구됐다. 이러한 상황 속에서 고령자 시설 등에서는 의료·복지나 생활 지원 등을 목적으로 한 로봇을 이용해 지원함으로써 간병자나 피간병자의 접촉과 장소의 공유를 줄이는 것이 효과적이다. 이러한 로봇은 사람과 장소를 공유하고 협력해서 작업을 해야 하므로 사람에게 위화감을 주지 않고 자연스러운 동작으로 지원하는 것이 바람직하다. 따라서 로봇의 동작 생성에 접촉을 동반하는 신체적 인터랙션의 동작 특성을 이용함으로써 사람들이 선호하는 자연스러운 지원을 할 수 있을 것으로 기대된다.
이 글에서는 악수와 포옹을 대상으로 접촉을 동반한 신체적 인터랙션에서 사람끼리의 동작 해석이나 사람들이 선호하는 로봇의 동작 특성에 대해 필자가 지금까지 연구한 결과와 함께 해설한다. 또한 악수나 포옹의 동작 특성을 이용해 사람에게 물건을 전달하는 동작이나 사람을 껴안는 동작 등 사람을 지원하는 동작의 생성에 대해서도 소개한다.
사람과 로봇의 신체적 인터랙션
애완동물 로봇, 커뮤니케이션 로봇, 생활 지원 로봇 등은 사람과 장소를 공유하고 협력해서 작업을 해야 한다. 이러한 로봇은 사람끼리과 같이 원활하게 인터랙션을 시작할 수 있고, 심리적으로 사람들이 받아들일 수 있는 존재가 되기 위한 인터랙션을 할 필요가 있다. 특히 로봇에 의한 인터랙션에서는 신체를 가지고 있기 때문에 그 신체를 이용해 인터랙션을 할 필요가 있다. 예를 들어 인형이나 동물형 로봇과 대화를 할 때 로봇이 전혀 신체를 움직이지 않고 음성만으로 대화를 한 경우 자연스러운 인터랙션이라고 느끼는 사람은 적으며, 신체를 움직이지 않아 부정적인 인상을 줄 수밖에 없다. 따라서 사람과 장소를 공유하는 로봇에게는 신체적 인터랙션을 하는 것이 중요해진다. 이 신체를 이용한 인터랙션에는 사람의 음성에 맞춰 몸짓·손짓, 고개 끄덕임 등의 커뮤니케이션 동작을 하는 로봇이나 사람에게 프레젠테이션을 하는 프레젠테이션 로봇(그림 1) 등이 개발되어 있다. 특히 사람과 로봇의 물리적 접촉을 동반하는 인터랙션에 대해서도 연구가 이루어지고 있으며, 로봇에게 피부 감촉과 온기를 갖게 함으로써 친근감을 갖게 하는 것이 보고되어 있다. 또한 사람과 로봇의 접촉을 동반한 인터랙션에서도 ‘Midas touch’ 효과가 일어나는 것이 보고되어 있다. 그러므로 사람과 접촉을 동반한 신체적 인터랙션을 로봇에게 시키는 것은 심리적으로 받아들일 수 있는 관계를 구축하는 데 있어 중요하다.
한편, 사람끼리의 대면 커뮤니케이션은 언어에 의한 버벌(verbal) 정보뿐만 아니라, 논버벌 정보로서 몸짓·손짓·고개 끄덕임 등의 신체 동작에 의해 신체적 리듬을 동조시켜 서로 끌어들임으로써 원활하게 하고 있다. 이 신체적 리듬의 동조는 엄마가 말을 걸면 아기가 손발을 움직이면서 습득하기 시작하는 사람의 본질적인 것이다. 사람과 로봇의 신체적 인터랙션에서도 신체적 리듬이 동조된 동작을 하는 것은 상대방에게 있어 타이밍이 맞는 동작이 되어 호흡이 맞는 자연스러운 신체적 인터랙션이 된다. 따라서 신체적 리듬의 동조를 토대로 해 원활한 신체적 인터랙션 도입과 자연스러운 신체적 인터랙션 생성을 할 수 있을 것으로 기대된다.
이러한 점에서 필자는 사람과 로봇의 접촉을 동반한 신체적 인터랙션으로서 악수와 포옹을 대상으로 사람과 신체적 리듬을 동조시키기 위한 로봇의 동작 생성에 대해 연구를 해왔다. 악수나 포옹은 손과 몸을 서로 접근시켜 접촉시키기 때문에 이러한 동작을 상대방의 동작에 맞춰 하기 위해서는 그들을 접근시키는 시점에서부터 신체적 리듬을 동조시킬 필요가 있다. 따라서 이 연구에서는 주로 악수나 포옹의 접촉에 이르기까지의 동작에 대해 신체적 리듬을 동조시키는 로봇의 동작 특성을 검토해 왔다. 특히 신체적 리듬의 동조에 중요한 음성 인사와 손동작의 시작 시점에 대해 검토했다.
사람과 로봇의 악수에 대해서
대표적인 접촉을 동반한 신체적 인터랙션의 하나로 악수가 있으며, 악수에서는 서로의 손을 접근시켜 접촉시킨다. 또한 악수에는 요청하는 측과 이에 응하는 측이 있다. 그래서 사람끼리의 악수에서 이러한 동작의 음성 인사나 손동작의 시작 타이밍 등의 동작 특성을 해석해 왔다. 또한 이 동작 해석을 토대로 요청하는 측과 응하는 측 각각의 동작을 로봇에 생성하기 위한 동작 모델을 제안해 사람과 악수를 하는 로봇을 개발했다.
1. 악수에 응하는 경우
사람끼리의 악수 동작에 대해 악수를 요청받은 경우에 그에 대응한 동작의 동작 특성에 대해 해석을 했다. 이 동작 해석에서는 음성 인사를 동반하지 않는 경우와 동반하는 경우의 두 가지 조건으로 해서 첫 대면 때부터 숙달될 때까지 충분한 횟수의 악수를 하게 했다. 사람끼리의 악수 동작에서는 음성 인사의 유무에 관계없이 응하는 측은 요청하는 측에 비해 동작의 시작이 늦지만, 악수를 요청하는 측과 응하는 측의 손 궤도는 동일했다. 또한 음성 인사를 동반하지 않는 경우, 첫 대면 시에는 타이밍이 맞지 않고 숙달된 후에 타이밍이 맞는 경향을 볼 수 있었다. 그러나 음성 인사를 동반하는 경우에는 첫 대면 시부터 타이밍이 맞는 악수를 했다. 이것은 음성 인사를 통해 서로의 신체적 리듬 동조를 촉진시켰기 때문이라고 생각된다. 따라서 음성 인사나 말걸기 등은 원활한 신체적 인터랙션 생성에 중요한 역할을 한다.
사람이 악수할 때의 동작 특성을 로봇에 적용, 사람이 악수를 요청해 왔을 때에 거기에 응하는 동작을 로봇에게 시킴으로써 사람과 악수를 했다(그림 2). 음성 인사를 동반하지 않는 악수에서는 대부분의 사람이 손동작을 시작한 타이밍에 의해 로봇에게 손동작을 시작하게 함으로써 사람이 선호하는 악수 동작이 됐다. 이로부터 사람의 신체적 인터랙션 동작 특성을 토대로 함으로써 로봇에게 사람과의 신체적 리듬에 동조한 동작을 생성할 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 사람끼리의 음성 인사를 동반하는 악수에서는 음성 인사와 거의 동시에 손동작을 시작하는 그룹과 음성 인사를 한 후에 손동작을 시작하는 그룹의 두 가지를 볼 수 있었다. 이 두 가지 악수 동작을 로봇에 적용해 사람과 로봇의 악수 동작에 대해 관능 평가실험을 했다. 그 결과 음성 인사를 한 후에 손동작을 시작하는 악수 동작 쪽이 더 높은 평가를 받았다. 이것으로부터 로봇이 사람과 접촉을 동반한 신체적 인터랙션을 하는 경우에는 동작과 동작 사이에 ‘틈’을 두는 것이 효과적이며, 이 ‘틈’에 의해 신체적 리듬이 동조하기 쉬워진다고 생각된다.
2. 로봇이 악수를 요청하는 경우
로봇과 사람의 신체적 인터랙션을 촉진시키기 위해서는 사람이 악수를 요청할 때까지 기다리는 것만 아니라 로봇이 사람에게 적극적으로 악수를 요청하는 능동적인 악수 동작을 생성하는 쪽이 바람직하다. 이를 위해서는 로봇이 사람에게 손을 내밀어 악수를 요청하는 것이 중요하다. 그래서 로봇이 사람에게 악수를 요청하도록 손을 내미는 동작을 생성했다.
사람끼리의 악수에서 요청하는 측의 대부분은 손동작과 음성 인사를 동시에 시작하고 있었다. 이것은 악수에 응하는 측과도 일치한다. 그러나 로봇이 사람에게 악수를 요청하기 위해 손을 내미는 경우에는 음성 인사를 한 후에 손동작을 시작하는 것을 대부분의 사람이 선호했다. 이것은 사람과 로봇의 경우에는 음성 인사와 손동작 사이에 ‘틈’을 두는 것을 사람들이 선호하게 되고, 로봇의 악수에 응하는 측의 결과와도 일치하는 것이다.
악수할 때에 사람이 선호하는 동작 특성
사람과 로봇이 악수를 하는 경우에는 로봇은 요청하는 측, 응하는 측에 관계없이 음성 인사나 손동작 등 하나하나의 동작 사이에 ‘틈’을 둠으로써 사람이 좋아하는 동작이 된다는 것을 보였다. 이것은 로봇이 사람과 악수를 하는 경우, ‘틈’을 둠으로써 신체적 리듬이 동조하기 쉬운 동시에 하나하나의 동작을 확실하게 하는 듯한 인상을 주어 정중함과 안심감 있는 안정된 동작이 되기 때문이라고 생각된다.
또한 악수에서는 손동작 전에 음성 인사를 하는 것이 선호되는 데 반해, 절 등과 같이 접촉을 동반하지 않는 신체적 인터랙션에서는 손동작 후에 음성 인사를 하는 것이 선호되는 결과를 보였다. 특히 그림 3에 나타낸 것과 같이 악수와 마찬가지로 두 팔을 이용하고 접촉을 동반하지 않는 신체적 인터랙션으로 거수에 의한 인사에서도 손동작 후에 음성 인사를 하는 것이 선호됐다. 이것은 악수처럼 로봇이 사람에게 손을 접근시키는 경우에는 음성 인사가 앞으로 손을 내민다는 것을 예고하는 역할을 하고 있으며, 이것에 의해 사람에 대한 마음의 준비와 손끼리를 접촉시키기 위해 손을 내미는 동작을 유발한다고 생각된다. 또한 로봇이 악수에 응하는 경우에는 사람이 악수를 요청하는 동작을 하고 있다는 것을 로봇이 인지하고, 그것을 음성 인사에 의해 사람에게 제시하는 역할도 하고 있다고 생각된다.
사람과 로봇의 포옹에 대해서
포옹에 대해서도 신체적 리듬의 동조에서 중요한 역할을 하고 있는 음성 인사나 손동작 시작 타이밍에 대해 검토을 해왔다. 사람끼리의 포옹 동작에서는 요청하는 측은 응하는 측의 몸을 안듯이 양팔을 움직이고, 응하는 측은 그 동작에 협조해 요청하는 측의 겨드랑이 아래로 양팔을 움직임으로써 서로 상대방의 몸을 양팔로 껴안고 있다. 따라서 포옹 동작에서는 요청하는 측과 응하는 측은 다른 손동작을 하고 있다. 그리고 사람의 손동작과 유사한 이러한 동작을 로봇에 생성하기 위한 동작 모델을 제안하고, 그것을 적용한 포옹 로봇을 개발했다.
1. 포옹에 응하는 경우
대상으로 하는 포옹은 요청하는 측이 응하는 측에 접근해 음성 인사와 함께 포옹을 요청하고 응하는 측을 껴안도록 손을 움직이며, 응하는 측은 음성 인사와 함께 그것에 응하도록 손을 움직이는 것으로 했다. 사람끼리의 포옹 동작에서는 대부분의 응하는 측은 손동작을 시작한 후에 음성 인사를 했다. 이것은 음성 인사를 동반하는 악수와는 다른 결과로, 접촉을 동반하지 않는 신체적 인터랙션과 일치했다. 대상으로 한 포옹 동작에서는 접근해 껴안기 위해 손을 움직이기 때문에 음성 인사나 손동작은 접근 중에 시작하므로 비접촉의 신체적 인터랙션 동작 특성과 일치한다고 생각된다.
다음으로 개발한 포옹 로봇을 이용해 사람이 접근해 로봇에게 포옹을 요청한 경우에 이에 응하도록 음성 인사나 손동작을 시작함으로써 사람과 포옹을 했다(그림 4). 개발한 포옹 로봇은 사람과 자연스러운 포옹을 할 수 있었다. 또한 손동작과 음성 인사의 사이는 사람끼리의 포옹에 비해 길게 하는 편이 사람들이 선호하는 경향이 있었다. 이것은 악수와 마찬가지로 동작과 동작 사이에 충분한 ‘틈’을 둠으로써 신체적 리듬을 동조하기 쉽게 하는 동시에, 하나하나의 동작을 확실히 하고 있는 것처럼 사람에게 느끼게 하기 때문이라고 생각된다.
2. 로봇이 포옹을 요청하는 경우
접근해 오는 사람에 대해 포옹을 요청하는 동작에 대해서도 동작 해석을 했다. 사람끼리의 동작 해석에서 접근하는 사람에게 포옹을 요청할 경우에는 다가오는 사람의 보조에 맞춰 포옹을 요청하는 동작을 시작하고 있으며, 대부분의 포옹을 요청하는 측은 응하는 측이 정지하는 한 걸음 앞에서 손동작을 시작했다. 또한 음성 인사는 손동작을 시작한 후에 하고 있으며, 응하는 측의 경우와 동일한 결과가 됐다. 특히 요청하는 경우에는 양쪽의 팔을 벌려 포옹을 요구하고 있는 것을 제시하게 되며, 예고 동작의 역할도 하고 있다. 따라서 손동작을 빨리 시작하고 있는 것으로 생각된다.
지금까지와 같이 사람끼리의 포옹 동작 해석을 토대로 접근해 오는 사람에 대해 로봇에 포옹을 요청하는 동작을 생성했다. 로봇에 의한 포옹을 요청하기 위한 손동작을 시작하는 타이밍은 사람끼리와 마찬가지로 접근해 오는 사람의 보조에 맞추는 것을 사람들이 선호했다. 또한 손동작과 음성 인사에 대해서는 응하는 측과 마찬가지로 손동작이 시작된 후에 음성 인사를 하고, 이 손동작과 음성 인사의 사이는 사람끼리의 경우에 비해 길게 하는 것을 사람들이 선호했다.
사람과 로봇의 포옹에 있어서도 사람의 보조에 맞춰 손동작을 시작하는 것이 사람에게 선호되기 때문에 사람은 신체적 인터랙션의 관련 동작들을 자신의 신체적 리듬에 맞춰서 하고 있으며, 상대방이 그 신체적 리듬에 맞춘 동작을 하는 것을 자연스러운 동작으로 받아들이게 된다고 생각한다. 또한 상대측도 자신의 신체적 리듬에 맞춰 관련 동작들을 하고 있기 때문에 서로 상대방의 신체적 리듬에 맞춘 동작을 해감으로써 신체적 리듬의 동조를 도모하고 있다고 생각된다.
사람에 대한 지원 동작 생성에 대해서
악수에서 사람들이 선호하는 동작 특성을 로봇에 적용함으로써 자연스러운 동작으로 로봇의 손을 사람에게 접근시킬 수 있게 된다. 따라서 이 동작 특성을 적용해 사람에게 물건을 내밀어 전달하기 위한 로봇을 개발했다(그림 5). 그리고 이 전달 로봇에서는 악수에서 사람들이 선호한 동작 특성을 적용함으로써 사람에게 위화감을 주지 않고 자연스럽게 물건을 내미는 것이 가능했다. 단, 악수와는 달리 구호는 전달을 하는 타이밍을 맞추기 위해 이용됐다.
전달과 마찬가지로 사람과 로봇의 포옹에서 사람들이 선호하는 동작 특성을 적용해 사람을 껴안기 위한 지원 동작을 하는 로봇도 개발했다(그림 6). 이 로봇에 의한 껴안기 동작에서는 사람의 겨드랑이 아래에 손을 넣을 필요가 있으며, 그 동작은 포옹에 응하는 측의 손동작과 유사하다. 따라서 포옹을 요청하는 측의 손동작 시작이나 음성 인사의 타이밍을 토대로 포옹을 응하는 측의 손동작에 의해 껴안기 동작을 생성했다. 그 결과 포옹의 동작 특성을 이용함으로써 사람들이 선호하는 껴안기 동작을 생성할 수 있었다.
이러한 점에서 사람에 대한 지원 동작 생성에서도 신체적 리듬을 동조시키는 것은 중요하며, 사람의 신체적 인터랙션 특성을 로봇에 적용함으로써 사람에게 위화감을 주지 않고 자연스러운 동작으로 사람에 대한 지원을 할 수 있다는 것을 보여줬다. 따라서 생활 지원이나 의료·복지를 목적으로 한 로봇의 개발에서도 사람의 신체적 인터랙션 특성을 해석하고, 그 해석 결과를 토대로 로봇에게 사람과의 신체적 리듬을 동조시키는 사람들이 선호하는 동작 특성을 명확히 하는 것은 중요하다.
맺음말
이 글에서는 악수와 포옹을 대상으로 접촉을 동반한 신체적 인터랙션에 대해 사람끼리인 경우의 동작 특성이나 그러한 동작을 로봇에 생성하기 위한 사람들이 선호하는 동작 특성에 대해 해설했다.
사람은 신체적 인터랙션의 관련 동작들을 자신의 신체적 리듬에 따라 하고 있으며, 상대방이 그 신체적 리듬에 맞춘 동작을 하는 것이 자연스럽게 받아들일 수 있는 동작이 된다. 또한 상대측도 자신의 신체적 리듬에 따라 관련 동작들을 하고 있기 때문에 서로 상대방의 신체적 리듬에 맞춘 동작을 해감으로써 신체적 리듬이 동조되어 원활하고 호흡이 잘 맞는 동작을 할 수 있다. 특히 음성 인사나 구호 등에 의해 서로의 신체적 리듬 동조를 촉진시키는 것이 가능하며, 음성 인사나 구호 등에 의해 신체적 인터랙션 도입을 원활하게 하거나 중요한 동작 타이밍을 맞추거나 할 수 있다. 따라서 음성 인사나 구호 등은 원활한 신체적 인터랙션을 하는 데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 특징은 사람과 로봇의 신체적 인터랙션에도 볼 수 있으며, 사람의 동작 특성을 토대로 함으로써 사람의 신체적 리듬과 동조한 동작이 되어 자연스러운 신체적 인터랙션이 된다. 특히, 사람과 로봇의 경우에는 동작과 동작 사이에 충분한 ‘틈’을 둠으로써 신체적 리듬을 동조하기 쉬운 동시에, 하나하나의 동작을 확실하게 하는 듯한 인상을 주어 정중함과 안심감 있는 안정된 동작이 된다. 이러한 점에서 로봇에 사람과의 신체적 리듬이 동조하는 동작을 생성할 수 있고, 그 동작에 의한 신체적 인터랙션은 사람들이 선호하게 될 것이다.
또한 신체적 인터랙션에서 사람들이 선호하는 로봇의 동작 특성을 적용함으로써 사람에게 위화감을 주지 않고 자연스러운 동작으로 사람을 지원할 수 있게 된다. 이러한 점에서 사람의 접촉을 동반한 신체적 인터랙션의 특성을 명확히 하는 것은 사람의 본질적인 특성을 해명할 수 있을 뿐만 아니라, 앞으로의 생활 지원이나 의료·사회복지를 목적으로 한 로봇 개발에도 공헌할 수 있을 것이다.
