Freddy II(1973-1976)는 에든버러 대학교 기계 지능 및 지각 학과(Department of Machine Intelligence and Perception, 이후 정보학부(School of Informatics)의 일부가 됨)에서 개발된 실험용 로봇이었다. 이는 Freddy Mark I 프로토타입(1969-1971)의 후속 모델로, 다재다능하고 재프로그래밍 가능한 플랫폼에서 컴퓨터 비전, 조작, 지능적 제어를 통합한 최초의 시스템 중 하나였다. 이 프로젝트는 도널드 미치가 시작하고 감독했으며, 1970년대 인공지능 및 로봇 공학의 기초 연구에 기여했다.
이 로봇은 나무 블록으로 간단한 모형 장난감(예: 돛대가 있는 배, 차축과 바퀴가 있는 자동차)을 조립하도록 설계되었다. 하루나 이틀 안에 새로운 작업을 수행하도록 재훈련될 수 있었는데, 이는 당시로서는 주목할 만한 능력이었다. Freddy II는 현재 스코틀랜드 에든버러의 왕립 박물관(Royal Museum)에 전시되어 있으며, 조립 작업의 반복 영상이 함께 제공된다.
기술 설계
Freddy II는 5자유도 조작기를 갖추고 있었으며, 크고 수직적인 '손'이 위아래로 움직이고 수직 축을 중심으로 회전하며, 그리퍼에 잡힌 물체를 하나의 수평 축을 중심으로 회전시킬 수 있었다. 두 개의 추가 병진 자유도는 그리퍼 아래에서 움직이는 작업 표면에 의해 제공되어, 팔의 구조를 단순화했다. 그리퍼는 두 손가락 집게형이었으며, 시스템에는 비디오 카메라와 나중에 구조광 3D 스캐닝을 위한 광선 스트라이프 생성기가 포함되었다.
기계 하드웨어와 아날로그 전자 장치는 스티븐 솔터(Stephen Salter)가 설계하고 제작했으며, 그는 나중에 파력 에너지 기술을 개척했다(솔터의 오리 참조). 디지털 전자 장치와 컴퓨터 인터페이스는 해리 배로우(Harry Barrow)와 그레건 크로퍼드(Gregan Crawford)가 설계했다. 소프트웨어는 로드 버스톨(Rod Burstall), 로빈 포플스톤(Robin Popplestone), 해리 배로우가 이끄는 팀이 개발했으며, 최초의 함수형 프로그래밍 언어 중 하나인 POP-2 프로그래밍 언어를 사용했다.
컴퓨팅 하드웨어는 384KB(128K 24비트 워드) RAM과 하드 디스크를 갖춘 Elliot 4130 컴퓨터로 구성되었으며, 감지와 제어를 직접 처리하는 16KB RAM의 소형 Honeywell H316 컴퓨터에 연결되었다. 시스템은 감지된 시각적 특징에 대한 그래프 매칭을 사용하여 부품을 인식했으며, 카메라 데이터를 이전에 저장된 모델과 비교했다.
프로그래밍 및 RAPT
Freddy 프로젝트는 초기에 액추에이터 수준 프로그래밍('여기로 이동, 이것을 수행' 명령 지정)이 지루하고 부품 위치, 모양, 센서 노이즈의 변형을 처리하지 못한다는 점을 일찍 인식했다. 이로 인해 팻 앰블러(Pat Ambler)와 로빈 포플스톤이 RAPT 로봇 프로그래밍 언어를 개발하게 되었다. RAPT는 객체 수준에서 로봇 동작을 지정했으며, 로봇, 객체, 장면 간의 원하는 위치 관계 측면에서 목표를 정의하고, 해당 목표를 달성하는 세부 사항은 기본 소프트웨어에 맡겼다.
1970년대에 개발되었음에도 불구하고, RAPT는 대부분의 상업용 로봇 프로그래밍 언어보다 훨씬 더 발전된 상태로 남아 있다. 이 접근 방식은 Freddy가 부품 배치의 변형과 센서 노이즈를 처리할 수 있게 했으며, 유연한 자동화를 향한 중요한 단계였다.
Lighthill 논쟁
1970년대 중반, 범용 로봇 공학을 추구하는 것의 유용성은 미국과 영국에서 논쟁되었다. 1973년 BBC TV 프로그램인 'Lighthill 토론'은 영국 과학 자금 지원 기관을 위한 비판적 보고서를 작성한 제임스 라이트힐(James Lighthill)을 에든버러의 도널드 미치 및 스탠포드의 존 매카시(John McCarthy)와 대립시켰다. Freddy II와 스탠포드/SRI의 Shakey 로봇은 당시 지능형 로봇 공학의 최신 기술을 보여주는 데 사용되었으며, 이 분야의 잠재력과 한계를 강조했다.
유산 및 기여자
Freddy 프로젝트는 초기 AI 및 로봇 공학의 선도자들을 한자리에 모았으며, 여기에는 팻 앰블러, 해리 배로우, 일로나 벨로스(Ilona Bellos), 크리스 브라운(Chris Brown), 로드 버스톨, 그레건 크로퍼드, 짐 하우(Jim Howe), 도널드 미치, 로빈 포플스톤, 스티븐 솔터, 오스틴 테이트(Austin Tate), 켄 터너(Ken Turner)가 포함되었다. 그들의 작업은 이후 로봇 프로그래밍, 컴퓨터 비전, 구조광 스캐닝의 발전에 영향을 미쳤다. Freddy II는 현대 로봇 공학의 기반이 되는 지각, 조작, 고수준 제어의 통합을 보여주는 초기 AI 연구의 역사적 유물로 남아 있다.