• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.61-73
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• 2011

본 연구를 통해서 시도하려는 학습자 분석은 로봇 프로그래밍 학습활동에 참여한 학습자의 수업 참여 의도에 중점을 두고 있다. 따라서 학습자의 수업 참여 의도 분석을 위해서는 비즈니스영역에서 구매자 혹은 신기술 사용자를 대상으로 한 구매 또는 사용의도를 파악하기 위해 사용한 분석틀 인 TAM을 기반으로 하였고 여기에 플로우(flow)이론을 접목하여 학습자가 로봇 프로그래밍 수업에 참여하려는 의도에 영향을 주는 주요 요인들을 양적 분석 방법을 통해서 알아보고자 했다. 이를 검증하기 위해서 구조방정식의 한 방법인 PLS 분석을 통해서 양적 분석을 시도했다. 분석결과 '지각된 유용성', '지각된 용이성' 및 '플로우' 요인 모두가 학습자의 수업 참여의도에 유의미한 영향을 준다는 점을 확인했다. 종합적인 분석 결과 프로그래밍 수업에 대한 가치성에 대해서 학습자가 속한 집단 혹은 사회적인 공감대 형성과 더불어 교수-학습지원조직, 학습자를 고려한 학습과제 제시 등이 학습자의 프로그래밍 수업 참여의도에 실제적인 영향을 주는 것으로 파악되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.455-466
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• 2013

본 연구의 목적은 지능형 로봇 IrobiQ를 활용한 유아용 학교폭력 예방교육 프로그램 [모두 지킴이]를 개발하는 것이다. 개발 내용은 첫째, 현장에서 실제 발생될 수 있는 폭력 유형인 집단 따돌림(왕따), 성폭력 그리고 기본 인성교육이다. 둘째, 각 주제에 적합한 활동형태는 대집단, 개별, 소집단, 자유선택활동 및 학교와 부모의 연계를 목적으로 하는 부모교육이다. 셋째, 활동유형은 동시, 동화, 동요, 미술, 이야기 나누기 등이다. 넷째, 콘텐츠는 이미지, TTS(text to speech), 터치기능, 음량인식기능 및 녹음기능 등을 활용하여 제작하였다. 본 콘텐츠를 유아에게 적용하고 30명의 전문가들을 대상으로 시연하여 수용성 설문을 실시한 결과, 긍정 반응을 보였다. 본 연구의 결과는 로봇을 활용한 학교 폭력 예방 프로그램의 효과를 최적화하기 위한 기초 자료로서 상호 작용성을 보다 증진시킬 수 있는 추후 연구를 제안한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권2호
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• pp.155-164
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• 2015

기존의 자동차 생산라인의 경우 샤시를 중심으로 양측에 일렬로 배치된 로봇들이 작업을 진행하기 때문에 길고 넓은 공장 부지가 필요하다. 하지만 일렬이 아닌 이열 삼열로 로봇을 배치하여 작업을 진행할 수 있다면, 생산 공장 부지를 최대 절반이하로 줄일 수 있고, 생산 설비를 보다 적은 면적에 설치함으로 로봇 구동 에너지 또한 감소시킬 수 있다. 하지만, 이와 같이 좁은 공간에서 다양한 작업을 수행하려면 여러 작업 기구 장착이 가능한 모듈형 로봇과 원거리에서도 작업이 가능한 가늘고 긴 형태의 로봇 매니퓰레이터를 개발해야만 한다. 이때 로봇을 가상의 공간에서 사전에 모델링해서 가장 최적의 로봇 형태에 대한 성능 평가를 진행할 수 있다면 로봇 개발시 개발 시간의 단축과 개발 비용을 획기적으로 줄일 수 있는데 이러한 평가 작업에 CAE기법들이 활용된다. 특히 로봇의 동역학적 거동 특성을 분석하기 위해서는 다물체 동역학 기법이 활용되는데, 이때 기존 모델링 기술보다 더 효과적이고 좋은 결과를 얻을 수 있는 효율적인 로봇 동해석 모델링 기술에 대하여 연구 진행되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.610-613
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• 2010

본 과제를 통하여 기술적으로는 로봇 개발에 있어 기존 기술을 최대한 활용하고 새로운 기능을 추가하는 형태로 발전해 갈 수 있도록, 각 요소별 기능을 표준화 모듈화 하여 새로운 제품의 개발이 손쉽게 이루어 질 수 있는 기본 platform으로의 역할이 가능해졌다. 구동부 제작 및 설계, 금형 비용 등을 절감하기 위한 다목적 완구로봇 플랫폼을 확보할 수 있었다. 로봇이 복잡한 환경을 인식하고, 자율적으로 작업을 수행하며, 예측하지 못한 문제에 적절한 대처를 할 수 있도록 하기 위한 핵심 기술을 제공하게 될 것으로 생각된다. 로봇 개발에 있어 전문지식이 없는 초보자들이 직접 제작 구동해 볼 수 있는 비주얼한 개발환경을 지원할 뿐만 아니라 GUI 개발환경 및 TEXT Programming 으로 상호 전환이 가능한 코딩 방법을 지원(MSRS와의 차별화를 시도하였다. 기존 하드웨어 지식과 소프트웨어지식이 없는 상태에서도 제작자의 창의력에 따라 다양한 형태의 로봇을 제작 적용이 용의 하며 초보자들에 대한 로봇개발에 흥미를 유발할 수 있도록 하였다. 고급사용자를 위한 별도의 다운로딩 포트를 제공하였다. 로봇공학의 기본지식을 습득(아날로그/디지털 회로를 이해하고, 각종 센서의 이해하며, 스템/서보/DC모터의 제어기술, 펌웨어개발능력, 기본수준의 소프트웨어개발 능력) 활용할 수 있다. 또한, 경제 및 산업적 측면으로는 다음과 같은 장점이 있다. 기존 기술들의 장점을 취합하여 추가적인 기술을 적용할 수 있는 Base형태의 로봇을 개발할 경우 이를 활용한 제품 개발 및 Base자체로도 충분한 시장을 형성 할 수 있을 것으로 기대된다. 인터넷기반 로봇 제어 기술의 확보로 로봇시스템의 생산비용을 낮추고 TTM (Time-to-Market) 제약을 해결시켜 준다. 다른 응용 시스템에 쉽게 적용이 가능하고 지식기반 로봇 서비스의 요소기술 개발은 멀티미디어 콘텐츠분야(교육/게임/오락 등)의 활성화가 가능하기 때문에 타 IT산업에의 파급효과가 예상된다. B2B를 통한 실질적인 판매를 통한 동종기업의 연구 개발비 및 개발 기간의 단축이 예상된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.13-21
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• 2013

최근 초등학생을 대상으로 다양한 교육용 프로그래밍 언어와 교수학습방법이 개발됨에 따라 교육현장에서 활발하게 프로그래밍 교육이 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 프로그래밍 교육이 초등학교 고학년 학생을 대상으로 하고 있으며, 문제해결과정 보다 도구의 사용법에 중점을 두고 있어서 정보교육 전반에 활용되기에는 한계가 있다. 정보교육에서 프로그래밍 활동이 활발히 이루어지기 위해서는 학습대상을 넓히고 교육내용을 사고력 측면에서 고려할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있는 프로그래밍 도구와 사고력 향상을 중심으로 하는 프로그래밍 과제를 제안하였다. 프로그래밍 도구는 텐지블 유저 인터페이스(Tangible User Interface, TUI)를 기반으로 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있도록 하였으며, 프로그래밍 과제는 로봇을 활용하여 논리적 사고를 향상시키는 목적으로 개발하였다. 실험을 통해 텐지블 프로그래밍 도구가 초등학교 저학년도 쉽게 사용할 수 있는 도구적 사용성을 나타내었고, 개발한 과제 또한 논리사고력 향상에 효과가 있음을 보여주었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.33-43
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• 2013

컴파일러와 언어구현 교과목은 컴퓨터과학 교과과정에서 오랫동안 중요한 주제로 인식되어 왔다. 그것은 컴파일러에 관한 지식이 프로그래밍 언어와 시스템을 이해하는 데에 중요한 역할을 할 뿐 아니라, 컴파일러 기술이 많은 응용 영역에서 활용될 수 있기 때문이다. 그러나 제한된 자원과 시간적 제약 때문에 컴파일러 기술을 효과적으로 전달하기 위해서는 많은 노력이 필요하다. 본 논문에서는 교육용 컴파일러 개발환경인 Edu-IDEC을 이용한 컴파일러 수업모형을 제시한다. Edu-IDEC는 로봇 플랫폼에서의 컴파일러 개발환경으로서, 컴파일러 제작도구, 레퍼런스 컴파일러, 구문트리 시각화도구, 목적언어 시각화 도구, 로봇제어기, 그리고 로봇시뮬레이터 등의 기능이 있으며, 이클립스 플러그인 기반으로 동작한다. 그리고 제시된 모형을 실제 수업에 적용하여 그 평가결과를 제시한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.127-132
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• 2017

이 논문에서는 모델 기반 설계에 근거한 이륜 도립진자 로봇의 제어이득을 설계하고 NXT 마인드스톰과 RobotC 언어를 이용하여 수업에 활용 가능한 로봇을 제작 및 실험한다. 이륜 도립진자 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 자이로 센서, 가속도 센서로 구성된다. 직류전동기에 내장된 엔코더를 이용하여 바퀴의 회전각을 검출하며 이동평균을 이용하여 바퀴의 회전각속도를 계산한다. 자이로 센서는 몸체의 피치 각속도를 측정하며 가속도 센서는 몸체의 피치 각도를 측정한다. 자이로와 가속도의 센서 융합을 통해 몸체 각도를 계산한다. 제어기 이득 요소는 휠 각도, 휠 각속도, 몸체 피치 각도, 몸체 피치 각속도에 대한 가중치이다. 이들 제어이득의 변화에 따른 도립진자 로봇의 변화를 실험하며 유용성을 확인한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.385-393
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• 2010

초등 정보교육은 2000년의 정보통신기술 교육운영지침이 근간을 이루고 있다. 2005년 이후 개정을 통해 활용중심의 교육에서 정보과학 중심으로 교육의 초점이 바뀌었음에도 불구하고 교과의 방향에 대한 인식이 명확하지 않은 실정이다. 대학생들을 대상으로는 교육용 프로그래밍 도구 활용에 대한 효과 검증이 진행되었으나 초등학생들을 대상으로는 연구가 진행되지 않았다. 이에 본 연구는 초등학생들의 정보과학에 대한 인식을 검증하고자, 12차시에 걸쳐 정보과학 내용인 언플러그드 학습, 스크래치, 로봇 프로그래밍을 교육하였다. 교육 후, 실험집단 31명, 통제집단 45명을 대상으로 정보과학에 대한 인식 비교 결과, 실험집단이 통제집단에 비해 정보과학에 대한 태도, 정보과학 교육에 대한 흥미 및 만족도, 자신감 그리고 정보과학 교육의 가치 변인 모두에서 유의미하게 높음을 알 수 있었다. 이상을 토대로 할 때, 활용 중심의 정보 교육보다는 사고력 향상 중심의 교육을 통해 정보과학 교육의 기본 가치를 높일 필요가 있을 것으로 보인다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권4호
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• pp.37-44
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• 2020

본 연구는 중학교 학생이 인식하는 지능형로봇 교사와의 관계형성 요인을 탐색하여 지능형로봇 교사-학습자 간의 관계성을 설명하고자 하였다. 이에, 기존에 개발된 교사-학생 관계 측정 도구를 지능형로봇 교사 맥락에 맞게 재구성하여 283명의 중학교 1학년 학생을 대상으로 설문조사를 진행하였다. 이후, SPSS 23과 Amos 21 프로그램을 활용하여 탐색적 요인분석 및 확인적 요인분석을 실시하였다. 연구결과 중학생이 인식하는 지능형로봇 교사와의 관계형성 요인은 '신뢰감', '유능감', '감정교류', '포용력'이며, 이러한 하위요인들은 중학생이 지능형 로봇과의 관계형성을 설명하는데 근거를 제시하고 있다. 본 연구는 지능형로봇 교사-학습자 간의 유의미한 상호작용 증진을 위한 방안에 대한 논의 뿐 아니라 지능형 로봇을 기반으로 한 교수법을 제시하는 데에도 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 또한, 교육용 지능형 로봇 서비스의 이해 및 개발을 지원하는 연구로써 공헌할 것이다. 이상의 연구결과를 바탕으로 추후 연구에서는 지능형 로봇 교사에 대한 다양한 학교 구성원(교사, 학부모 등)의 인식을 조사하여 교육현장에서의 인간-로봇 상호작용 연구가 계속되어야 할 것이다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제17권3호
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• pp.65-69
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• 2018

In this paper, we have developed a multi-attitude monitoring system for running farm robots for field farming. There are many agricultural robots that can select work modules for various tasks. In order to control the stable attitude of agricultural robots connected to each other, we developed a system for monitoring the roll angle and pitch angle difference by fusing the information of the attitude monitoring system mounted on the robot mainframe and the work module. The developed attitude monitoring system showed resolution below 1 degree. In this paper, roll angle difference of 20 degrees and 60 degrees is measured with a multi - attitude monitoring system.