• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2007년도 동계학술대회
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• pp.309-316
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• 2007

프로그래밍 학습은 프로그램의 작성, 오류 수정, 실행을 통해 학습자의 문제 해결력과 논리적 사고력을 향상시킨다. 따라서 프로그래밍 언어는 쉽고 익히기 쉬어야 한다. 또한, 초등학생은 Piaget의 인지적 발달 단계로 볼 때 구체적 조작기(concrete operational period: 6, 7$\sim$11, 12세)에 해당하는 시기이다. 이 시기는 구체적인 사물을 가지고 조작함으로써 논리적 사고가 가능하다. 따라서 본 논문에서는 프로그래밍이라는 매우 추상적인 작업을 로봇이라는 구체물을 통해 결과를 확인할 수 있게 하였으며, 프로그래밍 학습의 초기 단계에 있는 초등학생이 쉽게 사용할 수 있도록 한글을 기반으로 프로그래밍 학습을 할 수 있도록 하고, DB를 활용하여 명령어를 사용자가 추가, 삭제, 수정할 수 있는 한글 기반의 로봇 프로그래밍 도구를 설계 및 개발하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.110-117
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• 2012

This paper describes a new design of optical flow estimation system with three cameras. Optical flow provides useful information of camera movement; however a unique solution is not usually available for unknowns including the depth information. A camera and two tilted cameras are used to have different view of angle and direction of movement to the camera axis. Geometric analysis is performed for cases of several independent movements. The ideas of taking advantage of the extra information for robot navigation are discussed with experimental results.

• 디자인학연구
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• 제20권3호
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• pp.97-106
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• 2007

본 연구는 교사의 교수 방식에서 효과적으로 사용되는 행동주의 학습이론 중 강화 이론이 교사 보조 로봇에도 효과적으로 적용되는지를 검토하는 데 그 목적이 있다. 피험자내 설계 실험(n=36)으로 성적유형에 따른 우등, 열등 피험자가 강화 유형에 따른 세 가지 로봇의 인터랙션(2*3)을 경험케 했다. 즉, 강화이론과 토큰강화 방식에 기초해 '정적 강화'를 제공하는 로봇('칭찬이'), '부적 강화'를 제공하는 로봇('엄벌이'), '정적 강화'와 '부적 강화'를 모두 제공하는 로봇('상벌이')의 인터랙션을 디자인하고 로봇유형과 피험자의 성적유형에 따른 학생들의 로봇에 대한 인상 및 선호도를 알아보았다. 결과적으로 학생들은 정적 강화를 제공하는 로봇을 가장 선호하고, 부적 강화를 제공하는 로봇을 가장 덜 선호함이 검증되었다. 또한, 강화의 자극을 디자인함에 있어서는 우등 학생에게 부적 강화를 제공하는 로봇에서 로봇이 주는 자극수가 낮을수록 로봇에 대한 긍정적 인상이 증가함을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 강화 유형에 따른 학생들의 교사 보조 로봇에 대한 인상 및 선호도를 검증하며, 교사 보조 로봇의 인터랙션 디자인에 효과적인 가이드라인으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.199-209
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• 2013

본 연구는 초 중등학교 정규교과에서 로봇활용교육의 효과를 고찰하기 위한 것으로 2001년부터 2013년까지 국내학술지를 대상으로 체계적 문헌고찰 연구방법을 수행하였다. 문헌고찰을 위한 데이터베이스는 KISS, DBpia, E-article의 세 종류를 활용하였으며 '로봇 & 교육'과 '로봇활용교육'의 두 옵션으로 검색을 실시하였다. 최초 검색된 논문은 481편이었으나 프로토콜에 따라 모니터링하고 추출을 진행한 결과 최종 50편이 선정되었다. 로봇활용교육의 연구 주제는 창의성, 문제해결능력이 가장 많았으며 연구방법으로는 이질집단사전사후설계와 t검증이 높은 빈도를 차지하였다. 교육적 효과측면에서 교과흥미도, 학습몰입도, 학습태도, 학습동기, 창의성, 문제해결능력 향상이 확인되었다. 하지만 일부 연구에서는 유의미 하지 않은 연구결과도 보고되었다. 문헌분석 결과를 기초로 로봇활용교육에 고려되어져야 할 점을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.113-124
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• 2012

본 연구의 목적은 증강현실과 로봇 기술을 결합한 동극 활동을 개발하고, 교육 현장에 적용하였을 때 유아가 증강현실과 로봇이라는 기술적인 요소에 어떻게 반응하는지를 살펴보고자 하는 것이었다. 연구의 목적을 위해 5세 학급의 유아 16명을 대상으로 증강현실과 로봇을 기반으로 한 동극 활동을 적용하고 유아의 반응을 다음과 같은 내용의 인터뷰를 통해 조사하였다; 1) 증강현실 기술에 대한 유아의 반응(이해도와 흥미도), 2) 로봇 기술에 대한 유아의 반응(이해도와 흥미도). 연구 결과, 유아들은 증강현실과 로봇 기술에 대해 잘 이해하고 있었으며, 흥미도도 비교적 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 증강현실과 로봇이라는 새로운 테크놀로지를 유아들이 어떻게 이해하고 받아들이는지를 밝힘으로서 유치원 현장에서의 활용 가능성을 발견하였다는데 그 의의가 있다고 하겠다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1145-1151
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• 2010

본 논문은 형상기억합금 와이어에 의해 구동되는 점핑로봇에 대한 연구로서 기구의 설계와 컴퓨터 시뮬레이션을 포함하고 있다. 인간과 같은 척추동물 하지 근골격계의 구조와 기능을 모방한 구조의 점핑 기구를 설계하였다. 점핑 기구의 각 다리는 대퇴부, 정강이, 발의 세 부분으로 구성되고, 점핑에 필수적인 단일관절근육인 대둔근, 양관절근육인 대퇴직근과 비복근을 포함하는 구조이다. 각 근육을 형상기억합금 와이어로 대체한 컴퓨터 모델로 시뮬레이션한 결과, 로봇의 최대 점핑 높이가 로봇 신장의 약 4 배임을 확인하였다. 또한 구조가 보다 단순화된 로봇 모델과 점핑 성능을 비교하였고, 그 결과 근골격계를 모방한 모델이 점핑 높이 면에서 3.3 배 우수한 것으로 나타났다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 형상기억합금이 소형 점핑로봇의 작동기로 사용하기에 적합함을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권1호
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• pp.507-513
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• 2020

본 논문에서 우리는 단일보드 컴퓨터인 라즈베리 파이3 기반의 오픈 플랫폼 로봇 Q.bo one을 이용하여 맞벌이 가정의 아이들의 생활 습관과 영어회화 교육을 케어해줄 로봇을 설계 및 구현하고자 한다. 첫 번째 생활습관 형성 기능은 성장기 아이들에게 가장 중요한 생활습관인 손씻기, 규칙적인 식사, 양치질, 숙제, 규칙적인 수면 총 5가지를 선정하여 부모가 부재중일 때에도 로봇으로 부모 목소리를 출력함으로서 아이에게 생활습관이 자리 잡을 수 있도록 도와준다. 알림을 듣고 실행에 옮긴 아이의 모습을 촬영하여 부모가 확인하고 피드백을 할 수 있게 한다. 두 번째 기초회화 교육 기능은 구글의 DialogFlow를 사용하여 로봇과 아이가 간단한 영어 회화를 통해 영어를 자연스럽게 익힐 수 있도록 도와준다. 이 두 가지 기능의 로봇을 통해 맞벌이 가정의 아이들이 부모님이 집에 계시지 않을 때에도 부모님의 목소리를 출력하는 알림으로 안정감을 느끼게 한다. 동시에 기본적인 생활 습관을 들이고, 로봇과의 기초 영어회화를 하며 일찍이 영어에 흥미를 느낄 수 있도록 하는 것이 목적이다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.203-208
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• 2019

의료용 컬러 그래픽 연구는 의료용 로봇의 생산 시대를 통해 회사 제품의 디자인 품질을 세계적으로 확대하고 보급하는 기반이 될 것이다. 본 연구에서는 의료 로봇 침대 확대 시대에 걸맞은 기술과 내용, 유니버셜 의료색 적용, 인체공학적 색채 등을 기반으로 하였다. 이와 함께 유니버셜 디자인의 관점에서 의료용 침대 로봇의 색채 연구방향을 제시하였다. 이에 따라, 국내업체에서 개발 중인 의료용 로봇의 기능을 사례로 하여 유니버셜 컬러 설계를 제안하였다. 이 로봇 침대의 특성은 기능별로 3가지로 구분할 수 있는 바, 첫째는 치유성(Curative)으로 욕창 예방을 위한 치료 특성을, 두 번째는 의료 환경을 위한 청결성(Clean)으로 시트 자동교환을, 세 번째는 편의성(Convenient)으로 환자이송을 구현하는 기능을 갖는 것으로 파악된다. 본론으로 이에 적합한 기능 색채의 조합을 제시하였다. 결과적으로 제시한 색채분석 및 유니버설 컬러설계 기법이 첨단 의료용 로봇 침대의 외형과 기능을 잘 표현하는 데 유용한 방법론이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.1987-1992
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• 2010

본 논문에서는 이동로봇에 장착된 CCD 카메라를 통해 입력되는 영상에서 3차원 물체가 가지는 특징정보를 분석 및 추출하여하여 주행전방의 환경을 구분하는데 적용하게 된다. 복도 내에서 주행하는 로봇에 탑재된 카메라로 입력된 영상은 3차원 특징정보에 의해 장애물과 복도의 코너, 문으로 검출되어진다. 바닥의 장애물 정보 인식을 통한 이동로봇의 주행경로를 구하는데 있어 이들 세 가지는 최적의 경로 생성과 장애물 회피를 위한 매우 중요한 정보로 사용될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 입력영상을 전처리 후에 제안된 알고리즘을 기반으로한 이동로봇의 주행방향결정과, 입력 영상에서 신경망을 통하여 장애물 인식 및 특징정보 검출을 통한 이동로봇의 주행을 위한 선행 실험결과를 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.85-95
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• 2019

이 연구는 다양한 직경의 덕트를 탐사하고 극복하는 삼족 로봇의 구조를 디자인 하는 데에 목적이 있다. 세 개의 휠바디들은 센터바디에 연결되어 회로들이 모여있고 그것들이 로봇바디들을 움직인다. 또한 4개의 파트로 이루어진 슬라이더 링크 구조들도 로봇의 움직임을 돕는다. 스프링들은 로봇 다리의 수축과 확장을 가능하게 하는데 로봇이 다양한 환경을 극복할 수 있도록 해준다. 기어모터와 스프링, 그리고 벨트들은 정, 동역학적 계산에 의해 수직축과 다양한 수평 구조를 극복할 수 있도록 선정되었습니다. 센터 바디에는 카메라와 거리 센서가 장착되어 있으며 이를 활용하여 L형 및 T형의 덕트에서도 성공적으로 진행이 되도록 제어 알고리즘을 구현하였다. UWB 모듈 및 3변 측위 알고리즘을 사용하여 덕트 내의 청소로봇의 위치 추정도 성공적으로 이루어졌다.