본 논문에서는 로봇축구에 관심을 가지고 있는 프로그래밍 초보자가 웹 환경에서 인터프리터 기반의 학습기능을 통해 쉽게 제어 언어에 대한 이해도를 높이고 프로그래밍을 학습할수 있는 시스템을 제안하고 설계한다. 개발시 사용한 실버라이트[1]는 웹에서의 닷넷 기반 미디어 경험과 리치 인터렉티브(Interactive) 어플리케이션을 실행하기 위한 차세대 크로스브라우저이다. 본 논문에서는 로봇축구와 관련된 기본기능, 시스템 구조, 구현 시 구축한 웹기반 시뮬레이션 및 사용자 학습 Interpreter 시스템에 대해 설명한다. 결론에서는 구현한 전체 시스템 평가 및 연구방향에 대해 논하였다.
본 연구는 환경그림책 연계 로봇 놀이가 만 5세 유아의 환경친화적 태도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 서울시 위치한 Y유치원 만 5세 유아 24명을 실험집단, E유치원 만 5세 유아 20명 비교집단을 연구대상으로 선정하였다. 집단 간 차이를 살펴보기 위해 실험집단은 '환경그림책 연계 로봇 놀이'를 실시하였고 비교집단은 '환경그림책 감상 후 자유놀이'를 실시하였다. 사전과 사후의 환경친화적 태도를 비교하기 위해 검사도구를 이용하여 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 SPSS 29.0 통계 프로그램을 사용하여 두 집단 간 평균을 비교하는 독립표본 t검증을 통해 분석하였다. 연구결과, 유아의 환경친화적 태도의 모든 하위 영역(자연친화적 태도, 환경보전 태도)에 유의미한 차이를 보였으며, 이러한 연구결과는 로봇이라는 새로운 놀이 매체 지원의 가치를 기반으로 유아 주도의 놀이중심 유아환경교육의 새로운 환경교육의 방향의 근거자료로서 의의가 있다.
본 논문은 저학년을 위한 공학설계입문 과목에서 레고 Mindstorm NXT를 이용하여 설계 실습교육을 효과적으로 하는 방안을 제안하고 적용 사례를 분석하였다. 공학설계입문 과목의 특성상 전공 지식을 요구하지 않으면서도 설계에 대한 다양한 경험을 제공해야 하면서 동시에 저학년들의 전공에 대한 흥미를 끌어내야 한다는 어려움이 있다. 본 연구 결과에 따르면, 레고의 Mindstorm NXT가 이러한 문제의 한가지 좋은 대안이 될 수 있다. LEGO Mindstormd NXT를 입문설계 수업에 사용했을 경우, 학생들의 설계에 대한 흥미 유발과 설계의 다양한 측면에 대한 경험이 충분히 가능하다. 즉, 설계의 목적설정, 설계 제약조건 찾기, 설계물의 기능 열거, 설계 공간의 탐색, 예비설계 수행 등의 설계 각 과정에 대한 경험을 제공할 수 있다. 또한, 본고에서는 레고를 공학설계 입문 과목에서 도입할 경우 사용할 만한 무선조정 축구 로봇, 라인 트레이서, 청소기 로봇 등의 프로젝트 목록을 제시하였다.
본 논문에서는 3축이 연성되어 비선형 운동 방정식으로 표현되는 3축 안정화 인공위성 시스뎀에 입릭외란과 시스템의 불확실성이 존재할 경우에도 자제 정밀도를 유지하는 제어기를 설계한다. 비선헝 운동 방정식으로 표현되는 운동 방정식을 선형화하고 PID제어기를 구성하였다 선형화에 의한 시스템의 불확실성과 입력 외란을 신경회로망으로 추정하여 외란의 엉향을 제거하도록 구성된 PR제어기의 제어입력을 수정한다 수정된 제어입력은 외란을 상쇠시켜 시스템 출력에서 외란의 효과를 제거하게 된다. 신경회로망은 제어입력과 시스템 출력, 기준 운동 방정식간의 관계를 이용하여 외간과 시스템의 불확실성을 추정하며, 역전파 알고리즘을 사용한 학습 알고리즘으로 신경 회로망을 교육한다. 제안된 신경회로망을 이용한 외란 제거 제어기는 시뮬레이션을 통하여 자세 정밀도의 향상을 검증한다
본 연구는 예비유아교사의 로봇활용교육 수용의도에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 이루어졌다. 이를 위해 3년제 전문대학 재학생 259명을 대상으로 설문조사를 실시하고 수집된 자료는 SPSS 23.0을 이용하여 분석하였다. 예비유아교사의 배경변인별 수용의도와 각 예측요인의 차이를 살펴보기 위해 t-test와 일원분산분석을 실시하고, 지각된 용이성, 지각된 유용성, 혁신의지, 사회적 영향력이 예비유아교사의 로봇활용교육 수용의도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 중다선형 회귀분석을 실시하였다. 연구결과, 배경변인에 따라 수용의도와 각 예측요인은 의미있는 차이를 보이지 않았으며, 여러 예측요인 중 지각된 용이성과 지각된 유용성만 수용의도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한, 지각된 용이성에는 혁신의지와 사회적 영향력이, 지각된 유용성에는 지각된 용이성과 사회적 영향력이 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
이전 연구에서 자폐성 장애의 여러 특징적 증상을 갖는 아이들의 치료를 위해 사용될 수 있는 로봇을 설계 및 제작하여 현장실험이 진행 되었으며 기존 로봇은 터치에 의한 아이들과 상호작용을 통해 감정 표현 동작을 한다. 이러한 터치 상호작용에 감정 교육 및 치료를 위해 인공신경망을 이용한 동작 설계를 하였다. 하지만 이러한 물리적 접촉은 치료 활동의 초기에 사용되기 어려워 초기 치료 효과를 기대하기 어려웠다. 이에 본 논문에서는 동작 방식을 보완하여 음성 정보를 이용한 빠른 상호작용을 통해 치료 활동이 초기에 가능하고 유연한 대처와 다양한 상황에서 로봇이 사용될 수 있는 동작 설계를 기술한다. 이에 필요한 요소로서 음성 데이터 수집 방법 및 인공신경망을 이용한 음성 인식 구조가 설계되었으며 실험을 통하여 분류 결과를 분석하였다. 이렇게 설계된 인공신경망은 향후 다양한 음성 데이터를 수집하여 정확도를 향상시키고 현장실험을 통하여 동작의 효용성을 살펴볼 것이다.
본 논문에서는 변위 손상 현상을 이용하는 중성자 탐지소자와 선량계 모듈에 RF 통신 기능을 추가하여 방사선 환경 내에서 내 방사선화 된 로봇에 의해 가동 중인 원자력 발전소등의 특정 부분에 대하여 실시간으로 측정된 방사선량 데이터의 취득이 가능한 모듈을 개발하였다. 기존의 운용중인 발전소에 대한 방사선량은 휴지기간에 탐지소자를 설치하여 다음 휴지기간에 그 탐지소자를 가지고 나와 누적방사선량을 측정하거나, 설치된 탐지소자로 부터 유선으로 안전한 곳까지 데이터를 취득해 와서 그 값을 분석하여 왔으나, RF 통신 기능이 추가된 모듈은 내 방사선화 된 로봇에 탑재하여 로봇이 가동 중인 발전소 곳곳을 누비며, 설치된 탐지소자로부터 그 방사선량을 취득할 수 있다. 이는 기존의 취득방식에 비해 많은 부분 효율적인 측면이 있으며, 유지보수 비용의 절감을 가져 올 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 RF 통신을 수행하기 위한 안테나 회로의 설계 기법과 취득한 정보를 EEPROM에 저장하고, 그 저장된 데이터를 로봇에 부착된 Reader에 의해 읽을 수 있는 일련의 흐름을 구성하는데 있어 필요한 여러 가지 기술 혹은 기법에 대하여 살펴보았다.
고정형 센서노드들로 구성된 기존의 무선 센서 네트워크는 다양한 응용분야에서 사용되고 있다. 하지만, 센서노드에 이동기능이 추가되면 적절한 움직임을 통해 센싱 영역을 최대화 할 수 있다. 이러한 측면에서 최근 센서의 자율배치에 관련한 연구가 활발하게 진행 중이다. 기존 연구에서의 센서 이동은 대부분 2차원에서의 자율배치에 관하여 연구가 되어 왔다. 본 논문에서는 2차원에서의 자율배치가 아닌 3차원 공간에서의 센서노드의 자율배치에 대한 알고리즘과 이의 결과를 제시한다.
기존 프로그래밍 교육은 내용과 방법, 대상에 대한 고려가 부족하였다. 특히, 초등학생에 적합한 교육은 거의 이루어지지 않아 교육현장에서 중요성이 점점 감소하게 되었다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 초등학생들에게 적합한 프로그래밍 교육 도구로서 MINDSTORMS의 활용을 제안하고, 학습자의 창의력에 미치는 효과를 검증하였다. 학교에서 적용 결과 학생들의 창의력 신장에 많은 도움을 주는 것으로 나타났다. 프로그래밍 교육의 목적은 단지 프로그래밍 언어의 이해가 아니라 문제해결력, 논리적 사고력, 창의력 신장에 두어야 한다. 또한, 학생들이 스스로 그들의 학습활동을 통제하고 능동적으로 문제를 해결할 수 있는 환경을 조성해 주어야 하며, 이러한 프로그래밍 교육에 MINDSTORMS은 매우 유용하고 적절한 도구가 될 수 있다.
테마파크는 단순히 여가활동을 위한 오락적 공간이 아닌, 주제라는 관념적 울타리를 가지고 다양한 이야기를 담아내는 곳이다. 그 이야기는 방문자가 얻고, 채우고, 남기고 싶어 하는 '의미를 전하는 공간'으로 로봇랜드는 로봇과 인간 그리고 자연을 담아내고 있다. 본 연구는 민간사업자 선정을 위한 마산로봇랜드 설계공모에서 차순위협상대상자로 당선된 작품의 설계전략과 내용을 서술한 것이다. 계획의 주안점은 첫째, 테마파크의 성공여부인 재방문력을 위한 각 공간들의 구성력과 테마의 전달력에 있으며, 둘째, 기계산업의 핵심적 허브이자 아름다운 해안자원을 지니고 있는 마산의 잠재력을 적극으로 이용함에 있다. 먼저, 로봇, 인간, 자연의 요소별 특성을 융합할 수 있는 신진대사의 선형을 모티브로 이용하여 자연훼손을 최소화하면서 이용자의 욕구와 형태의 변화에 따라 유연하게 반응할 수 있는 공간을 창출하였다. 식재계획은 컬러로 규정된 상징적 의미를 이용하여 진입광장, 기존 산림지, 경사지, 휴양지, 단지 내부, 에코아일랜드 등에 각 공간적 특성에 맞추어 도입하였다. 또한 로봇의 전시 및 교육, 숙박자를 위한 휴양 시설, 다양한 놀이 및 상업시설, 유토피아형 가든의 공간을 테마로 대상지의 용도 및 성격에 맞게 조닝을 설정하여 세부공간을 모색하였으며, 마산로봇랜드가 단순히 경제적 효과뿐 아니라 지역적 정서를 근간으로 정신적 풍요를 만들어내는 참된 문화공간으로 조성될 수 있도록 계획하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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