• 제목/요약/키워드: 모션 모방

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모방학습과 모션 블렌딩을 이용한 객체 상호작용 애니메이션 (Object Interaction Animation Using Imitation Learning and Motion Blending)

  • 신정민;한상원;신병석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.571-574
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    • 2023
  • 애니메이션은 주어진 키프레임(key frame)에 맞추어 움직이기 때문에, 다른 객체와 상호작용할 때 상대편 물체의 위치나 방향을 애니메이션에 맞추어 변환해야 한다. 이 논문에서는 모방학습으로 애니메이션을 학습하고, 모션 블렌딩(motion blending) 기법으로 객체 간 상호작용을 학습하여 새로운 애니메이션을 생성하는 방법을 제안한다. 에이전트(agent)는 오브젝트의 상태를 관측하고 주어진 모션들을 블렌딩하는 방법으로 다양한 행동을 취하고 목적에 대한 보상을 받는다. 에이전트가 행동하는 과정에서 모션 블렌딩 비율에 대한 가중치를 계산하는 함수를 설계하고, 생성되는 애니메이션이 사람이 취할 수 있는 동작에 가깝도록 회전 각도 clamping 함수와 보상 시스템을 설계하여 반영한다. 모방학습 기반 모션 블렌딩 기법은 객체의 변화에 상호작용하는 애니메이션을 기존 강화학습 기반 애니메이션 생성 기법보다 적은 학습량으로 생성할 수 있음을 확인했다.

PDA를 이용한 스네이크 로봇의 동작 제어 (Moving Control of Snake Robot Using PDA)

  • 박광식;유영선;주영훈;두평수;박현빈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.418-421
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    • 2004
  • 생체 모방 공학이란 자연의 생명체가 보여 주는 행동이나 구조, 그들이 만들어 내는 물질등을 연구해 모방함으로써 인간 생활에 적용하려는 기술이다 본 논문은 이러한 모방 공학에서 비롯되어 생물학적 뱀이 가지고 있는 특징 중 자유로운 이동 모션이나 좁은 공간을 유연하게 통과하는 성질을 로봇에 응용한다. 연구 목표로서 먼저 뱀의 가장 큰 특징인 사인 파형의 이동모션 원리와 동작방법에 대해 설명하며 실험과 시뮬레이션을 통해 실천 가능성을 검증한다 또한 자율 이동시 센서를 이용 장애물을 회피하며 PDA를 제어기로 사용하여 Snake Robot를 제어한다.

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근골격 모델과 참조 모션을 이용한 이족보행 강화학습 (Reinforcement Learning of Bipedal Walking with Musculoskeletal Models and Reference Motions)

  • 전지웅;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.23-29
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    • 2023
  • 본 논문은 강화학습을 통해 이족보행에 대한 모션 캡처를 통해 참조 모션의 데이터들을 기반으로 근골격 캐릭터의 시뮬레이션을 적은 비용으로 높은 품질의 결과를 얻을 방법을 소개한다. 우리는 참조 모션 데이터를 캐릭터 모델이 수행할 수 있게끔 재설정을 한 후, 강화학습을 통해 해당 모션을 학습하도록 훈련시킨다. 참조 모션 모방과 근육에 대한 최소한의 메타볼릭 에너지를 결합하여 원하는 방향으로 근골격 모델이 이족보행을 수행하게끔 학습한다. 이러한 방법으로 근골격 모델은 기존의 수동으로 설계된 컨트롤러보다 적은 비용으로 학습할 수 있으며 높은 품질의 이족보행을 수행할 수 있게 된다.

생물학적 모방에 따른 물고기 로봇의 빠른 방향 전환 연구 (A study on the C-shape Sharp Turn of fish robot according to biological mimic)

  • 박진현;이태환;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.2626-2631
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    • 2011
  • CST(C-shape sharp turn)는 물고기가 유영 시 빠른 방향 전환을 위해 물고기 꼬리 부분을 빠르게 C-형태로 구부려 빠르게 방향 전환을 하는 모션을 나타낸다. 그러나 CST와 관련된 모션 궤적 함수는 아직 일반화된 함수가 없다. 본 연구에서는 생물학자들이 실제 물고기의 관측으로부터 나온 순차적인 물고기의 모션 기록을 통하여 CST룰 위한 매우 단순한 모션 함수를 제안하였다. 그리고 이를 모의실험을 통하여 제안된 함수의 유용성을 확인하였다.

생물학적 모방에 따른 물고기 로봇의 직진유영 연구 (A study on the straight cruise of fish robot according to biological mimic)

  • 박진현;이태환;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1756-1763
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    • 2011
  • 본 연구에서는 생물학적 모방에 따른 물고기 로봇의 직진유영에 관한 연구로써, Liu 등이 제안한 꼬리 모션 함수를 푸우리에 급수 전개의 7차 항까지 고려한 제안된 방법과 일반적인 사인함수만으로 근사한 방법과 비교하여 모의실험 하였다. 일반적으로 로봇 물고기의 꼬리 링크의 길이가 길어지고 링크가 많을 경우, 로봇 물고기의 꼬리 모션 함수의 말단 회전 관절 궤적은 사인 함수의 모양과 매우 다르다. 그러므로 로봇 물고기의 꼬리 궤적을 단순한 푸우리에 급수 전개의 기본파 성분만으로 근사하기에는 문제가 있다. 제안된 방법과 일반적인 사인함수만으로 근사한 방법의 모의실험 결과 제안된 방법이 로봇 물고기의 추력과 속도에서 10%정도 뛰어남을 보였다.

모션 캡쳐에 기반한 도마뱀 속보에 대한 기구학적 모델링 (Kinematic Modelling of the Trot of a Lizard Based on the Motion Capture)

  • 김창회;신호철;이흥호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.264-273
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    • 2013
  • 미래의 전쟁에서 인명 피해를 최소화하기 위한 방안으로 로봇의 중요성이 부각되고 있으며 최적으로 진화된 생물체를 모방하는 생체모방로봇에 대한 연구가 활발하게 추진되고 있다. 도마뱀 모방형 로봇은 협소한 지역에서 은밀한 접근 및 은닉을 필요로 하는 정찰 및 감시 등의 임무를 수행하기에 적합하다. 본 논문에서는 적외선 마커를 이용하여 도마뱀의 보행동작을 분석하였다. 쿠반 에놀의 관절 부위에 21 개의 마커를 부착하고 광학적 모션 캡쳐 장비를 사용하여 도마뱀의 보행 동작을 측정하였다. 측정된 데이터를 분석하여 펼친 자세로 속보로 보행하는 도마뱀의 걸음 동작을 분석하였다. 또한 도마뱀의 걸음새를 충실하게 구현 가능하도록 25 자유도를 갖는 기구학 모델을 제안하였으며 시뮬레이션을 통하여 모델링의 타당성을 확인하였다.

모션 캡쳐를 이용한 휴머노이드 로봇의 인간 동작 모방 (humanoid's imitation of human motion by using motion capture)

  • 송진석;김창환;양현석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1939-1940
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    • 2006
  • 휴머노이드 로봇의 동작 생성에 있어 최대 관심사 중 하나는 '얼마나 인간처럼 행동하는가?' 이다. 이를 위해 동작 획득 장비를 사용하여 얻은 인간 동작을 로봇으로 전이함으로써 인간과 유사한 움직임을 구현하는 것이 일반적인 방법이다. 인간의 동작 전환 과정에서 동작을 구분하고 그 구분된 동작을 재결합하는 과정이 빈번이 발생한다. 지금까지 동작을 구분하고 재결합하는 것은 많은 부분 수동적으로 처리되었다. 그러한 방법들이 실효적인 성과를 얻었지만 보다 더 효과적이고 체계적으로 인간다운 동작을 구현 할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 연구에서는, 기구학에 근거하여 인간의 상체 동작을 구분하고 가중 함수를 이용하여 구분한 동작을 재결합함으로써 새로운 연속 동작을 생성한다. 생성된 연속 동작을 휴머노이드 로봇에 구현하여 제안한 동작모방시스템의 실효성을 검증한다.

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신경회로망을 사용한 물고기 로봇의 빠른 방향 전환 궤적 설계 (Design of C-shape Sharp Turn Trajectory using Neural Networks for Fish Robot)

  • 박희문;박진현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.510-518
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    • 2014
  • 본 연구에서는 유체 속에서의 로봇의 방향전환 메커니즘의 성능을 개선하고 최적화하기 위하여 물 속 자연환경에 최적화되어 있는 물고기의 CST(CST:C-shape sharp turn) 패턴을 모방하여 물고기 로봇의 꼬리 관절 궤적을 신경회로망(neural network)을 사용하여 제안하였다. 물고기의 CST 패턴을 모방하기 위해 CST 패턴을 순차적으로 기록한 정보를 수치적으로 변환하여 좌표 데이터를 생성하고 함수화하였다. 함수화된 모션 함수를 물고기 로봇의 상대 관절각으로 변환하였으나, 구해진 상대 관절 궤적은 잉어의 순차적 기록에 의해 구해진 각도이므로 분해능이 떨어져 실제 물고기 로봇의 제어에 적용하기 어렵다. 그러므로 상대 관절 궤적을 일반화 기능이 뛰어난 신경회로망을 사용하여 보간하고 물고기 로봇에 적용하였다. 모의실험을 통하여 신경회로망을 이용한 상대 관절 궤적 함수가 고차의 다항식 궤적 함수에 비하여 물고기 로봇의 CST 모션에 더 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.