• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.688-693
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• 2007

본 논문은 인간과 로봇간의 효과적인 상호작용을 위한 로봇제스쳐의 자동생성 기법을 다룬다. 이는 텍스트 정보 만의 입력으로 의미 있는 단어에 대응되는 특정 제스쳐패턴이 자동적으로 생성되도록 하는 기법으로서 이를 위한 사전조사로 제스쳐가 출현하는 발화시점에서의 단어수집이 우선적으로 요구되었다. 본 논문은 이러한 분석을 위해 두 개 이상의 연속된 제스쳐 패턴을 효과적으로 표현할 수 있는 제스쳐 모델을 제안한다. 또한 제안된 모델이 적용되어 구축된 제스쳐DB와 스크립트 기법을 이용한 로봇제스쳐 자동생성 방법을 제안한다. 제스쳐 생성시스템은 규칙기반의 제스쳐 선택부와 스크립트 기반의 동작 계획부로 구성되고, 집사로봇의 안내기능에 대한 모의실험을 통해 그 효용성을 확인한다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.16-24
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• 2019

최근 뇌파를 기반으로 한 인간의 감정을 인식하는 연구가 인간-로봇 상호작용 분야에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 MAHNOB-HCI에서 사용된 자기평가와 주석 레이블링 방법과는 다른, 이미지 기반의 뇌파 Topography를 이용한 레이블링을 통해 감정을 평가하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 뇌파 신호를 Topography의 이미지로 변환하여 기계학습 모델을 학습하고 이를 기반으로 Valence 기반의 감정을 평가한다. 제안한 방법은 레이블링 과정을 자동화하여 지연 시간을 없애고 객관적인 레이블링을 제공할 수 있다. MAHNOB-HCI 데이터베이스를 적용한 실험에서 SVM, kNN의 기계학습 모델을 학습하여 주석 레이블링과 성능 비교를 하였으며, 제안 방법의 감정인식 정확도를 SVM에서 54.2%, kNN에서 57.7%로 확인하였다.

• 디자인학연구
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• 제19권4호
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• pp.81-90
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• 2006

로봇디자인은 로봇이라는 첨단기술의 결정체와 인간을 연결하는 인터페이스 역할을 한다. 실용화 로봇기술의 성숙기에 접어들고 있는 현재 로봇에 대한 커다란 시장이 형성될 시점에서는 더욱 로봇디자인이 중요하게 될 것이다. 로봇이 인간과 같은 환경에서 살아가기 위해서는 인간 친화적인 인터페이스 디자인 기술과 기존의 로봇개념과는 다른 상호작용(interaction)을 고려한 로봇디자인이 개발되어져야 한다. 본 연구는 사례 연구 형식으로 쇼핑서비스지원 로봇을 대상으로 필요기능을 도출하고, HRI 디자인 요소에 대한 설계를 전개했다. 그리고 쇼핑서비스지원 로봇 디자인을 전개하였다. 특히, 제스처(Gesture), 표정(Expression), 사운드(Sound)의 HRI 디자인 요소 구성을 쇼핑서비스 로봇에 적용하여 구체적인 결과를 도출하였다. HRI 디자인에 대한 유효성 검증을 위해서 모션캡처, 애니메이션, 뇌파, 사운드 등이 통합된 인간과 로봇과의 구체적인 인터랙션을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7508-7512
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• 2015

뇌파로 의도를 접속하여 기계를 작동하는 뇌-기기 접속(Brain-Computer Interface, BCI) 기반의 인간-로봇상호작용(Human-Robot Interaction, HRI) 플랫폼을 제안한다. 사람의 뇌파로 의도를 포착하고 포착된 뇌파 신호에서 의도를 추출하거나 연관시키고 추출된 의도로 기기를 작동하게 하는 포착, 처리, 실행을 수행하는 플랫폼의 설계, 운용 및 구현 과정을 소개한다. 제안된 플랫폼의 구현 사례로 처리기에 구현된 상호작용 게임과 처리기를 통한 외부 장치 제어가 기술되었다. BCI 기반 플랫폼의 의도와 감지 사이의 신뢰성을 확보하기 위한 다양한 시도들을 소개한다. 제안된 플랫폼과 구현 사례는 BCI 기반의 새로운 기기 제어 작동 방식의 실현으로 확장될 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.555-558
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• 2006

감정을 포함하고 있는 음성은 청자로 하여금 화자의 심리상태를 파악할 수 있게 하는 요소 중에 하나이다. 음성신호에 포함되어 있는 감정을 인식하여 사람과 로봇과의 원활한 감성적 상호작용을 위하여 특징을 추출하고 감정을 분류한 방법을 제시한다. 음성신호로부터 음향정보 및 운율정보인 기본 특징들을 추출하고 이로부터 계산된 통계치를 갖는 특징벡터를 입력으로 support vector machine (SVM) 기반의 패턴분류기를 사용하여 6가지의 감정- 화남(angry), 지루함(bored), 기쁨(happy), 중립(neutral), 슬픔(sad) 그리고 놀람(surprised)으로 분류한다. SVM에 의한 인식실험을 한 경우 51.4%의 인식률을 보였고 사람의 판단에 의한 경우는 60.4%의 인식률을 보였다. 또한 화자가 판단한 감정 데이터베이스의 감정들을 다수의 청자가 판단한 감정 상태로 변경한 입력을 SVM에 의해서 감정을 분류한 결과가 51.2% 정확도로 감정인식하기 위해 사용한 기본 특징들이 유효함을 알 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.403-405
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• 2012

본 연구에서는 인간과 서비스 로봇과의 상호작용에 필요한 동작의 학습을 위한 방법으로 모방학습을 활용한다. 로봇을 모방학습 시키기 위해서는 모방학습을 위한 특정한 구조가 필요하다. 따라서 선행자가 로봇을 직접 움직여 생성한 모방학습 데이터를 저장하고, 그 데이터를 학습알고리즘에 적용시킨 뒤 로봇이 학습 내용을 수행하도록 하는 모방학습 프레임워크를 제안한다. 모방학습 프레임워크의 프로그래밍은 본 연구에서 사용하는 휴머노이드 로봇인 나오에서 제공하는 그래픽기반 환경 개발도구인 콜레그래프를 활용한다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.283-297
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• 2014

미래 인간의 삶은 사회, 경제, 정치와 개인 등 삶의 전 영역에 걸쳐 다학제적 기술의 파급효과 증대에 의해 혁신될 것이다. 특히 로봇 분야와 로봇을 이용한 차세대 게임 분야에서는 다학제적 기여와 상호작용에 의해 더욱 더 기술간 융합화가 가속화 될 것으로 전망된다. 본 연구는 지금까지의 "인간-로봇 인터페이스 기술"의 기술적인 한계 및 시공간적 제약을 뛰어넘는 새로운 인터페이스 모델로, 기존 인간-로봇 인터페이스 기술에서 가질 수 없는 다양한 모달리티(modality)들의 융합을 통해 보다 신뢰성 있으며 편하고 자유로운 "인간-로봇 인터페이스 기술"의 연구이다. 이족보행의 휴먼로봇과 모바일 기기 화면의 3D 콘텐츠(contents) 로봇(가상로봇)의 동작과 위치 값을 실시간적으로 연동하는 동기화(Synchronization) 엔진을 개발하고, 상호간의 정보를 주고받기 위한 무선 프로토콜(Protocol) 및 효율적인 티칭(Teaching)을 위한 학습에 의한, 다이렉트 티칭앤플레이(Direct Teaching & Play)의 티칭 프로그램 개발과, 이를 이용한 로봇 게임 시스템을 연구한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.79-89
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• 2020

본 연구는 인공지능 로봇이 높은 수준의 음악적 창작물을 제시할 때 로봇과 인간과의 협업정보 유무와 함께 로봇과의 비교영역의 자기관련성 정도가 사용자의 로봇에 대한 시기심, 창작한 음악에 대한 예술성의 평가와 태도, 그리고 향후 창작 음악을 사용하고 로봇과 협업할 의도에 미칠 영향을 검증했다. 2(비교영역 자기관련성: 낮음(음악 비전공자) vs. 높음(음악 전공자)) × 2(작업유형: 로봇 홀로 작업 vs. 로봇과 인간의 협업)의 집단 간 요인 설계 실험으로 진행하였다. 연구 결과, 자기관련성이 높았던 음악 전공자들에 비해 자기관련성이 낮았던 비전공자들이 로봇의 능력에 대하여 더 높은 시기심을 갖고 있는 것으로 나타났다. 그러나 음악 전공자들은 로봇이 창작한 음악의 예술성을 더 낮게 평가했고, 음악에 대한 태도도 더 비호의적이었고, 향후 음악을 사용할 의도와 로봇과 협업할 의도를 더 낮게 보고 했다. 한편, 인간과의 협업 정보 여부는 시기심을 비롯한 종속변인에 유의미한 영향을 주지 않았다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.206-212
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• 2015

본 논문에서는 ITO 터치 패널 센서를 로봇의 피부로 이용하여 로봇 팔을 제어하는 물리적 인간-로봇 상호작용 방법을 제안한다. 사람과 로봇간의 물리적 상호작용을 구현하기 위해서는 힘/토크 센서를 사용하는 방법과 작은 소자 타입의 센서를 배치하여 만든 촉각 센서를 사용하는 방법이 연구되고 있다. 하지만, 이러한 센서들은 가격적인 측면이나 성능적인 측면에서 장단점이 존재하며, 본 연구에서는 터치 패널을 로봇의 피부로 사용하여 물리적 상호작용을 하는 방법을 제안하고 전체적인 시스템을 구축하여 실험을 통해 힘/토크 센서의 정확성과 소자 타입 센서의 경제성을 보이고자 한다. 실험은 터치 패널에서 기준점을 잡아 제스처를 생성하여 로봇 팔을 제어하는 방법과 엔드이펙터에 장착하여 로봇 팔을 제어하는 방법에 대해 진행하였다. 이러한 실험을 통해 터치 패널을 이용한 교시 제어의 가능성도 확인하였다.

• 디자인학연구
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• 제18권2호
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• pp.155-164
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• 2005

홈서비스로봇은 지능적으로 인간과 상호작용하고 스마트하게 서비스를 제공하기 위해 주변 환경에 대한 충분한 공간정보를 파악하고 있어야 한다. 따라서 인간과 로봇이 공조하여 맵빌딩을 수행할 경우 보다 효율적으로 태스크를 수행하기 위한 상호작용 방식에 대해 연구할 필요가 있다. 본 연구는 우선 청소용 로봇의 맵빌딩 태스크를 분석하여 맵빌딩수순(태스크우선/방우선), 표시창 설치(본체/본체+리모컨), 로봇 유도방식(푸쉬방식/풀방식), 피드백 제시양식 (GUI/GUI+TTS)등 4 가지 디자인 요인을 추출하고 그에 대한 잠정적 해결안을 제시하였다. 디자인 요인과 잠정적 해결안을 실험 변인과 수준으로 정의하고 맵빌딩 태스크의 수행도와 행태에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하였다. 이를 위해 총 8종류의 실험용 프로토타입을 제작하고 16명의 가정주부를 대상으로 사용성 평가를 실시하여 실증적인 데이터를 수집하였다. 실험결과 맵빌딩 수순이라는 측면에서는 예상과 같이 태스크우선 방식보다는 방우선 방식에서 우수한 태스크 수행도를 보였다. 표시창 설치라는 디자인 요인에 대해서는 리모컨에 표시창이 부착되어 있는 경우 높은 작업수행도와 주관적 만족도를 나타냈다. 로봇 유도방식 측면에서는 예상과는 달리 풀방식과 푸쉬방식 사이에서 태스크 수행도에 큰 차이를 발견할수 없었고 오히려 푸쉬방식에 대한 높은 주관적 만족도를 나타냈다. 피드백 제시양식에 대한 분석결과에서도 예상과 달리 TTS에 의한 부가적인 조작지침 제시는 부정적 이라는 사실을 발견하였다. 맵빌딩을 통해 환경정보를 취득하기 이전 청소용 로봇의 자율성은 초보적인 상태이기 때문에 사용자는 단지 이동성이 있는 가전제품과 상호작용하고 있다고 볼 수 있다. 따라서 총체적으로 보아 전통적인 가전제품을 조작할 때 사용되는 리모컨기반 상호작용방식을 청소용 로봇의 빌빌딩 과정에서도 선호하는 것으로 보인다.