• 로봇학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.256-268
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• 2020

This study is about a design method for deriving task safety scenarios for the application of collaborative robots. A five-step process for deriving task safety scenarios for collaborative robots has been proposed, which focuses on the type of collaboration between human and collaborative robot. The three types of collaboration were classified according to the collaboration workspace and the worktime of human and collaborative robot. Based on these three types of collaboration, task safety scenarios include scenarios that predict risk from unintended use during work. Collaboration with collaborative robot is a human-centered process because human actions can create dangerous situations. Besides, we improved the understanding of this design methodology by presenting examples of the application of task safety scenarios according to the process for each type of collaboration.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.497-504
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• 2006

This paper presents a new technique that derives the dynamic acceleration bounds of multiple cooperating robot systems from given individual torque limits of robots. A set of linear algebraic homogeneous equation is derived from the dynamic equations of multiple robots with friction contacts. The mobility of the robot system is analyzed by the decomposition of the null space of the linear algebraic equation. The acceleration bounds of multiple robot systems are obtained from the joint torque constraints of robots by the medium of the decomposed null space. As the joint constraints of the robots are given in the infinite norm sense, the resultant acceleration bounds of the systems are described as polytopes. Several case studies are presented to validate the proposed method in this paper.

• 로봇학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.311-317
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• 2019

Direct teaching is an essential function for collaborative robots for easy use by non-experts. For most robots, direct teaching is implemented only in joint space because the realization of Cartesian space direct teaching, in which the orientation of the end-effector is fixed while teaching, requires a measurement of the end-effector force. Thus, it is limited to the robots that are equipped with an expensive force/torque sensor. This study presents a Cartesian space direct teaching method for torque-controlled collaborative robots without either a force/torque sensor or joint torque sensors. The force exerted to the end-effector is obtained from the external torque which is estimated by the disturbance observer-based approach with the friction model. The friction model and the estimated end-effector force were experimentally verified using the robot equipped with joint torque sensors in order to compare the proposed sensorless approach with the method using torque sensors.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.177-186
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• 2021

본 논문은 그동안 제조 현장에서만 사용되어왔던 협동 로봇이 비대면 서비스의 확대로 일상생활 공간에서 그 활용범위가 넓어지고 있음을 보여주고자 한다. 일상생활에서의 서비스 다양화 측면과 고객 맞춤형 서비스 분야에 로봇과 IoT 기술을 결합함으로써 일반인들도 쉽게 스마트 기술을 접할 기회를 제공할 것이며, 더욱 많은 분야에서 이러한 기술들이 사용되길 기대한다. 본 논문은 로봇바리스타 라는 시스템을 통해 고객이 원하는 서비스를 제공하고 시스템의 모니터링 및 유지, 보수와 관련된 제반 사항을 제공함으로써 고객뿐만 아니라 매장을 운영하는 관리자, 유지·보수의 책임을 갖는 자, 시스템을 설계하는 엔지니어에 이르기까지 편리하게 이용할 수 있을 것으로 보인다. 본 논문은 로보프레소(Robopresso) 라는 구조물을 통해 이를 시연하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.67-76
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• 2011

본 논문은 초등학교 정규교과에서 로봇활용수업의 효과 분석을 위해 교과별 목표 달성에 적합한 로봇 및 PC연동 어플리케이션을 개발하고 수업적용을 통해 학습자의 반응을 살펴보았다. 연구결과 사후 이미지 프로파일의 대부분의 항목에서 로봇에 대한 긍정적인 응답이 나타났으며 특히, '이론적-실천적', '비협동적-협동적' 두 항목에서 유의미한 차이가 발견되었다(p<.05). 또한 학습자가 그린 사후 이미지 분석 결과 사전에 비해 구체적인 학습상황과 연계된 로봇 이미지가 형성된 것으로 나타났다. “로봇활용수업”에 대한 학습자 인식을 살펴보기 위한 면담결과 로봇의 직 간접 체험 모두 긍정적인 학습참여를 유도하고 실제적 학습경험을 제공하였다고 나타내었다. 또한 로봇활용수업을 통해 모둠 구성원과 자연스러운 협력활동이 관찰되었고 학생들도 동료와 협력활동에 대해 긍정적으로 인식하고 있었다. 이와 같은 결과는 로봇활용 교육이 새로운 학습 패러다임으로서의 가능성을 보여준다고 볼 수 있다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.543-553
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• 2022

협동로봇은 4차 산업혁명에서 제시하고 있는 생산시스템 중 하나로 작업자의 정교한 손기술과 로봇의 단순 반복작업 능력을 조합하여 효율성을 극대화할 수 있는 시스템이다. 또한, 작업자와 로봇 간의 작업공간 공유에서 발생하는 안전문제의 해결과 함께 효율적인 인터페이스 방법 개발에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 작업자의 편리성과 집중도를 강화하기 위해 작업자의 수신호를 인식하여 로봇을 제어하는 방법을 제시하였으며 안전공간의 개념을 도입하여 작업자의 안전을 확보하였다. 이를 구현하기 위하여 로봇제어, PLC, 영상처리, 기계학습, ROS 등 다양한 기술을 사용하였다. 또한 이를 교육매체로 활용하기 위하여 제시된 기술들의 역할과 인터페이스 방법을 정의하여 제시하였다. 학습자들은 소개된 여러 기술들을 연계하여 시스템을 구축하고 조정하는 일을 수행한다. 따라서 현장에서 필요한 기술의 필요성을 인식시키고 이에 대한 심화 학습을 유도할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 문제를 제시한 뒤 스스로 문제를 해결하는 방법을 모색하는 형태로 진행해 자기 주도적으로 학습할 수 있도록 유도할 수 있다. 이를 통해 4차 산업혁명의 주요 기술들을 학습하고 다양한 문제에 대한 해결 능력을 향상시킬 수 있다.

• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.2-25
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• 2021

본 연구에서는 일반적으로 협동 로봇의 스킨으로 사용될 수 있는 고분자 재료 선정 및 기계적 특성 검사를 진행하고, 각 재료에 대한 성별 선호도 설문조사를 진행하였다. 조사는 20~30세의 근무자 225명(남: 124명, 여: 101명)을 대상으로 작업 중 로봇과 가장 많이 접촉하는 어깨, 팔꿈치 별로 선정된 Dragon-skin, Ecoflex, 및 polydimethylsiloxane(PDMS)에 대한 성별에 따른 선호도 조사로 진행하였다. 설문은 각각 설문자들이 느끼는 재료에 대한 인식 단단함, 끈적임, 익숙함, 선호도 4종류로 구분하여 진행되었고, 단단함과 끈적임은 각각 재료의 변형률과 접촉각으로 측정되었다. 선호도 조사 결과, 여성은 변형률이 작은, 더 단단한 재료를 선호하는 반면, 남성은 변형률이 큰 부드러운 재료를 선호했다. 성별에 따른 선호도와 관련하여 재료의 특성을 평가한 결과, 여성은 끈적임이 낮고 변형률이 낮은 Dragon-skin을 선호하는 경향이 있는 반면, 남성은 끈적임에 관계없이 변형률이 높은 Ecoflex를 선호하는 경향이 있음을 확인하였다. 따라서 이러한 결과는 협동 로봇 스킨 제작을 고려할 때 재료 선택에 기준이 될 것으로 보인다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권5호
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• pp.165-176
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• 2011

본 논문에서는 대학생 대상의 ROBOTC 기반 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정 개발 내용을 보이고, 이 과정에 대한 교육효과를 분석하였다. 교육과정은 로봇의 기본 이해와 실습, 응용로봇 실습, 창의로봇 설계 및 구현으로 구성하였다. 2009년부터 3년간 교육을 진행하는 동안, 6개 분반 총 94명의 수강생을 대상으로 설문조사를 실시하여 교육효과를 분석하였다. 분석 결과를 통해 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정이 학습동기와 학습의욕을 불러 일으켰고, 학생들의 교과목 교육목표 및 학습성과 달성도가 우수하였음을 보인다. 또한 학생들의 수업 및 과제물 수행에 대한 참여도가 매우 높았으며, 문제해결능력과 창의력 향상에 도움을 주었고, 조별 프로젝트 수행으로 협동심도 향상되었다. 마지막으로 ROBOTC기반 프로그래밍에 의한 로봇 제어 실습으로 C언어 프로그래밍 능력 향상에도 도움을 준 것으로 나타났다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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• pp.229-232
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• 2005

본 논문에서는 다수의 로봇이 협동 제어 및 분산 제어를 목적으로 고안된 DARS 로봇의 마이크로 컨트롤러가 적은 메모리를 내장하여 영상 처리와 같은 많은 데이터를 처리하는 부분에서는 여러 제약이 생기는 문제점을 해결하기 위하여 DARS 로봇의 영상 처리 및 전송에 있어 데이터의 전송량을 줄이는 방법으로 영상 압축 방식을 사용하여 영상 압축 데이터의 전송을 구현하였다. 또한 DARS 로봇이 이동하면서 특정 미션의 수행이 가능하도록 배터리로 정전압을 공급하고, 물체를 감지하는데 있어 사각이 없이 $360^{\circ}$전 방향을 감지하도록 적외선 센서부를 설계하였다. DARS 로봇의 이동이 용이하도록 설계된 모터 구동부는 센서에 감지되는 물체의 거리에 따라 DARS 로봇이 속도를 정밀하게 가$\cdot$감속 제어를 하고, 마이컴 제어부는 카메라로부터 입력되 영상 신호를 압축 알고리즘을 이용하여 압축하고, 압축된 데이터를 컴퓨터로 전송한다. 컴퓨터에서는 입력된 영상을 Visual c++을 사용하여 화면 표시 및 DARS 로봇을 제어 할 수 있도록 구현하였다.

• 인지과학
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• 제33권4호
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• pp.205-228
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• 2022

본 연구는 인간 로봇 상호작용에서 로봇의 사회적이고 관계적인 행동 유형이 인간의 인식에 끼치는 영향을 확인하고자 하였다. 이를 위한 실험에서는 연구 참여자들이 로봇 나오가 인간과 상호작용 하면서 로봇이 오류를 일으키고 신뢰회복을 위한 행동을 영상으로 시청한 후 로봇에 대한 신뢰를 평가하였다. 신뢰회복 행동은 로봇이 오류를 인정하고 사과하는 내부 귀인, 오류가 있었음을 사과하지만 외부로 귀인하는 조건, 오류 자체를 부인, 오류에 대해 아무런 사후 행동을 하지 않는 비 행동 조건으로 설정하였다. 이후 로봇에 대한 인간의 평가를 3가지 측면에서 분석하였다. 첫째, 로봇의 유능함과 정직성에 기반한 신뢰, 둘째 로봇에 대한 지각된 유능함과 정직성, 그리고 로봇의 오류로 인한 신뢰 위반에 대하여 오류의 심각성을 어떻게 지각하는지 탐색하였다. 실험의 결과는 3가지 모든 경우에서 로봇이 사과하지 않을 때보다 사과할 때 오류가 덜 심각하다고 지각하였으며 로봇에 대한 능력 또한 높이 평가하였다. 이러한 연구 결과는 로봇의 행동유형과 오류 극복 방법에 따라 로봇에 대한 인간의 태도가 민감하게 반응 할 수 있다는 근거를 제공하며 로봇에 대한 인간의 지각이 변할 수 있음을 시사한다. 특히 로봇이 스스로의 오류를 인정하고 사과하는 것이 더 신뢰를 높인다는 결과는 로봇이 인간처럼 사회적이고 매너있는 행동을 통해 긍정적인 인간 로봇상호작용을 증진시킬 수 있음을 보여준다.