• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권2호
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• pp.36-43
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• 2020

Many countries and international organizations have carried out rover missions to explore planetary surfaces. Accordingly, the demand for mechatronics education, which is closely related to building exploratory robots, is also steadily increasing. However, due to the complexity in understanding the background information needed for mechatronics, it is hard for pre-college students to study such process. In this study, we suggest an educational platform for mechatronics using a combined robot kit with a spherical robot and a smartphone application. To provide a visual understanding, the dynamic model of the robot is constructed while analyzing the error between actual driving and a simulation, and the educational algorithm of the game and a feedback method are proposed to improve the learning efficacy by considering the user's level of knowledge of mechatronics. We use this educational spherical robot to develop a curling game platform that can impart engineering education even when students lack significant knowledge.

• 로봇학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.70-78
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• 2015

The purpose of this study was to investigate how young children recognize the image of robots, and how they understand the relationship between themselves and robots based on school experience. 20 children from kindergarten A had no direct experience with educational robots, whereas 20 children from kindergarten B had experience in using educational robots in their classroom. Total 40 children from age group 5 class participated in this study. We collected data using interview and drawing test. The findings of the study are as follows: First, participating children recognized robots as having both the character of a machine and a human. But children with previous robot experience provided description of robots as a machine-tool. Both groups were not able to explain the structure of robots in details. Second, participating children understood that they can develop a range of social relationships with robots, including simple help to family replacement. There were mixed views on robots among the children with previous experience, but children with no experience described robots as taking the role of peers or family members. These findings could contribute to the development of robots and related programs in the field of early childhood education.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.222-230
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• 2013

The convergence progress in science technology and ensuing changes in educational environments require another huge change in education programs in the 21st century defined as a knowledge-based information society. But nowadays, prospective college students are increasingly avoiding natural science and engineering. So, educational fields in korea need suitable convergence educational programs (STEAM: science, technology, engineering, arts, mathematics) for creative competent person who is training and experiencing. In addition, environmental design fields are predicting about spread of Kinetic architecture. Therefore the aim of this study is developing convergence hand-on educational program which is incorporate robot science into environmental design for children. The program and teaching materials were developed by mapping between robot science and environmental design process leading the Design Promote Committee in KIID(Korea Institute of Interior Design) supported research teams in Hansung University. And then, For utility of the program, we had a 3 times of demonstration of empirical education. First, graduate students of design and robot major, and small group of children who are selected, at last, 63 children who are applying the program randomly. For more high quality program, we were conducting survey of post-empirical education evaluation for children and their parents. In conclusion, we found out highly satisfaction of the program those two groups. Also they need more organized places, time, task and so on. And the convergence educational program would develop by systematic approach and empirical research. At last, various and series convergence programs and teaching materials would develop creative competency based for regular and irregular courses of whole educational period.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.33-40
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• 2015

본 논문에서는 원격 제어 기능을 갖는 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보 처리와 소프트웨어 설계, 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 템프릿 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Cortex-M3 코어를 사용한 LPC1769 프로세서, 디버깅 환경은 LPCXPRESSO, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 FreeRTOS를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 무선 RF 통신을 이용하여 서버의 제어 명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육 과정으로는 로봇의 기본 동작 프로그램을 제공하여 실습생으로 하여금 컴파일 및 로딩이후 데모 동작을 우선 실행하도록 하였다. 이후 이의 데모 기능의 프로그래밍 기술을 교육하기 위해 단계별로 교육하도록 하였다. 로봇 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 또한 서버와 로봇간 통신 기법은 RF 통신환경에서 독자적인 프로토콜이 설계되었고, 로봇 센싱 데이터 처리과정을 분석하여 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.214-219
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• 2014

본 논문에서는 기존의 교육용 로봇을 개선한 새로운 로봇 시스템을 설계하고 제작하였다. 구현 방법으로는 제어 모듈의 메인프로세서로 ARM Cortex-M3와 보조프로세서로 각 센서모듈에서 들어오는 데이터를 처리하기 위해 AVR ATMega2560을 이용하여 제작하였다. 개발된 센서 모듈의 프로세서는 AVR ATMega8을 사용하였다. 메인컨트롤러가 처리해야 하는 부하를 덜어주기 위해 각 프로세서들과의 통신은 IIC 통신을 사용하였다. 또한 확장성을 보장하기 위해 허브 모듈을 채택한 교육용 로봇 시스템을 개발하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.149-153
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• 2012

2012년 교육과학부의 만 5세 유아교육과 보육의 공통과정이 누리과정이다. 첨단 기술로 다가올 미래와 로봇시대의 주역이 될 유아들에게 국가인재의 조기교육과 창의성 교육을 위하여 교육로봇을 사용한다. 이중 링크구조를 갖춘 누리과정 교육로봇의 개발과 제작에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 링크구조를 갖춘 누리과정 교육 곤충로봇을 개발 제작한다. 본 논문 연구를 통해 국가인재의 조기교육과 창의성 교육을 통해 국가교육발전과 국가의 로봇혁신을 통한 국가경쟁력 향상에 기여할 것이다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권3호
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• pp.333-341
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• 2013

로봇 교육은 창의성과 문제 해결 능력 향상에 긍정적인 영향을 미친다. 그래서 방과후 학교와 경진대회를 통해 초등학생과 학부모, 교사에게 인식과 기대가 보편화 되어있다. 그러나 교육대학의 로봇 교육은 체계적인 로봇교육프로그램의 부재로 아직 활성화되어있지 않다. 본 논문에서는 문제중심학습(PBL)과 교육용 로봇을 활용하는 예비초등교사 로봇교육프로그램을 개발하고 적용한 후 로봇 교육과 로봇교육프로그램에 대한 인식을 조사하였다. 또한 교육프로그램의 장단점과 개선 방향을 파악하기 위해 인터뷰가 수행되었다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 로봇 교육에 대한 인식이 유의미하게 향상되고 로봇교육 프로그램의 만족도와 효과성에 긍정적임을 보여주었으며 예비교사의 로봇 교육에 대한 교육 의지를 크게 증가시킴을 알 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.35-44
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• 2010

로봇은 지식정보화시대에 요구되는 창의성, 문제해결능력 등의 고차원적인 사고능력 신장의 효과적인 도구로 인식되어 있다. 하지만 해외의 로봇교육이 교과 학습에 통합되어 다양하게 활용되고 있는 것에 비해 국내의 경우는 조립, 주행, 프로그래밍 등 로봇 자체에 관한 교육 수준에 머물러 있다. 로봇은 본질적으로 설계 및 조립, 조작, 문제해결 등이 결합된 교구로서 실제적인 학습경험을 제공하기 때문에 교과학습과 접목이 된다면 학습동기 및 학업성취도 측면에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 국내외 로봇교육 사례 비교, 로봇 메카니즘, 제7차 교육과정 및 재량활동 분석을 기초로 교과통합 로봇활용교육프레임워크를 설계하고 이를 기초로 학년별, 교과별 로봇활용교육 프로그램을 개발하였다. 또한 프로그램의 타당성 확보를 위해 적절성, 현실성, 유용성 세 측면의 전문가 검토를 실시하고 그 결과를 바탕으로 프로그램을 수정 및 보완하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.121-128
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• 2015

This study aimed to investigate the effects of an unplugged robot education system capable of computerless coding education. Specifically, this study compared this education system with PicoCricket, an educational robot that can also be used with elementary students in lower grades, using assessment tools on perceived usefulness and ease. Using random sampling and randomized assignment for more objective validation, 30 participants were assigned to the unplugged robot education system group (experimental group) and 30 participants were assigned to the PicoCricket group (control group), for a total of 60 study participants. The research procedure included verification of the equivalence of the two groups by conducting a pretest after a 2-hour basic training session on algorithms and programming. The experimental and control groups learned the same content using different educational tools in accordance with software training guidelines for a total of 12 hours. Then, the difference in perceived usefulness and ease between the two groups was examined using a post-treatment test. The study results showed that scores on both dependent variables, perceived usefulness and perceived ease, were significantly higher in the experimental group than the control group. Moreover, scores on all sub-variables of the dependent variables were significantly higher in the experimental group than the control group. These results suggest that learners using the unplugged robot education system found it more useful and easier to use than learners using the existing educational robot, PicoCricket. This study's findings are significant, as according to the technology acceptance model, the perceived usefulness and ease of an educational tool are important variables that determine the acceptance of the tool (i.e., persistence of learning).

• 정보교육학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.285-294
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• 2014

최근 K-12교육에선 교수학습도구로 로봇을 활용하는 연구가 꾸준히 증가하고 있다. 핸즈온 특성을 기반으로 하는 로봇은 과학, 수학 교과학습 뿐만 아니라 STEAM 융합활동에서도 긍정적 교육효과를 제공하며 비판적 사고력, 창의성, 의사소통능력, 협동심 등의 21세기에 필요한 능력 신장에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 연구 성과에 비해 초중등 교육현장에서 로봇의 도구적 활용을 향상시키기 위한 로봇교육과정 연구는 아직 부족한 실정이다. 즉, 학교급/학년별로 도구적 활용을 제고하기 위한 체제적인 교육내용, 교육방법, 그리고 교육평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 초등학교와 중학교에서 '로봇'과 관련된 교육과정을 개발하고 운영할 수 있도록 국내외의 로봇교육과정 및 관련 사례를 분석한 후 개정될 컴퓨터과학 교육과정의 하위 영역으로써 로봇영역의 성취 목표를 제시하고, 교수학습 방법과 평가 방법의 고려사항을 제시하였다.