• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5440-5445
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• 2014

사람의 생체 신호를 측정하여 로봇 제어에 이용하는 연구는 최근까지 활발히 진행되고 있다. 하지만 정확한 센서 정보를 위한 복잡한 신호 처리가 필요하고 고가의 시스템을 필요로 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 저가의 EMG 센서와 Flex 센서로부터 측정된 신호를 이용하여 사람의 손 동작을 인식한 후 해당 움직임을 원격지의 로봇 핸드로 구현하는 것을 목표로 한다. MCU(Micro Controller Unit) 와 해당 센서들을 이용하여 실험적으로 사람의 손과 팔 부근의 3개의 센서 부착 위치를 결정하고 움직임에 따른 출력 신호와 실제 동작 사이의 구분 방법을 결정한다. 동작 인식 정확도를 높이기 위해 MCU의 아날로그 기준 전압에 따른 디지털 값 변화 실험 수행 후 기준 전압을 3.3V로 선정하였다. 손 동작을 구현하기 위해 4개의 손가락과 손목부분으로 구성된 링크 구조의 로봇 핸드를 설계한 후 제작하였다. 결과적으로 간단한 센서와 저가의 MCU를 활용하여 원격지의 로봇 핸드를 제어할 수 있음을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.469-480
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• 2013

본 연구의 목적은 일반 동극활동, 증강현실기술과 로봇을 적용한 동극활동, 증강현실기술과 로봇을 적용한 창의적 동극활동을 실시하고 유아의 사용자 경험 반응을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 만 5세 유아 20명을 대상으로 6주 동안 3편의 동화를 감상한 후, 각각 동화에 대한 세 가지 동극활동을 차례대로 진행하였다. 이후 모든 동극활동 프로그램에 참여한 유아들을 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 연구 결과는 첫째, 유아가 가장 흥미로워했던 동극활동은 증강현실기술과 로봇을 적용한 창의적 동극활동인 반면, 가장 흥미 없었던 동극활동은 일반 동극활동이었다. 둘째, 유아가 가장 쉽다고 답한 동극활동은 증강현실기술과 로봇을 적용한 동극활동인 반면, 가장 어렵게 인식했던 동극활동은 증강현실기술과 로봇을 적용한 창의적 동극활동이라고 하였다. 셋째, 증강현실기술과 로봇을 적용한 동극활동에 대해 모든 유아가 기술은 어렵지 않다고 답변하였고, 증강현실기술의 효과, 로봇의 역할 모두 정확하게 인식하여 답변하였다. 본 연구의 결과는 유아를 위한 디지털 리터러시 교육의 성격과 방향에 대한 적극적이고 체계적인 연구의 필요성을 시사한다.

• 재활치료과학
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• 제7권3호
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• pp.59-78
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• 2018

목적 : 본 연구의 목적은 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구방법 : 본 연구는 개별실험 연구방법(single subject experimental research) 중 A-B-A' 설계를 사용하였다. 3명의 파킨슨병 환자에게 총 20회기에 걸쳐 실험을 진행하였고, 로봇치료는 1회당 45분, 주5회로 시행되었다. 대상자의 상지 기능회복을 알아보기 위해 매 회기 Reo Assessment tool을 통해 상지 움직임의 효율성 지수를 측정 하여 결과 값을 분석하였고 상지 기능의 중재 전후 비교를 위하여 사전-사후 평가로 JHF, BBT, NHT를 측정하였으며 결과 분석은 시각적 그래프와 기술 통계량을 사용하였다. 결과 : 상지 로봇 치료를 적용한 뒤 측정된 상지 움직임의 효율성 지수 결과 값인 상지 움직임의 저항, 부드러움, 경로 효율성, 방향 정확성, 움직임 시작 시간, 전체 움직임 시간에 전반적인 향상을 보였고, 이를 통해 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 파킨슨 환자의 상지 기능 향상을 위한 작업치료 적용 과정에서 로봇 치료는 대안적인 방안으로 고려되어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 로봇학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.139-146
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• 2009

This paper describes how a person extracts a unknown object with pointing gesture while interacting with a robot. Using a stereo vision sensor, our proposed method consists of two stages: the detection of the operators' face, the estimation of the pointing direction, and the extraction of the pointed object. The operator's face is recognized by using the Haar-like features. And then we estimate the 3D pointing direction from the shoulder-to-hand line. Finally, we segment an unknown object from 3D point clouds in estimated region of interest. On the basis of this proposed method, we implemented an object registration system with our mobile robot and obtained reliable experimental results.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1994-1999
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• 2003

This paper discusses dynamic characteristics of motion of a pair of multi-degrees of freedom robot fingers executing grasp of a rigid object and controlling its orientation with the aid of rolling contacts. In particular, the discussions are focused on a problem of gain-tuning of sensory feedback signals proposed from the viewpoint of sensorymotor coordination, which consist of a feedforward term, a feedback term for controlling rotational moment of the object, and another term for controlling its rotational angle. It is found through computer simulations of the overall fingersobject dynamics subject to rolling contact constraints that some dynamic characteristics of torque-angular velocity relation may play an important role likely as reported by experimental results in muscle physiology and therefore selection of damping gains in angular velocity feedback depending on the guess of object mass is crucial. Finally, a guidance of gain-tuning in each feedback term is suggested and its validity is discussed by various computer simulations.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.135-139
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• 1990

In general, the control of robot arms falls into two board categories (position control and force control). The joint interpolated trajectory schemes generally interpolate the desired joint path by a class of polynomial functions and generate a sequence of time based control set points for the control of a manipulator from a initial location to its destination. A digital position controller was designed and adapted to the industrial balancing manipulator. And also, the joint interpolated trajectory using 3rd order polynomial was generated in this study. The IBM PC used as the main controller and the trajectory planner had enough run-time capabilities. The 8097BH microcontroller is an integral pan of the joint controller which directly controls an axis of motion. The PI servo control system to treat each joint of the robot arm as a independent joint servo mechanism had satisfying performance, and a sequence of time-based intermediate configurations of the manipulator hand showed good continuity and smoothness on position and velocity of the manipulator's joint coordinates along the trajectory.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권5호
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• pp.83-83
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• 2004

The analysis of relative pose(position and rotation) between stereo cameras is very important to determine the solution that provides three-dimensional information for an arbitrary moving target with respect to robot-end. In the space of free camera-model, the rotational parameters act on non-linear factors acquiring a kinematical solution. In this paper the general solution of active stereo that gives a three-dimensional pose of moving object is presented. The focus is to achieve a derivation of linear equation between a robot′s end and active stereo cameras. The equation is consistently derived from the vector of quaternion space. The calibration of cameras is also derived in this space. Computer simulation and the results of error-sensitivity demonstrate the successful operation of the solution. The suggested solution can also be applied to the more complex real time tracking and quite general and are applicable in various stereo fields.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권5호
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• pp.89-90
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• 2004

The analysis of relative pose(position and rotation) between stereo cameras is very important to determine the solution that provides three-dimensional information for an arbitrary moving target with respect to robot-end. In the space of free camera-model, the rotational parameters act on non-linear factors acquiring a kinematical solution. In this paper the general solution of active stereo that gives a three-dimensional pose of moving object is presented. The focus is to achieve a derivation of linear equation between a robot's end and active stereo cameras. The equation is consistently derived from the vector of quaternion space. The calibration of cameras is also derived in this space. Computer simulation and the results of error-sensitivity demonstrate the successful operation of the solution. The suggested solution can also be applied to the more complex real time tracking and quite general and are applicable in various stereo fields.

• 로봇학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.81-90
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• 2008

While increasing demand of the service for the disabled and the elderly people, assistive technologies have been developed rapidly. The natural signal of human such as voice or gesture has been applied to the system for assisting the disabled and the elderly people. As an example of such kind of human robot interface, the Soft Remote Control System has been developed by HWRS-ERC in $KAIST^[1]$. This system is a vision-based hand gesture recognition system for controlling home appliances such as television, lamp and curtain. One of the most important technologies of the system is the hand gesture recognition algorithm. The frequently occurred problems which lower the recognition rate of hand gesture are inter-person variation and intra-person variation. Intra-person variation can be handled by inducing fuzzy concept. In this paper, we propose multivariate fuzzy decision tree(MFDT) learning and classification algorithm for hand motion recognition. To recognize hand gesture of a new user, the most proper recognition model among several well trained models is selected using model selection algorithm and incrementally adapted to the user's hand gesture. For the general performance of MFDT as a classifier, we show classification rate using the benchmark data of the UCI repository. For the performance of hand gesture recognition, we tested using hand gesture data which is collected from 10 people for 15 days. The experimental results show that the classification and user adaptation performance of proposed algorithm is better than general fuzzy decision tree.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.974-979
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• 1990

The system discussed in this paper is an integrated stand-alone system with the full functional capabilities required of a telerobot system. It is complete with a force-reflecting 6-DOF hand controller, driving a PUMA 560 or 762 robot, with an integrated force-torque sensing wrist sensor and servo-driven parallel jaw gripper. A mix of custom and standard electronics, distributed computers and microprocessors, with embedded and downloadable software, have been integrated into the system, giving rise to a powerful and flexible teleautonomous control system.