• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.233-238
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• 2001

The mechanism design of the interactive emotional robot has been carried out. The two-wheeled inverted pendulum type mechanism was adopted to improve the mobility and make the innate clumsy monoaxial bicycle motion. Even though the system is unstable in itself, it is expected for the robot to move freely in a plane, keeping the upright position only with two wheels. Two motors attached on head can make 4 motion sets, and two motors on the wheels can make 8. Therefore, 32 independent motion sets can be achieved from the robot to communicate the emotions with humans. The motion's equation of the robot was derived based on nonholonomic dynamics, and the necessary power to the wheel's rotational axis was found by simulation.

• 로봇학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.341-345
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• 2007

This paper proposes an emotional interaction model between human and robot using an android. An android is a sort of humanoid robot that the outward shape of robot is almost the same as that of human. The android is a robot platform to implement and test emotional expressions and human interaction. In order to behave for the android like human, a structure of internal emotion system is very important. In our research, we propose a novel emotional model of android based on biological hormone and emotion space. Proposed emotion model has an advantage that it can represent emotion change as time by hormone dynamics.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.503-512
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• 2014

People would like to be socially engaged not only with humans but also with robots. One of the most common ways in the robotic field to enhance human robot interaction is to use emotion and integrate emotional concepts into robots. Many researchers have been focusing on developing a robot's emotional expressions. However, it is first necessary to establish the psychological background of a robot's emotion generation model in order to implement the whole process of a robot's emotional behavior. Therefore, this article suggests a robot's motivational emotion model with value effectiveness from a Higgins' motivation definition, regulatory focus theory, and Circumplex model. For the test, a game with the best-two-out-of-three rule is introduced. Each step of the game was evaluated by the proposed model. As the results imply, the proposed model generated psychologically appropriate emotions for a robot in the given situation. The empirical survey remains for future work to prove that this research improves social human robot interaction.

• 한국디자인학회:학술대회논문집
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• 한국디자인학회 2001년도 Bulletin of The 5th Asian Design Conference International Symposium on Design Science
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• pp.8.2-8
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• 2001

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1777-1778
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• 2007

In this paper, We design and implement a humanoid robot, With Educational purpose, which can collaborate and communicate with human. We present an affective human-robot communication system for a humanoid robot, D2, which we designed to communicate with a human through dialogue. D2 communicates with humans by understanding and expressing emotion using facial expressions, voice, gestures and posture. Interaction between a human and a robot is made possible through our affective communication framework. The framework enables a robot to catch the emotional status of the user and to respond appropriately. As a result, the robot can engage in a natural dialogue with a human. According to the aim to be interacted with a human for voice, gestures and posture, the developed Educational humanoid robot consists of upper body, two arms, wheeled mobile platform and control hardware including vision and speech capability and various control boards such as motion control boards, signal processing board proceeding several types of sensors. Using the Educational humanoid robot D2, we have presented the successful demonstrations which consist of manipulation task with two arms, tracking objects using the vision system, and communication with human by the emotional interface, the synthesized speeches, and the recognition of speech commands.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권10호
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• pp.779-787
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• 2010

최근 로봇의 다양한 활용과 더불어 로봇-사람간의 상호작용에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있으며, 대표적으로 자연어 처리나 대화중 제스처 생성 등의 방법이 로봇과 사람간의 의사소통에 적용되었다. 그러나 기존의 로봇-사람간의 의사소통을 위한 방법을 통해서는 정적인 의사소통만을 수행할 수 있다는 한계가 존재하며, 보다 자연스럽고 사실적인 의사소통 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 보다 수준 높은 의사소통을 위해 감정형 제스처 기반 대화 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 베이지안 네트워크와 패턴 매칭을 이용하여 로봇과 사람간의 대화를 수행함과 동시에 로봇-사람간의 대화 도중 실시간으로 상황에 어울리는 로봇의 감정형 제스처를 생성한다 감정형 제스처 생성을 통해 로봇은 사람에게 대화를 보다 효과적으로 전달함과 더불어 사실적인 상호작용을 수행할 수 있다. 제스처 생성은 동적으로 변화하는 대화 상황에 유연하게 대처할 수 있도록 행동 네트워크를 사용하였다. 이후 제안하는 감정형 제스처 기반 시스템의 유용성을 검증하기 위해 사용성 평가를 통해 감정이니 제스처를 사용하지 않는 기존의 대화 관리 시스템과의 비교를 수행하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.91-101
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• 2008

For a friendly interaction between human and robot, emotional interchange has recently been more important. So many researchers who are investigating the emotion generation model tried to naturalize the robot's emotional state and to improve the usability of the model for the designer of the robot. And also the various emotion generation of the robot is needed to increase the believability of the robot. So in this paper we used the hybrid emotion generation architecture, and defined the generalized context input of emotion generation model for the designer to easily implement it to the robot. And we developed the personality and loyalty model based on the psychology for various emotion generation. Robot's personality is implemented with the emotional stability from Big-Five, and loyalty is made of familiarity generation, expression, and learning procedure which are based on the human-human social relationship such as balance theory and social exchange theory. We verify this emotion generation model by implementing it to the 'user calling and scheduling' scenario.

• 디자인융복합연구
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• 제16권6호
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• pp.137-152
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• 2017

본 연구는 실버세대를 위한 컴패니언 로봇의 인터랙션 경험 디자인을 위해 사용자 태스크- 로봇 기능 적합도 매핑에 기반한 로봇 유형 분석과 멀티모달 대화 인터랙션에서의 로봇 감정표현 연구를 수행하였다. 노인의 니즈 분석을 위해 노인과 자원 봉사자를 대상으로 FGI, 에스노그래피를 진행하였으며 로봇 지원 기능과 엑추에이터 매칭을 통해 로봇 기능 조합 유형에 대한 분석을 하였다. 도출된 4가지 유형의 로봇 중 표정 기반 대화형 로봇 유형으로 프로토타이핑을 하였으며 에크만의 얼굴 움직임 부호화 시스템(Facial Action Coding System: FACS)을 기반으로 6가지 기본 감정에 대한 표정을 시각화하였다. 사용자 실험에서는 로봇이 전달하는 정보의 정서코드에 맞게 로봇의 표정이 변화할 때와 로봇이 인터랙션 사이클을 자발적으로 시작할 때 사용자의 인지와 정서에 미치는 영향을 이야기 회상 검사(Story Recall Test: STR)와 표정 감정 분석 소프트웨어 Emotion API로 검증하였다. 실험 결과, 정보의 정서코드에 맞는 로봇의 표정 변화 그룹이 회상 검사에서 상대적으로 높은 기억 회상률을 보였다. 한편 피험자의 표정 분석에서는 로봇의 감정 표현과 자발적인 인터랙션 시작이 피험자들에게 정서적으로 긍정적 영향을 주고 선호되는 것을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1077-1081
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• 2003

In this paper, experimental studies of force tracking control for the crack sealing robot are presented. Crack sealing robot is built to detect, track and seal the crack on the pavement. Before sealing, crack must be detected by a laser sensor and a camera sensor, then cleaned for a better sealing job. In order to maintain contact with the ground force control is required to brush all dirt in the crack out for preparing sealing cracks with tars. Impedance control algorithm is presented to regulate a specified desired force. Experimental studies of the proposed force control algorithm are conducted under unknown environment stiffness and location. Performances of force control algorithm are stable and excellent.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.35-41
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• 2007

본 논문에서는 한 바퀴로 구동하는 로봇 GYROBO을 제작하고 하드웨어를 구현하였다. 한 바퀴로 구동하는 로봇은 디스크와 같은 모양이고 자이로 움직임에 의해 균형을 잡는다. GYROBO는 스핀 모터, 기울기 모터, 그리고 드라이브 모터 등 3개의 구동기로 구성되어 있다. 스핀 모터는 고속으로 플라이휠을 구동하여 로봇이 균형을 잡을 수 있도록 한다. 딜트 로터는 자이로 움직임에 따라 로봇의 조향을 조절한다. 드라이브모터는 종방향 움직임을 조정한다. 몇 개의 모델을 디자인하였다. GYROBO의 움직임을 실험을 통해 검증하였다.