• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제8권2호
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• pp.239-245
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• 2020

With the recent revised curriculum, the importance of exploring children's play through new teaching media is increasing in kindergarten. In this study, it is to use the robot 'Bee-bot' for early children to uncover the changes that children have through free exploration and play. As a result of comparing the change of scientific problem-solving ability of 3, 4, and 5-year-olds, there were significant changes in all three sub-elements. We propose to us scientific problem-solving ability test tools, propose and apply ideas for problem-solving, conclusion on problem-solving Building. Through this, it was found that unplugged play using 'Bee-bot' is meaningful as a play environment and as a teaching medium for children aged 3, 4 and 5 years old.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.849-857
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• 2015

Although human-sized bipedal humanoid robots have been developed as the ideal form of human-friendly robots, studies of humanoid robots from the user perspective and of actual interaction between humanoid robots and the public in daily environments are few. This paper presents a long-term public demonstration that encouraged interaction between a humanoid robot and unspecified individuals. We have collected a significant amount of subjective evaluation data from the public by performing a storytelling demonstration that enhanced people's empathy towards the robot. The evaluation model consists of the robot's human friendliness, which involves its impression on humans, interaction with humans, and imitation of human motions and the robot's human appearance which involves gender, age, height, and body type. This study shows that there is no significant difference in human-friendliness between gender groups (male and female), while there is a significant difference between age groups (children and adults). In human appearance, it appears that there is no significant difference between either gender groups or age groups, except for the case of the robot's height.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1440-1447
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• 2019

현재 아이들의 자폐스펙트럼장애 유병률이 한층 더 높게 보고되고 있으며 다양한 형태의 장애 징후를 보이고 있다. 특히 이들은 사회적 의사소통 영역에서 의사소통장애로 인한 대화에 어려움을 겪고 있으며 이를 훈련을 통해 개선 시킬 필요가 대두된다. 이를 위해 본 연구에서는 사전 연구를 통해 설계된 로봇에 장착된 마이크를 통해 음성 정보를 취득하고 이러한 정보를 이용하여 지능적인 동작을 만드는 방식을 제안한다. 음성 정보를 로봇 동작으로 분류하기 위해 인공신경망을 이용하였으며 여러 신경망 기법중 합성곱 방식을 기본으로 한 순환신경망을 결합하여 정확도를 향상시키려고 하였다. 입력 음성 데이터의 전처리는 MFCC를 이용하여 분석하였으며 여러 데이터 정규화 및 인공신경망 최적화 기법을 활용하여 로봇의 동작을 추정하였다. 아울러 설계된 인공신경망은 기존에 사용한 구조 및 사람이 개입하여 분석하는 방법과의 정확도 비교 실험을 진행하여 분석 결과가 높은 정확도를 나타냈다. 향후 보다 높은 정확도를 가질 수 있는 로봇 동작을 설계하여 실제의 자폐아 치료 및 교육 환경에서 적용할 수 있기 위하여 다양한 형태의 데이터를 수집하고 효율적으로 전처리하는 방식에 대한 연구가 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.228-234
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• 2019

본 논문은 입원 아동 환자들에게 병원생활에 익숙함을 더하기 위해 병원을 배경으로 개발한 로봇용 기능성 게임앱의 사용성 평가를 하기 위한 것이다. 전문가 10명과 입원 경험이 있는 초등학생 12명을 대상으로 사용성 평가를 실시하였다. 개발된 앱의 사용성 평가는 전문가용(MARS) 평가도구와 사용자용(uMARS) 평가도구를 사용하였다. 전체적으로 개발된 로봇용 기능성 게임 앱의 사용성 평가 결과는 전문가용은 $3.67{\pm}0.342$점이고 아동용은 $3.68{\pm}0.592$점으로 비슷한 결과를 나타냈다. 전문가 집단으로부터 평가에서는 심미성(aesthetics) 측면에서 가장 높은 점수를 받았고 사용자 집단으로부터 평가에서는 기능성(functionality) 측면에서 가장 높은 점수를 받았다. 주관식 의견에서도 동일하게 전문가의 의견에서는 게임 배치, 스타일의 일관성 등을 지적하였고, 아동의 의견에서는 방법을 익히기 쉬움, 화면 이동 등 위주로 기술하였다. 두 집단에서 모두 참여를 통한 관심 유도(engagement) 측면에서 낮은 평가를 받았다. 본 연구에서 도출된 결과들을 반영하여 향후 입원해 있는 아동을 대상으로 기능성 게임 앱을 개발한 로봇에 실제로 장착하고 사용성 평가를 다시 진행할 때 의미 있는 참고자료가 되기를 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.482-491
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• 2009

본 연구는 유아기관에서 상용화되어 있는 지능형 로봇 iRobiQ에 탑재할 교사보조 콘텐츠 '우리반'을 기획하고 개발하는 것을 목적으로 하였다. 유아교육기관의 하루일과 중 iRobiQ가 교사보조로서 활용할 수 있는 기능을 추출하여 6개의 기능(출석, 활동, 갤러리, 배움터, 호명, 타이머)을 개발하였다. 유아가 매체를 다룰 때 수행하게 되는 주요 역할인 놀이자, 학습자, 사용자에 따라서 각각 오락적, 학습적, 도구적 요소를 충족시켜야 한다는 PLU 모델에 따라서 역할 모델에 따른 요소들을 기능에 반영하고자 하였다. 특히, 로봇은 정서적인 관계를 수행할 수 있기에 유아는 로봇을 친구(Companion)로서 접근할 수 있으며, 이에 따라서 또래 역할을 수행할 수 있는 정서적 요소들 또한 개발에 반영하였다. 유아기관에서 개발된 '우리반' 콘텐츠의 수용 양상을 살펴보기 위하여 4주간에 걸친 관찰을 수행한 결과, 교사와 유아 모두에게 긍정적인 반응을 얻었으며, 특히 유아의 경우에는 오락적, 정서적 요소에 더 많은 반응을 하였고, 로봇의 사용 방식이 점차 고정되는 교사와 달리 유아들은 끊임없이 새로운 요소를 탐색하였다. 개발 결과와 더불어서 향후 로봇 교사보조 콘텐츠를 개발할 때 고려해야 할 사항들을 논의한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.77-82
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• 2022

실내공기오염이 인체에 미치는 영향이 실외공기오염보다 더 크며 위험하다. 일반적으로 사람은 실내에 머무는 시간이 길고, 밀폐된 실내는 오염물질이 지속적으로 쌓여 오염된 공기가 폐에 더 잘 전달된다. 특히 어린 아이들의 경우 실내공기에 매우 민감하며 치명적이다. 이와 더불어 코로나19로 인한 더 잦은 실내활동과 지속적으로 증가하는 외부 미세먼지와 함께 환기를 못하는 현재 실내공기오염을 줄이는 방법은 더욱 중요해지고 있다. 본 논문은 기존 자율주행 공기청정 로봇의 문제점을 개선하고자 지도를 분할과 UCT(Upper Confidence bounds applied to Trees) 기반의 알고리즘을 통해 자율주행 로봇이 구역을 살균하지 않거나 한곳에 계속 머무르는 문제점과 실내공기오염에 취약한 아이들의 문제를 개선할 수 있는 그린 스마트 스쿨을 위한 공간 적응형 자율주행 공기청정 로봇을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1123-1130
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• 2018

이전 연구에서 자폐성 장애의 여러 특징적 증상을 갖는 아이들의 치료를 위해 사용될 수 있는 로봇을 설계 및 제작하여 현장실험이 진행 되었으며 기존 로봇은 터치에 의한 아이들과 상호작용을 통해 감정 표현 동작을 한다. 이러한 터치 상호작용에 감정 교육 및 치료를 위해 인공신경망을 이용한 동작 설계를 하였다. 하지만 이러한 물리적 접촉은 치료 활동의 초기에 사용되기 어려워 초기 치료 효과를 기대하기 어려웠다. 이에 본 논문에서는 동작 방식을 보완하여 음성 정보를 이용한 빠른 상호작용을 통해 치료 활동이 초기에 가능하고 유연한 대처와 다양한 상황에서 로봇이 사용될 수 있는 동작 설계를 기술한다. 이에 필요한 요소로서 음성 데이터 수집 방법 및 인공신경망을 이용한 음성 인식 구조가 설계되었으며 실험을 통하여 분류 결과를 분석하였다. 이렇게 설계된 인공신경망은 향후 다양한 음성 데이터를 수집하여 정확도를 향상시키고 현장실험을 통하여 동작의 효용성을 살펴볼 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.248-253
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• 2015

휴머노이드 로봇이 인간의 생활환경에 적응하여 미션을 수행하기 위해서는 최소 아동과 비슷한 키를 가져야 한다. 본 논문에서는 아동과 비슷한 키의 1m 이상 휴머노이드 로봇의 설계에 대하여 다루고 있다. 구체적으로는 휴머노이드 로봇의 기구학, 3차원 모델 설계, 메커니즘 개발, 그리고 서보모터와 소형 PC를 이용한 하드웨어 구조를 제시하였다. 이 과정을 통하여 1m 10cm, 무게 8.16kg의 아동형 휴머노이드 로봇 'CHARLES(Cognitive Humanoid Autonomous Robot with Learning and Evolutionary Systems)' 를 설계하고 제작하였다. 로봇의 보행을 위해 ZMP 기반 보행기법을 적용하고, 보행패턴 생성 알고리즘을 적용하였다. 그리고 보행 실험을 통하여 보행패턴 파리미터의 설정에 따른 보행패턴의 생성 및 변화를 분석하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.205-214
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• 2009

외계의 음을 묘사하거나 자연계 사물의 모양, 현상, 움직임, 상태 모습을 표현한 상징적 음성언어의 지도방법으로 사전적인 뜻풀이의 일방적인 해설을 삼가고 학습자들의 생각을 자극하고 학습자 스스로 의미를 이해할 수 있는 노래와 만화와 같은 쉽고 재미있는 활동이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 언어 학습 활동 로봇 콘텐츠를 개발하고 학습활동 후 학업 성취도와 정의적 영역에서의 변화를 비교하여 로봇의 교육적 활용 가능성을 살펴보고자 하였다. 로봇과 컴퓨터를 활용한 흉내내는 말 학습 활동 후 소리, 모양, 움직임을 흉내내는 말의 3가지 유형의 성취도를 측정한 결과 소리와 모양을 흉내내는 말 학습에서는 유의미한 차이를 보이지 않았지만, 움직임을 흉내내는 말 학습에서는 매우 유의미한 차이를 보였다. 또한 로봇을 활용한 흉내내는 말 학습 활동은 학습자의 정의적 영역(흥미도, 이해도, 성취도)에 긍정적인 변화를 가져왔음을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.619-624
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• 2014

This paper introduces a robot-based learning system which is designed to teach multiplication to children. In addition to a small humanoid and a smart device delivering educational content, we employ a type of mixed-initiative operation which provides enhanced multi-modal cognition to the r-learning system through human intervention. To investigate major factors that influence people's intention to use the r-learning system and to see how the multi-modality affects the connections, we performed a user study based on TAM (Technology Acceptance Model). The results support the fact that the quality of the system and the natural interaction are key factors for the r-learning system to be used, and they also reveal very interesting implications related to the human behaviors.