• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.20-27
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• 2007

본 논문에서는 전자공학 초보자가 교육용 로봇의 제작과정을 온라인상에서 효과적으로 학습할 수 있는 콘텐츠를 설계하고 구현하였다. 제작한 콘텐츠에서는 가상의 실습실을 플래쉬 애니메이션으로 현실감 있게 제작하여 학습자가 마우스를 이용하여 부품을 조립하는 과정을 가상적으로 체험할 수 있도록 하였다. 또한 로봇 제작 단계 이전에 전자 기초 이론, 부품, 공구등에 대한 학습 과정을 이해하기 쉬운 용어 및 재미있는 예를 들어 설명하여 초보자를 배려하였다. 이상에서와 같이 본 논문에서 제안한 교육용 로봇 개발 콘텐츠는 이론적인 내용뿐만 아니라, 멀티미디어를 이용한 가상의 실습실을 통해서 현실감 있는 실습이 가능하기 때문에 로봇을 제작하고자하는 초보 학습자에게 유용한 콘텐츠가 될 것으로 생각된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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• pp.77-82
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• 2022

GUI(Graphical User Interface)를 대신하는 차세대 인터페이스로서 NUI(Natural User Interace)에 기대가 모이는 것은 자연스러운 흐름이다. 본 연구는 NUI의 손가락 관절을 포함한 손동작 전체를 인식시키기 위해 웹캠과 카메라를 활용하여 다양한 배경과 각도의 손동작 데이터를 수집한다. 수집된 데이터는 전처리를 거쳐 데이터셋을 구축하며, ResNet50 모델을 활용하여 전이학습한 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network) 알고리즘 분류기를 설계한다. 구축한 데이터셋을 입력시켜 분류학습 및 예측을 진행하며, 실시간 영상에서 인식되는 손동작을 설계한 모델에 입력시켜 나온 결과를 통해 가위바위보 게임을 구현한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.237-240
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• 2011

로봇 교육이 관심을 받으며 다양한 형태의 로봇 경진대회가 개최되고 있다. 정규 교육과정과 평가과정이 없는 상황에서 로봇 학습자들은 로봇 경진대회를 통해 자신이 학습한 내용을 평가받게 된다. 본 논문에서는 지난 1년간 개최된 로봇경진대회의 종목들을 분석하여 난이도에 따라 분류하고, 분류한 내용을 바탕으로 로봇경진대회의 문제점과 로봇 교육을 평가하는 방향에 대해 논의하고자 한다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제44권3호
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• pp.35-41
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• 2007

본 논문에서는 보상신호를 수반하는 인공지능 기반의 가상 로봇 학습 행위 모델을 제안하고 이 모델을 3가지 환경에 적용시킨 후에 보상 방법에 따른 가상 로봇의 학습 속도를 비교 검토하였다. 결과로서 환경이 다소 복잡하면 즉, 로봇 집단의 크기, 먹이 수, 장애물 수가 다소 많은 경우 학습 세대가 충분하다면 강화 보상 방법이 강화와 억제를 혼합한 보상 방법 보다 우월함을 알 수 있었다. 하지만 복잡하지 않은 환경에서는 혼합 보상 방법이 우수했다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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• pp.92-95
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• 1995

연속분포 HMM을 사용한 실시간 로봇 암 제어 시스템에 대해 기술하고 있다. 본 시스템은 자연스러운 문장의 로봇 암 제어 명령 발성을 받아 핵심단어 인식의 framework을 통한 명령 인식 및 로봇 제어를 구현하고 있다. 로봇 몸체의 부분, 방향, 각도, 동작명령들에 대해 각기 우향 HMM, 이외의 비 핵심어들에 대해서는 이들을 한데 모아 ergodic형 상태천이를 모델링하는 garbage HMM을 형성했는데, 조사, 감탄사 등을 따로 모은 garbage 모델과, silence 및 배경 잡음에 대한 garbage 모델을 형성, 학습 및 인식에 포함시켜 연결단어 인식을 수행함으로써 핵심단어 인식의 효과를 얻었다. 이때 핵심단어들의 사용에 있어 간단한 문법적 제약을 가정하였다. 남성화자 35명을 대상으로 30개 문형에 대해 데이터 수집용 개념적 문장을 구성하여 음성 데이터를 수집하였다. 학습 화자에 대한 제어 명령 인식률은 95% 이상을 나타내고 있으며, 비 학습화자에 대한 인식율은 90% 이상이다. 또한 학습된 단어외의 비 핵심단어들의 사용에 대해서도 긍정적인 인식 성능을 보였다.

• 로봇학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.146-153
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• 2008

본 논문에서는 인간 운동 제어 이론과 기계학습을 기반으로 하여 로봇의 접촉 작업 수행을 위한 새로운 운동 학습 전략을 제시하였다. 성공적인 접촉 작업 수행을 위한 본 연구의 전략은 강화학습 기법을 통하여 최적의 작업 수행을 위한 임피던스 매개 변수를 찾는 것이다. 본 연구에서는 최적의 임피던스 매개 변수를 결정하기 위하여 Recursive Least-Square (RLS) 필터 기반 episodic Natural Actor-Critic 알고리즘이 적용되었다. 본 논문에서는 제안한 전략의 효용성을 증명하기 위해 동역학 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과를 통하여 접촉작업에서의 작업 최적화 및 환경이 가지는 불확실성에 대한 적응성을 보여 주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2404-2406
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• 2002

기존의 로봇은 주로 예측 가능한 환경 하에서 동작해왔다. 그러나 로봇의 적용분야가 확대되면서 예측하기 힘든 복잡한 자극에 대해 반응하도록 요구되고 있다. 복잡한 자극은 동일시간에 여러 가지 자극이 존재하는 공간적 복잡성과, 각기 다른 시간에 자극이 연속적으로 배열된 시간적 복잡성을 가진다. 기존의 로봇은 복잡한 자극에 대한 대처능력이 취약하다. 이러한 환경에서 적응할 수 있도록 여러 방면의 연구가 진행되어 왔으며, 그 중에서 동물이 환경의 변화에 대처하는 방법에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 시간적 복잡성을 가진 자극에 반응하고 이를 학습하기 위해 HMM(Hidden Markov Model)을 이용한 시계열 학습구조를 제안한다. 또한 기본적인 행동선택 및 학습을 위해 동물의 행동선택을 모델링한 구조를 구현하였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제20권2호
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• pp.31-38
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• 2014

인간의 행동을 통해 내재된 의도를 인식하고 그 의도에 대응하는 서비스를 제공할 수 있는 능력을 로봇에게 부여하기 위한 연구의 일환으로 모방적 동기화 및 학습에 의한 인간-로봇 상호작용(Human-Robot Interaction, HRI) 시스템의 개발이 주목받고 있다. 하지만 인간이 관찰과 모방을 통해 목적을 가진 행동을 학습하는 과정은 감각 정보를 대응하는 운동 정보로 연계하고 모방 주체와 모방 대상 간의 물리적 상태의 차이를 보정하고 관측된 행동에 내재된 의도 또는 목표를 이해하는 복잡한 메커니즘 단계의 연속이기 때문에 이를 수행하기 위한 기술개발이 필요하다. 본고에서는 실제 인간이 수행하는 모방적 동기화 및 학습에 관여하는 것으로 추정되는 거울뉴런 시스템에 대하여 소개하고 이를 HRI 시스템에 활용하기 위해 개발된 선행 기술 동향을 논하고자 한다. 또한, 본 연구실에서 관련하여 진행해온 관련 연구를 통해 현재 거울 뉴런 시스템의 발전 정도와 향후 활용 방안 및 가능성을 고찰해보도록 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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• pp.235-236
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• 2014

본 논문에서는 스마트 기기로 제어 가능한 교육용 로봇을 활용하여 초등 학습자들의 융합적 사고를 향상 시킬 수 있는 교육방법을 제안하고자 한다. 초등 학습자들을 대상으로 실질적인 융합 교육이 이루어지기 위해서는 융합 과정을 체계적으로 체험하고, 이러한 과정을 통해서 새로운 가치를 발견하고 구체화 할 수 있는 환경이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 융합 과정을 학습자들의 수준에 맞게 세분화하고 학습자들의 흥미와 창의성 발현에 효과적인 스마트 기기 기반의 교육용 로봇을 활용하여 구체화 할 수 있는 교육 방법을 설계하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제40권1호
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• pp.180-200
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• 2015

현재 로봇기술과 관련된 강의들은 수강생들의 다른 기초 지식 수준과 교수학습 방법에 관한 문제들을 가지고 있다. 이 연구는 이러한 문제점에 고려하여 성취과제분담 협동학습(STAD)의 모형을 로봇기술 입문 강의에 적용한 사례 연구이다. 이 강의에서 STAD학습 모형을 사용하여 다른 지식 수준을 가지고 있는 팀 구성원의 능력 향상에 초점을 두고 과제와 프로젝트와 같은 수업 활동을 통하여 서로 팀 구성원들이 협력하는데 관심을 가지게 된다. 이는 모든 구성원들이 팀 성과에 따라 같은 성적을 받게 되기 때문이다. STAD 학습의 성과는 로봇 기술과 관련된 기초 지식, 로봇 기술을 가르치기 위한 태도, 그리고 학습 영역에 대한 자신감과 교수 능력에 관하여 사전 평가와 사후 평가를 실시하였고 t 검정을 통하여 그 효과를 분석하였다. 이 연구의 참가자는 교사양성기관의 22명의 예비기술교사이다. 이 연구의 결과 로봇 기술과 관련된 기초 지식, 로봇 기술을 가르치기 위한 태도, 그리고 학습 영역에 대한 자신감과 교수 능력에 있어 향상된 성취를 보였다. STAD 학습은 특별한 상황에서 예비교사들에게 더 나은 학습 결과를 도출하기 위한 하나의 대안적인 방법이라 할 수 있다.