• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1-8
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• 2017

본 논문에서는 인체 모션 데이터를 공간적 제약이 많은 환경 속에 있는 휴머노이드의 몸체에 맞추어 리타겟팅하는 기술을 소개한다. 주어진 모션 데이터는 물체를 손으로 잡거나 장애물 사이를 피해 다니는 등의 세밀한 인터랙션을 포함하고 있다고 가정한다. 또한 휴머노이드의 관절 구조는 인체 관절 구조와 다르며 주변 환경의 모양도 원본 모션이 촬영 될 당시와 서로 다르다고 가정한다. 이러한 조건 하에서 단순히 몸체의 변화만 고려한 리타겟팅 기법을 적용한다면 원본 모션 데이터에서 나타난 인터랙션의 내용을 그대로 보존하기 어렵다. 본 논문에서는 모션 데이터를 휴머노이드 몸체에 맞게 리타겟팅하는 문제와 인터랙션의 내용을 보존하는 문제를 나누어서 독립적으로 해결하는 방법을 제안한다. 먼저 환경 모델과의 인터랙션은 무시하고 모션 데이터를 휴머노이드 몸체에 맞게 리타겟팅 한다. 다음, 환경 모델의 모양을 휴머노이드 모션에 부합하도록 변형하여 원본 데이터에서 나타난 인터랙션이 재현되도록 한다. 마지막으로 휴머노이드 몸체와 환경 모델 사이의 공간적 상관 관계에 대한 제약 조건을 설정하고 환경 모델은 다시 원래 모양으로 되돌린다. 보스턴 다이나믹 사의 아틀라스 로봇 모델을 사용한 실험을 통해 제시된 방법의 유용성을 검증하였다. 향후 모션 데이터 트레킹을 통한 휴머노이드 동작 제어 문제에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.35-41
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• 2008

H-Anim은 웹3D 컨소시엄의 휴머노이드 애니메이션 워킹 그룹 (Humanoid Animation Working Croup)에서 제정한 휴먼애니메이션에 필요한 인체 구조를 정의한 국제 표준안이다. 이 구조에 따라 인체를 움직이기 위한 다양한 라이브러리가 제작되고 있으나 인체의 사실적인 움직임을 표현하는 데에는 한계를 갖는다. 본 연구에서는 H-Anim 구조를 바탕으로 인체 애니메이션 생성에 필요한 모션 정의를 위해 모션 캡처 데이터를 활용하여 인체의 사실적인 움직임을 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위해 기존의 H-Anim 명세와는 달리 모션 캡처 데이터를 입력 받을 수 있도록 휴머노이드 모션을 위한 데이터 형식을 정의하고 이를 입력 받아 모션을 디스플레이하는 브라우저를 개발하였다. 본 연구에서의 휴머노이드 모션 데이터 형식은 X3D 기반의 데이터 형식으로서 네트워크상 혹은 서로 다른 브라우저들 사이에서 호환성을 갖도록 하는 것을 목적으로 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1935-1936
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• 2006

인간과 의사소통 및 상호작용함에 있어 휴머노이드 로봇은 그 외형이 인간에게 친숙해야 할 뿐만 아니라 그 행동역시 인간과 유사해야 한다. 인간의 상체 동작과 유사한 동작은 인간과의 의사소통에 있어 매우 중요하다. 인간의 동작과 유사한 동작을 수학적인 식을 통하여 생성해 내기는 매우 힘들다. 수학적 모델을 개발하려는 노력과는 달리 최근에는 모션캡쳐 장비로부터 동작데이터를 획득하고, 그 데이터를 휴머노이드 로봇에 입력하는 연구가 진행되어왔다. 하지만, 로봇과 인간이 의사소통함에 있어서 필요한 모든 데이터를 모션캡쳐 장비로 획득하여 저장해 놓기는 불가능 하다. 또한, 동작을 통하여 의미를 전달하는 의사소통의 경우에 상대방과 분위기에 따라 동작의 방향이나 크기를 달리할 필요가 있다. 이 논문에서는 의미가 있는 동작을 모션캡쳐 장비로부터 획득하고, 휴머노이드 로봇에 맞게 변환한 다음, 그 데이터를 상황에 맞게 실시간으로 변형하는 방법을 제안한다. 제안한 방법을 몇가지 동작에 적용하여 그 실효성을 검정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1939-1940
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• 2006

휴머노이드 로봇의 동작 생성에 있어 최대 관심사 중 하나는 '얼마나 인간처럼 행동하는가?' 이다. 이를 위해 동작 획득 장비를 사용하여 얻은 인간 동작을 로봇으로 전이함으로써 인간과 유사한 움직임을 구현하는 것이 일반적인 방법이다. 인간의 동작 전환 과정에서 동작을 구분하고 그 구분된 동작을 재결합하는 과정이 빈번이 발생한다. 지금까지 동작을 구분하고 재결합하는 것은 많은 부분 수동적으로 처리되었다. 그러한 방법들이 실효적인 성과를 얻었지만 보다 더 효과적이고 체계적으로 인간다운 동작을 구현 할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 연구에서는, 기구학에 근거하여 인간의 상체 동작을 구분하고 가중 함수를 이용하여 구분한 동작을 재결합함으로써 새로운 연속 동작을 생성한다. 생성된 연속 동작을 휴머노이드 로봇에 구현하여 제안한 동작모방시스템의 실효성을 검증한다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.528-536
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• 2020

휴머노이드 로봇 기술이 발전함에 따라서 로봇을 공연에 활용하는 사례가 늘어나고 있다. 이에 따라서 로봇의 동작을 사람처럼 자연스럽게 표현하여 공연에서의 활용범위를 보다 높이기 위한 연구들이 진행되고 있다. 이 중 모션캡쳐 기술을 이용하는 방식이 많이 사용되고 있는데, 일반적으로 모션 캡처를 하기 위해서 신체에 각 부위에 부착된 IMU 센서 혹은 마커들과 정밀한 고성능 카메라가 요구되는 등 준비하는 데에서 환경적인 불편함이 존재한다. 또한, 공연기술에 사용되는 로봇의 경우에는 실시간으로 돌발상황이나 관객의 반응에 따라서 실시간으로 대응해야 하는 문제가 존재한다. 본 논문에서는 위에서 언급한 문제들을 보완하고자 다수의 RGB-D 카메라를 이용한 실시간 모션캡쳐 시스템을 구축하고, 모션 캡쳐된 데이터를 이용하여 사람 동작과 유사한 자연스러운 로봇 동작을 생성하는 방법을 제안한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.167-168
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.397-398
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• 2013

• 스마트미디어저널
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• 제11권11호
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• pp.9-16
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• 2022

로봇의 유형중 양발로 보행하는 로봇은 만들기가 쉽지 않다. 이를 위해서는 정밀한 서보모터 설정과 다양한 동작을 제어할 수 있는 소프트웨어를 제작할 수 있어야 한다. 이 과정은 초보자에게는 매우 어렵고 로봇에 적합한 아두이노 쉴드 모양이 없기 때문에 만들기가 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 Arduino 및 plug-in type shield를 제작하는 방법을 제안하였다. 아울러 모션제어를 단순화할 수 있는 PC제어 프로그램 개발과 로봇을 제작하고, 서보모터 값을 설정하여 모션을 쉽게 제어할 수 있는 과정을 소개하였다. 이를 통해 로봇 제작에 관심을 갖고 있는 초보 개발자들에게 많은 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.640-647
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• 2007

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.774-777
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• 2018

어질러진 환경에서의 물체 조작은 개방형 과제이다. 어질러진 환경에서는 장애물들에 의한 물체 조작의 실패가 자주 발생한다. 본 논문에서는 어질러진 환경에서 장애물에 의한 막힌 물체 잡기를 위한 작업-모션 계획의 연계 방법을 제안한다. 작업-모션 계획의 연계는 로봇이 실행해야 할 연속된 행위들을 생성하고 이 행위들의 실행 가능성을 확인하는 방법이다. 본 논문에서 제안하는 연계 방법은 1) 실행 가능성 확인을 위해 비-기호적 상태를 포함한 작업 계획 생성, 2) 장애물 처음 위치를 고려한 목표 포즈 생성, 3) 실행 가능성 확인 과정에서 발생한 실패 처리를 위한 재계획 등의 세부 기술들을 포함한다. 본 논문에서 제안하는 연계 방법의 높은 효율성을 확인하기 위해 휴머노이드 로봇을 이용한 실험을 진행하고 그 내용을 소개한다.