• 대한기계학회논문집A
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• 제20권1호
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• pp.35-43
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• 1996

A computer program for automatic deriving the symbolic equations of motion for robots using the programming language MATHEMATICA has been developed. The program, developed based on the Lagrange formalism, is applicable to the closed chain robots as well as the open chain robots. The closed chains are virtually cut open, and the kinematics and dynamics of the virtual open chain robot are analyzed. The constraints are applied to the virtually cut joints. As a result, the spatial closed chain robot can be considered as a tree structured open chain robot with kinematic constraints. The topology of tree structured open chain robot is described by a FATHER array. The FATHER array of a link indicates the link that is connected in the direction of base link. The constraints are represented by Lagrange multipliers. The parallel robot, DELTA, having three-dimensional closed chains is modeled and simulated to illustrate the approach.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권4호
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• pp.147-153
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• 2019

Recently, the perception of software education, which had been considered as a field of education for programmers in this field, is changing in response to recent changes with the trend of 4th industrial revolution. Major counties competitively invest in software education and the target age group for software education is also on the decline. However, the traditional text-based programing languages such as JAVA and Python, have a high entry barrier. To address the shortcoming, a variety of methods have been recently proposed for the effective software education for kindergarten and elementary school student. In this paper, we propose a robot-based coding education system with steps for coding education for effective software education. The proposed method is divided into three stages, depending on the level of the student being trained in the software coding education to interact with robots. The proposed stages consists of unplugged coding using a remote control, coding using a graphic-based programming language and text- based coding. We conducted an experiment with performing separate missions while providing propoer tutorials for each stage to verify the effectiveness of the proposed software education system.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제7권3호
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• pp.79-85
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• 2019

This study examined the effects of a robotics curriculum based on "Bee-Bot" on the scientific problem-solving ability on 5-year-old children. A robotics curriculum was also designed to enhance their scientific problem-solving ability. This study examined a 4-week robotics curriculum was conducted 12 times for 4 weeks. For this study, 14 children in kindergarten A in Korea were set up as a treatment group and 18 children in kindergarten B in Korea as a control group. It was found that children in the treatment group who engaged in the robotics curriculum using "Bee-Bot" performed better on scientific problem-solving tests. This finding indicates that an enhanced planning experience using "Bee-Bot" was beneficial for improving young children's scientific problem-solving ability. The implications for designing appropriate curricula using "Bee-Bot" robots for kindergarteners are addressed.

• ETRI Journal
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• 제45권5호
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• pp.836-846
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• 2023

Mobile robots are used in modern life; however, object recognition is still insufficient to realize robot navigation in crowded environments. Mobile robots must rapidly and accurately recognize the movements and shapes of pedestrians to navigate safely in pedestrian-rich spaces. This study proposes real-time, accurate, three-dimensional (3D) multi-pedestrian detection and tracking using a 3D light detection and ranging (LiDAR) point cloud in crowded environments. The pedestrian detection quickly segments a sparse 3D point cloud into individual pedestrians using a lightweight convolutional autoencoder and connected-component algorithm. The multi-pedestrian tracking identifies the same pedestrians considering motion and appearance cues in continuing frames. In addition, it estimates pedestrians' dynamic movements with various patterns by adaptively mixing heterogeneous motion models. We evaluate the computational speed and accuracy of each module using the KITTI dataset. We demonstrate that our integrated system, which rapidly and accurately recognizes pedestrian movement and appearance using a sparse 3D LiDAR, is applicable for robot navigation in crowded spaces.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.95-97
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• 2018

본 연구에서는 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프로그램을 개발하였고, 비 정보과 중등 교사들을 대상으로 적용하여, 대상자들의 정보 교수효능감을 측정하였다. 그 결과, 사전에 비해 사후의 검사 결과가 통계적으로 유의미하게 상승하였으며, 따라서 본 연구에서 개발한 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프로그램은 교사들의 정보 교수 효능감에 긍정적인 영향을 미쳤다는 것을 입증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.615-624
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• 2014

마트 기기의 급속한 발전과 보급에 따라 사회가 크게 변화되고 있으며, SW교육의 중요성이 부각되고 있다. 학습자들 또한 모바일 앱 프로그래밍에 대한 관심이 매우 높다. 한편 프로그래밍 교육에서 로봇의 활용은 흥미유발, 동기부여, 참여도, 성취도 제고의 측면에서 효과가 있는 것으로 연구 결과가 발표되고 있다. 이에 본 연구에서는 SW 교육을 위한 로봇과 앱 개발 도구 활용 프로그래밍 교육 방안을 개발하고 적용하였다. 그리고 수업, 로봇, 앱 인벤터, 로봇과 앱 인벤터의 연동 등의 네 가지 영역으로 구분하여 설문조사를 실시하였다. 그 결과 네가지 영역에서 공통적으로 흥미, 만족에 대한 학습자의 반응이 매우 긍정적이었다. 학습자들은 스마트 폰을 사용하여 프로그래밍 결과를 즉각 확인할 수 있고, 특히 스마트폰으로 로봇을 제어할 수 있다는 점이 학습자의 흥미를 높이는 점으로 분석되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 로봇과 앱 개발 도구 활용 프로그래밍 교육 방안은 유용성이 있다고 볼 수 있다.

• 공학교육연구
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• 제15권5호
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• pp.19-24
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• 2012

Robots have been attracting students' interest recently. Therefore, they are a good way to motivate to study related subjects. However, there are difficulties in teaching general students because a wide background is required to understand the fundamentals of robotics. In order to teach robotics fundamentals to beginners in a short period, an effective experimental class, including several phased experiments, is proposed in this paper. A portable two-DOF robot arm system with servo motors was developed for experiments, and the operation method based on kinematics was introduced for its operation. The effectiveness of the class was investigated by using a questionnaire after carrying it out in a university class for junior students.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.587-590
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• 2011

고정형 센서노드들로 구성된 기존의 무선 센서 네트워크는 다양한 응용분야에서 사용되고 있다. 하지만, 센서노드에 이동기능이 추가되면 적절한 움직임을 통해 센싱 영역을 최대화 할 수 있다. 이러한 측면에서 최근 센서의 자율배치에 관련한 연구가 활발하게 진행 중이다. 기존 연구에서의 센서 이동은 대부분 2차원에서의 자율배치에 관하여 연구가 되어 왔다. 본 논문에서는 2차원에서의 자율배치가 아닌 3차원 공간에서의 센서노드의 자율배치에 대한 알고리즘과 이의 결과를 제시한다.

• 산업융합연구
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• 제18권1호
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• pp.53-58
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• 2020

2015 개정 교육과정은 창의 융합 인재를 키우고자 하는 데 그 목적이 있다. 이에 SW 교육은 컴퓨팅 사고력을 높이기 위한 다양한 융합교육 방법에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구의 목적은 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 독서교육과 로봇활용 교육 중심의 SW융합교육의 효과를 분석하는 것이다. 이를 위해 카드코딩 기반의 로봇을 이용한 SW 교육과 온작품읽기와 상호텍스트성을 토대로한 독서교육을 융합하여 SW 교육 교수학습을 설계하였다. 결국 이러한 독서와 SW의 융합교육은 컴퓨팅 사고력의 개념, 실습, 관점의 3가지 영역을 모두 향상시켰으며 학습자의 만족도를 높였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.159-165
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• 2021

4차 산업혁명과 최근 코로나19 팬데믹 상황을 겪으며 SW교육의 필요성과 중요성이 더욱 강조되고 있다. 하지만 2015 개정 교육과정에 편성된 17차시의 내용만으로는 학생들의 컴퓨팅 사고력 신장 효과를 거두기에 어려움이 있다. 더욱이 작년부터 이어지는 코로나19 상황으로 교육현장에서 학생들에게 동등한 SW교육이 이뤄지는 데에 환경적 제약이 있는 상황이다. 본 연구에서는 현재 교육현장의 상황을 반영하여 완성형 로봇을 활용한 언플러그드 수업을 설계하고 J초등학교 6학년 학생들에게 SW교육의 경험을 제공하였다. 또한 수업 적용을 통하여 로봇을 활용한 언플러그드 수업이 학생들의 SW교육에 대한 인식 변화와 컴퓨팅사고력 활용에 영향을 미치는지 확인해보았다. 그 결과, 로봇을 활용한 언플러그드 수업을 통해 학생들은 컴퓨팅 사고력을 활용하여 주어진 문제를 해결하였으며 SW교육에 대한 인식 변화에도 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있었다.