• Title/Summary/Keyword: Human-robot interface

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인간과 감정적 상호작용을 위한 '감정 엔진' (Engine of computational Emotion model for emotional interaction with human)

  • 이연곤
    • 감성과학
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    • 제15권4호
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    • pp.503-516
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    • 2012
  • 지금까지 로봇 및 소프트웨어 에이전트들을 살펴보면, 감정 모델이 내부에 종속적으로 존재하기 때문에 감정모델만을 별도로 분리해 새로운 시스템에 재활용하기란 쉽지 않다. 따라서 어떤 로봇 및 에이전트와 연동될 수 있는 Engine of computational Emotion model (이하 EE로 표시한다)을 소개한다. 이 EE는 어떤 입력 정보에도 치중되지 않고, 어떤 로봇 및 에이전트의 내부와도 연동되도록 독립적으로 감정을 담당하기 위해, 입력 단계인 인식과 출력 단계인 표현을 배제하고, 순수하게 감정의 생성 및 처리를 담당하는 중간 단계인 감정 발생만을 분리하여, '입력단 및 출력단과 독립적인 소프트웨어 형태, 즉 엔진(Engine)'으로 존재한다. 이 EE는 어떤 입력단 및 출력단과 상호작용이 가능하며, 자체 감정뿐 아니라 상대방의 감정을 사용하며, 성격을 활용하여 종합적인 감정을 산출해낸다. 또한 이 EE는 로봇 및 에이전트의 내부에 라이브러리 형태로 존재하거나, 별도의 시스템으로 존재하여 통신할 수 있는 구조로 활용될 수 있다. 감정은 Joy(기쁨), Surprise(놀람), Disgust(혐오), Fear(공포), Sadness(슬픔), Anger(분노)의 기본 감정을 사용하며, 문자열과 계수를 쌍으로 갖는 정보를 EE는 입력 인터페이스를 통해 입력 신호로 받고, 출력 인터페이스를 통해 출력 신호로 내보낸다. EE는 내부에 감정마다 감정경험의 연결 목록을 가지고 있으며, 이의 계수의 쌍으로 구성된 정보를 감정의 생성 및 처리하기 위한 감정상태 목록으로 사용한다. 이 감정경험 목록은 '인간이 실생활에서 경험하는 다양한 감정에 대한 이해를 도모'하는 감정표현어휘로 구성되어 있다. EE는 인간의 감정을 탐색하여 적절한 반응을 나타내주는 상호작용 제품에 이용 가능할 것이다. 본 연구는 제품이 '인간을 공감하고 있음'을 인간이 느낄 수 있도록 유도하는 시스템을 만들고자 함이므로, HRI(인간-로봇 상호작용)나 HCI(인간-컴퓨터 상호작용)와 관련 제품이 효율적인 감정적 공감 서비스를 제공하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

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태스크 특성 및 사용자 성별이 챗봇의 기대 성별에 미치는 효과에 관한 연구 (Male, Female, or Robot?: Effects of Task Type and User Gender on Expected Gender of Chatbots)

  • 김수민;이서영;이준환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.320-327
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    • 2021
  • We aim to investigate the effects of task type and user gender on the expected gender of chatbots. We conducted an online study of 381 participants who selected the gender (female, male, or neutral) for chabots performing six different tasks. Our results indicate that users expect human- gendered chatbots for all tasks and that the expected gender of a chatbot is significantly different depending on the task type. Users expected chatting, counseling, healthcare and clerical work to be done by female chatbots; professional and customer service work were expected to be done by male chatbots. A tendency for participants to prefer chatbots of the same-gendered as themselves is revealed in several tasks for both male and female users. However, this homophily tendency is stronger for female users. We conclude by suggesting practical guidelines for designing chatbot services that reflect user expectations.

Mirror Neuron System 계산 모델을 이용한 모방학습 기반 인간-로봇 인터페이스에 관한 연구 (A Study on Human-Robot Interface based on Imitative Learning using Computational Model of Mirror Neuron System)

  • 고광은;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.565-570
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    • 2013
  • 영장류 대뇌 피질 영역 중 거울 뉴런들이 분포한 것으로 추정되는 몇몇 영역은 목적성 행위에 대한 시각 정보를 기반으로 모방학습을 수행함으로써 관측 행동의 의도 인식 기능을 담당한다고 알려졌다. 본 논문은 이러한 거울 뉴런 영역을 모델링 하여 인간-로봇 상호작용 시스템에 적용함으로써, 자동화 된 의도인식 시스템을 개발하고자 한다. 거울 뉴런 시스템 계산 모델은 동적 신경망을 기반으로 구축하였으며, 모델의 입력은 객체와 행위자 동작에 대한 연속된 특징 벡터 집합이고 모델의 모방학습 및 추론과정을 통해 관측자가 수행할 수 있는 움직임 정보를 출력한다. 이를 위해 제한된 실험 공간 내에서 특정 객체와 그에 대한 행위자의 목적성 행동, 즉 의도에 대한 시나리오를 전제로 키넥트 센서를 통해 모델 입력 데이터를 수집하고 가상 로봇 시뮬레이션 환경에서 대응하는 움직임 정보를 계산하여 동작을 수행하는 프레임워크를 개발하였다.

선수미 흘수마크 용접을 위한 벽면이동로봇 개발 (Development of a Wall-climbing Welding Robot for Draft Mark on the Curved Surface)

  • 이재창;김호구;김세환;류신욱
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2006년도 특별논문집
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    • pp.112-121
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    • 2006
  • The vertical displacement of a ship on the basis of the sea level is an important parameter for its stability and control. To indicate the displacement on operating conditions, "draft marks" are carved on the hull of the ship in various ways. One of the methods is welding. The position, shape and size of the marks are specified on the shipbuilding rules by classification societies to be checked by shipbuilders. In most cases, high-skilled workers do the welding along the drawing for the marks and welding bead becomes the marks. But the inaccuracies due to human errors and high labor cost increase the needs for automating the work process of the draft marks. In the preceding work, an indoor robot was developed for automatic marking system on flat surfaces and the work proved that the robot welding was more effective and accurate than manual welding. However, many parts of the hull structure constructed at the outdoor are cowed shapes, which is beyond the capability of the robot developed for the indoor works on the flat surface. The marking on the curved steel surface requiring the 25m elevations is one of the main challenges to the conventional robots. In the present paper, the robot capable of climbing vertical curved steel surfaces and performing the welding at the marked position by effectively solving the problems mentioned earlier is presented.

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효율적인 전시공연을 위한 멀티 소형 휴머노이드 로봇제어 (A Multi Small Humanoid Robot Control for Efficient Robot Performance)

  • 장준영;인치호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8933-8939
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    • 2015
  • 본 논문에서는 효율성 및 사용자 편리성을 극대화 할 수 있는 전시공연을 위한 멀티 소형 휴머노이드 로봇제어 방법을 설계 및 구현 하였다. 근래에는 공연과 전시분야에도 로봇을 활용하는 사례가 늘고 있으며, 연극, 뮤지컬, 오케스트라 공연 등 장르 또한 다양하다. 기존의 소형 휴머노이드를 이용한 전시공연에서는 컴퓨터 및 MP3 플레이어 등을 이용하여 외부에서 음원을 재생과, 동시에 로봇의 공연시작을 위한 통신장비의 시작 버튼을 눌러줌으로 공연을 시작하였다. 이처럼 이원화된 음원과 로봇 동작과의 동기화로 인하여 음원시작시점과 로봇의 공연 시작 시점의 동기화가 잘 이루어지지 않아 로봇의 동작과 음원이 따로 재생되어 공연을 재시작 해야 하는 경우가 빈번히 발생하였다. 또한 공연 도중 로봇이 무게중심을 잃거나 했을 때 사람이 공연에 개입하거나 공연을 재시작 해야 하는 등의 문제점이 존재하였다. 이를 개선하기 위해서, 본 논문에서는 멀티 소형 휴머노이드 로봇제어의 효율성 향상 및 사용자의 편리성을 극대화할 수 있는 GUI 기반의 휴먼 인터페이스 S/W를 설계하였으며, 다수의 소형 휴머노이드에 데이터를 전송하기 위하여 지그비 통신을 사용하였다. 또한, 다수의 소형 휴머노이드 로봇을 대상으로 실제 구현함으로써 효율성 및 사용자의 편리성에 대한 타당성을 입증하였다.

인간로봇 상호작용을 위한 잡음환경에 강인한 음성 끝점 검출 기법 (Robust Speech Endpoint Detection in Noisy Environments for HRI (Human-Robot Interface))

  • 박진수;고한석
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.147-156
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    • 2013
  • 본 논문에서는 이동하는 로봇에 탑재한 대화체 음성인식기의 주위 잡음 환경에 강인한 새로운 음성 끝점 검출 기법을 제안한다. 기존의 기법은 특징 값의 갑작스러운 변화점을 찾기 위해 에지 검출 필터(edge detection filter)를 적용하여 끝점을 찾았다. 하지만 프레임 에너지의 특징은 잡음 환경에서 불안정하기 때문에 음성의 끝점을 정확하게 찾기 어렵다. 그러므로 두 번의 고속 퓨리에 변환과 통계적 모델 기반의 특징 추출 기법을 제안하여 에지 검출 필터에 적용한다. 제안한 기법이 기존의 기법보다 강인한 특징이 될 수 있음을 본 실험을 통하여 확인하였다.

Networked Robots using ATLAS Service-Oriented Architecture in the Smart Spaces

  • Helal, Sumi;Bose, Raja;Lim, Shin-Young;Kim, Hyun
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제8권4호
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    • pp.288-298
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    • 2008
  • We introduce new type of networked robot, Ubiquitous Robotic Companion (URC), embedded with ATLAS Service-oriented architecture for enhancing the space sensing capability. URC is a network-based robotic system developed by ETRI. For years of experience in deploying service with ATLAS sensor platform for elder and people with special needs in smart houses, we need networked robots to assist elder people in their successful daily living. Recently, pervasive computing technologies reveals possibilities of networked robots in smart spaces, consist of sensors, actuators and smart devices can collaborate with the other networked robot as a mobile sensing platform, a complex and sophisticated actuator and a human interface. This paper provides our experience in designing and implementing system architecture to integrate URC robots in pervasive computing environments using the University of Florida's ATLAS service-oriented architecture. In this paper, we focus on the integrated framework architecture of URC embedded with ATLAS platform. We show how the integrated URC system is enabled to provide better services which enhance the space sensing of URC in the smart space by applying service-oriented architecture characterized as flexibility in adding or deleting service components of Ubiquitous Robotic Companion.

딜레마구간 의사결정 지원 서비스를 위한 로봇카 기반의 개념검증 모형 시스템 (A Robotcar-based Proof of Concept Model System for Dilemma Zone Decision Support Service)

  • 이혁준;정영욱;이형근
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.57-62
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    • 2014
  • 최근 들어 DSRC(Dedicated Short Range Communication), WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 등의 무선 네트워크 기술을 기반으로 고속 이동 중인 차량의 운전자에게 안전 정보를 제공하기 위한 연구개발이 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 무선랜 기술을 기반으로 하는 딜레마구간 의사결정 지원 서비스를 위한 로봇카 기반의 개념검증모형시스템의 설계 및 구현에 대하여 소개한다. 제안하는 모델 시스템은 무선랜 인터페이스를 탑재한 임베디드 리눅스기반의 로봇카 및 차량탑재장치 에뮬레이터, 운전자의 동작을 모사하기 위한 안드로이드 기반의 원격조종기, 신호제어기와 신호시스템을 모사하기 위한 노트북 PC, 노변기지국을 모사하기 위한 무선랜 AP(Access Point)로 구성된다.

뇌파 기반 감정 분류를 활용한 작업자 보호를 위한 웹 플랫폼 시스템 개발 (Development of a Web Platform System for Worker Protection using EEG Emotion Classification)

  • 서쌍희
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.37-44
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    • 2023
  • 인터스트리4.0의 주요 기술인 인간-로봇 협업은 작업자의 안전을 보장하기 위한 추가적인 조치들이 필요하다. 협동로봇과 작업자간 충돌을 회피하는 기존 방식은 주로 로봇에 부착된 센서와 카메라를 기반으로 총돌을 탐지한다. 이러한 방식은 로봇, 사람 물체를 지속적으로 추적하고 충돌회피를 위한 복잡한 알고리즘이 필요하며, 작업 환경 변화에 빠르게 대응하지 못하는 단점이 있다. 본 논문은 인간과 로봇이 협업하는 과정에서 작업자가 위험을 느낄 때의 감정을 인식하여 협동로봇과의 충돌을 방지할 수 있는 웹 기반 플랫폼을 개발하였다. 이를 위해 웨어러블 뇌파장치를 이용하여 감정 관련 뇌파를 수집하고 저장하는 웹 기반 애플리케이션을 개발하였으며, 중립/긍정/부정 감정의 특징을 추출하고 분류하는 딥러닝 모델을 제안하였다. 또한 분류된 감정에 따라 모터동작을 제어하는 사물인터넷 인터페이스 프로그램을 개발하였다. 구현된 시스템의 성능분석을 위해 공개 데이터세트와 실제 수집된 데이터 세트를 사용하여 제안한 딥러닝 모델의 성능을 분석하였다. 공개 데이터 세트의 경우 정확도는 96.8%이며, 실제 수집 데이터세트의 경우 정확도는 70.7%이다.

상용 제스처 컨트롤러의 근전도 패턴 조합에 따른 인터페이스 연구 (A Research for Interface Based on EMG Pattern Combinations of Commercial Gesture Controller)

  • 김기창;강민성;지창욱;하지우;선동익;쉐강;신규식
    • 공학교육연구
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    • 제19권1호
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    • pp.31-36
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    • 2016
  • These days, ICT-related products are pouring out due to development of mobile technology and increase of smart phones. Among the ICT-related products, wearable devices are being spotlighted with the advent of hyper-connected society. In this paper, a body-attached type wearable device using EMG(electromyography) sensors is studied. The research field of EMG sensors is divided into two parts. One is medical area and another is control device area. This study corresponds to the latter that is a method of transmitting user's manipulation intention to robots, games or computers through the measurement of EMG. We used commercial device MYO developed by Thalmic Labs in Canada and matched up EMG of arm muscles with gesture controller. In the experiment part, first of all, various arm motions for controlling devices are defined. Finally, we drew several distinguishing kinds of motions through analysis of the EMG signals and substituted a joystick with the motions.