• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.21-29
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• 2014

본 논문에서는 효율적인 로봇공연시스템(RPS:Robot Performance System)을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 로봇공연시스템은 외부 음향재생장치의 도움 없이 휴머노이드 로봇 몸체에 개발한 사운드보드를 삽입하여 음향을 재생하고 공연에 필요한 음원을 사운드보드내의 외부기억장치에 기억할 수 있도록 하드웨어를 개발하였다. 또한 공연 기획 시나리오 생성 전문 소프트웨어인 RPPDP(Robot Performance Planning Development Program)를 개발하였는데, RPPDP를 이용하면 기존에 개발된 로봇의 기본동작, 응용동작 및 특별한 상황에 적용되는 동작 등을 모션데이터베이스에서 검색하여 사용할 수 있어서, 적은 비용과 짧은 시간으로 누구나 쉽게 로봇공연을 기획할 수 있도록 하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.368-374
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• 2011

This paper proposes a robot control human interface using Markov model (HMM) based hand signal recognizer. The command receiving humanoid robot sends webcam images to a client computer. The client computer then extracts the intended commanding hum n's hand motion descriptors. Upon the feature acquisition, the hand signal recognizer carries out the recognition procedure. The recognition result is then sent back to the robot for responsive actions. The system performance is evaluated by measuring the recognition of '48 hand signal set' which is created randomly using fundamental hand motion set. For isolated motion recognition, '48 hand signal set' shows 97.07% recognition rate while the 'baseline hand signal set' shows 92.4%. This result validates the proposed hand signal recognizer is indeed highly discernable. For the '48 hand signal set' connected motions, it shows 97.37% recognition rate. The relevant experiments demonstrate that the proposed system is promising for real world human-robot interface application.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.399-405
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• 2010

강력한 파지와 정밀 조작이 가능한 인간형 로봇 손에 대한 연구는 인간의 손동작을 파악하여 메커니즘을 분석하고, 로봇 손에 적절하게 응용하여야 한다. 본 논문에서는 최소의 자유도를 적용한 실용적인 인간형 로봇 손의 파지 동작을 모사하고자, 고속카메라를 사용하여 인간의 손동작에 대한 움직임을 추출하고, 이를 분석하였다. 이러한 촬영 데이터를 필터링하여 실험 데이터를 얻었으며, 이를 활용한 수학적 모델을 구하였다. 또한, 말절골(DIP)은 중절골(PIP) 및 기절골(MCP)의 움직임과 비선형 관계 모델을 고찰하여, 신경회로망 및 커널 회귀 모델을 사용한 인간형 로봇 손의 파지 모델을 얻었다. 신경회로망과 커널 회귀를 이용한 과정을 비교함으로써, 커널 회귀 알고리즘을 통한 모델링이 실험 데이터와의 근접성이 우수한 유효 모델임을 입증하였다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.796-802
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• 2000

A master-slave system for teleoperation is usually used to control the robor's motion on remote place such as abyss, outer space etc.. When the slave robot is a humanoid one, it can make a better performance if the configuration of the master arm is similar to that of the slave arm and of the human. The master arm proposed in this paper has a type to be put on the human arm, that is, the exoskeleton type, and has a combination of serial joint and parallel mechanism imitating the human's arm structure of muscles and bones, so called hybrid mechanism so that it can follow arm's movement effectively. But it is easy to solve the forward kinematis of the parallel structure because relating equations are implicit functions. In order to solve that, the virtual joint angle corresponding to human arm's joint is introduced and a sequential computation step is employed in calculating virtual joint angles and the posture of the end effector. Also validity is checked up through computational simulation.

• 로봇학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.376-384
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• 2017

In this paper, we describe a case of using robot technology in child studies to examine children's judgement and reasoning of the life phenomenon on boundary objects. In order to control the effects of the appearance of the robot, which children observe or interact directly with, on the children's judgement and reasoning of the life phenomenon, we developed a robot similar to human. Unit experimental scenarios representing biological and psychological properties were implemented based on control of robot's motion, speech, and facial expressions. Experimenters could combine these multiple unit scenarios in a cascade to implement various scenarios of the human-robot interaction. Considering that the experimenters are researchers of child studies, there was a need to develop a remote operation console that can be easily used by non-experts in the robot field. Using the developed robot platform, researchers of child studies could implement various scenarios by manipulating the biological and psychological properties of the robot based on their research hypothesis. As a result, we could clearly see the effects of robot's properties on children's understanding about boundary object like robots.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1337-1346
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• 2005

본 논문에서는 지능형 로봇의 구현을 위한 효율적인 제스처 인식 방법에 대하여 기술한다. 기존의 2차원 기반 제스처 인식 방법들은 제스처의 3차원 특성을 정확하게 표현할 수 없으며, 3차원 정보를 추가로 사용하는 경우 3차원 데이터의 에러와 시스템의 복잡성 때문에 그 활용에 제약이 따랐다. 본 논문에서는 이들 단점을 보완하기 위하여, 3차원 공간에서의 제스처를 효율적으로 정량화하는 방법으로 2차원 형상 정보와 3차원 깊이 정보를 동시에 포함하는 제스처 캡처링 모델 APM(active plane mode)을 제안한다. APM은 외관 특성 및 영상의 노이즈에 덜 민감한 특징이 있으며, 행위자의 변화에도 보다 안정적인 인식을 수행할 수 있는 장점이 있다. 이렇게 추출된 제스처 특징은 주성분 분석법(PCA)과 은닉 마르코프 모델(HMM)을 이용하여 분석되고, 최종적으로 제스처를 인식하게 된다. 본 방법은 서로 다른 15명의 제스처에 대해 실험한 결과 $90\%$ 이상의 인식 결과를 보였으며, 지능형 로봇뿐만 아니라 지적 인터페이스 시스템과 같은 여러 응용 시스템에 적용될 수 있을 것이다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권6호
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• pp.349-354
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• 2014

이 논문에서는 여러 대의 로봇들이 협력하여 미로를 탈출하는 방법을 제안한다. 논문에서 사용된 교육용 로봇들은 ZigBee로 서로 통신할 수 있으나, 로봇들의 연산기능이 낮아 서로 협력하여 문제를 해결할 수 없다. 로봇의 모션제어로 통로를 직립 보행하도록 하였으며, 절대거리 센서를 이용하여 교차로와 막다른 골목을 인식하면 중앙제어 시스템에 전송하여 명령을 받는다. 여러 로봇들이 동시에 미로에 들어가서 효과적으로 미로를 탐색하도록 하는 미로 탐색 알고리즘을 수정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1801-1802
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• 2008

마리오네트는 끝단에 연결된 줄을 이용하여 사용자가 제어 할 수 있는 인형이다. 본 연구는 마리오네트 원리를 적용하여 인간의 동작을 통해 로봇을 직접 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해 인간 손과 로봇 손의 사이에 가상의 줄(Virtual Elastic strip)이 연결되어 있는 모델을 사용한다. 실시간으로 측정되는 인간의 동작에 따라 가상 줄의 길이가 변하게 되고 가상 힘이 발생된다. 이 가상 힘을 고려하여 로봇 팔의 정동역학(Forward dynamics) 해를 구한 후, 제어를 위한 로봇의 각 관절값을 얻게 된다. 제안한 방법을 이용하여 인간 동작을 실시간으로 가상 로봇의 동작으로 변환하고 제어하는 실험을 수행하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권spc1호
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• pp.237-254
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• 2005

The vast mechanical systems could be classified as closed loop system, open loop system and open & closed (switching) system. In the closed loop system, the kinematics and dynamics of 3-D mechanisms will be reviewed and closed form solutions using the direction cosine matrix method and reflection transformation method will be introduced. In the open loop system, kinematic & dynamic analysis methods regarding the redundant system which has more degrees of freedom in joint space than those of task space are reviewed and discussed. Finally, switching system which changes its phase between closed and open loop motion is investigated with the principle of dynamical balance. Among switching systems, the human gait in biomechanics and humanoid in robotics are presented.