소셜 로봇이 인간의 일상생활에 자리매김하기 위해서는 소셜 로봇의 기술적 구현과 소셜 로봇을 바라보는 인간의 심리를 함께 고려하는 것이 중요하다. 본 연구는 소셜 로봇의 외형 디자인에 대해 소비자가 느끼는 감성에 기반하여 잠재적인 소셜 로봇 군집을 도출하고, 각 군집이 갖는 중요한 디자인적 특징 및 감성 차이를 식별 및 비교하고자 하였다. 소셜 로봇에 대해 소비자가 느끼는 감성을 측정 및 평가하기 위한 소셜 로봇 감성 프레임워크를 구축하고, 감성공학적 접근방법인 의미분별척도법에 기반해 소셜 로봇 디자인 감성을 평가하였다. 감성 평가 결과를 토대로 다차원 척도법과 K-means 군집분석을 실시하여 30개의 소셜 로봇을 4개의 군집으로 분류하였으며, 각 군집 별 디자인 요소의 특징을 확인하고, 소비자 감성을 비교 분석하였다. 각 군집 별로 도출된 디자인적 특징 및 감성 차이를 바탕으로 인간중심적 관점에서 성공적인 소셜 로봇 디자인 및 개발을 위한 전략적 방향을 제언하였다.
The robot has recently emerged as a factor in the daily lives of humans, taking the form of a mechanical pet or similar source of entertainment. A robot system that is designed to co-exist with humans, i.e., a coexistence-type robot system, is important to be "it exists in various environments with the person, and robot system by which the interaction of a physical, informational emotion with the person etc. was valued". When studying the impact of intimacy in the human/robot relationship, we have to examine the problems that can arise as a result of physical intimacy(coordination on safety in the hardware side and a soft side). Furthermore, We should also consider the informational aspects of intimacy (recognition technology, and information transport and sharing). This paper reports the interim results of the research of a system configuration that enhances the physical intimacy relationship in the symbiosis of the human and the robot.
This paper describes the emotion recognition algorithm using HMM(Hidden Markov Model) method. The relation between the mechanic system and the human has just been unilateral so far. This is the why people don't want to get familiar with multi-service robots of today. If the function of the emotion recognition is granted to the robot system, the concept of the mechanic part will be changed a lot. Pitch and Energy extracted from the human speech are good and important factors to classify the each emotion (neutral, happy, sad and angry etc.), which are called prosodic features. HMM is the powerful and effective theory among several methods to construct the statistical model with characteristic vector which is made up with the mixture of prosodic features
The ability to recognize human emotion is one of the hallmarks of human-robot interaction. Hence this paper describes the realization of emotion recognition. For emotion recognition from voice, we propose a new feature called frequency range of meaningful signal. With this feature, we reached average recognition rate of 76% in speaker-dependent. From the experimental results, we confirm the usefulness of the proposed feature. We also define the noise environment and conduct the noise-environment test. In contrast to other features, the proposed feature is robust in a noise-environment.
본 연구의 목적은 로봇의 상용화, 어플리케이션 개발에 대한 이해를 높이고 로봇의 평가 척도 간 연관성 및 개발 트렌드 등을 짚어보는 데 있었다. 인터랙티브 맵핑을 통해, 113가지의 로봇 샘플 자료들을 로봇의 평가척도 7가지에 대해 다양한 배치가 가능하고 각각 아이템에 대한 상세 정보가 참조 가능하도록 구현하여, 시각적으로 보다 면밀한 분석이 가능하였다. 또한 인터랙티브 맵핑을 활용하여 국가별 로봇 개발 성향의 차이를 살펴본 결과, 크게 미국, 유럽의 성향과 일본, 한국의 성향으로 나눌 수 있었다. 미국과 유럽은 공통적으로 로봇을 '도구'라 여기고, 이러한 점이 평가 척도의 다양한 부분에서 반영되었음을 알 수 있었다. 일본, 한국의 경우 로봇을 '파트너' 혹은 '공존하는 관계'라고 여기고, 이러한 점을 만족시키도록 개발하고 있는 것을 발견할 수 있었다.
A Vowel of speech signals are multicomponent signals composed of AM-FM components whose instantaneous frequency and instantaneous amplitude are time-varying. The changes of emotion states cause the variation of the instantaneous frequencies and the instantaneous amplitudes of AM-FM components. Therefore, it is important to estimate exactly the instantaneous frequencies and the instantaneous amplitudes of AM-FM components for the extraction of key information representing emotion states and changes in speech signals. In tills paper, firstly a method decomposing speech signals into AM - FM components is addressed. Secondly, the fundamental frequency of vowel sound is estimated by the simple method based on the spectrogram. The estimate of the fundamental frequency is used for decomposing speech signals into AM-FM components. Thirdly, an estimation method is suggested for separation of the instantaneous frequencies and the instantaneous amplitudes of the decomposed AM - FM components, based on Hilbert transform and the demodulation property of the extended Fourier transform. The estimates of the instantaneous frequencies and the instantaneous amplitudes can be used for modification of the spectral distribution and smooth connection of two words in the speech synthesis systems based on a corpus.
본 논문은 한국생산기술연구원에서 개발된 안드로이드 로봇(EveR Series) 플랫폼에 적용된 감성 시스템에 관한 내용을 제시한다. EveR 플랫폼은 얼굴 표정, 제스처, 음성합성을 수행 할 수 있는 플랫폼으로써 감성 시스템을 적용하여 인간 친화적인 상호작용을 원활하게 한다. 감성 시스템은 로봇에 동기를 부여하는 동기 모듈(Motivation Module), 다양한 감정들을 가지고 있는 감정 모듈(Emotion Module), 감정들, 제스처, 음성에 영향을 미치는 성격 모듈(Personality Module), 입력 받은 자극들과 상황들에 가중치를 결정하는 기억 모듈(Memory Module)로 구성되어 있다. 감성 시스템은 입력으로 음성, 텍스트, 비전, 촉각 및 상황 정보가 들어오고 감정의 선택과 가중치, 행동, 제스처를 출력하여 인간과의 대화에 있어서 자연스러움을 유도한다.
외부환경을 인식하고 상황을 판단해 자율적으로 행동하는 지능형 서비스 로봇은 앞으로 새로운 시장을 열어줄 것으로 기대되며 이와 관련된 연구와 개발이 빠르게 확대되고 있다. 이러한 서비스 로봇에게 가장 중요한 기능은 인간과의 원활한 상호작용이다. 여기서 말하는 상호작용이란 단순히 인간이 원하는 것을 명령하고, 로봇이 이 명령을 수행하는 것에 그치는 것이 아니라, 로봇이 스스로 인간의 감정을 파악하고, 이에 대한 적절한 로봇 자신의 감정 표출이나 서비스, 행동을 제공함으로써 직접적인 소통이 이루어지는 것을 의미한다. 이렇게 로봇이 자연스럽게 인간과 함께 공존하기 위해서 감성 로봇(Emotional Robot) 분야에서 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다 본 논문에서는 국내의 감성 로봇의 연구 현황과 발전 방향에 대해 서술한다.
The robot has recently emerged as a factor in the daily lives of humans, taking the form of a mechanical pet or similar source of entertainment. A robot system that is designed to co-exist with humans, i.e., a coexistence-type robot system, is important to be "it exists in various environments with the person, and robot system by which the interaction of n physical, informational emotion with the person etc. was valued". When studying the impact of intimacy in the human/robot relationship, we have to examine the problems that can arise as a result of physical intimacy(coordination on safety in the hardware side and a soft side). Furthermore, We should also consider the informational aspects of intimacy (recognition technology, and information transport and sharing).
We evaluate the performance of emotion recognition via speech signals when a plain speaker talks to an entertainment robot. For each frame of a speech utterance, we extract the frame-based features: pitch, energy, formant, band energies, mel frequency cepstral coefficients (MFCCs), and velocity/acceleration of pitch and MFCCs. For discriminative classifiers, a fixed-length utterance-based feature vector is computed from the statistics of the frame-based features. Using a speaker-independent database, we evaluate the performance of two promising classifiers: support vector machine (SVM) and hidden Markov model (HMM). For angry/bored/happy/neutral/sad emotion classification, the SVM and HMM classifiers yield $42.3\%\;and\;40.8\%$ accuracy, respectively. We show that the accuracy is significant compared to the performance by foreign human listeners.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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