• 디자인학연구
• /
• 제20권1호
• /
• pp.177-188
• /
• 2007

본 연구는 초등학교에서 교사를 도와 수업을 진행하는 교사보조로봇의 디자인에 관한 것으로, 단순히 아동이 좋아하는 로봇 디자인을 제안하는 것이 아닌 교사보조로봇이라는 역할에 부합되는 이미지를 찾는 것에 주안점을 두고 있다. 그렇게 하기 위해 교사보조로봇의 역할에 부합되는 교사상에는 어떤 것들이 있는지 문헌조사를 하고, 이를 통해 얻어진 교사상들을 교사와 교생을 대상으로 설문조사를 하여 그룹을 짓고 우선순위를 정해 교사보조로봇의 역할 이미지를 정립하였다. 이 역할 이미지와 기본적 형용사를 기준으로 아동에게 기존의 로봇들을 이미지를 매핑 하도록 하여, 아동이 각 로봇의 외형 특징에 대해 어떻게 느끼는가, 역할 이미지를 발현하려면 어떤 외형을 가져야 하는가를 알아내고자 하였다. 또한 워크샵을 통해 아동이 직접 자신이 생각하는 교사보조로봇을 표현할 수 있도록 하고, 아동이 생각하는 교사보조로봇의 키와 위치도 조사하였다. 이러한 조사들을 바탕으로 3가지의 교사보조로봇 디자인 가이드라인을 추출하였다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.142-150
• /
• 2006

This study examines whether the reinforcement theory would be effectively applied to teaching assistant robots between a robot and a student in the same way as it is applied to teaching methods between a teacher and a student. Participants interact with a teaching assistant robot in a 3 (types of robots: positive reinforcement vs. negative reinforcement vs. both reinforcements) by 2 (types of participants: honor students vs. backward students), within-subject experiment. Three different types of robots, such as 'Ching-chan-ee' which gives 'positive reinforcement', 'Um-bul-ee' which gives 'negative reinforcement', and 'Sang-bul-ee' which gives both 'positive and negative reinforcement' are designed based on the reinforcement theory and the token reinforcement system. Participants' task performance and reaction rate are measured according to the types of robots and the types of participants. In task performance, the negative reinforcement robot is more effective than the other two types, but regarding the number of stimulus, the less the stimulus is, the more effective the task performance is. Also, participants showed the highest reaction rate on the negative reinforcement robot which implies that the negative reinforcement robot is most effective to motivate students. The findings demonstrate that the participants perceive the teaching assistant robot not as a toy but as a teaching assistant and the reinforcement interaction is important and effective for teaching assistant robots to motivate students. The results of this study can be implicated as an effective guideline to interaction design of teaching assistant robots.

• 디자인학연구
• /
• 제20권3호
• /
• pp.107-118
• /
• 2007

이 연구의 목적은 교사보조로봇의 역할에 적합한 인상을 찾고, 그러한 인상을 발현하는 체형적 특징을 밝혀내어 교사보조로봇의 디자인 가이드라인을 제시하는 것이다. 교사보조로봇의 역할 이미지를 문헌과 요인분석을 통해 얻고, 인간의 체형요소로부터 교사보조로봇의 체형요소를 8가지로 구성하였다. 체형요소에 따라 변화된 삼차원 로봇 외형 샘플이 제작되어 실측 크기로 벽에 투영되었으며, 교사보조로봇의 주사용자인 아동이 로봇 샘플을 평가하였다. 평가 기준은 교사보조로봇의 역할 이미지, 연령과 성별에 관한 형용사, 선호도, 교사보조로봇으로서의 적합도였으며, 평가 결과는 분산분석, 상관분석에 의해 분석되었다. 실험결과로부터 아동의 교사보조로봇에 대한 역할 이미지에 관련이 있는 요소는 머리길이의 비율, 키, 가슴둘레의 비율, 허리둘레였다. 이 중 키와 허리둘레는 다른 요소에 비해 중요도가 높았으며, 특히, 허리둘레는 모든 역할 이미지에 높은 관련성이 있었다. 또한 다정하고 친절한 인상을 발현하고자 할 때는 허리둘레에 따라 머리길이의 비율을 조절해야 하는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과를 토대로 교사보조 로봇의 디자인 가이드라인을 제안하였다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.309-315
• /
• 2020

This study shows a control strategy that acquires both precision and manipulation sensitivity of remote center motion with manual traction for a surgical assistant robot. Remote center motion is an essential function of a laparoscopic surgical robot. The robot has to keep the position of the insertion port in a three-dimensional space, and general laparoscopic surgery needs 4-DoF (degree-of-freedom) motions such as pan, tilt, spin, and forward/backward. The proposed robot consists of a 6-axis collaborative robot and a 2-DoF end-effector. A 6-axis collaborative robot performs the cone-shaped trajectory with pan and tilt motion of an end-effector maintaining the position of remote center. An end-effector deals with the remaining 2-DoF movement. The most intuitive way a surgeon manipulates a robot is through direct teaching. Since the accuracy of maintaining the remote center position is important, direct teaching is implemented based on position control in this study. A force/torque sensor which is attached to between robot and end-effector estimates the surgeon's intention and generates the command of motion. The predefined remote center position and the pan and tilt angles generated from direct teaching are input as a command for position control. The command generation algorithm determines the direct teaching sensitivity. Required torque for direct teaching and accuracy of remote center motion are analyzed by experiments of panning and tilting motion.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.195-203
• /
• 2007

유비쿼터스 컴퓨팅 기술과 로봇 기술의 발달과 함께 지능형 로봇은 여러 분야에서 활용되고 있고, 점차 그 범위가 확대될 것으로 예견된다. 많은 서비스 로봇들 중에서 교육용 로봇을 이용한 r-Learning의 개념과 함께 다양한 필드 스터디가 이루어지고 있다. 현재 교사 보조 로봇은 곧 실용화를 앞두고 많은 HRI 연구가 요구되는데, 본 연구에서는 로봇의 교수 스타일에 따라 학생의 반응을 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 초등학교 6학년 평균키의 양팔이 달린 교사보조 로봇 프로토 타입을 제작하고, 동일한 영어단원에 대하여 두 가지 교수 스타일(명랑, 진지)의 컨텐츠를 개발하여 탑재한 후 초등학생 3학년을 대상으로 흥미도, 성취도, 집중도가 어떻게 다른지를 실험 비교하였다. 실험 결과, 학생의 흥미도는 명랑한 로봇과 함께 수업한 집단이 높았지만, 성취도는 로봇의 스타일과 유의미한 관계가 없었으며, 집중도는 진지한 교수 스타일의 로봇과 함께한 그룹의 시간이 길었다. 이러한 결과는 교사보조 로봇의 컨텐츠를 제작함에 있어, 중요한 가이드라인이 될 것이다.

• 디자인학연구
• /
• 제20권3호
• /
• pp.97-106
• /
• 2007

본 연구는 교사의 교수 방식에서 효과적으로 사용되는 행동주의 학습이론 중 강화 이론이 교사 보조 로봇에도 효과적으로 적용되는지를 검토하는 데 그 목적이 있다. 피험자내 설계 실험(n=36)으로 성적유형에 따른 우등, 열등 피험자가 강화 유형에 따른 세 가지 로봇의 인터랙션(2*3)을 경험케 했다. 즉, 강화이론과 토큰강화 방식에 기초해 '정적 강화'를 제공하는 로봇('칭찬이'), '부적 강화'를 제공하는 로봇('엄벌이'), '정적 강화'와 '부적 강화'를 모두 제공하는 로봇('상벌이')의 인터랙션을 디자인하고 로봇유형과 피험자의 성적유형에 따른 학생들의 로봇에 대한 인상 및 선호도를 알아보았다. 결과적으로 학생들은 정적 강화를 제공하는 로봇을 가장 선호하고, 부적 강화를 제공하는 로봇을 가장 덜 선호함이 검증되었다. 또한, 강화의 자극을 디자인함에 있어서는 우등 학생에게 부적 강화를 제공하는 로봇에서 로봇이 주는 자극수가 낮을수록 로봇에 대한 긍정적 인상이 증가함을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 강화 유형에 따른 학생들의 교사 보조 로봇에 대한 인상 및 선호도를 검증하며, 교사 보조 로봇의 인터랙션 디자인에 효과적인 가이드라인으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.129-141
• /
• 2012

The purpose of this study was to analyze Early Childhood Teachers' awareness of R-Learning. The Subjects were 6 Early Childhood Teachers who experienced to use Robot in their teaching and learning. The data was analyzed through semi-structured in-depth interview and teachers' journals. The results showed possibilities and limitations of R-learning. As possibilities of R-learning, it was found that robot is am attractive teaching materials. In addition, it was found that robot might be an assistant teacher. Third, robot helps children improving their social development. Fourth, teachers might get confident while using robots in their teaching and learning. However, there were limitations of R-learning. First, teachers need to understand what R-learning means. Second, there are some functional problems of R-learning. Third, there are lack of qualitative contents of R-learning. Finally, robots need to be general to every children.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.155-161
• /
• 2006

유비퀴터스 로봇은 인간과 로봇 상호작용 즉 HRI를 통해 정보매체로 진화하고 있음에 따라, 최근 들어 로봇을 이용한 학습은 다른 매체보다 친근하고 동기유발에 효과적으로 나타나 로봇의 교육적 활용 연구가 시작되고 있다. 이에 본 연구에서는 교실에서 교육매체로서 교사 보조 로봇의 수업에서의 활용 가능성을 보기 위해, 초등학생 6학년의 기대역할을 갖는 프로토타입 로봇을 설계 개발하여 영어, 음악, 국어교과목 수업에 활용하는 실험을 $4{\sim}5$학년을 대상으로 실시하였다. 이를 통해 아동이 로봇에게 기대하는 역할이 실험자의 의도와 일치하는지와 교육적 효과 제고에 기여를 하는지를 알아보고자 하였다. 그 결과, 아동은 교사 보조 로봇을 자신보다 약간 높은 나이로 인식하고, 친근하지만 자신보다 우월하여 자신을 이끌어 줄 수 있는 역할을 기대한다는 것을 알 수 있었다. 또한 교사 보조 로봇 활용이 교사와 아동의 흥미 유발에 있어 매우 효과적임을 보여, 향후 교사 보조 로봇은 ICT 활용 교육의 또 다른 매체로서의 가능성을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제14권8호
• /
• pp.223-232
• /
• 2016

본 연구에서는 새로운 교사도우미 로봇에 초점을 맞추어 클라우드 기반의 교육서비스 모델을 연구하여 서버영역에 적용하고, 클라이언트 영역에서는 교사도우미 로봇을 초등학교 교실환경에 적용하여 어학교육 서비스 플랫폼으로 활용하고자 한다. 새로운 사물인터넷(IoT)기술 접목을 통해 쾌적한 스마트 교실환경을 만들고 다양한 미디어에 대한 인터페이스를 지원하도록 한다. 이러한 목적의 달성을 위해 광범위한 선행연구와 사례분석을 통해서 서비스 모델구축에 필요한 기본적인 요구조건을 정리하였다. 임베디드 기반의 영상인식, 음성인식, 자율주행은 물론 디스플레이, 터치스크린, IR센서, GPS, 온습도 센서에 대한 기술을 광범위하게 적용하여 서비스를 완성하도록 한다. 본 연구결과의 가장 핵심적인 시사점은 클라우드 기술을 활용한 최적화된 플랫폼에 로봇러닝 및 IoT, BIM기술 융합을 통한 지능형로봇기반의 스마트 교실구축 가능성 제시에 있다고 본다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보교육학회 2005년도 하계학술대회
• /
• pp.409-415
• /
• 2005

세계적으로 로봇 산업이 차세대 신성장 동력 산업으로 급부상하여 인간과 상호작용 즉 HRI 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 최근 들어 로봇의 교육적 활용 연구가 시작되고 있다. 이에 본 연구에서는 교사 보조 로봇의 수업에서의 활용 가능성을 보기위해 사전에 만화 시나리오를 통한 적합한 교과목 후보를 정하였고, 초등학생 6학년의 기대역할을 갖는 프로토타입 로봇을 설계 개발하여 후보 교과목 수업에 활용하는 실험을 실시하였다. 이를 통해 아동이 로봇에게 기대하는 역할이 실험자의 의도와 일치하는지와 교육적 효과 제고에 기여를 하는지를 알아보고자 하였다. 그 결과, 아동은 교사 보조 로봇을 자신보다 약간 높은 나이로 인식하고, 친근하지만 자신보다 우월하여 자신을 이끌어 줄 수 있는 역할을 기대한다는 것을 알 수 있었다. 또한 교사 보조 로봇 활용이 교사와 아동의 흥미 유발에 있어 매우 효과적임을 보여, 향후 교사 보조 로봇은 ICT 활용 교육의 또 다른 매체로서의 가능성을 확인하였다.