초록 ▼

1. 단계최종목표
인간의 감정정보를 인식하여 그에 적절한 감정표현을 하는 기술은 사람과 로봇의 정서적 교류를 가능하게 하여 로봇의 가치를 높여줄 것이다. 본 과제에서는 음성/대화/터치로부터 사람의 감정을 인식하는 기술, 상황 정보에 기반한 로봇의 감정 생성 모델과 멀티모달 감정 표현 기술 개발을 통해 사람과 로봇의 정서적 교류 정도에 따라 사용자에 대한 충성도가 형성되고 개성을 표현할 수 있는 로봇을 개발하고자 한다. 또한 노년층이 로봇의 위치와 상관없이 로봇을 직관적으로 쉽게 제어할 수 있는 레이저포인터 형 주거 공간 인터페

1. 단계최종목표
인간의 감정정보를 인식하여 그에 적절한 감정표현을 하는 기술은 사람과 로봇의 정서적 교류를 가능하게 하여 로봇의 가치를 높여줄 것이다. 본 과제에서는 음성/대화/터치로부터 사람의 감정을 인식하는 기술, 상황 정보에 기반한 로봇의 감정 생성 모델과 멀티모달 감정 표현 기술 개발을 통해 사람과 로봇의 정서적 교류 정도에 따라 사용자에 대한 충성도가 형성되고 개성을 표현할 수 있는 로봇을 개발하고자 한다. 또한 노년층이 로봇의 위치와 상관없이 로봇을 직관적으로 쉽게 제어할 수 있는 레이저포인터 형 주거 공간 인터페이스 개발을 목표로 한다.
2. 개발내용 및 결과
* 음성/대화/터치 인식을 통해 사용자의 4가지(기쁨, 슬픔, 화남, 평상) 감정정보 추출
* 각 감정을 모델링(HMM)을 하여 최대마진기법으로 훈련해 안정적인 음성 감정 인식 기술 확보
*감탄사/단어문장 및 감정 어휘를 기반으로 기본 패턴 및 문장형식, 성분 등의 특징이 추가된 심화 패턴을 생성하고, 패턴 간의 조합에 가중치를 둔 효과적 감정 추출 방법 개발
* 비접촉식 터치센서, 가속도센서를 이용한 터치감정(격려, 화남, 애정, 평상)의 80% 인식률 확보
* 상황에 따라 로봇의 감정이 17가지로 생성되는 일반화된 로봇 감정 생성 모델 개발
* 사용자와 로봇간의 친밀도에 따라 로봇이 충성도를 생성해내는 모델 및 감정 전이를 이용한 충성도 변화 표현 모델 개발
* 로봇의 성격에 따라 감정 종류와 세기를 변화하고, 행동 선택의 변화가 가능한 모델 개발
* 얼굴표정/led/음성변조/음향/제스처를 이용한 멀티모달 감정표현기법을 통한 감정 강도 표현 및 동적 표현 기법 개발
* 자연스러운 감정 표현을 위한 멀티모달리티 동기화 기법 개발
* 사용자 위치 인식/로봇 호출을 위한 인간 친화적인 실버세대 주거공간용 인터페이스 개발(가속도 신호를 이용한 제스처 인식 기술 및 카메라 추적 레이저 포인터 시스템 개발)
* 로봇의 의도/상황/감정 표현 데이터베이스 구축 및 에디팅 툴킷 개발
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
사회학/심리학 이론에 기반한 로봇의 감정 생성 모델은 감정 메카니즘의 소프트웨어 구현 기술에 대한 프레임웍을 제시하여 인간-로봇 상호작용 구현을 위한 요소 기술로서 활용 가능하다. 사용자의 감정을 파악하는 연구는 사용자 맞춤형 서비스 모델링에 활용될 수 있으며, 사용자 친화적인 인터랙션의 기반기술로 활용이 가능하다. 그리고, 동기화된 멀티모달 감정 표현 기술은 로봇의 표현 기술의 자연스러움과 표현 전달력의 증대를 이룰 수 있도록 해준다. 이러한 감정생성/인식/표현을 통해 로봇에 대한 사용자의 친밀도를 높여줌으로써 시장성을 확보할 수 있게 해주며, 교육, 엔터테인먼트를 제공하는 멀티미디어 컨텐츠 산업 활성화에 기여할 것이다. 또한 인간 친화적이며, 직관적인 매개인터페이스는 미숙련 사용자의 로봇과의 상호작용을 용이하게 하며, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 등과 같은 산업 분야에 사용자 친화적인 인터페이스로 이용되어 각종 개발품의 시장 접근성을 향상 시켜줄 것으로 기대한다.
4. 적용분야
* 감정 상호작용 모델은 로봇과 사용자의 인터랙션/인터페이스 설계 및 로봇 디자인에 적용 가능
* 감정인식/ 감정생성/ 감정 표현 모듈을 SoC화 하여 각종 서비스로봇 및 안내 로봇 등에 활용
* 고아원, 양로원 등에서 어린이 및 노인들을 위한 대화 상대나 친구 로봇으로 활용 가능
* 가정용 기기의 음성/영상정보의 융합처리에 대한 기술과 감성공학 기술은 모든 홈 퍼스널 시스템 및 엔터테인먼트 로봇, 지능형 로봇에 적용될 수 있음
* 실버세대의 인터페이스를 직관화 함으로써 개발 기술의 활용도/편이성을 높임.

목차 Contents

• 제 1 장 감정 상호작용 기술 개발의 필요성 및 목표 ... 5
• 제 1 절 감정 상호작용 기술개발의 필요성 ... 5
• 제 2 절 현 감정 상호작용 기술 상태의 취약성 ... 8
• 제 3 절 감정 상호작용 기술의 구성 및 목표 ... 11
• 제 2 장 감정 상호작용 기술개발 내용 및 방법 ... 16
• 제 1 절 연차별 감정 상호작용 기술개발 방법 ... 16
• 제 2 절 감정 상호작용 기술개발 수행 내용 ... 21
• 제 3 절 감정 상호작용 기술개발 수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 29
• 제 3 장 결과 및 향후계획 ... 32
• 제 1 절 감정 상호작용 기술 분야별 결과 ... 32
• 제 2 절 감정 상호작용 기술개발 성과의 기술적, 산업적 파급 효과 ... 46
• 제 3 절 국내외 시장 현황 및 사업화 계획 ... 48
• 제 4 절 추후 연구 계획 ... 50