초록 ▼

III. 연구내용 및 범위
본 과제의 최종 목표는 미래의 컴퓨터 환경과 유기적으로 상호작용하고, 인간과의 자연스러운 인터랙션을 통해 지속적으로 관계를 갖고 성장하여, 인간의 동반자 역할을 하는 미래형 로봇 컴퓨터 기술 개발 및 구현이다. 이를 위해 세 가지의 기술적 세부 목표와 한가지의 제품목표를 설정하였다.
○ 기술적 세부목표
환경 및 인간과 공존하는 미래형 로봇 컴퓨터의 3가지 핵심 돌파 기술 개발
• 멀티모달 인터페이스를 이용한 새로운 형태의 상호작용
• 사용자 및 환경 상황에 대한 이해 및 이에 대

III. 연구내용 및 범위
본 과제의 최종 목표는 미래의 컴퓨터 환경과 유기적으로 상호작용하고, 인간과의 자연스러운 인터랙션을 통해 지속적으로 관계를 갖고 성장하여, 인간의 동반자 역할을 하는 미래형 로봇 컴퓨터 기술 개발 및 구현이다. 이를 위해 세 가지의 기술적 세부 목표와 한가지의 제품목표를 설정하였다.
○ 기술적 세부목표
환경 및 인간과 공존하는 미래형 로봇 컴퓨터의 3가지 핵심 돌파 기술 개발
• 멀티모달 인터페이스를 이용한 새로운 형태의 상호작용
• 사용자 및 환경 상황에 대한 이해 및 이에 대한 응대
• 사용자 및 환경과의 지속적 관계를 통한 성장 및 자율행위
○ 제품 세부목표
상기의 기술을 적용한 미래형 로봇 컴퓨터 모델의 구현
• IT 및 RT를 융합한 미래형 로봇 컴퓨터의 새로운 모델 적용 구현
각 세부목표는 단계별로 개발이 진행되었으며, 당해년도는 최종년도로써 미래형 로봇 컴퓨터의 프로토타입 개발 및 이를 위한 핵심 기술 개발을 목표로 하였다.
○ 사용자 친화적 상호작용을 위한 멀티모달 사용자 인터페이스 기술
• 시청각 융합을 통한 사용자 검출 및 위치인식 기술 개발
• 로봇공간증강현실 기반 인터페이스 기술 개발
• 포인팅 제스처 및 핑거 인터랙션 기술 개발
○ 사용자 및 환경 이해를 위한 상황인지 기술
• 사용자 및 환경 상황정보 획득 기술 개발
• 사용자 및 환경 상황지식베이스 구축 및 지식 공유 기술 개발
○ 사용자 및 환경과의 지속적 관계를 통한 성장 및 자율행위 기술
• 사용자 성향 패턴 모니터링 및 학습기술 개발
• 내적 동기 기반 자율행위기술 개발
• 작업 수행 엔진 개발
○ 미래형 로봇 컴퓨터 플랫폼
• FRC 최종 프로토타입 디자인
• FRC 단말 하드웨어 프로토타입 개발
• 이동환경에서의 시나리오 검증 및 결과 분석

Abstract ▼

III. THE CONTENTS AND SCOPE OF THE STUDY
The main goal of the project is to develop a new type of computing device which naturally interacts with users, understands the current situation of users and environments, and proactively provides users with services. We establish one product goal and thr

III. THE CONTENTS AND SCOPE OF THE STUDY
The main goal of the project is to develop a new type of computing device which naturally interacts with users, understands the current situation of users and environments, and proactively provides users with services. We establish one product goal and three technology goals for the future robotic computer.
Three technology goals are as follows:
• Firstly, to provide a new type of interactions using multimodal interfaces,
• Secondly, to understand the user and environment situation,
• Finally, to autonomously act and evolve through long-term relationships with users.
The product goal is to propose and implement a new type of computer model which the above technologies are applied.
This year as the final year aims to the development of the FRC final prototype and core technologies. The details and scope is as follows:
○ Multimodal interfaces for human-friendly user interactions
• Human detection and location tracking
• User interaction using pointing gesture and finger interface
• Virtual interface using robotic spatial augmented reality
○ Context-awareness for understanding users and environments
• Context acquisition based on sensor abstraction and composition
• Context knowledge base construction and knowledge sharing
○ Autonomous behaviors & evolution through long-term relationship
• User preference monitiring and learning
• Autonomous behaviors based on intrinsic motivation
• Implementation of the task execution engine
○ Hardware & software platform for future robotic computer
• Development of the final prototype
• Development of the hardware board for an agent unit
• Test and result analysis

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 인사말씀 ... 3
• 제출문 ... 5
• 요약문 ... 7
• ABSTRACT ... 13
• CONTENTS ... 20
• 목차 ... 23
• 표 목차 ... 26
• 그림 목차 ... 27
• 제 1 장 서론 ... 35
• 제 1 절 개발 기술의 배경 ... 35
• 1. 사회/문화적 배경 ... 35
• 2. 개발 대상 기술의 개요 ... 35
• 3. 기술의 중요성 ... 36
• 제 2 절 국내외 관련 기술 현황 ... 39
• 1. 미국의 기술 동향 ... 39
• 2. 유럽의 기술 동향 ... 43
• 3. 일본의 기술 동향 ... 47
• 4. 국내 기술 동향 ... 49
• 제 2 장 미래형 로봇 컴퓨터 개요 ... 53
• 제 1 절 기술개발의 목표 ... 53
• 1. 최종목표 ... 53
• 2. 당해년도 연구개발 목표 ... 54
• 제 2 절 시스템의 개념적 구성 ... 55
• 1. 에이전트 단말의 하드웨어 구성 ... 55
• 2. 소프트웨어 시스템 구조 ... 56
• 제 3 장 미래형 로봇 컴퓨터 하드웨어 ... 61
• 제 1 절 하드웨어 스타일링 ... 61
• 1. 유사 제품 검토 ... 61
• 2. 하드웨어 스타일 검토 ... 68
• 제 2 절 FRC 최종 프로토타입 제작 ... 71
• 1. 주요 부품 사양 선정 ... 71
• 2. 레이아웃 디자인 ... 76
• 3. 기구부 외형 프로토타입 제작 ... 78
• 4. 하드웨어 보드 제작 ... 80
• 제 4 장 미래형 로봇 컴퓨터 동작 제어 소프트웨어 ... 89
• 1. 시스템 동작 제어를 위한 계층 구조 ... 89
• 2. 동작 제어를 위한 시스템 모델 ... 91
• 3. 장치 기능 추상화 모델 ... 99
• 4. 장치 추상화 구조 ... 107
• 5. 장치 적응화 구조 ... 151
• 6. 작업 수행 구조 ... 181
• 제 5 장 미래형 로봇 컴퓨터 핵심 기술 ... 199
• 제 1 절 멀티모달 사용자 인터랙션 ... 199
• 1. 사용자 검출 및 추적 기술 ... 199
• 2. 원거리 제스처 인식 ... 206
• 3. 포인팅 제스처 및 핑거 인터랙션 ... 213
• 4. 음성 인식 ... 222
• 제 2 절 가상공간현실 기반 사용자 인터페이스 ... 229
• 1. 가상공간증강현실 ... 229
• 2. 가상공간증강현실 기반 응용 ... 260
• 제 3 절 사용자 및 환경 이해를 위한 상황인지 기술 ... 275
• 1. 목표 응용 시나리오 및 상황지식 ... 275
• 2. 상황 지식 모델 ... 278
• 3. 상황지식 질의 ... 288
• 4. 시공간 사용자 작업 (4W) 정보 ... 305
• 5. 상황 변수 (Context Variable) ... 309
• 제 4 절 자율행위 ... 320
• 1. 자율행위 개요 ... 320
• 2. 자율행위 시스템의 구조 ... 322
• 3. 자율행위 시스템의 구현 및 적용 예 ... 335
• 제 6 장 결론 ... 357
• 제 1 절 연구개발 결과 요약 ... 357
• 제 2 절 기대 효과 ... 360
• 참고문헌 ... 361