초록 ▼

□ 연구 목표 및 내용
○ 최종 목표
로봇과의 상호 신뢰 증진을 위한 인간 감정 중심의 Closed-Loop Feedback System 개발

○ 전체 내용
Feeling of Success : 사용자와 로봇간의 협업에 있어, 로봇은 작업의 효율성(성공률)을 높이고, 사용자는 로봇의 능력에 긍정적인 감정을 가지며 상호 신뢰도 상승. 이러한 신뢰도 상승을 통한 각자의 목표 달성

○ 1단계
● 연구 목표
- 멀티모달/다중센서를 활용한 뇌파 및 생체 신호 기반의 사용자 감정/인지 파악

□ 연구 목표 및 내용
○ 최종 목표
로봇과의 상호 신뢰 증진을 위한 인간 감정 중심의 Closed-Loop Feedback System 개발

○ 전체 내용
Feeling of Success : 사용자와 로봇간의 협업에 있어, 로봇은 작업의 효율성(성공률)을 높이고, 사용자는 로봇의 능력에 긍정적인 감정을 가지며 상호 신뢰도 상승. 이러한 신뢰도 상승을 통한 각자의 목표 달성

○ 1단계
● 연구 목표
- 멀티모달/다중센서를 활용한 뇌파 및 생체 신호 기반의 사용자 감정/인지 파악 알고리즘 개발
- 상호 신뢰 향상을 위한 감정 기반 사용자-로봇 맞춤 제어 시스템 개발
- 다중 센서 융합 기반 로봇 주변 상황 인지 알고리즘 개발

● 연구 내용
+ 멀티모달/다중센서를 활용한 뇌파 및 생체 신호 기반의 사용자 감정/인지 파악 알고리즘
- 연속적인 다중 신호 상에서, 잡음(noise) 및 결함(artifact) 포함 정도 실시간 판독 기술 개발
- 뇌파 및 생체신호의 형태학적 특징 학습을 통한 감정 및 인지 상태 분류가 가능한 딥러닝 모델 개발
+ 상호 신뢰 향상을 위한 감정 기반 사용자-로봇 맞춤 제어 시스템 개발
- 상호작용 시 발현하는 사용자의 감정 및 인지 변화에 최적화되는 로봇제어 알고리즘 개발
- 강화학습 내 가치 함수의 새로운 수식화를 통해 신뢰도 향상을 목표로 하는 최적화 알고리즘 개발
+ 다중 센서 융합 기반 로봇 주변 상황 인지 알고리즘 개발
- 카메라 및 다중 센서를 통한 로봇의 위치, 사용자와의 거리등 상태 추정 알고리즘 개발 및 이에 따른 사용자를 고려한 상황 인지 (협업의 시작, 끝, 안전 유무 등) 기술 개발

○ 2단계
● 연구 목표
- 사용자-로봇 협업을 위한 실생활 시나리오 환경 구축
- 사용자의 실생활 환경 변화를 고려한 범용적 시스템 개발

● 연구 내용
+ 사용자-로봇 협업을 위한 실생활 시나리오 환경 구축
- 사용자마다 다른 최적의 뇌파 및 생체신호 구간 탐색을 통한 감정 및 인지 성능 안정화 기술 개발
- 실환경에서 로봇팔 제어 플랫폼의 사용성 및 효율성 평가가 가능한 실생활 시나리오 테스트베드 구축
+ 사용자의 실생활 환경 변화를 고려한 범용적 시스템 개발
- 실생활 주변 환경(잡음, 고요함 등) 변화에도 강인한 감정 인식이 가능한 범위 내에서의 웨어러블 시스템 개발
- AR/VR 웨어러블 장비 융합을 통한 로봇 사용성 향상 기술 개발

□ 연구성과
- 실생활 시나리오 실험을 통한 유효성 검증 및 사용성 향상 기술 제시
- 기존 연구 대비 높은 정확도(현재 9개의 감정 판독률 = 약 40%) 달성을 통한 원천 기술 확보(9개의 감정 판독률 > 45% 달성 목표)

□ 연구성과의 활용 계획 및 기대효과
+ 인간 감정 중심의 Closed-Loop Affective Feedback System 개발을 통한 지적 재산권 확보, 기술 이전, 사업화 선도
+ 뇌파 및 생체신호 기반의 감정 인식 원천 기술 개발을 통한 연구 및 개발 확산을 통한 국가차원의 신 성장 동력 구축과 신기술보유 강국 실현
+ 인간의 삶을 도와주는 로봇 개발을 통한 인간의 삶의 질 향상 및 인간 중심의 인공지능 혁신 구현
+ 로봇과의 협업 및 상호작용의 보편화, 대중화로 새로운 시장 창출 및 기술 기반 창업 기초 마련
+ 인간 감정을 통한 Closed-Loop Affective Feedback 로봇 기술은 헬스케어, 산업용, 가상/증강 일실등 다양한 일상생활의 분야로 확장 가능해 국가 산업 경쟁력의 밑거름이 될 것임.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 연구수행 결과 ... 8
• 2) 목표 달성 수준 ... 11
• 3) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4) 중요 연구변경 사항 ... 11
• 4. 연구성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 11
• 5. 연구성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 다음 단계 연구계획 ... 12
• 1) 연구 목표 및 내용 ... 12
• 2) 연구 추진전략 ... 13
• 3) 연구 추진일정 및 기대성과 ... 13
• 4) 다음 단계 연구비 사용계획 ... 14
• 5) 연구 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 14
• 끝페이지 ... 30