초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 인체 감응형 고성능 로봇을 개발하고 인간 체화지능, 즉 숙련된 작업 기술을 학습하는 기술을 개발하여 인간의 체화지능을 로봇이 학습하고 모방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 함. 특히, 본 연구는 인간의 미묘한 힘과 움직임을 정밀하게 모방할 수 있는 로봇의 설계 및 제작을 시작으로, 인간의 숙련된 기술로부터 파생되는 멀티모달 정보를 관측, 체화지능의 특징 점을 정의하고 학습하여 이를 재생산 할 수 있는 기술 계획 방법을 개발하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
목표 설정
목표 1:인체

□ 연구개요
본 연구는 인체 감응형 고성능 로봇을 개발하고 인간 체화지능, 즉 숙련된 작업 기술을 학습하는 기술을 개발하여 인간의 체화지능을 로봇이 학습하고 모방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 함. 특히, 본 연구는 인간의 미묘한 힘과 움직임을 정밀하게 모방할 수 있는 로봇의 설계 및 제작을 시작으로, 인간의 숙련된 기술로부터 파생되는 멀티모달 정보를 관측, 체화지능의 특징 점을 정의하고 학습하여 이를 재생산 할 수 있는 기술 계획 방법을 개발하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
목표 설정
목표 1:인체 감응형 고성능 로봇의 개발을 통해 인간의 체화지능을 정밀하게 관측할 수 있는 기술 개발.
목표 2:숙련된 인간의 기술을 로봇이 학습하여 재현할 수 있는 멀티 모달 제어 및 관측 기법 설계.
목표 3:인간의 체화지능 학습 및 구현 과정의 일반화 방법론 마련.

연구 결과
결과 1:탄성 구동기와 고강성 구동기를 포함하는 다자유도 매니퓰레이터 개발하여 작업 공간 내에서 미묘한 힘과 움직임을 정밀하게 재현할 수 있는 능력을 갖춘 로봇의 개발을 완료하였음. 또한 개발된 구동기들을 이용하여 인체 모사형 양팔 로봇으로 확장하여 체화지능을 관측하고 구현할 수 있는 일반화된 로봇으로 확장하였음.
결과 2:인간의 작업 기술을 멀티모달 힘과 속도의 형태로 관측하고 학습하는 멀티모달 제어 및 관측 기법을 성공적으로 설계하고 구현하였음. 이를 통해 로봇은 숙련된 인간의 작업 기술을 정밀하게 모방할 수 있게 되었음.
결과 3:개발된 로봇을 활용하여 인간의 체화지능을 관측하고 관측된 데이터들을 분류하여 데이터베이스화 하는 방법론을 개발하였음. 또한 도출된 데이터베이스를 기반으로 체화지능의 특징 점을 정의하고 이를 기반으로 멀티모달 파라미터를 추출, 체화지능 파라미터 모델의 방법론을 개발하였음. 최종적으로는, 로봇에 의한 체화지능의 학습 및 구현 과정을 일반화하는 방법론을 성공적으로 마련하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구의 구체적인 개발 성과는 크게 하드웨어, 소프트웨어로 나눌 수 있음. 하드웨어의 관점에서, 본 연구의 개발 성과는 다양한 분야에서 직접적인 응용 가능성을 제시함. 예를 들어, 의료 분야에서는 수술이나 치료 과정에서의 정밀한 동작을 요구하는 작업에 로봇을 활용할 수 있으며, 제조업에서는 숙련된 기술이 요구되는 조립 라인에서의 로봇 도입을 통해 생산성과 품질의 향상뿐만 아니라, 특유의 인체 감응성으로 인해 작업 중 사고를 방지 하는 효과를 기대할 수 있음.
소프트웨어의 관점에서, 본 연구의 개발 성과는 숙련된 기술을 저장하고 분석하며 재생산하는 데 집중함. 따라서 사람 대 사람으로 오랜 시간에 걸쳐 진행되는 기술의 전수를 데이터의 관점에서 빠르게 정리하고 개선하여 전수할 수 있음.
이러한 연구개발 성과의 활용은 기술적 발전뿐만 아니라 사회적, 경제적, 문화적 이점을 가져다줄 수 있음. 특히, 숙련된 인간 기술의 로봇 학습과 재현 능력은 인력이 부족하거나 인간이 작업하기 어려운 환경에서 인간 대신 작업에 투입되어 노동 시장의 구조 변화를 가져올 수 있으며, 일반에의 기술 접근성을 증가시킨 기술의 대중화를 통해 기술 혁명을 가속시킬 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 목적 및 필요성 ... 4
• 2) 연구의 달성 목표 및 연구 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 32