Human robot interaction is becoming a more important research issue in the area of robotics. A humanoid robot that can naturally interact with humans must be capable of high-level interaction skills; that is, it must be able to communicate with humans in the form of human-like skills such as gestures, dialogue communication with mutual sympathy. Besides, in case of a human, a wearable computer can be used to assist a user and enhance the interaction with robot.
In this study, I present two methods to enhance the interactability between human and humanoids, the wearable telepresence system and affective communication model. A wearable system assists a user and enhances the interaction with robot through intuitively imitating the user motion while expressing multimodal commands to the robot and displaying multimodal sensory feedback. An affective communication model which designed to enable high-level communication with a human through dialogue, communicates with humans by preserving emotional memories of users and topics, and it naturally engages in dialogue with humans.
In the experiments, the humanoid robots, AMI and AMIO were used to confirm the performance and effectiveness of the proposed methods. By applying the proposed approaches, we successfully demonstrated human and humanoid robot interactions and evaluated the overall performances of our wearable telepresence system and affective commnunication model.
Through this study, I examined the feasibility of the real humanoid robot which is able to interact kinematically and mentally as a partner of human. By combining the proposed wearable system and the affective model, a humanoid robot will be more human-like and friendly, thus the interaction between a humanoid robot and human will be enhanced.
최근 들어 로봇연구 분야에서 인간과 로봇의 상호작용에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 인간과 휴머노이드 로봇의 상호작용을 향상 시키기 위해 착용형 원격현실감 시스템과 감성 대화모델을 제안하고 있다. 휴머노이드 로봇은 기존의 산업용 로봇과는 달리, 인간에 대한 서비스를 근간으로 하는 인간형 로봇이다. 휴머노이드 로봇이 인간과 같은 생활환경에서 상호작용하기 위해서는 인간과 유사한 상호작용 기법이 요구된다. 더불어 최근, 유비쿼터스 환경과 웨어러블 컴퓨터와 같은 인간을 돕는 여러 장치들 또한 로봇과 인간의 상호작용을 향상시킬 수 있다.
본 연구에서는 사용자가 착용하기 용이하면서도 휴머노이드 로봇과의 상호작용이 가능한착용형 원격현실감 시스템을 제안하고, 그 프로토타입을 제작하였다. 착용형 원격현실감 시스템을 통해 사용자는 직관적이고도 편리하게 자신의 몸동작과 더불어 여러가지 명령들을 다양한 채널로 로봇에게 전달하며, 로봇에서는 음성 또는 시각정보를 통해 원격지의 상황을 사용자에게 전달할 수 있다.
감성대화 모델은 인간과 휴머노이드 로봇의 감성적 측면을 고려한 대화 기반의 상호작용 모델이다. 본 감성대화 모델은 기존 로봇 상호작용 모델과는 달리, 사용자의 감성상태를 파악하고, 이를 분석하여 사용자와의 감성적 대화를 이끌어 가는 모델이다. 제안된 모델을 통해 휴머노이드 로봇은 대화를 중심으로 한 다양한 제스춰, 얼굴 및 음성을 통한 바이모달 감정 인식 및 감정 표현을 통해 사용자와 상호작용 할 수 있다.
본 연구에서는 제안된 착용형 원격현실감 시스템의 프로토타입을 자체 개발하였으며, 감성 대화모델은 휴머노이드 로봇인 아미와 아미오의 운용 및 상호작용 기능을 위해 구현되었다. 제안된 접근법들은 성공적으로 로봇에 통합되어 인간과의 실질적인 상호작용 실험을 통해 기존보다 향상된 인간 로봇 상호작용을 보여주었으며, 실험적 평가를 통해 가능성을 검증하였고, 각 기술 별로 성능평가 하였다는 데 의미가 있다.
