According to the importance of emotion which takes part in social interactions, methods of expressing robot's emotion has been studied, mostly focused on facial expressions. However in human emotion recognitions, biological signals were effectively applied in use. To this end, the main aim of this study is to clarify the utility of biological signals as a way to express robot's emotion. For this, robot's idle feedback was defined and biological signal was applied to find out the effectiveness of expressing emotion.
For the experiment using robot's facial expressions and biological signals(heartbeat, respiration) for emotion distinction, the facial LED interface was developed. Facial expressions were designed and biological signals were set up to apply to the interface for expressing emotions. The results from two sets of experiment demonstrate that biological signal is closely connected to arousal level and intensity of emotion. It also can be a distinctive element for emotion expression which is deficient only with facial expression.
This paper clarified the utility of biological signals for expressing robot's emotion and defined the emotion space from the result to make a contribution to robot interaction design.
사회적 상호작용에서의 감정의 중요성에 따른 로봇의 감정 표현에 관한 연구는 주로 표정을 중심으로 이루어져왔다. 그러나 지금까지의 인간의 감정 인식에 관한 연구에서는 생체신호가 효과적으로 적용되어왔다. 본 연구는 인간-로봇 인터랙션의 효과적인 의인화를 위해 로봇의 감정 표현 수단으로써의 생체신호의 유용성을 밝히는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 로봇의 상태표현 피드백에 대한 정의를 하고 그 형태로 생체신호를 적용하여 감정 표현의 효과를 알아내었다.
로봇의 표정과 생체신호(심장박동, 호흡)를 사용한 감정상태 구별 실험을 위해 얼굴 LED 인터페이스를 개발하여 감정에 따른 로봇의 표정을 디자인하고 생체신호를 설정하였다. 2차에 걸친 실험 결과에 따르면 생체신호는 감정의 각성 수준 및 감정의 강도와 밀접한 관계를 가지며 표정만으로는 부족했던 로봇의 감정 표현에 중요한 요소가 될 수 있음이 검증되었다. 또한 로봇 행동의 각성 수준도 로봇의 감정 표현 및 감정의 강도와 관련됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여, 상태표현 피드백을 기존의 로봇에 적용시켜 보고 이에 적절한 인터페이스를 제안하였다. 이에 더해, 감정 표현 수단으로써 생체신호의 유용성을 검증하고 이에 대한 감정공간을 정의함으로써 로봇 인터랙션 디자인 연구에 기여하고자 하였다.
