For a service robot, touch is one of the major interaction components. However, because many robot designs and touch sensor arrangements are designed by a company, actual user interactions do not match the implemented sensors in the robot. So it is necessary to investigate practical human touch patterns without advanced user knowledge of the robot’s touch sensor. This study seeks to measure the influence of robot’s protrusions on human’s touch interactions with an egg-shaped robot. And we suggest small module of 9 points capacitor sensor. Based on the results, we made new displacement of touch sensors to actual egg-shaped service robot and demonstrated touch recognition increasement.
서비스 로봇은 새롭게 대두되고 있는 실질적 로봇의 응용 분야이다. 서비스 로봇은 연구실의 갇힌 제약에서 벗어나 실제 사용자들에게 여러 모습과 기능으로 다가서고 있다. 서비스 로봇은 일반인이 일반적인 생활환경에서 이용되는 것이므로 로봇 자체의 기능적 수행 성취 뿐 아니라 로봇과 사람의 상호작용, 정서적 친밀감 또한 매우 중요하다. 그 중 제일 대표적인 상호작용 기능으로 접촉 상호작용이 있다. 접촉 상호작용은 HRI에서 매우 중요한 분야이나 실질적으로 서비스 로봇에 적합한 접촉 상호작용 연구는 많이 않은 형편이다. 현재 적용 되어 있는 로봇들에서도 그 배치와 역할이 디자이너의 주관적 판단으로 이루어지며 디자이너의 예상과 실제 사용자의 접촉 패턴의 차이로 접촉 상호작용 기능이 실질적으로 쓰여지지 못하고 있다. 이 연구는 이러한 문제를 해결하고자 서비스 로봇의 터치 센서 배치를 사용자의 행동 패턴에 적합하게 배치하여 센서의 낭비를 줄이면서 높은 인식률을 가져 상호작용이 원활하게 일어나는 것을 목적으로 한다.
본 논문은 서비스 로봇의 접촉 상호작용 인식 향상을 위한 목적에서 로봇의 외형 디자인을 변수로 접촉 상호작용을 예측하는 방식을 제시하였다. 우선 타겟 로봇을 서비스 로봇의 외형적 특징을 통하여 계란형 로봇이라는 분류로 정의하고 그 분류 내에서 로봇들을 얼굴과 둥근 몸체, 돌출물이라는 세 가지 외형 요소의 합으로 구분하였다. 세부적으로 로봇의 크기는 desk-top으로 제한하였으며 거리는 손이 닿는 범위로 한정하였다. 그 후 사람의 무의식 적이고 자연스러운 접촉 성향을 조사하기 위해 기본형에 대한 접촉 빈도와 패턴을 분석하고 돌출물에 대한 영향을 조사하였다. 돌출물은 분산과 집중이라는 가설로 경사에 따라 두 가지로 제작하였는데 이를 색상, 형태, 재질 등의 다양한 변수를 가지는 다른 일반적인 돌출물과 비교하기 위해 의미 분별 척도법을 사용하여 돌출물에 대한 수 많은 감각적이고 추상적인 요인들을 소수의 요인으로 압축하여 정량적으로 돌출물 간의 유사성을 비교하였다. 또한 서비스 로봇에 적합한 터치 센서와 그 모듈을 소개하고 이를 더 실제 소형 서비스 롭소에서 더 효과적으로 사용하기 위하여 소수의 점으로 모듈화 시켜 목적과 필요에 맞게 적용하는 것을 제시하였고 이 축소된 센서들을 실제 로봇에 배치하였을 때 그 결과를 측정하였다. 실제 로봇은 타겟 로봇의 범위 안에 있는 로봇이었으며 돌출물의 형태 분석과 위치로 상호작용을 예상하였다. 그 결과 동일 센서 수만을 가지고도 매우 높은 인식률의 향상을 보였고 추가 적인 센서의 보충으로 흡족한 수준의 터치 인식 성공률을 나타냈다. 이를 통해 돌출물의 합으로 터치 경향을 분석하는 가설의 효용성을 입증하였다.
