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모바일및로봇

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모바일및로봇

  1. 1. 미래의 친구 로봇 김영훈 2012.2.22 1
  2. 2. 로봇의 정의• 로봇 (Robot) 정의 – 로봇이란 용어는 체코의 소설가 카렐 차페크(Carel Čapek)이 써 서 1920년에 발표한 희곡 "R.U.R"에 쓴 것이 퍼져 일반적으로 사 용되게 되었다. 체코어로 "노동"을 의미하는 robota가 어원이다. – 사람과 유사한 모습과 기능을 가진 기계 – 무엇인가 스스로 작업하는 능력을 가진 기계 2
  3. 3. 로봇의 3대 원칙• 아이작 아시모프의 로봇 행동 3원칙 1. 로봇은 인간에게 해를 끼쳐서는 안 되며, 위험에 처해 있는 인간 을 방관해서도 안 된다. 2. 로봇은 인간의 명령에 반드시 복종해야만 한다. 단, 제1법칙에 거스를 경우는 예외다. 3. 로봇은 자기 자신을 보호해야만 한다. 단, 제1법칙과 제2법칙에 거스를 경우는 예외다.• 군사 로봇의 경우 – 군사용 로봇이 공격의 기능을 갖출 경우, 첫 번째 원칙에 위배되 게 된다. – 로봇 0원칙을 추가. – 0원칙 : 로봇은 인류에게 피해를 입히면 안되며, 방관해서는 안 된다. 3
  4. 4. 로봇의 종류• 형태 – 제조공장에서 조립, 용접, 핸들링 등을 수행하는 자동화된 로봇을 산업용 로 봇 – 환경을 인식하고 스스로 판단하는 기능을 가진 로봇을 지능형 로봇‘ – 사람과 닮은 모습을 한 로봇을 안드로이드‘• 가정용 – 주로 인내심을 요하는 작업 담당 – 로봇 청소기 – 잔디 깎는 로봇 – 애완용 로봇 – 간병 로봇• 군사 및 탐사용 – 주로 위험한 환경에서의 작업 담당 – 우주탐사선 – 무인 정찰기 – 폭발물 제거 로봇 4
  5. 5. 로봇의 종류 5
  6. 6. 로봇 산업의 역사 6
  7. 7. 로봇 산업의 전망 7
  8. 8. 로봇 시장규모(2010) 8
  9. 9. 전문 서비스 로봇 9
  10. 10. 상용 로봇 10http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=nNbj2G3GmAo
  11. 11. 로봇의 관련 기술• 지능형 로봇• 사이버네틱스• 컴퓨터• 휴보• 인공지능• 인공생명• 휴머노이드 로봇(en:Humanoid robot)• 액트로이드(en:Actroid) 11
  12. 12. 지능형 로봇• 지능형 로봇(Intelligent Robots) – 외부환경을 인식(Perception) – 스스로 상황을 판단(Cognition) – 자율적으로 동작(Manipulation) – 차별화 : 상황판단 기능과 자율동작 기능• 기능 – 상황판단 기능은 환경인식 기능과 위치인식 기능 – 자율동작 기능은 조작제어 기능과 자율이동 기능 – 4가지 기능을 가능하게 하는 기술을 지능형로봇의 4대 중점 돌 파기술이라 한다. 12
  13. 13. 지능형 로봇 13
  14. 14. 지능형 로봇• 조작제어 기술 – 조작제어는 물건을 잡고, 자유롭게 핸들링하는 기술 – 로봇이 컴퓨터와 차별화되는 가장 강력한 기능 – 집안에서 노약자들을 보조해주는 실버로봇 – 예를 보면, 노약자 부축기능, 심부름 기능, 가사서비스 등 각종 서 비스가 조작제어 기술 필요 – 모든 로봇연구자들이 끊임없이 도전하는 가장 로봇다운 챌린져 형 기술 – 인간의 5손가락 모양의 스마트핸드 기술이 대표적이며, 독일의 DLR핸드 14
  15. 15. 지능형 로봇 • 조작제어 기술 15http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=1flH0kNIrrk
  16. 16. 지능형 로봇• 자율이동 기술 – 자율이동기술은 자유롭게 이동할 수 있는 기술 – 바퀴형, 4족형, 2족형 등의 이동메커니즘으로 분류 – 바퀴형의 경우 경로계획과 제어기술 – 4족형의 경우 미국의 빅독과 같은 야지를 이동하며, 밸런싱을 할 수 있는 기술이 핵심기술 – 2족형의 경우, 아시모와 휴보가 보여주는 것처럼, 인간의 보행형 태 기술 16
  17. 17. 지능형 로봇 • 자율이동 기술-바퀴형 17http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=k5Dex8LQO9o
  18. 18. 지능형 로봇 • 자율이동 기술-4족형 18http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=AGo0xsImasw
  19. 19. 지능형 로봇 • 자율이동 기술-2족형 19http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=n0LnNP5ysRs
  20. 20. 지능형 로봇 • 자율이동 기술-기타 20http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=4kFpG_xfymg
  21. 21. 지능형 로봇 • 자율이동 기술-아시모 21http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=lvruMLGiAdI
  22. 22. 지능형 로봇 • 자율이동 기술-휴보 22http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Y0P_Z6pFBNg
  23. 23. 지능형 로봇• 물체인식 기술 – 물체인식은 미리 학습을 한 지식정보를 바탕으로, 물체의 영상을 보고, 물체의 종류, 크기, 방향 위치 등 3차원적 공간정보를 실시 간으로 알아내는 기술 – 이동중 인식기능 등에 특화하여, 집안에서 특정물건을 구분 – 주인에게 배달하는 심부름 로봇 등에 적용 가능 – 컴퓨터과학분야 전체의 도전과제 – 인공지능의 비밀이 풀려야 될 정도로 매우 어려운 기술 – 미국의 ER사가 가장 앞섬 23
  24. 24. 지능형 로봇 • 물체인식 기술 24http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=AriuYTqxAMg
  25. 25. 지능형 로봇• 물체인식 기술 – http://vimeo.com/36239715 25
  26. 26. 지능형 로봇• 위치인식 기술 – 위치인식은 기계가 스스로 공간지각능력을 갖는 것 – 물체인식과 더불어 인공지능적 기술이 기반 – 물체인식과 더불어 2대 인지기술로서, 로봇의 자율이동 기능구 현에 핵심이 되는 기술 – 센서기반, 마크기반, 스테레오 비전 기반 위치인식기술 등 다양 한 접근법이 연구 – 임의의 공간에서 위치를 판별하는 기능 또한 현재로선 인공지능 이라는 지식핸들링기술의 비밀이 벗겨지지 않는 당장 실현될 것 으로 보이지 않음 – 제품형 로봇에서는 RF기반 위치센서 등이 실내 GPS역할을 하며 위치를 판별할 수 있을 것임 26
  27. 27. 지능형 로봇 • 위치인식 기술 27http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=bdL7x0PeaDE
  28. 28. 지능형 로봇• HRI(Human-Robot Interaction) 기술 – 인간과 기계의 인터페이스 기술 – 감정을 이해하는 인공감성기술 – 생체와 인터페이스 바이오 인터페이스 기술 – 제스처 인식 등을 통해 인간의 의도를 알아내는 기술 28
  29. 29. 지능형 로봇• 휴먼인식 기술 – 사람을 검출하기 위해 얼굴을 검출함 – 근거리(~2.5m), 중거리(2m ~ 5m), 원거리(4m~9m) – 휴먼이 검출되면, 추적 및 얼굴 인식 29
  30. 30. 지능형 로봇• 감정인식 기술 – 사람의 얼굴 표정을 인식 – 특징점의 위치 변화를 감지 – 무표정, 웃음, 찡그림, 놀람 등등 30
  31. 31. 지능형 로봇• 감정인식 기술-외국 – EEG(신경활동)와 감정/정서/인지 인식 기술 연구 – 독일의 Fraunhofer Institute 에서는 Glove 형태의 Multi Sensor 시스템을 개발하여 사람의 감정에 따른 피부전도도 및 심박수를 감지하여 Bluetooth 등을 통해 단말기상에서 측정 신호를 분석하 는 시스템 개발 31
  32. 32. 지능형 로봇 • 감정인식 기술-외국 – 뇌파 조정기 개발업체 이모티브(Emotiv)가 사람의 표정을 읽어 컴퓨터에 반응하는 신개념 헤드세트 “Emotiv EPOC"을 출시 32http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=fVhggGSjXVg
  33. 33. 지능형 로봇 • 감정인식 기술-외국 – 뇌파 조정기 개발업체 이모티브(Emotiv)가 사람의 표정을 읽어 컴퓨터에 반응하는 신개념 헤드세트 “Emotiv EPOC"을 출시 33http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=CcCdOjlnNUM
  34. 34. 지능형 로봇• 감정인식 기술-외국 – 미국 뉴로스카이사도 뇌파기반의 인터페이스 “MindSet” 34
  35. 35. 지능형 로봇• 제스처인식 기술 – 손을 흔드는 동작을 인식 – 부르는 동작, 한 손을 드는 동작, 양손을 드는 동작을 인식 – 고선명 공간투영 방식의 3D 디스플레이와 고정밀 핑거 공간 터 치 기술을 결합하여 공간에 투영된 3D 가상 물체를 터치하여 상 호작용 35
  36. 36. 지능형 로봇• 제스처인식 기술-외국 – 미국 Microsoft가 2009년 1월 E3에서 발표한 Kinect – 미국 MIT 대학의 Media Lab에서 2009년 2월 발표한 Sixth Sense’ 36
  37. 37. 지능형 로봇• 음성인식 기술 – 자연스러운 인간-로봇 상호작용 육체적, 정신적 또는 감성적인 상호작용을 포함 – 정신적 상호작용의 경우 로봇이 인간의 사고를 도와주고 자극할 수 있는 대화를 통한 상호 작용 기술 37
  38. 38. 지능형 로봇• 음성인식 기술 38
  39. 39. 지능형 로봇 - 기술• HRI 기술 로드맵 39
  40. 40. 지능형 로봇 - 기술• 센서 및 액츄에이터 기술 – 5대 기술을 가능하게 하는 기본적인 요소기술 – 인공눈, 초소형모터, 촉각센서, 인공피부, 마이크로 모터, 인공근 육 등 다양한 소재와 메커트로닉스적 융합기술 – MEMS기술을 기반으로한 센서기술과, 인간형 로봇을 위한 조작, 이동기술에 필요한 인공근육의 연구 40
  41. 41. 지능형 로봇 - 기술• 인공눈 – 5대 기술을 가능하게 하는 기본적인 요소기술 41
  42. 42. 지능형 로봇 - 기술• Stickybot – http://toraihu.egloos.com/m/2939204 – 도마뱀의 접착원리 이용 42
  43. 43. 지능형 로봇 - 기술 • Stickybot 43http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=odAifbpDbhs
  44. 44. 지능형 로봇 - 기술 • Stickybot : gecko’s tail-TED 44http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=d3syTrElgcg
  45. 45. 지능형 로봇 - 기술• 센서 및 액츄에이터 기술 – 5대 기술을 가능하게 하는 기본적인 요소기술 – 인공눈, 초소형모터, 촉각센서, 인공피부, 마이크로 모터, 인공근 육 등 다양한 소재와 메커트로닉스적 융합기술 – MEMS기술을 기반으로한 센서기술과, 인간형 로봇을 위한 조작, 이동기술에 필요한 인공근육의 연구 45
  46. 46. 지능형 로봇 - 기술• 센서 및 액츄에이터 기술 – 5대 기술을 가능하게 하는 기본적인 요소기술 – 인공눈, 초소형모터, 촉각센서, 인공피부, 마이크로 모터, 인공근 육 등 다양한 소재와 메커트로닉스적 융합기술 – MEMS기술을 기반으로한 센서기술과, 인간형 로봇을 위한 조작, 이동기술에 필요한 인공근육의 연구 46
  47. 47. 로봇의 관련 기술• 사이버네틱스 – 사이버네틱스 또는 인공 두뇌학은 일반적으로 생명체들, 기계들, 조직들과 또 이들의 조합들에서 조절 기능으로서 피드백을 수반 하는 통신과 제어에 대한 연구 – 정보이론: 통신의 작성과 그의 전송에 관한 통계적 이론 – 자동제어의 이론: 주로 피이드백 이론으로서, 자동제어의 기계뿐 만 아니라 , 생물체의 신경계, 감각기관 및 그 외의 기관의 자동 제어적인 활동과정을 기능적인 견지에서 연구 – 자동계산기의 이론: 자동적으로 판단하고 선택하는 논리적 과정 의 연구를 중심으로 하고 있다. 47
  48. 48. 로봇의 관련 기술• 인공지능 – 철학적으로 인간이나 지성을 갖춘 존재, 혹은 시스템에 의해 만 들어진 지능, 즉 인공적인 지능을 뜻한다. – 일반적으로 범용 컴퓨터에 적용한다고 가정한다. – 그와 같은 지능을 만들 수 있는 방법론이나 실현 가능성 등을 연 구하는 과학 분야를 지칭 48
  49. 49. 로봇의 관련 기술• 휴머노이드 로봇(Humanoid robot) – 인간의 형태를 모습으로 한 로봇 – 형태뿐 아니라, 인간과 같은 인식기능, 운동기능을 구현 – 로봇기술의 총체적 발전이 궁극을 이루어야 하기 때문에 가장 고난도의 지 능형 로봇• 개발된 로봇 – 와봇-1 1971년 – 와봇-2 1984년 – P2는 1997년 일본 혼다사가 세계최초로 계단을 오르내리는 이족보행로봇이 다. – 센토는 1999년 대한민국 KAIST에서 개발된 로봇이다. – 아시모는 2000년 일본 혼다사가 시속 6km의 보행과 주행이 가능한 로봇이 다. – 아미 2001년 – 휴보(Hubo)는 2004년 대한민국 KAIST에서 개발된 로봇이다. – 알버트 휴보 2005년 대한민국 KAIST에서 휴보를 진화시킨 로봇이다. – 휴보2(Hubo2)는 2009년 대한민국 KAIST에서 대한민국 최초로 뛸수있는 로 봇이다.(시속3.6km) 49
  50. 50. 로봇의 관련 기술• 개발된 로봇 – 와봇-1 와봇-2 P2 50
  51. 51. 로봇의 관련 기술• 개발된 로봇 – 센토 아미 51
  52. 52. 로봇 현재• 클라우드 로봇 52
  53. 53. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 53
  54. 54. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 – Android Open Accessory API – Object Recognition 54
  55. 55. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 – Voice recognition – Optical character recognition – Language translation – Text to speech 55
  56. 56. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 – The cloud enables smarter robots. – Off the shelf hardware means affordable robots – Lower the barrier to entry for robotics – Scalable CPU, memory, and storage 56
  57. 57. 로봇 현재 57http://youtu.be/FohKefcJjuU
  58. 58. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 –ROS – http://www.ros.org 58
  59. 59. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 – PR2 59
  60. 60. 로봇 현재• 구글의 클라우드 로봇 – PR2 60
  61. 61. 로봇 현재• 구글의 PR2 - ROS – 클라우드 로봇 – http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v= FohKefcJjuU – http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v= FxXBUp-4800 61
  62. 62. 로봇 현재 • 구글의 클라우드 로봇 62http://youtu.be/c3Cq0sy4TBs
  63. 63. 로봇 현재 • 구글의 클라우드 로봇 63http://youtu.be/HMx1xW2E4Gg
  64. 64. 로봇 현재 • 구글의 클라우드 로봇 64http://youtu.be/RIYRQC2iBp0
  65. 65. 로봇의 강의 65http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Sl9O3GlxT7k
  66. 66. 66http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=RgjKwg_aR0o

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