Large workspace and strong grasping force are required when a robot manipulates big and/or heavy objects. In that situation, bimanual manipulation is more useful than unimanual manipulation. However, the control of both hands to manipulate an object requires a more complex model compared to unimanual manipulation. Learning by human demonstration is a useful technique for a robot to learn a model. In this paper, we propose an imitation learning method of bimanual object manipulation by human demonstrations. For robust imitation of bimanual object manipulation, movement trajectories of two hands are encoded as a movement trajectory of the object and a force trajectory to grasp the object. The movement trajectory of the object is modeled by using the framework of dynamic movement primitives, which represent demonstrated movements with a set of goal-directed dynamic equations. The force trajectory to grasp an object is also modeled as a dynamic equation with an adjustable force term. These equations have an adjustable force term, where locally weighted regression and multiple linear regression methods are employed, to imitate complex non-linear movements of human demonstrations. In order to show the effectiveness our proposed method, a movement skill of pick-and-place in simulation environment is shown.

콘솔 게임에서 조작도구는 사용자와 콘텐츠를 연결하는 중요한 매개체의 역할을 담당하고 있으며, 조작도구가 기술적으로 발전하고 산업적으로 그 수요가 확대되면서 게임 콘텐츠의 변화를 야기하고 있다. 본 연구는 은유와 환유를 통해 조작방식의 구조주의적 차별점과 궁극적으로 그것이 게임 콘텐츠에 미치는 영향을 살펴보고자 한다. 향후 콘솔 게임 조작도구의 다양화라는 전망 속에서 게임 플랫폼과 콘텐츠의 상관관계 연구는 의의를 가질 수 있을 것으로 본다.

이 연구는 게임 안의 상황을 통제하는 조작 방법 중 실생활에서의 행위 경험과 유사한 조작도구를 사용하는 것이 몰입을 더욱 증가시킬 것이라는 가설을 세우고, 범용 조작도구와 전용 조작도구의 비교 실험을 통해 결과를 밝히고자 하였다. 이에 따라 게임 조작행위와 몰입간의 관계를 파악하여 연구의 과정을 도출하고 가설을 증명하였다. 연구결과 대부분의 플레이어들은 점수 결과에 상관없이 전용 조작도구를 사용하였을 때, 게임에 빠져들어 있었음을 느꼈고 만족도가 높았으며, 전용 조작도구의 사용이 몰입의 증가에 전체적으로 긍정적인 영향을 미쳤다. 대부분의 플레이어들이 도전, 주의집중, 즐거움, 현전 측면에서 전용조작도구가 훨씬 우세하다는 응답 결과를 나타냈고, 조작도구의 숙련과 통제는 두 조작도구가 비슷한 수준에서 선호되고 있는데, 전용 조작도구에서 실험 초반 호기심과 도전감을 강하게 나타냈다. 게임의 조작행위를 통해 몰입을 증가시키기 위해서는 현전감이 높고, 익숙해지기 쉬운 조작법과 정확한 조작이 가능한 조작 도구의 활용이 필요하며 이는 게임의 재미와 몰입을 더욱 증가시킨다는 결론에 이른다.

In the high precision robot systems, the most popular tasks may be handling of micro-scale objects on a surface such as a micromanipulation robot system. In handling of micro-scale objects, the stiction effect becomes a fundamental issue since the micro-contact mechanics dominates the micromanipulation robot system. In the paper, a theoretical non-stick condition derived from the micro-contact mechanics is carried out for the propose of micro-scale object manipulation. To verify the non-stick condition, a micro-manipulation robot system equipped with a high precision stage system and a microscope system is developed. Experimental results show that the proposed non-stick condition guarantees successful micro-scale object manipulation.

본 연구는 한국형 기본운동기술 평가 시스템을 개발하기 위한 첫 단계로 물체조작운동의 평가 내용을 개발하고 이에 대한 타당성과 신뢰성을 검증하는 것이다. 먼저 TGMD-2(Ulrich, 2000)와 선행 연구의 발달 단계(Seefeldt 등, 1982; Roberton 등, 1984)를 토대로 평가 내용을 구성한 후, 여섯 명으로 구성된 운동학습 및 발달 분야 전문가 회의를 통하여 내용타당도를 확인하여 수정 보완하였다. 수정된 평가 내용은 TGMD-2와의 공인타당도 검증과 기술 수준(상, 중, 하)에 따른 수행 점수의 평균차이검증을 통해 타당도를 확인하였으며, 세 명의 평가자 점수의 일치도를 산출하여 신뢰도를 검증하였다. 이러한 과정을 위하여 초등학생 1학년에서 6학년까지 남녀 아동 총 240명의 여섯 가지 동작(던지기, 받기, 차기, 치기, 드리블, 굴리기) 수행 장면을 촬영하고 이 영상을 편집하여 분석에 사용하였다. 본 연구의 평가 내용에 따른 점수와 TGMD-2 점수간의 상관계수가 .599(2차 평가표)에서 .821(최종 평가표)로 높아지고, 여섯 가지 동작 모두 기술 수준에 따라 수행 점수의 평균 차이가 유의미하게 나타나, 평가 내용의 구성이 취학 후 아동의 물체조작운동기술 수준을 평가하는 데 타당하다는 것을 알 수 있었다. 반면에 세 명의 평가자간 신뢰도 값이 69.46%(2차 평가표)에서 85.91%(최종 평가표)로 높아졌으며, 여섯 가지 동작 모두 85% 내외의 높은 일치도를 보여 평가 내용의 신뢰도가 확보되었음을 알 수 있었다. 이러한 과정에 의해서 최종적으로 구성된 물체조작운동기술의 평가 내용은 현재 진행 중인 한국 아동의 기본운동기술 평가 시스템을 구축하는데 중요한 콘텐츠로 활용될 것이다.

게임에서 '점프' 조작은 2D 게임에서 많이 볼 수 있는 조작방법 중 하나이며, 또한 3D 게임 에서도 '점프' 조작은 프로그래밍 기술의 발전에 따라 꾸준히 개발되고 있는 중요한 기술이다. 본 연구는 국내 게임시장에서 높은 점유율을 가진 온라인게임에서, 3D MMORPG 게임에서의 조작 인터페이스 중 '점프'를 주제 삼아 점프가 존재하는 게임을 선별하여, 분석과 함께 문제점을 살펴보고 실험과 분석에서 나온 결과를 토대로, 현 국내 게임개발자들에게 게임개발 중 중요하게 생각될 수 있는 기획요소들을 제안하는 바이다.