Recently, education game contents with advanced mobile and Web technology have been widely researched. However, considering of interaction involved for children, it is necessary user friendly interfaces and interesting interactions. In addition, it is important to design to encourage the user’s learning motivation as a way to the effect of educational game contents. Therefore, in this study, we designed and implemented the educational game contents system using inter-working between KINECT camera, PC, and android platform based humanoid robot. The designed system consisted of KINECT system for capturing hand gestures, game contents system for playing games, and android humanoid robot system for interacting with users. This system can lead to interests and willingness of users through handy interaction such as hand gestures and interesting quiz game contents. To improve effectiveness and userability, we plant to advance designed educational game contents system that can be operated on a smart TV system including a built-in camera as a further study.

과거 실제 공간에서 발생되는 결과를 가상공간에서 입력 받아 수행되는 게임 시스템이 개발 되었다. 개발된 시스템에 스마트 디바이스를 결합한 새로운 게임 시스템을 개발 하였다. 가상공간에서 벌어지는 다양한 내용들이 실제 공간에서 로봇 구동과 조화 되는 시스템이 개발 되면 게임의 흥미는 매우 높을 것으로 기대 한다. 제안 시스템은 가상공간의 유닛들과 스마트 디바이스 결합 로봇의 조화 구성을 하였다. 해당 로봇은 실제 공간에서 구동되고, 가상현실에서는 그래픽 유닛이 구동 된다. 그리고 가상현실과 실제가 결합하여 새로운 결과를 유추 한다. 본 논문에서는 스마트 디바이스를 결합해 가상공간의 내용이 실제 공간에 구현되는 전체 시스템을 소개 한다. 본 논문에서 소개하는 내용은 가상공간의 유닛들이 실제 로봇으로 구현하는 하드웨어 시스템과 가상공간에서 구현되는 내용을 로봇과 통신하는 소프트웨어 시스템이다. 본 논문에서 중요 요점은 제안하는 서버 시스템과 클라이언트 시스템 그리고 스마트 디바이스와 결합한 로봇 MCU를 참조 한다면 가상공간과 실제 공간이 결합 되는 다양한 게임을 만들 수 있다고 판단 한다

최근 국내에서는 로봇에 대한 일반인들의 관심이 높아지고 있다. 로봇은 사람과 유사한 모습과 기능을 가진 기계, 또는 무엇인가 스스로 작업하는 능력을 가진 기계를 말한다. 본 논문에서는 지능형 휴머노이드 로봇을 이용한 보드게임을 설계 개발 하고자 한다. 제안하는 주사위 게임은 휴머노이드 로봇에서 주사위를 던지는 모션을 마이컴 임베디드 시스템에서 랜덤한 동작으로 제어하는 프로그램을 작성 하여 실행 시켜 보았다. 주사위 게임의 모션은 왼쪽던지기, 오른쪽던지기, 정면던지기 동작으로 구성한다. 이를 통하여 로봇 게임을 통한 유아 및 노인들의 인지 훈련에 도움을 주고자 한다.

현재 실제 공간에서 발생되는 결과를 가상공간에서 입력 받아 수행되는 게임 시스템이 개발 되었다. 가상공간에서 벌어지는 다양한 내용들이 실제 공간에서 구현되는 시스템이 개발 되면 게임의 흥미는 매우 높을 것으로 기대 한다. 우리는 가상공간의 유닛들을 그대로 로봇으로 구성 하였고, 해당 로봇이 실제 공간에서 구동되고 그 결과가 가상 화면에서 구현되는 시스템을 개발 하였다. 본 논문에서는 가상공간의 내용이 실제 공간에 구현되는 전체 시스템을 소개한다. 본 논문에서 소개하는 내용은 가상공간의 유닛들의 실제 로봇으로 구현하는 하드웨어 시스템과 가상공간에서 구현되는 내용을 로봇과 통신하는 서버와 클라이언트 시스템이다. 본 논문에서 중요 요점으로 제안하는 서버 시스템과 클라이언트 시스템 그리고 로봇 MCU를 참조 한다면 가상공간과 실제 공간이 결합 되는 다양한 게임을 만들 수 있다고 판단 한다

본 논문은 서버기반의 다양한 게임 프로그램과 연동시킬 수 있는 물리적 환경의 엔터테인먼트 로봇을 설계하고 제작하는 과정을 소개한다. 본 연구에서 개발된 6족 로봇은 PC 프로그램에서의 통신과 인식기능을 통해 하드웨어를 원격 제어하는 능력과 주변환경을 감지하여 자율적으로 보행하고 자극에 반응하며 다양하고 재미있는 상호 작용을 보여주는 기능을 갖는다. 6족 지능형 이동 로봇은 다양한 보행 및 회전, 이동 속도 조절 등의 이동 능력과 다양한 센서를 이용한 장애물 회피, 위험 상황 인식, 경사보행, 장애물 영역의 인식 및 추적 등의 기능을 갖는다. 로봇의 안정된 보행을 위한 모터의 제어방법, 센서 및 영상인식을 통한 로봇의 환경인식, 그에 따른 로봇의 지능적이고 능동적인 대응, 감지된 환경정보를 신속하게 무선통신을 통해 필요한 서버의 제어 명령자에게 전송하는 방법 등을 구현하였다. 한 다리에 3 자유도를 가진 18관절 6족 로봇으로 구현되어 비평탄 지형에서도 안정된 보행구현은 물론 다양하고 부드러운 동작을 취할 수 있으며 강력한 구동 능력을 위해 디지털 슈퍼토크 서보모터를 사용하였고, 위험 상황 인식을 위해 3축 가속도 센서, PIR(초전)센서, 불꽃센서, 연기센서, 적외선, 초음파 거리감지 센서, 조도센서, 터치센서, 온도/습도 센서, 음성인식 센서와 카메라를 통한 영상인식 등을 센서 융합에 의해 구현함으로써 상황인식의 정확도를 높이고 PC 또는 물리적 환경에서의 게임 진행시 위험을 조기에 예측하여 명령자에게 전달하는 에이전트 역할을 수행하도록 설계되었다.

가상현실은 컴퓨터 시스템을 통해 사용자에게 가상의 세계를 경험 할 수 있도록 사용자의 인지시각 및 감성을 자극하는 것이다. 가상현실의 몰입을 위해 HMD를 비롯한 다양한 디바이스를 이용한 사용자의 행동 및 감각정보 획득과 자극이 필요하다. 가상현실에서 동작하는 물체가 실제 오브젝트와 연동하여 동작한다면 가상현실에 대한 몰입감은 증가될 것이다. 본 논문은 가상현실에서 스마트 로봇을 이용하여 현실의 전장과 동기화시킨 실제 환경을 조성하고 이를 기반으로 한 로봇 컨트롤 시뮬레이션 게임을 제작하였다. 로봇의 위치확인 및 보정을 위해 광학식별장치(OID: Optical Identification Device)를 이용한 광학 코드를 사용한다. OID기반의 매트 위의 이동에 대한 감지는 템플릿 기반의 광학 코드 인식기법과 칼만 필터를 이용한 위치 측정 보정을 통하여 이루어진다. 게임을 개발을 통해 가상현실상의 사용자 컨트롤을 기반으로 현실의 오프젝트의 동작 제어에 관한 유효성을 확인한다.

Recently, development of robot technology has been actively investigated that industrial robots are used in various other fields. However, the interface of the industrial robot is limited to the planned and manipulated path according to the target point and reaching time of the robot arm. Thus, it is not easy to create or change the various paths of the robot arm in other applications, and it is not easy to control the robot so that the robot arm passes the specific point precisely at the desired time during the course of the path. In order to overcome these limitations, this paper proposes a new-media content management platform that can manipulate 6 DOF industrial robot arm using 3D game engine. In this platform, the user can directly generate the motion of the robot arm in the UI based on the 3D game engine, and can drive the robot in real time with the generated motion. The proposed platform was verified using 3D game engine Unity3D and KUKA KR-120 robot.

체감형 게임에서는 사용자의 몸 자체가 인터페이스로써 컨트롤러의 기능을 가지며 사용자는 자신의 행동의 결과를 체화된(embodied) 경험으로써 피드백 받는다. 이는 관객이 적극적으로 참여하는 상호작용 미디어 아트 설치미술의 경우와 같다. 컴퓨터 게임의 대부분을 차지하는 비디오 게임과는 차별적으로 실물의 움직임으로 피드백 되는 게임이 고려될 수 있으며 그 기초는 로보틱 아트에서 찾을 수 있다. 본 논문은 게임과 상호작용 미디어 아트의 접점을 체감형 게임으로 전제하여 하나의 상호작용 로봇 설치물 사례를 제시하고 실험하며 분석한다. 본 설치물은 관객의 위치나 움직임에 의하여 운동하고, 로봇의 운동에 따라 현의 유효길이가 조절됨으로써 소리에 변화를 주는 하나의 학기이다. 로봇은 다중 셀 거리 센서를 이용하여 관객을 추적하고 관객은 일정한 거리를 두고 악기와 상호작용하므로 악기와 관객 간에는 관계적 긴장이 자리할 공연적 내러티브 공간이 형성된다. 본 논문에서는 이러한 상호작용 로봇 설치미술이 상호작용에 기초한 엔터테인먼트적 요소를 지닌 체감형 게임의 원형으로 제시될 수 있음을 몇 가지 사례를 들어 토론한다.