This study aimed to explore the characteristics and dimensions of of systematic functional gestures employed by pre-service Earth science teachers during instructional sessions. Data were collected from eight students enrolled in a university’s Department of Earth Science Education. The data included lesson plans, activity sheets, and recordings of one class session from participants. The analysis, conducted using the systemic functional multimodal discourse analysis framework, categorized gestures into scientific and social functional dimensions. Further subdivision identified meta gestures, analytical gestures, and interrelated gestures. Additionally, pre-service teachers used gestures to explain scientific concepts, concretely represent ideas and facilitate communication during instruction. This study emphasizes the nonverbal strategies used by pre-service Earth science teachers, highlighting the importance of noverbal communication in teachers’ professional development and the need for its integration into education. It also establishes a systematic conceptual framework for understanding gestures in the instructional context.

본 논문에서는 가상공간에서 이루어진 체감형 게임과 상호작용하는 동작 인터페이스를 설계하기 위한 가이드라인 소개한다. 동작은 가상공간에서 가장 자연스럽고 유연한 인터페이스로 여겨지고 있다. 우선, 본 논문은 여러 참고문헌으로부터 동작의 정의, 기능, 분류에 대해 소개한다. 동작 인터페이스는 동작을 기존의 입력장치를 대체하는 것으로, 동작인식 기술 정도에 따라 충돌(Collision), 추적(Tracking), 인식(Recognition) 등으로 구분될 수 있다. 마지막으로, 체감형 동작 인터페이스를 설계하기 위한 시스템, 환경, 동작, 게임 사용자에 대한 가정을 제안하고, 이를 이용하여 개발된 체감형 줄넘기 게임 ‘신나게 폴짝’을 소개한다.

This work presents a design and control method for a flexible robot arm operated by a wire drive that follows human gestures. When moving the robot arm to a desired position, the necessary wire moving length is calculated and the motors are rotated accordingly to the length. A robotic arm is composed of a total of two module-formed mechanism similar to real human motion. Two wires are used as a closed loop in one module, and universal joints are attached to each disk to create up, down, left, and right movements. In order to control the motor, the anti-windup PID was applied to limit the sudden change usually caused by accumulated error in the integral control term. In addition, master/ slave communication protocol and operation program for linking 6 motors to MYO sensor and IMU sensor output were developed at the same time. This makes it possible to receive the image information of the camera attached to the robot arm and simultaneously send the control command to the robot at high speed.

This study deals with the design of a spring backboned soft arm, which will be employed for generation of human gesture as an effective means of Human‐Robot interaction. The special features of the proposed mechanism are the light weight and the flexibility of the whole mechanism by using a spring backbone. Thus, even in the case of collision with human, this device is able to absorb the impact structurally. The kinematics and the design for the soft arm are introduced. The performance of this mechanism was shown through experiment emulating several human gestures expressing human emotion and some service contents. Finally, this soft arm was implemented as the wing mechanism of a penguin robot.

최근 게임 시장에서 한층 강화된 몰입감을 부여하는 증강현실 기술 기반의 3D 게임들이 등장하고 있다. 본 논문에서는 사용자의 손동작을 인식하여 게임 응용프로그램과 상호작용하는 증강현실 게임의 구현 기법을 제시한다. 웹캠을 통해 입력되는 영상 프레임에서 특징점들을 추출한다. 추출된 특징점들의 움직임을 통해 추적 대상의 움직임을 분석하여 사용자의 의도된 행위를 인식한다. 손동작 추적으로부터의 움직임의 궤적의 형태와 메뉴나 가상객체 위치 관계로부터 사용자의 의도된 움직임을 신뢰성있게 판단하는 기법을 제시한다. 제시한 방법의 우수성 입증을 위해 두 개의 증강현실 응용 시스템을 구현하고 인식의 정확도를 실험하였다. 응용으로 사람의 움직임을 감지해 동작하는 뮤직플레이어와 사용자가 위치한 현실공간에 대응되는 가상공간 내에서 가상농구게임을 개발하였다. 뮤직플레이어에서는 사용자가 손동작으로 다양한 메뉴를 선택할 수 있다. 가상농구게임에서는 가상의 공이 가상공간에 추가되고 이를 사용자가 물리공갈에서 직접 손을 움직여서 가상의 공과 상호작용한다. 사용자의 움직임 인식에 대하여 정상적인 움직임의 사용자에 대해서 평균 94%의 정확도를 보였으며 급격한 움직임의 사용자에 대해서는 약 84%의 정확도를 보였다.