조 영 조 지능형로봇연구단장

1

조 영 조

지능형로봇연구단장

2004. 10. 23

URC 개념의 네트워크기반 로봇 기술개발 현황

2지능형로봇연구단지능형로봇연구단

차세대 성장동력 산업

디지털 TV

디스플레이

지능형 로봇

미래형 자동차

차세대 반도체

지능형 홈 네트워크

차세대 이동 통신

디지털 컨텐츠

차세대 Battery

New Bio Medicine

（ MOCIE 、 MIC 、 MOST ）

Top 10

• 시장 규모• 정책적 중요성 • 산업 추이• 경쟁력

Korean Presidential Office & Korean Gov’t 국민소득 2 만불 달성의 견인차


정보통신부 IT 839 전략

8 대 신규 서비스8 대 신규 서비스

WiBro( 휴대인터넷 ) DMB( 위성 / 지상파 ) 홈네트워크 서비스 텔레매틱스 서비스 RFID 활용 서비스 W-CDMA 서비스 DTV 방송서비스 인터넷 전화 (VoIP)

3 대 인프라3 대 인프라

광대역 통합망 (BcN) u- 센서 네트워크 (USN) 차세대 인터넷 주소체계 (IPv6)

9 대 신성장동력9 대 신성장동력

이동통신기기 디지털 TV 홈네트워크 기기 IT SoC 차세대 PC 임베디드 S/W 디지털 콘텐츠 텔레매틱스 기기 지능형 로봇


Robot 이란 ?

Robot Institute of America (RIA) 1979A robot is a re-programmable multi-functional manipulator designed to move material, parts, tools, or specialized devices through variable programmed motions for the performance of a variety of tasks.

Webster 1993An automatic device that performs functions normally ascribed to humans or a machine in the form of a human.


로봇의 구성요소

SensorsSensors ActuatorsActuatorsController(Computer)Controller(Computer)

Mechanism (joints, links, wheels)Mechanism (joints, links, wheels)

시각 ( 카메라 ) 청각 ( 마이크 ) 촉각 ( 인장력센서 , 마그넷스위치 ) 거리각 ( 초음파 , 적외선 , 레이저 센서 )

Kinematic ControlCompliant ControlDynamic Control 패턴인식 ( 물체 , 사람 등 ) 음성인식 및 합성 인공지능 ( 행위기반제어 , 학습 , 추론 , 동작계획 등 ) 자기위치추정 및 주행 제어

전기모터 감속기 압전장치 형상기억합금 인공근육 배터리 / 스피커

환경환경


로봇 산업의 진화

산업용 로봇산업용 로봇

산업용 로봇시장 성장

산업용 로봇시장 성숙

지능형 서비스로봇 시장의 형성

자동차나 전자산업 등 노동집약적 산업의 발달→ 로봇의 생산현장 투입

산업용 로봇 시장의 정체→ 새로운 분야의 로봇연구 진전

생활환경 변화 , 고령화사회 진전 ,

IT 기술 발전→ 신규 서비스 로봇 시장 확대 가능성

1980 년대 1990 년대 2000 년 이후

응용 전환기응용 전환기 서비스 로봇서비스 로봇

Network


지능형 서비스 로봇의 시장규모 전망

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

1995 년 2000 년 2010 년 2025 년

생활 분야

의료 . 복지분야

공공 분야바이오산업

제조업

8 조 엔

3 조 엔

( 단위 : 조엔 )

6,600 억 엔

( 출처 : 일본 로보트 공업회 ; 일본 총무성 자료 – Network robot 의 실현을 향해서 )


지능형 서비스 로봇의 시장규모 전망

( 출처 : 일본 로보트 공업회 ; 일본 총무성 자료 – Network robot 의 실현을 향해서 )

전형적 계산방식에 의한로봇 판매 시장

3.5 조엔


3.5 조엔


3.5 조엔


3.5 조엔

네트워크와의 융합에 의한새로운 로보틱 appliance 로

인식되는 기기시장4.3 조엔

네트워크와의 융합에 의한새로운 로보틱 appliance 로

인식되는 기기시장4.3 조엔

다양한 사회분야에서실현되어지는

Application 서비스 시장12.0 조엔

다양한 사회분야에서실현되어지는

Application 서비스 시장12.0 조엔

네트워크 활용

3.53.5 조엔 조엔

19.819.8 조엔 조엔

네트워크 활용에 의해 5.7 배의 시장규모

확대 예상

Network Network 로봇에 의한 시장 창출 효과 로봇에 의한 시장 창출 효과 - 2013- 2013 년년 예측 예측


국내외 지능형 서비스 로봇 개발 동향

SDR-3X (’00)ASIMO(‘01)

History Strategy

AIBO (‘99)

2010 년 Home Service Robot 개발예정

: Humanoid Robot 의 세계 표준 지향

Human Interaction 을 강조한 Personal Robot 개발

Entertainment Robot 추구 : 기계적 효율보다는 Entertainment 강조

한국한국

미국미국

일본일본

Wakamaru (’03)

ROOMBA (’02)청소로봇

PatrolBot(’02) Co-Worker(‘99) MIT Cog 기능 중심의 로봇 개발 : 보안 , 청소 Mobile Robot 의 Base Platform

사업 Element Technology Provider 모션 제어보다는 인공지능과 Human

Friendly Interface 기술 개발에 주력

Pegasus(’02)( 교육용 로봇 )

ICAP (’’03)( 경비용 로봇 )

Hanuri (’02)( 청소 로봇 )

아이마로 (’01)( 가정용 로봇 )

지능형 로봇 개발 및 시장형성의 초기 단계 단일 기능의 청소형 로봇 출시 단순 기능 중심의 로봇 개발 : Mechatronics 기술을 응용한 서비스 , Toy 등 Mobile Robot 의 Base Platform 사업 : 기업 및 연구자 대상 Mobile Robot 판매


지능형 서비스 로봇 산업의 환경 변화

1. IT 기반 환경의 발전 : Ubiquitous Network 사회의 도래

[ 네트워크 기술의 Mega Trend] 인간과 환경의 연결고리는 네트워크 기술

- 음성 / 생체인식 등이 가능한 지능형 단말기 개발

- 단말기 간 , 단말기와 환경 간 네트워크로 연결

세계적인 기업들은 각자 고유한 인간 중심의 네트워크 체계를 구상하고 있음

- IBM : Pervasive Computing ㆍ 기기 연결을 통한 차세대 웹 환경 구축

- Intel : Proactive Computing ㆍ 사용자 니즈 예상 , 스스로 동작하는 컴퓨팅

- SONY : Ubiquitous Value Network ㆍ 다양한 컨텐츠와 하드웨어와의 결합

네트웍 을 통한 정보 교환

정보처리기술의 발전

통신니즈 증대무선化

인간 중 인간 중심심化化

“ “UbiquitousUbiquitousNetworkNetwork””



• Digital Convergence 및 Networking, 서비스는 ‘ Anytime, Anywhere’ 인공 지능형 Agent Service 로 진화 예상

2. 전자산업의 흐름에 기초한 차세대 성장동력의 모색

Digital Convergence Ubiquitous Network

[~2000년대] [2001~05년대] [2006~10년대]

- Solution과 인공지능의 결합센싱 기술 확대

- 무선 Broadband기술 확대- Agent Robot 및

Bionic Home 등장

- 단순 가전시장 성숙 및개인용 기기 시장 팽창(TV, PC, 생활 가전 등)

- Broadband 도래- HN은 단순 Home Auto. 위주

산

업

적

측

면

- 복합기능 및 기능간 Network화방송, 통신, IT 의 융합

- Broadband 성숙- 홈 네트워킹등의 신규 Biz. 등장,

시장형성의 토대 마련

- 생활과 소비 기준이우리또는 전체

- 획일화된 서비스(단방향)

- 서비스의 시공간 제약

- 개인별차별화된 양방향 서비스PVR, On-Demand 서비스 등

- 서비스의 시공간 제약 감소컨텐츠, Home Control

- 인공지능형 서비스능동적 소비자 욕구파악및 서비스 연계

소

비

자

측

면

개별기능 위주 기능의 Networking화 Agent Service화



백색가전백색가전 정보기기정보기기 IT 기반 지능형 서비스 로봇 IT 기반 지능형 서비스 로봇

- 더 이상 노동의 대체를 위한 기기로 머무르지 않음

- 기능 + 지속 가능한 재미 + 개인화 (Personalization)

- 인간과 로봇 사이의 Interaction, 감성교감 , Mobility

- 기능 수행만을 위한 기기가 아니기 때문에 오히려 가격에 민감

- 기능 ( 지식노동의 자동화 )

+ 재미

- 인간과 인간 사이의 Interaction 을 보조

- 없어서는 안된다는 생각 으로 가격민감도 낮은 편

- 기능 ( 육체노동의 자동화 )

- No Interaction

Network 을 통한 무한한 가능성의 확대

3. 신 성장동력으로서의 IT 기반 지능형 서비스 로봇의 가능성


지능형 서비스 로봇 산업의 현위치

서비스 로봇 개발의 시작 서비스 로봇 개발의 시작 시장 확대가능성의 예측 시장 확대가능성의 예측 산업화 모색 산업화 모색

- 산업 로봇 시장의 성숙 , 정체로

인한 로봇 연구 분야의 변화

: 제 2 차 로봇 붐의 시작

- 초기 개발 목표

: 기술발전의 상징성

- 연구발전의 주도

: 대학 중심의 인간형 로봇

완구업체에 의한 팻트 로봇

- 산업 로봇 시장의 성숙 , 정체로

인한 로봇 연구 분야의 변화

: 제 2 차 로봇 붐의 시작

- 초기 개발 목표

: 기술발전의 상징성

- 연구발전의 주도

: 대학 중심의 인간형 로봇

완구업체에 의한 팻트 로봇

- 생활환경의 변화에 따른 서비스 로봇의 가능성 예측 , 시장 확보를 위한 노력 시작

- 기술 기반이 마련되면서 본격적 서비스 로봇 개발 진전

- 서비스 로봇 응용 분야의 모색 : 가사노동 , Entertainment 등 다양한 분야에서의 가능성 모색

- 생활환경의 변화에 따른 서비스 로봇의 가능성 예측 , 시장 확보를 위한 노력 시작

- 기술 기반이 마련되면서 본격적 서비스 로봇 개발 진전

- 서비스 로봇 응용 분야의 모색 : 가사노동 , Entertainment 등 다양한 분야에서의 가능성 모색

- 차세대 성장동력원으로서의

가능성에 대한 본격 논의

- RT, IT, NT 의 융합을 통한 새로운

발전 모색

- 시장 니즈와 융합기술의 결합을

통한 로봇 산업의 발전에 대한

구체적 노력 시작

- 차세대 성장동력원으로서의

가능성에 대한 본격 논의

- RT, IT, NT 의 융합을 통한 새로운

발전 모색

- 시장 니즈와 융합기술의 결합을

통한 로봇 산업의 발전에 대한

구체적 노력 시작

시장성은 뒷전 ,

기술발전의 상징성이 주요 이슈

시장성은 뒷전 ,

기술발전의 상징성이 주요 이슈기술의 완성도 및

Value 창출의 미흡함

기술의 완성도 및Value 창출의 미흡함 산업화 장애요인 극복의 과제 산업화 장애요인 극복의 과제


지능형 서비스 로봇 산업화를 위한 해결과제

기술이 출발점이 될 수는 있으나 (Seed 역할 ),

산업화의 성공 여부는 시장의 필요와 수용 여부 에 의해 결정 (Need)

기술이 출발점이 될 수는 있으나 (Seed 역할 ),

산업화의 성공 여부는 시장의 필요와 수용 여부 에 의해 결정 (Need)

Chasm 의 발생Chasm 의 발생

지능형 서비스 로봇의 탄생 - 기술적 혁신 제품으로서 출시

- 기술적 미완성

→ 시장 수용의 한계

Chasm 극복을 통한

산업화의 성공

Chasm 극복을 통한

산업화의 성공

로봇 기술의 완성을 기다리는 것이 아니라 ,

부족한 부분을 충족시킬 수 있는 방법을 통해

시장 수용성을 확보하는 것이 산업화의 필수 과제

→ Network 의 부가를 통한 미완성 기술의 보완

Chasm 극복의 실패Chasm 극복의 실패


지능형 서비스 로봇 산업화를 위한 대안 모색

로봇산업화를 위한 대안적 모델 : URC (Ubiquitous Robotic Companion)로봇산업화를 위한 대안적 모델 : URC (Ubiquitous Robotic Companion)

□ 현 단계에서의 산업화 장벽 - 시장의 기대에 근접하는 기능을 갖춘 로봇은 현실적으로 가격수용성을 갖기 어려움 - 기능을 단순화한 로봇은 보다 저렴한 가격의 대체 제품과 비교할 때 차별적 경쟁력을 가지기 어려움

→ 소비자 및 산업 측면에서의 Value 제고 방안 모색이 지능형 서비스 로봇의 산업화에 결정적

□ 현 단계에서의 산업화 장벽 - 시장의 기대에 근접하는 기능을 갖춘 로봇은 현실적으로 가격수용성을 갖기 어려움 - 기능을 단순화한 로봇은 보다 저렴한 가격의 대체 제품과 비교할 때 차별적 경쟁력을 가지기 어려움

→ 소비자 및 산업 측면에서의 Value 제고 방안 모색이 지능형 서비스 로봇의 산업화에 결정적

소비자 소비자 Benefit Benefit 확대확대

- Usability 향상- Killer Application

발굴- 서비스 기능 향상

NetworkNetwork 의 부가의 부가

기존의 로봇 개념 Cost Cost 문제 해결문제 해결

- Mobile Platform 을 갖춘 Multi function 로봇에서 개념 확대- 플랫폼 가격 인하- 다양한 기술적 접근


‘IT 기반 지능형 서비스 로봇 = URC’ 의 개념

1. IT 의 결합을 통한 산업화 장애요인의 극복

2. URC(Ubiquitous Robot Companion) 의 정의• 언제 어디서나 나와 함께하면서 나에게 필요한 서비스를 제공하는 로봇

단품 로봇의 제약성 극복 IT, Network 의 제약성 극복IT 기반 지능형 서비스 로봇

다양한 고도의 기능과 서비스 제공이 가능하고 Mobility 와 Human Interface 가 향상된 로봇 시스템으로 진화

보다 저렴한 가격으로 다양한 새로운 서비스와 즐거움을 제공함으로써 Value 확대 가능

3. 사업영역의 확장

로봇 H/W 사업로봇 H/W 사업URC 에 의한사업영역 확장URC 에 의한사업영역 확장

Network(Infra)

Network(Infra)

SoftwareSoftware ContentsContents

로봇 H/W로봇 H/W

모듈( 핵심기술 )

모듈( 핵심기술 ) 로봇 응용

서비스 사업

로봇 응용서비스 사업

+


URC 의 정의

언제 어디서나 나와 함께하면서 나에게 필요한 서비스를 제공하는 로봇언제 어디서나 나와 함께하면서 나에게 필요한 서비스를 제공하는 로봇 IT 강국 , 한국의 강점을 살리기 위한 전략 (IT 인프라의 최대한 활용으로 차별성 , 편리성 제공 )

교통수단

로봇이 내 옆에 있는 것처럼느끼게 해주는 도우미

유비퀴터스네트워크

IT 도우미

가사 도우미

Edutainment

사무실

Home Network 환경

백화점,병원

Robot Inside


정보통신부 URC 연구개발 사업의 비젼 및 목표

VisionVision 언제 어디서나 함께하는 로봇 시대 실현(Ubiquitous Robotic Companion)

목 표목 표

단계별추진전략단계별

추진전략

2007 년 세계 3 대 지능형 로봇 생산국가 ( 세계시장 20%) 미래 지능형 서비스 로봇 독자기술개발 능력 확보

1 단계 ( ~’07)

시장진입기반 마련1 단계 ( ~’07)

시장진입기반 마련2 단계 (’08~’11)

시장선점 및 확대2 단계 (’08~’11)

시장선점 및 확대3 단계 (’12~’15)

세계시장 선도3 단계 (’12~’15)

세계시장 선도

지능형 로봇 육성을 위한 강력한 추진체제 구축 Output 중심 레고형 기술 개발로 저가 / 고기능 로봇을 구현하고 타분야로 파급 초기시장 창출 (Testbed / IT 인프라 활용 )

지능형 로봇 육성을 위한 강력한 추진체제 구축 Output 중심 레고형 기술 개발로 저가 / 고기능 로봇을 구현하고 타분야로 파급 초기시장 창출 (Testbed / IT 인프라 활용 )

표준 정립 및 플랫폼 보급 으로 로봇기술의 대중화 해외시장 진출 본격화 ( 제품다양화 )

표준 정립 및 플랫폼 보급 으로 로봇기술의 대중화 해외시장 진출 본격화 ( 제품다양화 )

지능형 로봇 기술 일류화 ( 인간과 협업기능 강화 )

타 산업으로 영역 확대

지능형 로봇 기술 일류화 ( 인간과 협업기능 강화 )

타 산업으로 영역 확대

핵심기술 확보핵심기술 확보 산업기반 조성산업기반 조성 제품보급 및 확산제품보급 및 확산기본전략기본전략


URC 연구개발사업 단계별 Milestone

1단계 ( ~ ‘07)1단계 ( ~ ‘07) 2단계 ( ‘08 ~ ‘11)2단계 ( ‘08 ~ ‘11) 3단계 ( ‘12 ~ ‘15)3단계 ( ‘12 ~ ‘15)

핵심기술핵심기술

공통기반기술Platform

공통기반기술Platform Wheel & biped PlatformWheel & biped Platform

부르면 다가오는 알아서 찾아오는 인간과 공존하는

인간과 협업하는부르면 다가오는

주행 Navigation 실시간 Network 전송 기술 2족 보행 및 Manipulation기술 Network 기반 음성/화상인식 기술 실시간 제어기술 센서 신호처리기술 소프트웨어 로봇 기술 URC 서버기술

주행 Navigation 실시간 Network 전송 기술 2족 보행 및 Manipulation기술 Network 기반 음성/화상인식 기술 실시간 제어기술 센서 신호처리기술 소프트웨어 로봇 기술 URC 서버기술

보행 Navigation 기술 비 정형화된 환경인식 및 학습기술 양팔 협조 공조 기술 감성 인식 및 표현기술 의도 인식 기술 컨텐츠 자율 수집 기술 대용량 서비스 운영기술

보행 Navigation 기술 비 정형화된 환경인식 및 학습기술 양팔 협조 공조 기술 감성 인식 및 표현기술 의도 인식 기술 컨텐츠 자율 수집 기술 대용량 서비스 운영기술

Multi-Robot 협조 제어 및 이동기술 일반 환경 인식 및 학습 기술 Humanoid 유연동작기술 자연어 대화기술 적응형 컨텐츠 표현기술 모듈의 SoC화 기술 유비퀴터스 환경통합 기술

Multi-Robot 협조 제어 및 이동기술 일반 환경 인식 및 학습 기술 Humanoid 유연동작기술 자연어 대화기술 적응형 컨텐츠 표현기술 모듈의 SoC화 기술 유비퀴터스 환경통합 기술

원격조정에 의하여 움직이는 2족 로봇다가와서 HHP를 통해 Internet접속이 가능한 로봇

자율적으로 이동하고 부르면 사람을 인식하여 다가오는 2족 로봇

사람과 협업이 가능한 로봇로봇간의 협업이 가능한 로봇

시범사업에 의한 초기 시장 창출

음성명령에 의한정보 제공

IT 도우미 구현Network을 통한 서비스 제공

Arm 에 의한 심부름

교육정보를 수집하여 제공

시험용단말기감정인식에 의한 정보 제공

협업에 의한 심부름자연어 대화기능

대화/학습에 의한 진화적 교육기능

Ubiq 환경에서 사용자 의도파악/Interaction에 의한 정보 제공

걸어와서 사람을 알아보는

공통 플랫폼 개발 보급공통 플랫폼 개발 보급

URC 인프라 사업

Robot- inside

Humanoid

Robot-Hardware

표준화 및 모듈화센서 인터페이스 전용 Chip소프트웨어 API 라이브러리

메모리 장착형 SoC 기반하드웨어 모듈내장형 API 라이브러리

핵심기술별 1-Chip SoC 모듈모듈의 고기능화


URC 연구개발사업 1 단계 Milestone

’’0303 ’’0404 ’’0505 ’’0606 ’’0707

URC 인프라 사업

Robot- inside

Humanoid

언제 어디서나 단말을 통한 Access가 가능하고 부르면 다가와 서비스를 제공하는 로봇

음성명령음성명령, , 서비스서비스 사람을사람을 쫓아다니는쫓아다니는 어디서나어디서나 AccessAccess 부르면부르면 다가오는다가오는

•확대 사업 추진

다가와서 사람을 알아보고 핸드폰을 통해 인터넷 접속이 가능한 로봇

걸을걸을 수수 있는있는 균형균형 잡는잡는 악수하는악수하는 Internet Internet 접속하는접속하는

• 2발로 걷는 로봇(평지)

•비평지 이동•사람을 인식

•계단 이동•악수가 가능한

•얼굴 추적• HHP Dial 조작

Robot-Hardware

Contents

통신

S.I

모듈화

표준화

데모

기술 개발

로봇 시스템

핵심기술

•표준화• 모듈화

표준사양 음성/화상통신/모션제어 모듈

• I/F 전용 Chip•보급형 로봇 플랫폼

저가격음성/화상/통신/모션제어 모듈

표준화표준화 기술기술 개발개발 표준화표준화 기술기술 적용적용 / / CostCost--down down 기술기술 개발개발

시범사업

•정보 / 컨텐츠 로봇 상품화 개발

•공공 도우미 로봇 상품화 개발

•소프트웨어 로봇 기술

• URC 서버 기술

• URC 프로토콜 기술

•정보컨텐츠로봇 플랫폼(2종)개발

•공공 도우미 로봇 플랫폼 개발

•핵심기반기술


URC 연구개발사업 개요

① URC 인프라시스템 기술개발 분야 ③ 내장형 컴포넌트 기술개발 분야

URCURC(Ubiquitous(Ubiquitous

RoboticRobotic

Companion)Companion)

④ 휴머노이드 기술개발 분야

ETRI / 삼성전자 등 3개사 ETRI / LG전자 등 10개사 /포항공대 등 8개교, 해외 CMU등 3개교

16개사 산업체 5개 컨소시움 KIST / 삼성전자 /KAIST 등 4개교

② 정보컨텐츠/공공도우미 로봇 개발분야

로봇용 센서 개발

서울대 컨소시움


ETRI 지능형 로봇 연구단의 기술개발 추진체계

• Multiple Service 기능의 S/W 로봇기술 실현• 고가용성의 실시간 URC 서비스 제공 실현• Ubiquitous Network 과 연계된 Ambient Intelligence 기술

• Multiple Service 기능의 S/W 로봇기술 실현• 고가용성의 실시간 URC 서비스 제공 실현• Ubiquitous Network 과 연계된 Ambient Intelligence 기술

• S/W 로봇 기술• URC 프로토콜 및 URC 서버 기술• 차세대 웹 기반 URC 서비스 기술• URC 서비스를 위한 지식 및 추론 기술

• S/W 로봇 기술• URC 프로토콜 및 URC 서버 기술• 차세대 웹 기반 URC 서비스 기술• URC 서비스를 위한 지식 및 추론 기술

URC 인프라시스템 기술개발 분야• 지능형 작업제어 기술• 인간로봇 상호작용 기술• 로봇 S/W 아키텍쳐 기술• 네트워크기반 로봇 H/W 플랫폼 기술

• 지능형 작업제어 기술• 인간로봇 상호작용 기술• 로봇 S/W 아키텍쳐 기술• 네트워크기반 로봇 H/W 플랫폼 기술

내장형 컴포넌트 기술개발 분야

• 국내 고유의 네트워크기반 지능형로봇 핵심기술 확보 실현• LEGO 형 로봇 H/W, S/W 모듈 및 소자기술과 표준화를 통한 국제경쟁력 확보 실현

• 국내 고유의 네트워크기반 지능형로봇 핵심기술 확보 실현• LEGO 형 로봇 H/W, S/W 모듈 및 소자기술과 표준화를 통한 국제경쟁력 확보 실현


언제 어디서나 나와 함께하면서 나에게 필요한 서비스를 제공하는 로봇 - Software 로봇 기술 : 다양한 정보단말기로의 이동 및 전이 (언제 , 어디서나 ) - URC 프로토콜 기술 : 실시간 서비스 및 보안 프로토콜 ( 네트워크를 통해서 ) - URC 서버 기반 서비스 기술 : 고가용성 서버 및 URC 서비스 ( 다양한 서비스 제공 )

URC 인프라시스템 개발 - 기술개요

시범시범단지단지

ISCISC

SW 로봇 기술 HW 로봇 기술

홈 네트워크 기술실시간 네트워크

SW 로봇 기술

개발 기술 연계 기술범례

URC 프로토콜 기술

URC 서버 기술

SW SW 로로봇 기술


URC 인프라시스템 개발 - 연구목표

URC 의 서비스 운용을 위한 실시간 서비스 및 Connectivity 보장을위한 유무선 네트워크 설계 및 구현 기술 개발


URC URC 인프라인프라시스템 기술시스템 기술


로봇 및 서버 간의 제어 및 보안 프로토콜 설계 및 API 구현로봇 및 서버 간의 제어 및 보안 프로토콜 설계 및 API 구현URC URC 프로토콜프로토콜기술기술

URC URC 프로토콜프로토콜기술기술

언제 어디서나 사용자와 상호작용을 하며 , 로봇 및 다양한 정보 단말기로 전이되어 다양한 서비스를 제공하는

새로운 개념의 소프트웨어 로봇 기술 개발



URC S/W URC S/W 로봇로봇기술기술


동시 사용자 400명 이상에 대한 실시간 URC 서비스를 제공하며서버 고가용성을 보장하는 URC 클러스터 서버 시스템 개발


URC URC 서버서버기술기술






로봇 및 서버 간의 제어 및 보안 프로토콜 설계 및 API 구현로봇 및 서버 간의 제어 및 보안 프로토콜 설계 및 API 구현URC URC 프로토콜프로토콜기술기술

URC URC 프로토콜프로토콜기술기술











언제 어디서나 사용자에게 필요한 서비스를 제공하는 URC 인프라 시스템을 개발하여 , URC 서비스 시범사업을 추진하며 ,

개발 기술의 사업화를 통해 세계 수준의 URC 기술을 확보


URC 내장형 컴포넌트 기술개발 - 기술개요

Runtime Environment

Functional Components

Robot Control Architecture

ComponentsRequest/Report

Command

Navigation

HRI

Robot Service Modules

Robot Abstraction Layer

Emergency ControlComponent

RequestService

Report

RSCA (Robot S/W Communication Architecture) 실시간 분산제어 RTOS

분산제어 미들웨어 로봇 내부 대용량 통신망 실시간 제어 통신망

Robot Platform보급형 로봇연구 플랫폼 로봇 시제품 성능평가 시스템

내장형 H/W

하드웨어 모듈

SoC 및 전용 Chip


URC 내장형 컴포넌트 기술개발 - 연구목표

URC 를 위한 내장형 핵심 하드웨어 및 소프트웨어 기술 개발

URC 주행 , 조작 및 작업제어를 위한 기본 컴포넌트 기술 개발 URC 주행 , 조작 및 작업제어를 위한 기본 컴포넌트 기술 개발지능형지능형

작업제어 기술작업제어 기술지능형지능형

작업제어 기술작업제어 기술

인간과의 자연스러운 상호작용을 위해 적용될 수 있는 기존기술을 선택하여 로봇에 적합하도록 보완 / 발전 / 구현

인간과의 자연스러운 상호작용을 위해 적용될 수 있는 기존기술을 선택하여 로봇에 적합하도록 보완 / 발전 / 구현

인간로봇인간로봇상호작용 기술상호작용 기술

인간로봇인간로봇상호작용 기술상호작용 기술

로봇 내장형 미들웨어 규격 개발Plan 과 Reaction 을 결합하는 지능로봇제어구조 개발

로봇 내장형 미들웨어 규격 개발Plan 과 Reaction 을 결합하는 지능로봇제어구조 개발

로봇 로봇 S/W S/W 아키텍쳐 기술아키텍쳐 기술

로봇 로봇 S/W S/W 아키텍쳐 기술아키텍쳐 기술

지능형 IT 로봇 핵심 하드웨어 모듈 개발 및통신망 기반 지능형 로봇 전용 핵심 Chip 및 SoC IP 기술 개발

지능형 IT 로봇 핵심 하드웨어 모듈 개발 및통신망 기반 지능형 로봇 전용 핵심 Chip 및 SoC IP 기술 개발

URC H/WURC H/W컴포넌트 기술컴포넌트 기술

URC H/WURC H/W컴포넌트 기술컴포넌트 기술


지능형작업제어 – 자율주행 컴포넌트 기술

Common Robot Interface Framework

(CRIF)

Common Robot Interface Framework

(CRIF)

Robot PlatformsRobot Platforms

Map-Based Navigation

Navigation Components

Landmark-Based Navigation

Beacon-Based Navigation

공통 로봇 API

Hardware-dependent API 구현

공통 로봇 API공통 로봇 API


인간로봇상호작용 - 기술개요

Depth Map 생성Depth Map 생성 Human Form 인식Human Form 인식 얼굴영역 추출얼굴영역 추출

Color/Edge AnalysisColor/Edge Analysis 얼굴인식 /Template Update /측면얼굴 , 조명변화

얼굴인식 /Template Update /측면얼굴 , 조명변화

Face Component/Face Posture

Face Component/Face Posture

표정인식표정인식제스쳐 인식제스쳐 인식

Person TrackingPerson Tracking

Semi-Biometrics(키 / 체형 /옷색깔 )

Semi-Biometrics(키 / 체형 /옷색깔 )

User ModelManagement

User ModelManagement

음원추적음원추적 주의집중주의집중

목표물 추적목표물 추적

학습 / 추론 기반 상호작용학습 / 추론 기반 상호작용

음향인식음향인식

주인을 알아보고

기분을 이해해 주고

자연스럽게 대화하고

부르면 돌아보고

주인을 쫓아 다니고


로봇 소프트웨어 아키텍쳐 - 기술개요

EthernetEthernet

( 음성 보드 )( 영상 보드 )( 스피커 )(LCD 모니터 )(USB 카메라 )

Sub Controllers(MCUs)

MotorControl Board

SensorControl Board

Built-inComponents

DevelopmentTool

• ASM : Action Selection Mechanism• RSCA : Robot Software Communication Architecture

Robot Service 1Package

RSCAComponents

Descriptor

Robot Services

RSCARSCA

VGA/AudioVGA/Audio USBUSBPCIPCIWirelessLAN

WirelessLAN

Embedded OSEmbedded OS

Serv

iceLib

rary

Real-time CORBAReal-time CORBA

UR

C S

erv

er

Com

m.

Man

ag

er

URC Server

EthernetEthernet CANCANIEEE1394IEEE1394

RTOSRTOS

RT-CORBART-CORBAAbstractionLayer

AbstractionLayer

ServiceComponent

ServiceComponent

ServiceLibraryServiceLibrary

Doorman ServiceDoorman Service

ASMASM

Movin

gR

obot

Face

Reco

gn

ition

Path

Pla

nn

ing

Open

Door

Main controller

Service Component Call(Web Service or Direct Socket)

URC-Robot

Client-sideDeployment

Package

URC RobotApplication


RSCAComponents

Descriptor

Service Download

Server-sideDeployment

Package


RSCAComponents Descriptor

ServiceCoordinator

CORBA

RSCARSCALocal ASMLocal ASM

인터넷인터넷


URC 하드웨어 컴포넌트 - 기술개발개요

• URC 하드웨어 : 분산형 구조

RobotVision I/F

모듈

Motion Control

모듈

센서인터페이스모듈 #1

Robot Speech I/F

모듈

센서인터페이스모듈 #n

Actuator

로봇 내부고속 통신망

로봇 제어프로세서

모듈

구성 요소 기 능Robot Vision/Speech I/F 모듈

고속 통신망 기반의 영상 및 음성 처리 H/W 모듈

센서 인터페이스 모듈 다양한 센서 인터페이스를 위한 통신망 기반 모듈로봇제어 프로세서 모듈 RTOS 기반 핵심기술 및 제어 소프트웨어 내장 모듈 로봇 Inter/Infra 네트워킹 인프라 무선 통신망 , 로봇 내부 고속 통신망 및 실시간 통신망

인프라통신망

실시간 제어통신망


ETRI 연구개발사업 연계도

URC URC 시범사업시범사업(400(400 가구가구 , 200, 200 우체국우체국 ))

휴머노이드 로봇( 영접 서비스 )

정보정보 // 컨텐츠 서비스 로봇컨텐츠 서비스 로봇 공공 도우미 로봇공공 도우미 로봇

URC 인프라시스템 기술

내장형 컴포넌트 기술( 응용 S/W)

내장형 컴포넌트 기술(H/W 모듈 )

4Q ‘05

URC 지능형 웹기반서비스 플랫폼 기술


감사합니다 .감사합니다 .

Documents

조 영 조 지능형로봇연구단장