발표자 : KAIST 산업디자인과 김명석 교수

발표자 : KAIST 산업디자인과 김명석 교수

지능형 로봇

2004. 12. 22 디자인기술로드맵 개발결과 설명회

핵심디자인기술의 개념 및 중요성

로봇 디자인 기술

로봇 서비스 컨텐츠디자인기술

로봇 조형 생성 기술

로봇 생산 지원 디자인기술

로봇디자인 개발환경구축 기술

로봇 인터랙션디자인기술



기술영역 핵심기술 요소기술

1서비스 컨텐츠

디자인 기술

로봇디자인 방법론 구축 기술

프로세스 리엔지니어링 기술디자인 방법론 개발 기술프로젝트 메니지먼트 소프트웨어 개발 기술

로봇 사용자 분석 기술실시간 사용자 관찰 기술네트웍 기반 사용자 니즈 분석 기술시나리오 테스트 소프트웨어개발 기술

URC* 컨텐츠 개발 기술 Software Robot 컨텐츠 개발 기술Home network 기반 컨텐츠 개발 기술

2조형

생성기술

3차원 형상 생성 기술

direct manipulation modeling 기술자동 3D modeling 기술3 차원 구조 시뮬레이션 기술래피드 3D 모델링 기술

로봇 퍼스널리티 디자인 기술

로봇의 역할개발 기술인간 친화형 캐릭터 개발 기술인간 감정표현 요소 및 구현기술감성형 캐릭터 생성 기술퍼스널리티 분석 기술

로봇디자인 엔지니어링 기술

구조 리엔지니어링 기술로봇 프레임 / 샤시 개발 기술



기술영역 핵심기술 요소기술

3생산 지원

디자인 기술

로봇디자인 소재 개발 기술

소재 적용 시뮬레이션 기술친환경 소재 개발 기술친환경 후가공 개발 기술

플랫폼 생산 디자인 기술

소량 생산 지원 디자인 기술제작기간 단축 지원 디자인 기술쾌속 간이 금형 제작 기술

표준화 디자인 기술

디자인 용어 표준화 기술디자인 규격 표준화 기술모듈화 디자인 기술부품 표준화 지원 디자인 기술

4인터랙션

디자인기술

인간 감성 체계화 기술인터랙션 계통 표준화 기술인간 감성요소 분석 기술인간 감성요소 표현 기술

동작 / 행동 시뮬레이션 기술

인간 motion capturing 기술실시간 가상 환경 시뮬레이션 기술행동모형개발 기술직관적 인터랙션 디자인 기술

인간공학적 규정 표준화 기술

안전 규정 표준화 기술인체 측정학 적용 기술


기술영역 핵심 기술 요소기술

5로봇디자인

개발환경 구축 기술

통합 디자인 환경 개발 기술

CSCD* 기술증강현실적용 기술동시공학 개발환경 구축 기술

래피드 프로토 타이핑 기술

3D 가상 래피드 프로토타이핑 기술물리적 래피드 프로토타이핑 기술

로봇디자인 전용 CAD 기술

전용 DB 구축 기술3D 스캐닝 기술VR 적용 기술

로봇 디자인 연구센터 설립

로봇 디자인 전문 연구로봇 디자인 전문인 양성

* CSCD : Computer Supported Cooperative Design



미래 시나리오 및 비젼

미래 시나리오

▶ 로봇 디자인은 단순히 로봇의 외형 (Appearance) 을 시각화 하는 것이 아닌 , 로봇의 성격 (Character) 과 행동(Behavior) 등 인간과 로봇의 감성적 인터랙션 (Emotional Interaction) 전반에 걸친 디자인 기술로 발전될 것임

▶ 지능로봇 기술의 발전에 따라 현재의 기술 주도 형 (Technology leading) 로봇 개발에서 , 로봇의 성격(Character) 과 행동 (Behavior) , 외형 (Appearance) 을 결정짓는 시나리오에서 출발하는 디자인 주도 (Design leading) 의 로봇 개발이 이루어질 것임

▶ 로봇 디자인 기술은 제품디자인 기술 분야 중 가장 복잡하고 복합적인 분야로서 , 로봇 디자인 기술 개발에서 확보된 디자인 기술은 타 제품 디자인 기술로의 전파가 이루어질 것임

▶ 높은 수준의 로봇디자인 기술은 로봇 상품의 가치 증대뿐만 아니라 , 전체 국가 기간산업으로서 파생되는 대부분의 상품에 파급되어 우리나라의 산업경쟁력을 선도할 차세대 신기술로 자리 잡을 것임

▶ 로봇 서비스 컨텐츠 (Contents) 디자인 기술 , 로봇 형상 생성 기술 , 로봇 생산 지원 디자인 기술 , 인간 - 로봇 인터랙션 (Interaction) 디자인 기술 , 로봇 디자인 개발환경 구축 기술 등 주요기술은 기술 , 기능 그리고 외형 중심의 현 상황에서 중간 과도기를 거쳐서 컨텐츠 (Contents), 원격 , 감성 (Emotion) 중심의 목표 단계로 발전해 나갈 것임


미래 시나리오 및 비젼

비전▶ 로봇 디자인 분야에서의 핵심 신기술 확보를 통한 국가 산업경쟁력 강화 - 로봇 디자인 관련 기술의 기반 확보 . - 2010 년까지 로봇 상품화 디자인 기술에 있어 세계 최고 수준 국제 경쟁력 확보

▶ 타 제품 디자인 관련 분야로의 기술 이전에 의한 파급 효과 창출 - 가전 , 정보통신 , 자동차 디자인 등 핵심기술의 파급이 가능한 분야로의 기술 이전 및 적용

▶ 타 디자인 기술과의 융합을 통한 시너지 (Synergy) 효과 창출 - 디지털 정보 디자인 기술 , 문화 컨텐츠 기술과의 융합에 의한 복합 컨텐츠 개발 기술로서의 활용 및 고부 가가치 창출

▶ 연구개발 지원 : 비교 우위 가능기술 발굴 및 집중화 - 원천 기술과 응용 실용화 기술의 연계 추진- 로봇 디자인 연구 센터 설립 : 중장기 로봇 디자인 기술 개발 선도 및 연구 역량 강화 및 로봇 디자이너 양성

▶ 산 학 연 공동 연구체제 구축․ ․ .- 로봇 디자인 전문 연구기관 , 로봇 디자인 전문회사 및 지능 로봇 개발 기업과의 연계에 의한 상품화 촉진 및 기술 축적

▶ 중장기 로봇 디자인 기술 개발 사업 추진- 국가 정책 사업 추진에 의한 연구 기반 확충- 로봇 디자인 연구 센터와 같은 인력 양성을 위한 전문 연구 및 교육 기관 신설


기술

인력

정책

성과

동향 및 수준 약점 기회요인

디자인 기술 개발 동향 및 기술 수준

정 보 , 통 신 기 기 (IT) 디 자 인 및 애 니 메 이 션(Animation) 등 관련 디자인 분야의 경쟁력이 우수하다고 평가

전문 로봇 디자인 기술은 세계적으로도 선례가 거의 없는 시작 단계임

제품 디자인과 3D 애니메이션 (Animation)디 자 인 관련 인력 공급은 매우 풍부

엔지니어링 분야의 관련 인력 또한 매우 풍부

각종 문화 컨텐츠 및 디자인 혁신 지원 사업등 지원 정책이 활발함

엔지니어링 측면의 로봇 기술이 정보통신 (IT) 및 생명 과학기술 (BT) 과 더불어 차세대 성장 동력 산업으로 지정 되었음

로봇 분야의 전문 디자인은 시작 단계임

전문 교육 , 연구 기관이나 프로그램 부재

로봇 디자인 전문 인력이 부족함

전문 교육 , 연구 기관이나 프로그램 부재

정책이 로봇에 대한 엔지니어링 기술에 치우침

선점하고 있는 기존 국가들이 없어서 진입

장벽이 타 산업에 비해 상대적으로 낮음

전문 교육을 통해서 기존 산업 디자인영역과 관련 3D 애니메이션 (Animation) 분야의 풍부한 인력을 로봇 분야 인력으로 소화 가능

산 업 자 원 부 의 디 자 인 육 성 관 련 지 원 이 로 봇 분 야 에 집 중 될 경 우 급 속 한 성 장 이 기대됨


로봇 디자인방법론 구축기술

2004 20102007 2014

프로세스 리엔지니어링 기술

디자인 방법론 개발 기술

실시간 사용자 관찰 기술

네트웍 기반 사용자 니즈 분석 기술

시나리오 테스트 S/W 개발 기술

S/W 로봇 컨텐츠 개발 기술

홈 네트웍 기반 컨텐츠 개발 기술

프로젝트 매니지먼트 S/W 기술

중요도 : > >중요도 : > >

로봇 디자인 기술 로드맵 : 로봇 서비스 컨텐츠 디자인 기술

로봇 사용자분석 기술

URC 컨텐츠개발 기술

기초 연구 실용화 연구

디자인 기술 로드맵 전개 ( 주요기술영역 및 요소기술 )



3차원 형상생성 기술

2004 20102007 2014

Direct Manipulation 모델링 기술

자동화 3D 모델링 기술

래피드 3D 모델링 기술

로봇 역할 개발 기술

인간친화형 캐릭터 개발 기술

인간 감정표현 요소 및 구현 기술

감성형 캐릭터 생성 기술

3차원 구조 시뮬레이션 기술

중요도 : > >중요도 : > >

로봇 디자인 기술 로드맵 : 로봇 조형 생성 기술

로봇퍼스널리티디자인 기술

로봇 디자인엔지니어링기술


퍼스널리티 분석 기술

구조 리엔지니어링 기술

모노 코크 샤시 개발 기술


로봇 디자인소재 개발기술

2004 20102007 2014

소재 적용 시뮬레이션 기술

친환경 소재 개발 기술

소량 생산 지원 디자인 기술

제작기간 단축 지원 디자인 기술

쾌속 간이 금형 제작 기술

디자인 용어 표준화 기술

디자인 규격 표준화 기술

친환경 후가공 개발 기술

중요도 : > >중요도 : > >

로봇 디자인 기술 로드맵 : 로봇 생산 지원 디자인 기술

플랫폼 생산디자인 기술

표준화디자인 기술


모듈화 디자인 기술

부품 표준화 지원 디자인 기술



인간 감성체계화 기술

2004 20102007 2014

인터랙션 계통 표준화 기술

인간 감성 요소 분석 기술

인간 motion capturing 기술

실시간 가상 환경 시뮬레이션 기술

행동 모형 개발 기술

직관적 인터랙션 디자인 기술

안전 규격 표준화 기술

인간 감성 요소 표현 기술

중요도 : > >중요도 : > >

로봇 디자인 기술 로드맵 : 인간- 로봇 인터랙션 디자인 기술

동작/행동시뮬레이션기술

인간공학규정표준화 기술


인체측정 적용 기술



통합 디자인환경 개발기술

2004 20102007 2014

CSCD 기술

증강현실 적용 기술

3D 가상 래피드 프로토타이핑 기술

물리적 래피드 프로토타이핑 기술

전용 DB 구축 기술

3D 스캐닝 기술

VR 적용 기술

동시공학 개발 환경 구축 기술

중요도 : > >중요도 : > >

로봇 디자인 기술 로드맵 : 로봇 디자인 개발환경 구축 기술

래피드프로토타이핑기술

로봇 디자인전용 CAD기술


로봇 디자인연구센터설립 로봇디자인 연구센터설립



디자인 기술 개발 전략 (continued)

전략 수립 및 우선 순위

1) 전략적으로 중요한 분야의 선택

▶ 로봇디자인 분야는 세계적으로 초기 도입 단계이므로 기술 우위 확보에 있어서 타 분야보다 유리함

▶ 로봇디자인 기술 영역 중 타 원천기술의 확보가 요구되는 영역은 장기적인 관점에서 접근이 필요함

▶ 로봇 서비스 컨텐츠 디자인 기술’ , 로봇 조형 생성 기술’ ,‘인간 - 로봇 인터랙션 디자인기술’영역은 자체 기술 개발에 의해 우위 확보가 가능한 영역으로서 , 위 영역에 대한 집중 개발 및 지원이 요구됨

2) 실용화 및 국가 경쟁력 제고를 위한 기술 개발

▶ 로봇 제품 및 관련 산업 확산에 파급효과가 큰 영역에 대한 우선적 개발이 필요함

▶ 산ㆍ학ㆍ연 협조 체계에 의한 실용화 / 응용화 (Application) 에 역점

▶ 로봇 서비스 컨텐츠 디자인 기술 , 로봇 조형 생성 기술과 같은 실용화 연구의 비중 확대 필요


디자인 기술 개발 전략

산학연관 연계 및 역할 분담

1) 로봇디자인의 특성을 고려한 산학연관 협동연구 체제 구축

▶ 산 / 학 / 연 연계 체제에 의한 기술개발에 대한 감세 등 정책적 지원과 활성화

▶ 과학기술부 , 산업 자원부 ( 디자인 진흥원 ) 등 관련 기관의 육성계획 수립 , 연구기반 확충 등의 중점 정책 추진

2) 로봇디자인 연구 센터 ( 가칭 : Institute of Robot Design ) 설립

▶ 로봇 디자인 개발과 실용화의 구심점 역할

▶ 분산되어 있는 대학 , 연구소 , 산업체 로봇 개발 능력의 유기적 결합 역할

▶ 공학 (Engineering) 과 디자인 (Design), 심리학 (Psychology) 등을 통합한 학제적 연구 주도

▶ 로봇 디자인 전문 인력 양성

▶ 각종 국가 출연 로봇공학 연구소들에서 시행하고 있는 개발 결과물에 대한 총체적 디자인 컨설팅 수행

▶ 부품별로 개별 심화 연구되고 있는 로봇 개발을 통합자 (Integrator) 적 위치에서 주도

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발표자 : KAIST 산업디자인과 김명석 교수