사람과 로봇의 상대적인 움직임을 통한 레스토랑서비스로봇의 사람 의도 인식

Abstract

다양한 환경에서 많은 사람들과 상호작용을 수행하는 공공서비스로봇에서 인간-로봇 상호작용 기술의 중요도는 커지고 있다. 그 중에서 가장 기본적이며 중요한 기능 중의 하나는 사람을 인식하며 그 사람의 행동을 통하여 의도를 추정하는 기능이다. 본 연구에서는 레스토랑 서비스 로봇으로 개발된 모바일 로봇에 장착된 회전식 적외선 스케너를 이용하여 로봇 주위에 있는 사람을 인식하고, 사람과 로봇의 상대적인 움직임에 의해 그 사람의 의도가 무엇인지를 로봇이 추정할 수 있도록 하기 위하여 사람 인식 및 추적, 사람 행동 인식, 사람 의도 인식의 3단계로 나누어 연구를 진행하였다. 적외선 스케너의 데이터로부터 사람을 인식하기 위하여 향상된 K 평균 군집화 방법을 사용하였고, 로봇의 움직임에 독립적인 사람의 행동을 인식하기 위하여 확장된 칼만 필터링 방법을 사용하였으며, 사람의 의도를 인식하기 위하여 공간 분리형 동적 베이지안 모델을 제안하고 적용하였다. 본 논문에서 제안된 방법론을 적용하여 로봇의 사람의 의도 인식 기능을 적용한 결과 로봇이 사람의 3가지 의도(‘Approach’, ‘Bypass’, ‘Disappear’)를 잘 구별할 수 있었으며 인식된 결과에 따라 로봇이 사람의 의도에 적절한 대응을 할 수 있었다.