1. 거주 환경에 적합한 로봇 하드웨어 프로토타입 디자인 - 본 과제에선 거주 환경에서 효과적으로 활용 가능한 로봇 하드웨어 프로토타입을 디자인하고자 하며, 자유롭게 Plug-and-Play가 가능한 6자유도 로봇 팔 하드웨어를 고려하고 있음. - 또한, 다양한 형태의 모바일 매니퓰레이터를 활용해 로봇의 다용도성을 높이고자 하며, 이 때 안전성과 사용자 친화성을 고려할 수 있도록 할 예정임. 2. 복잡한 과제를 해결하기 위한 로봇 모션 계획 기술 개발 - 인간이 거주 환경 내에서 풀어야하는 다양한 과제들은 주어진 목적 및 의도 달성을 위한 장기간 행동 계획을 필요로 하며, 본 과제에서는 이를 위한 요소 기술들을 개발하고자 함. - 해당 요소 기술은 주어진 목적 및 의도들을 달성하기 위해 인간이 어떤 순서대로 하위 행동들을 수행하는지를 다량의 비디오를 통해 계층적으로 분석할 예정임. - 비디오에서 얻어진 정보들은 인간이 수행할 수 있는 다양한 과제에 대한 representation으로 인코딩 되며, 인코딩 된 정보는 로봇이 수행해야하는 하위 행동들의 장기간 시퀀스로 디코딩 될 예정임. 3. 상황 및 문맥 정보들을 고려한 로봇 모션 생성 기술 개발 - 인간과 공존하는 로봇은 상황 및 문맥 정보들을 파악하여 적절한 모션을 수행할 필요가 있음. - 이를 위해 본 과제에선 이미지/비디오를 언어로 설명해주는 video/image-to-text 모델을 활용해, 로봇 카메라로 습득한 주변 환경 관측 이미지/비디오를 언어 문장으로 설명해줌으로서 로봇이 어떤 상황에 놓여있는지 파악하게 도와줄 예정임. - 로봇이 현재 어떤 상황에 놓여있는지 설명하는 언어 문장을 얻어내면, 이후 상식/지식을 습득한 거대 언어 모델을 활용해 로봇이 어떤 행동을 하면 좋을지에 대한 답안을 얻어낼 예정임. - 예를 들어 “아이가 잠을 자고 있다. 로봇이 무엇을 하면 좋을까?” 라고 거대 언어 모델에게 물었을 때, “로봇은 아이를 방해하지 않도록 조용히 지나가야 합니다.” 라는 대답이 얻어졌을 경우, 이를 참고해 로봇의 이동 경로 및 속도를 계획한다면 주변 상황 및 문맥을 고려한 모션 생성이 가능하게 될 것임. 4. 인간 중심적 및 친화적 로봇 모션 계획 및 생성 기술 개발 - 인간과 공존하는 로봇은 인간이 지키는 사회적 규범들을 이해해야하며, 이를 최대한 따르기 위한 행동들을 계획 및 생성함으로서 인간 중심적 및 친화적 로봇이 되어야 함. 예를 들어 사람이 부엌에서 거실로 이동해 가는 경우, 로봇은 그 앞을 가로질러 막지 않도록 자신의 이동 경로를 계획할 필요가 있음. - 이를 위해 본 과제에선 로봇이 가정환경에서 어떤 행동을 하는 것이 사회적으로 옳고 그른지 알려줄 수 있는 시뮬레이터를 만들어낼 예정임. - 해당 시뮬레이터는 주어진 거주 환경 내에서 하루 일과를 수행해내는 사람을 모델링 한 뒤, 해당 사람이 로봇과 마주하게 될 경우 어떤 긍정적/부정적 반응을 보일 것 인지 또한 모델링할 예정임. - 이러한 인간 행동 모델링을 위해선 사전에 정의된 정교한 규칙들에 기반할 수도 있지만, 본 과제에선 이를 인간에 대한 상식을 사전에 습득한 거대 언어 모델에 기반해 시도해볼 예정임. - 로봇은 제안하는 시뮬레이터 속에서 다양한 방식 (예: 지도학습, 강화학습) 으로 가상의 인간들과 상호작용해보며 어떤 모션이 인간 중심적 및 친화적이라고 불릴 수 있는지 학습할 수 있게 될 것임.

본 과제는 심혈관질환을 더 일찍 알아내기 위해, 몸 안에 넣어 쓸 수 있는 융복합 센서 모듈과 인공지능 기반 실시간 분석 시스템을 개발하는 연구임. 연구목표는 체내삽입형 혈당 센서 규격 설계, 다중 생체신호분석 SoC, 무선 통신 통합모듈, FPGA targeting & validation 플랫폼, 인공지능 디지털 가속 엔진(MDSP) 알고리즘, 혈압 센서 규격 및 생체적합성 패키징, 심혈관질환 예측 인공지능 규격, 융복합 센서 모듈 체내이식방법을 통합하는 데 있음. 기대효과는 저전력·소형화·무선화·지능화 기반 의료기기 구현, Fringing field 혈당센서 및 MEMS 기반 LC공진형 압력센서의 고도화된 예측·진단으로 바이오 생체신호 예측 전반 확장, 이식형 장비 표준화와 원격의료 서비스 촉진임.