연구 영역

대표 연구 분야

연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야

1

휴머노이드 로봇 플랫폼 개발 및 인공지능 기반 자율제어

HERoEHS Lab은 ALICE 시리즈(Ver.1~4)와 같은 첨단 휴머노이드 로봇 플랫폼을 자체적으로 개발하며, 이들 로봇에 인공지능 기반의 자율제어 기술을 접목하는 연구를 선도하고 있습니다. ALICE 시리즈는 RoboCup Humanoid League Adult Size에 지속적으로 출전하며, 실제 경기 환경에서의 자율 보행, 물체 인식, 힘 기반 제어 등 다양한 기술적 도전을 통해 그 성능을 입증해왔습니다. 특히, 자체 개발한 리니어 액추에이터와 임베디드 AI 시스템을 활용하여, 더욱 정교하고 자연스러운 움직임과 사람과의 상호작용을 실현하고 있습니다. 이 연구는 로봇의 자유도(DoF)를 극대화하고, 힘 기반 제어 및 센서 융합 기술을 통해 복잡한 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있도록 하는 데 초점을 맞춥니다. 예를 들어, ALICE ver.4는 41개의 자유도를 바탕으로 섬세한 조작과 효율적인 보행이 가능하며, 다양한 센서와 AI 알고리즘을 통해 실시간으로 주변 환경을 인식하고 적응합니다. 또한, RoboCup 대회에서의 실전 경험을 바탕으로, 실제 인간 사회에서 활용 가능한 서비스 로봇 개발에도 박차를 가하고 있습니다. 이러한 연구는 단순한 로봇 개발을 넘어, 인간과 로봇이 공존하는 미래 사회를 위한 핵심 기술을 축적하는 데 기여합니다. HERoEHS Lab의 휴머노이드 로봇 연구는 향후 재난 대응, 노약자 돌봄, 안내 및 서비스 등 다양한 분야로 확장될 수 있으며, 로봇이 인간의 삶에 실질적으로 기여하는 기반을 마련하고 있습니다.

2

인간-로봇 상호작용(HRI) 및 감성 인지 로봇

HERoEHS Lab은 인간과 로봇의 자연스러운 상호작용(Human-Robot Interaction, HRI)과 감성 인지 기술 개발에 집중하고 있습니다. AIMY, ABLE, ERICA, EDIE 시리즈와 같은 다양한 서비스 및 감성 로봇을 통해, 사람의 표정, 감정, 제스처를 인식하고 이에 맞는 반응을 구현하는 기술을 연구합니다. 예를 들어, EDIE ver.8은 강화학습 기반의 맞춤형 반려 로봇으로, 사용자의 감정 상태를 실시간으로 파악하고, 뇌 인지 공학팀과의 협업을 통해 정서적 교감의 효과를 과학적으로 검증하고 있습니다. 이 연구 분야에서는 음성 인식, 객체 추적, 얼굴 표정 디텍팅, 프로젝션 매핑, SLAM 기반 자율주행 등 다양한 첨단 기술이 융합되어 있습니다. 특히, ChatGPT 등 대규모 언어모델(LLM)을 활용한 자연스러운 대화, 맞춤형 기능 커스터마이징, 위험 상황 감지 및 대응 등 실생활에서 요구되는 다양한 HRI 시나리오를 구현하고 있습니다. 이러한 기술은 안내, 돌봄, 교육, 엔터테인먼트 등 다양한 서비스 로봇 분야에 적용되어, 인간의 삶의 질을 높이는 데 기여하고 있습니다. HERoEHS Lab의 HRI 및 감성 인지 로봇 연구는 로봇이 단순한 기계적 존재를 넘어, 인간과 감정적으로 교감하고 사회적 역할을 수행할 수 있는 동반자로 진화하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 더욱 정교한 감성 인지 및 상호작용 기술 개발을 통해, 인간 중심의 로봇 기술 발전을 선도할 계획입니다.

3

생체 모방 및 군집 비행 로봇 시스템

HERoEHS Lab은 자연에서 영감을 받은 생체 모방(Bio-mimetic) 로봇과 군집 비행 시스템 개발에도 활발히 연구를 진행하고 있습니다. Whale, Manta, Jellyfish와 같은 Balloon형 비행 로봇은 고래, 가오리, 해파리 등 실제 생물의 운동 메커니즘을 모방하여 설계되었으며, 공연 및 전시 등 다양한 인터랙티브 아트 미디어 콘텐츠와 결합되어 새로운 형태의 로봇 활용 가능성을 제시합니다. 이러한 로봇들은 DC모터 프로펠러, 플렉서블 LED, 허니콤 구조 등 혁신적인 하드웨어 기술과 함께, 실시간 위치 측위(UWB), TCP 기반 통신 등 첨단 소프트웨어 기술이 융합되어 있습니다. 특히, Swarm of flying robots 프로젝트에서는 다수의 비행 로봇이 서버와 통신하며 일괄 제어되는 군집제어 시스템을 구현하였습니다. 이 시스템은 각 로봇이 독립적으로 움직이면서도 전체적으로 조화로운 동작을 수행할 수 있도록 설계되어, 공연, 전시, 재난 대응 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 또한, 실내 자율주행, 비전 인식, 패턴 디텍팅 등 다양한 인공지능 기술이 접목되어, 복잡한 환경에서도 안정적인 군집 비행이 가능합니다. 이러한 생체 모방 및 군집 비행 로봇 연구는 로봇공학의 새로운 패러다임을 제시하며, 예술, 교육, 산업 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 보여주고 있습니다. HERoEHS Lab은 앞으로도 자연과 기술의 융합을 통해, 더욱 창의적이고 실용적인 로봇 시스템 개발에 앞장설 것입니다.