KR20110095533A - 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법 - Google Patents

로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 관한 것으로서, 교실 또는 야외 체험학습장에서 교사의 시작 명령과 함께 로봇이 컨텐츠서버로부터 수업 컨텐츠를 다운로드하여 수업을 진행하며, 디스플레이장치에 디스플레이 되는 로봇의 수업진행 순서에 따라 해당 영상을 디스플레이 하도록 하며, 로봇이 학생들에게 질문 및 학생의 답을 인식하고 정,오답을 체크하여 알려줌으로 로봇 주도형 양방향 교육이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 로봇이 수업시작 명령에 따라 상기 컨텐츠서버에 외국어 수업에 필요한 자료를 요청하는 과정; 컨텐츠서버는 로봇과 디스플레이장치에 수업 컨텐츠를 다운로드하는 과정; 로봇은 컨텐츠서버로부터 수업컨텐츠를 다운로드 받은 후 수업진행 절차에 따라 수업할 내용에 대하여 음성안내하는 과정; 로봇의 수업내용 음성안내 후 수업내용에 해당하는 동영상을 컨텐츠서버에서 다운로드하여 디스플레이장치를 통해 출력하는 과정; 로봇은 디스플레이장치에서 출력된 동영상에 대한 내용 설명을 음성출력하는 과정; 로봇은 디스플레이장치를 통해 출력된 동영상과 관련하여, 문장단위로 음성출력하는 단계 및 학생들이 따라 발음하는 단계를 반복 진행하는 과정; 로봇이 한 학생을 지정 및 역할을 설정하여 로봇과 대화식 수업을 진행하도록 음성출력하는 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법 {Method for Education using Robot and Display Device}
본 발명은 로봇을 이용한 교육방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교실 또는 체험교육 현장에서 로봇과 디스플레이장치를 활용하여 다양한 콘텐츠를 제공하며, 학생들의 질문과 답변에 반응하면서 수업을 진행하도록 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 관한 것이다.
일반적으로 학교 또는 학원교육 현장은 각 교실마다 교사 중심의 교육이 이루어지고 있으며, 최근에는 멀티미디어의 발달로 개인용컴퓨터, 대형 화면의 PDP, 실물화상기 등 다양한 멀티미디어 교재가 교육 현장에서 활용되고 있다.
최근에는 멀티미디어 교재뿐만 아니라, 로봇을 이용하여 교육현장에서 사용되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 학습보조용 로봇의 구성도로서, 크게 특정 동작을 요구하는 교육자의 명령을 유선 또는 무선신호 형태로 입력받는 입력수단(10)과, 상기 교육자의 명령에 따라 입력된 다수인의 구성원 정보를 통해 특정 구성원을 랜덤하게 선택하여 교실 내에서 발표자를 선정하는 발표자선정부(20)와, 상기 교육자의 명령에 따라 타이머를 내장하여 수업시작 시간, 수업종료 시간 또는 쉬는 시간을 체크하는 타임관리부(30)와, 상기 교육자의 명령을 음성으로 출력하는 음성출력부(40) 및 상기 입력수단(10)에 의해 입력된 교육자의 명령을 전달받아 명령에 따라 상기 각 부를 제어하는 제어부(50)와, 채택된 특정 구성원의 정보(이름, 얼굴이미지)를 출력함으로써 시각적으로 전달하는 디스플레이수단(60), 학습 보조용 로봇의 시스템 데이터, 프로그램 데이터, 각 부의 설정 정보 및 구성원들의 정보데이터 등이 저장된 메모리부(70)와, 다양한 교육용 컨텐츠를 저장하는 데이터베이스(80)와 연계하여 교육자의 명령정보에 따라 특정 컨텐츠를 실행하는 컨텐츠실행부(90)로 구성된다.
이와 같은 종래 기술은 교실 환경 내에 구비되는 교육용 로봇에 입력수단을 통해 교육자의 명령정보를 전송받고 발표자를 선정하는 발표자선정부, 교실환경 내에서의 다양한 시간을 체크하는 타임관리부 및 교육자의 명령정보를 영상 또는 음성형태로 출력하는 메시지출력부를 구비함으로써 교육자의 업무수행을 보다 용이하도록 보조하여 주며, 일대 다자간 학습을 고려한 교육 여건과 소음이 심한 수업환경에서 적절한 인터랙션을 형성하는 교실 환경에서 교사 개입에 의한 HRI 기술이 적용되는 학습 보조용 로봇을 제공하고 있다.
[특허문헌 1]
대한민국 특허출원 제10-2007-0024297호 (2007.03.13)
[특허문헌 2]
대한민국 특허출원 제10-2006-0118105호 (2006.11.28)
종래기술에 따른 학습 보조용 로봇은 로봇을 이용하는 교사 중심의 일반적인 교육으로, 단지 로봇은 교사의 교육을 보조하는 역활로 설정된 시간 관리, 학생의 칭찬, 정답, 오답과 같은 피드백 정보, 음성 또는 영상 메시지 출력 등 교사의 명령에 따라 특정 동작만을 수행하게 되는 로봇의 활용도가 매우 제한적인 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 수업시간과 함께 교사의 시작 명령과 함께 로봇이 컨텐츠서버로부터 수업 컨텐츠를 다운로드하여 수업을 진행하며, 디스플레이장치에 디스플레이 되는 로봇의 수업진행 순서에 따라 해당 영상을 디스플레이 하도록 하며, 로봇이 학생들에게 질문 및 학생의 답을 인식하고 정,오답을 체크하여 알려줌으로 로봇 주도형 양방향 교육이 이루어지도록 하는 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 교실수업 뿐만 아니라, 박물관, 미술관 등의 체험학습장에서도 로봇이 컨텐츠서버로부터 안내정보를 다운로드 받아 학생들과 이동하면서 교육을 진행하도록 하는 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육과정은 컨텐츠서버(102)로부터 수업정보를 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드 받아 로봇(101)이 외국어 수업을 진행하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 있어서, 상기 로봇(101)이 수업시작 명령에 따라 상기 컨텐츠서버(102)에 해당 외국어 수업에 필요한 자료를 요청하는 제1과정; 상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)에 수업 컨텐츠를 다운로드하는 제2과정; 상기 로봇(101)은 상기 컨텐츠서버(102)로부터 수업컨텐츠를 다운로드 받은 후 수업진행 절차에 따라 수업할 내용에 대하여 음성안내하는 제3과정; 상기 로봇(101)의 수업내용 음성안내 후 수업내용에 해당하는 동영상을 상기 컨텐츠서버(102)에서 다운로드하여 디스플레이장치(103)를 통해 출력하는 제4과정; 상기 로봇(101)은 상기 디스플레이장치(103)에서 출력된 동영상에 대한 내용 설명을 음성출력하는 제5과정; 상기 로봇(101)은 디스플레이장치(103)을 통해 출력된 동영상과 관련하여, 문장단위로 음성출력하는 단계와, 학생들이 따라 발음하는 단계를 반복하는 수업을 진행하는 제6과정; 상기 로봇(101)이 한 학생을 지정 및 역할을 설정하여 로봇(101)과 지정된 학생간의 대화식 수업을 진행하도록 음성출력하는 제7과정; 및 상기 각 과정이 완료되면 로봇(101)이 수업을 종료하는 제8과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육과정은 컨텐츠서버(102)로부터 수업정보를 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드 받아 로봇(101)이 외국어 수업을 진행하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 있어서, 상기 로봇(101)이 수업시작 명령에 따라 로봇(101)이 상기 컨텐츠서버(102)에 해당 외국어 수업에 필요한 자료를 요청하는 제1과정; 상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)에 수업 컨텐츠를 다운로드하는 제2과정; 상기 로봇(101)은 수업시작 안내 음성출력 후 상기 디스플레이장치(103)에 관련 컨텐츠를 디스플레이하는 제3과정; 상기 로봇(101)은 상기 디스플레이장치(103)에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 설명을 음성출력한 후 상기 컨텐츠에 대한 질문을 음성출력 하는 제4과정; 상기 로봇(101)의 질문에 학생의 답을 음성인식하여 정답 또는 오답여부를 판단하는 제5과정; 및 상기 로봇(101)의 음성인식결과 정답일 경우 설정된 다음 단계로 넘어가며, 오답일 경우에는 상기 디스플레이장치(103)에 추가 컨텐츠를 디스플레이한 후 보충설명을 음성출력하는 제6과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육과정은 컨텐츠서버(102)로부터 안내정보를 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드 받아 로봇(101)이 학생들과 이동하면서 안내를 진행하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 있어서, 상기 로봇(101)이 안내시작 명령에 따라 안내할 장소(A)에 위치한 디스플레이장치(103)을 통해 소개할 안내음성을 출력하는 제1과정; 상기 디스플레이장치(103)를 통해 상기 제1과정에서 안내한 내용에 해당하는 컨텐츠를 디스플레이하는 제2과정; 상기 제2과정에서의 컨텐츠에 대한 상세 설명을 음성출력하는 제3과정; 상기 제3과정에서의 컨텐츠 안내가 종료됨에 따라 다음 장소(B)의 디스플레이장치(104)로 이동하는 제4과정; 상기 제4과정에서 해당 장소(B)로 이동한 후 해당 컨텐츠를 소개할 안내음성을 출력하는 제5과정; 상기 제5과정에서 소개된 컨텐츠를 상기 컨텐츠서버(102)로부터 상기 디스플레이장치(104)에 다운로드하여 디스플레이하는 제6과정; 및 상기 디스플레이장치(104)에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 상세 설명을 음성출력하는 제7과정;을 포함하여 이루어지되, 상기 안내하고자 하는 컨텐츠에 대하여 상기 각 과정을 반복 수행하며, 마지막 컨텐츠 안내를 마치면 상기 로봇(101)의 안내명령 수행을 종료하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육과정은 수업시간과 함께 교사의 시작 명령과 함께 컨텐츠서버에서 로봇 및 디스플레이장치에 수업 컨텐츠를 다운로드하여 로봇이 전체적인 수업을 진행하도록 하므로, 교사는 로봇의 교육에 보조적인 역할만 수행하면 되어, 교사가 보다 효율적으로 시간을 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육과정은 디스플레이장치에 디스플레이 되는 로봇의 수업진행 순서에 따라 해당 영상을 디스플레이 하도록 하며, 로봇이 학생들에게 질문 및 학생의 답을 인식하고 정,오답을 체크하여 알려줌으로 로봇 주도형 양방향 교육을 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 목적은 교실수업 뿐만 아니라, 박물관, 미술관 등 체험학습장에서도 로봇이 컨텐츠서버로부터 안내정보를 다운로드 받아 학생들과 이동하면서 전시물에 대한 교육을 진행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 학습보조용 로봇의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예 따른 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육시스템의 구성도이고,
도 3은 도 2의 교육과정의 흐름도이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육시스템의 구성도이고,
도 5는 도 4의 교육과정의 흐름도이고,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 로봇과 영상출력장치를 이용한 교육시스템의 구성도이고,
도 7은 도 6의 교육과정의 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇의 교육방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇의 교육 시스템에 대한 구성도로서, 도 2, 4, 6은 로봇 교육시스템의 구성도로서, 보조교사의 명령에 따라 수업을 시작하며 제공된 수업컨텐츠를 음성출력, 음성인식, 학생명 음성출력 등의 기능을 수행하는 로봇(101)과, 상기 로봇(101)에 동기되어 다운로드 받은 이미지 또는 동영상을 디스플레이하는 디스플레이장치(103)와, 교실 또는 현장학습 교육을 위한 다양한 수업 컨텐츠를 데이터베이스에 등록하고 이를 상기 로봇(101)의 요청에 따라 상기 로봇(101) 및 상기 디스플레이장치(103)(104)에 다운로드하는 컨텐츠서버(102)로 구성된다.
상기 디스플레이장치(103)는 티브이(TV), IPTV, 전자칠판, 개인용컴퓨터, 플레이스테이션, 위(Wii)게임기, 테블릿PC, 스마트폰 등 디스플레이 매개체를 포함한다.
이와 같이 구성된 로봇 교육시스템은 로봇(101)이 보조교사의 명령에 따라 상기 컨텐츠서버(102)로부터 다운로드 받은 수업컨텐츠로 설정된 순서에 따라 주도적으로 수업을 진행하며, 다운로드 받은 수업 컨텐츠로 수업이 모두 종료되었을 때, 자동 종료 또는 보조교사의 종료 명령에 따라 모든 수업을 종료한다.
상기 컨텐츠서버(102)는 로봇(101)에 수업진행에 맞는 음성데이터를 다운로드하고, 상기 디스플레이장치(103)는 수업진행에 맞는 동영상 데이터를 다운로드하고, 상기 디스플레이장치(103)과 로봇(101)간의 동기(synchronization)를 맞추기 위해 시간 및 해당 컨텐츠를 가리키는 정보를 포함한 메타정보를 상기 디스플레이장치(103)과 로봇(101)에 각각 다운로드 한다.
여기서, 메타정보는 로봇(101)과 디스플레이장치(103)가 설정된 교육 프로세스에 따라 음성 및 영상을 출력하도록 하는 시간 및 파일정보를 포함한 메타파일 정보가 필요하다.
예를 들어, 2대의 로봇(로봇 1, 로봇 2)과 디스플레이장치가 함께 협업하여 교육을 진행한다면,
① 시작 : 0-10초
로봇 1 음성출력 "여러분 안녕! 난 너희 친구 로봇이야. 지금부터 TV화면(디스플레이장치)에 보이는 동물이 무엇인지 맞추어 보자" (TTS1.txt파일)
② 시간 : 11초-17초
디스플레이장치 : 개구리를 디스플레이함 (Frog.wmv 동영상 파일 )
③ 시간 : 18초-25초
로봇 2 음성출력 "여러분 이 동물이 영어로 무엇일까요? 아는 사람?" (TTS2.txt 파일)
와 같은 순서로 메타파일 정보를 이용하여 로봇 1, 2 및 디스플레이장치(103)가 동작을 수행한다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 로봇의 교육시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로봇의 교육과정의 흐름도로서, 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 제 1 실시예는 로봇이 교실에서 외국어 수업을 진행할 때 사용되며, 수업준비가 완료되면 보조교사가 로봇(101)에게 수업시작 명령을 내린다. 수업시작 명령은 보조교사의 음성인식, 제어단말기 또는 리모콘 조작이나, 로봇(101)에 구비된 명령키(도면에 미도시)를 이용하여 로봇(101)을 제어한다.
상기 로봇(101)은 수업시작 명령을 수신하면 수업 컨텐츠를 상기 컨텐츠서버(102)에 요청하며, 상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)이 요청한 해당 수업의 컨텐츠를 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드한다.
여기서, 상기 컨텐츠서버(102)는 수업 진행에 맞는 음성데이터, 현재 학급의 학생정보 등 수업진행에 필요한 모든 데이터를 로봇(101)으로 다운로드하고, 수업진행에 맞는 동영상 데이터는 상기 디스플레이장치(103)로 다운로드하게 된다.
상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)가 수업 컨텐츠를 모두 다운로드 받은 후 상기 로봇(101)은 "안녕하세요. 오늘 배울 내용은 비행기 안에서 지켜야 할 예절에 대해서...", "자, 그럼 디스플레이장치의 영상을 먼저 보도록 하겠습니다." 와 같이 인사 및 오늘 배울 영어 본문을 소개하는 음성을 출력한다.
다음, 상기 디스플레이장치(103)는 상기 컨텐츠서버(102)로 부터 다운로드 받은 영상 및 음성을 출력한다. 상기 디스플레이장치(103)의 수업내용에 대한 영상 출력이 끝나면, 상기 로봇(101)이 상기 출력영상에 대하여 설명하고, 이때 설명하는 동안 상기 디스플레이장치(103)는 대화의 지문을 영상출력 한다.
상기 로봇(101)의 영상에 대한 본문 설명이 끝난 후 상기 로봇(101)이 설정된 지문을 음성출력 한 후 학생들이 따라 읽도록 수업을 진행한다. 이때, 상기 로봇(101)은 학생의 발음을 인식하고, 다음 대화를 진행한다.
한편, 상기 로봇(101)이 특정 학생을 지목하여 직접 역할을 설정한 후 한 문장씩 교번하여 읽는 수업을 진행한다. 여기서, 로봇(101)은 컨텐츠서버(102)로부터 다운로드 받은 학생 정보를 참고하여, 랜덤 방식 또는 미리 지정된 학생의 학번 또는 성명을 음성출력하여 지명하며, 역할 설정 또한 기 설정 또는 로봇(101)의 임의로 설정하여 진행 할 수 있다.
예를 들어 로봇(101)이 한 구절을 음성출력하면, 다음 구절은 학생이 말하도록 진행한다.
이때에도 로봇(101)은 음성인식 기능을 이용하여 학생의 발음, 억양 등을 인식 및 분석하고, 그에 대한 결과를 음성 또는 디스플레이장치(103)를 통해 출력 및 저장하게 된다. 더불어, 정확한 발음 또는 억양에 대하여 정정이 필요할 경우 상기 로봇(101)이 재 발음하여 정확한 발음을 유도한다.
상기 과정을 반복하여 수업이 끝나면 보조교사는 상기 로봇(101)에게 수업종료 명령을 내리므로 수업을 종료하게 된다
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로봇의 교육시스템의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 교육과정의 흐름도이다.
본 발명에 따른 제 2 실시예는 로봇이 교실에서 외국어 수업을 진행할 때 사용되며, 수업준비가 완료되면 보조교사가 로봇(101)에게 수업시작 명령을 내린다. 수업시작 명령은 보조교사의 음성인식, 제어단말기 또는 리모콘 조작이나, 로봇(101)에 구비된 명령키(도면에 미도시)를 이용하여 로봇(101)을 제어한다.
상기 로봇(101)은 수업시작 명령을 수신하면 수업 컨텐츠를 상기 컨텐츠서버(102)에 요청하며, 상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)이 요청한 해당 수업의 컨텐츠를 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드한다.
여기서, 상기 컨텐츠서버(102)는 수업 진행에 맞는 음성데이터, 현재 학급의 학생정보 등 수업진행에 필요한 모든 데이터를 로봇(101)으로 다운로드하고, 수업진행에 맞는 동영상 데이터는 상기 디스플레이장치(103)로 다운로드하게 된다.
상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)가 수업 컨텐츠를 모두 다운로드 받은 후 상기 로봇(101)은 학생들에게 수업시작 안내 음성을 출력하고, 디스플레이장치(103)를 통해 수업과 관련한 문자, 이미지, 동영상 등의 컨텐츠를 디스플레이 한다.
상기 디스플레이장치(103)를 통해 컨텐츠의 디스플레이가 끝나면 상기 로봇(101)은 컨텐츠에 대한 상세 내용설명을 위한 음성출력을 하며, 이때, 학생들의 수준에 따라 유아, 초등, 성인 등으로 나누어 적합한 수준으로 설명한다.
상기 학생들의 수준에 따른 내용설명 정보는 상기 컨텐츠서버(102)에 등록된 컨텐츠를 다운로드 받을 때 해당 학급의 수준에 맞는 내용을 다운로드 받는다.
상기 로봇(101)은 학생들에게 디스플레이장치(103)에 표시된 컨텐츠에 대한 질문 데이터를 음성출력 하며, 만약 학생이 답을 말할 경우 이를 음성인식하여 정답여부를 판단한다.
만약, 답이 틀릴 경우에는 디스플레이장치(103)를 통해 추가 컨텐츠를 제공하여 보충 설명을 음성출력하고 다시 학생이 답을 말하면 이를 음성인식하여 정답여부를 판단한다. 이를 설정된 횟수만큼 반복하고, 정답을 맞출 경우에는 다음 질문 또는 다음 단계로 넘어간다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 로봇의 교육시스템의 구성도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 교육과정의 흐름도 이다.
본 발명에 따른 제 3 실시예는 로봇이 야외 현장학습을 진행할 때 사용된다. 예를 들어, 로봇이 박물관, 미술관 등의 전시관에 배치되어 관람객들에게 전시물을 안내할 때 안내 도우미의 역할을 하도록 한다.
상기 로봇(101)이 A장소에서 도우미에 의해 안내시작 명령을 받는다. 안내시작 명령을 받은 로봇(101)은 안내를 위한 컨텐츠를 다운로드 받기 위하여 상기 컨텐츠서버(102)로부터 안내 컨텐츠를 요청하면, 상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 해당 안내 컨텐츠에 대한 음성데이터, 영상데이터, 이동정보를 다운로드 한다.
여기서, 상기 A장소의 전시물이 디스플레이장치(103)에 디스플레이된 전시물이 아닌, 일반 전시물일 경우에는 상기 로봇(101)에만 전시물에 대한 안내 컨텐츠를 다운로드하여 음성안내가 이루어지도록 한다.
상기 로봇(101)이 전시물의 컨텐츠를 다운로드 완료되면 인사와 함께 안내할 내용을 소개한다. 즉, "안녕하세요. 지금부터 고려시대 도자기에 대하여 안내해 드리겠습니다. 먼저, 디스플레이장치의 영상을 보도록 하겠습니다."와 같이 음성출력하여 관람객들에게 음성 안내한다.
상기 디스플레이장치(103)를 통해 전시물의 안내영상이 끝나면, 로봇(101)이 설명을 시작한다. 이때, 상기 디스플레이장치(103)는 상기 로봇(101)이 설명하는 동안 해당 전시물의 시대배경을 화면 출력한다.
상기 과정을 통해 A장소의 전시물에 대한 안내가 끝나면 상기 로봇(101)은 관람객들에게 다음 장소로의 이동을 안내하며, 관람객들은 로봇(101)의 안내에 따라 함께 이동한다.
상기 로봇(101)은 상기 컨텐츠서버(102)에서 지정된 이동경로를 따라 다음 안내를 위한 B장소로 이동한다.
상기 로봇(101)은 B장소로 이동하여 지정된 위치에 정지한 후 다음 안내를 시작한다. 이때, B장소의 디스플레이장치(104)는 상기 컨텐츠서버(102)로부터 해당 전시물에 대한 컨텐츠를 디스플레이 하도록 다운로드 한다.
상기 로봇(101)은 B장소에 위치한 전시물에 대한 안내를 시작한다. 예를 들어, "다음은 조선시대 도자기에 대해서 안내해 드리도록 하겠습니다. 먼저, 디플레이장치 영상을 보도록 하겠습니다."를 음성출력하고, 상기 디스플레이장치(104)는 로봇(101)의 안내 음성출력 후 해당 전시물의 영상을 출력한다.
상기 로봇(101)은 전시물의 영상출력 후 해당 전시물에 대하여 상세한 설명을 음성출력 한다. 이때, 상기 디스플레이장치(104)는 상기 로봇(101)이 설명하는 동안 해당 전시물의 시대배경을 화면 출력한다.
상기 B장소에서의 안내가 끝나면, 다음 장소로 이동한 후 상기 과정을 반복하여 해당 전시물에 대한 안내를 수행하고, 지정된 모든 게시물에 대한 안내가 종료되면 도우미는 상기 로봇(101)에게 안내종료 명령을 내림으로 모든 현장학습에 대한 안내를 종료한다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법은 교실, 야외 전시물 등 장소 또는 교육하고자 하는 컨텐츠는 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
101 : 로봇 102 : 컨텐츠서버
103, 104 : 디스플레이장치

Claims (10)

  1. 컨텐츠서버(102)로부터 수업정보를 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드 받아 로봇(101)이 외국어 수업을 진행하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 있어서,
    상기 로봇(101)이 수업시작 명령에 따라 상기 컨텐츠서버(102)에 해당 외국어 수업에 필요한 자료를 요청하는 제1과정;
    상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)에 수업 컨텐츠를 다운로드하는 제2과정;
    상기 로봇(101)은 상기 컨텐츠서버(102)로부터 수업컨텐츠를 다운로드 받은 후 수업진행 절차에 따라 수업할 내용에 대하여 음성안내하는 제3과정;
    상기 로봇(101)의 수업내용 음성안내 후 수업내용에 해당하는 동영상을 상기 컨텐츠서버(102)에서 다운로드하여 디스플레이장치(103)를 통해 출력하는 제4과정;
    상기 로봇(101)은 상기 디스플레이장치(103)에서 출력된 동영상에 대한 내용 설명을 음성출력하는 제5과정;
    상기 로봇(101)은 디스플레이장치(103)를 통해 출력된 동영상과 관련하여, 문장단위로 음성출력하는 단계와, 학생들이 따라 발음하는 단계를 반복하는 수업을 진행하는 제6과정;
    상기 로봇(101)이 한 학생을 지정 및 역할을 설정하여 로봇(101)과 지정된 학생간의 대화식 수업을 진행하도록 음성출력하는 제7과정;
    상기 각 과정이 완료되면 로봇(101)이 수업을 종료하는 제8과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2과정에서 상기 컨텐츠서버(102)는 로봇(101)에 수업진행에 맞는 음성데이터를 다운로드하고, 상기 디스플레이장치(103)는 수업진행에 맞는 동영상 데이터를 다운로드하고, 상기 디스플레이장치(103)과 로봇(101)간의 동기(synchronization)를 맞추기 위해 시간 및 해당 컨텐츠를 가리키를 정보를 포함한 메타정보를 상기 디스플레이장치(103)과 로봇(101)에 각각 다운로드 하는 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2과정에서 상기 컨텐츠서버(102)는 로봇(101)에 현재 학급의 학생정보를 다운로드하는 것을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제6과정에 부가하여 음성인식을 통해 학생들의 따라 읽기 발음을 인식하여 다음 문장으로 넘어가되,
    상기 학생들의 따라 읽기 발음을 음성인식 및 분석하고 정확성을 판단하여 화면 또는 음성출력하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제7과정에 부가하여 로봇(101)은 음성인식을 통해 학생의 대답을 인식하여 다음 문장으로 넘어가되,
    상기 학생의 대답을 음성인식 및 분석하고 정확성을 판단하여 화면 또는 음성출력하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  6. 제 1 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제7과정은 로봇(101)의 특정 학생의 이름을 음성출력하여 지정하는 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  7. 컨텐츠서버(102)로부터 수업정보를 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드 받아 로봇(101)이 외국어 수업을 진행하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 있어서,
    상기 로봇(101)이 수업시작 명령에 따라 로봇(101)이 상기 컨텐츠서버(102)에 해당 외국어 수업에 필요한 자료를 요청하는 제1과정;
    상기 컨텐츠서버(102)는 상기 로봇(101)과 디스플레이장치(103)에 수업 컨텐츠를 다운로드하는 제2과정;
    상기 로봇(101)은 수업시작 안내 음성출력 후 상기 디스플레이장치(103)에 관련 컨텐츠를 디스플레이하는 제3과정;
    상기 로봇(101)은 상기 디스플레이장치(103)에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 설명을 음성출력한 후 상기 컨텐츠에 대한 질문을 음성출력 하는 제4과정;
    상기 로봇(101)의 질문에 학생의 답을 음성인식하여 정답 또는 오답여부를 판단하는 제5과정; 및
    상기 로봇(101)의 음성인식결과 정답일 경우 설정된 다음 단계로 넘어가며, 오답일 경우에는 상기 디스플레이장치(103)에 추가 컨텐츠를 디스플레이한 후 보충설명을 음성출력하는 제6과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제4과정에서 상기 디스플레이장치(103)에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 설명은 유아,초등 및 성인 대상으로 3단계로 분류하여 해당 수준에 맞는 단계의 난이도로 설명 데이터를 음성출력하는 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  9. 컨텐츠서버(102)로부터 안내정보를 로봇(101)과 디스플레이장치(103)로 다운로드 받아 로봇(101)이 학생들과 이동하면서 안내를 진행하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법에 있어서,
    상기 로봇(101)이 안내시작 명령에 따라 안내할 장소(A)에 위치한 디스플레이장치(103)을 통해 소개할 안내음성을 출력하는 제1과정;
    상기 디스플레이장치(103)를 통해 상기 제1과정에서 안내한 내용에 해당하는 컨텐츠를 디스플레이하는 제2과정;
    상기 제2과정에서의 컨텐츠에 대한 상세 설명을 음성출력하는 제3과정;
    상기 제3과정에서의 컨텐츠 안내가 종료됨에 따라 다음 장소(B)의 디스플레이장치(104)로 이동하는 제4과정;
    상기 제4과정에서 해당 장소(B)로 이동한 후 해당 컨텐츠를 소개할 안내음성을 출력하는 제5과정;
    상기 제5과정에서 소개된 컨텐츠를 상기 컨텐츠서버(102)로부터 상기 디스플레이장치(104)에 다운로드하여 디스플레이하는 제6과정;
    상기 디스플레이장치(104)에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 상세 설명을 음성출력하는 제7과정; 을 포함하여 이루어지되,
    상기 안내하고자 하는 컨텐츠에 대하여 상기 각 과정을 반복 수행하며, 마지막 컨텐츠 안내를 마치면 상기 로봇(101)의 안내명령 수행을 종료하는 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3과정 및 제7과정은 로봇(101)이 해당 컨텐츠에 대하여 상세설명하는 동안 상기 디스플레이장치(103)(104)는 해당 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇과 디스플레이장치를 이용한 교육방법.
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