상호작용 로봇을 이용한 자폐 범주성 장애 아동의 중재 치료에 관한 예비연구

A Pilot Study of Therapeutic Interventions for Children with Autism Spectrum Disorders by Using Interactive Robots

본 연구의 목적은 상호작용 로봇을 이용하여 ASD를 가진 아동의 눈맞춤을 용이하게 향상시키기 위한 행동적 치료 중재 시스템을 제안하고, 예비실험을 통해 치료 시스템의 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 이를 위해 아동-로봇 상호작용에서 비연속 개별시도교수(Discrete Trial Teaching, 이하 DTT) 이론을 바탕으로 자폐범주성장애(autism spectrum disorder, 이하 ASD)를 가진 아동에 대한 로봇보조의 행동적 중재 치료 시스템을 고안하였다. 치료 프로토콜 적용 후 로봇 자극제의 타입(K, D, 및 KD)과 그룹 구성(3명의 non-ASD 아동과 3명의 ASD 아동) 측면에서의 정량적인 비교분석 및 훈련 이후 설문 평가를 시행한 결과 중재 치료 시스템에서 로봇이 자극제와 강화를 제공하는 보조 치료자로서 ASD아동의 눈맞춤 향상에 도움을 줄 수 있을 가능성을 검증하였다.

The purpose of this paper is to propose and examine the feasibility of the robot-assisted intervention system for facilitating the eye contact of the children with autism spectrum disorder (ASD). The treatment system was based on the discrete trial teaching (DTT) protocol with three task modes of treatment process; reward, encouragement, and pause. In child-robot interaction architecture, the robot was designed to offer therapeutic training elements of mutual greeting and interplay game, and evaluates the level of children’s reactivity by recognition modules for frontal face and touch features. We compared the reactivity of the children depending on the diagnostic groups (3 subjects with ASD and 3 subjects with non-ASD) and on the type of robotic stimuli (K, D, and KD) type. Also, we surveyed the parents’ subject satisfaction and children’s friendliness to the robotic stimuli using the questionnaire developed by research group. As the results, the children’s response showed difference depending on the diagnostic group and type of stimuli in terms of response time and gaze ratio, though statistical analyses were unavailable due to small sample size. The treatment process and robotic stimuli showed high level of user satisfaction. The results suggest that the reinforcement and facilitation using robotic stimuli are generally feasible to incorporate into the standard treatment process