네트워크 기반 햅틱 협업 시스템의 네트워크 적응적 물체 강도 조절 기법

Network-adaptive Control of Object Stiffness for Networked Haptic Collaboration System

햅틱 협업을 위한 네트워크는 기본적으로 지연, 지터, 손실의 제약을 가진다. 햅틱은 정보의 속도에 민감하므로 네트워크 환경에서 협업을 이루어내기에 많은 제약이 있다. 특히 협업의 품질을 감소시키는 네트워크 지연을 보상하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 물체의 좌표 전송을 기반으로 한 햅틱 협업이 높은 수준의 지연시간을 지닌 네트워크에서 발생할 수 있는 문제를 정의하고 그 원인을 파악하여 안정적인 협업을 유지하기 위하여 네트워크 지연 문제를 보상할 수 있는 기법을 제시한다. 네트워크 지연에 의해서 물체를 밀 때 더 많은 힘을 사용되는 현상과 클라이언트들이 물체를 들어올릴 때 물체가 진동하는 현상이 발생된다. 이 문제를 해결하기 위해 물체의 강도를 변경하는 방법을 제안한다. 지연 시간의 수준이 증가하여도 지연 문제가 발생하지 않게 함과 동시에 최대한 원래 물체 강도를 유지하기 위해서 클라이언트가 물체에 발생시키고자 하는 힘과 서버에서 물체에 발생시키는 힘을 같도록 만드는 수식을 유도한다. 이 수식을 이용하여 지연의 크기에 관계없이 클라이언트가 물체의 위치를 제어할 수 있다. 지연 보상 기법을 통해 햅틱 미디어의 품질을 유지하면서 지연에 의한 문제를 해결하는 방안을 제시하며, 실제 실험을 통하여 결과를 확인한다.