• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.176-187
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• 2005

This paper presents an evaluation of joint configurations of a robotic finger based on kinematic analysis. The evaluation is based on an assumption that the current control methods for the fingers require that the contact state specified by the motion planner be maintained during manipulation. Various finger-joint configurations have been evaluated for different contact motions. In the kinematic analysis, the surface of the manipulated object was represented by B-spline surface and the surface of the finger was represented by cylinders and a half ellipsoid. Three types of contact motion, namely, 1) pure rolling, 2) twist-roiling, and 3) slide-twist-rolling are assumed in this analysis. The finger-joint configuration best suited for manipulative motion is determined by the dimension of manipulation workspace. The evaluation has shown that the human-like fingers are suitable for maintaining twist-rolling and slide-twist-rolling but not for pure rolling. A finger with roll joint at its fingertip link, which is different from human fingers, proved to be better for pure rolling motion because it can accommodate sideway motions of the object. Several kinds of useful finger-joint configurations suited for manipulating objects by fingertip surface are proposed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권1호
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• pp.1-13
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• 2005

Kinematics of grasping and manipulation by a multi-fingered robotic hand where multi-fingertip surfaces are in contact with an object is solved. The surface of the object was represented by B-spline surfaces in order to model the objects of various shapes. The fingers were modeled by cylindrical links and a half ellipsoid fingertip. Geometric equations of contact locations have been solved for all possible contact combinations between the fingertip surface and the object. The simulation system calculated joint displacements and contact locations for a given trajectory of the object. Since there are no closed form solutions for contact or intersection between these surfaces, kinematics of grasping was solved by recursive numerical calculation. The initial estimate of the contact point was obtained by approximating the B-spline surface to a polyhedron. As for the simulation of manipulation, exact contact locations were updated by solving the contact equations according to the given contact states such as pure rolling, twist-rolling or slide-twist-rolling. Several simulation examples of grasping and manipulation are presented.

• 센서학회지
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• 제12권4호
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• pp.156-163
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• 2003

일반적인 표면 마이크로머시닝 공정과 고분자의 중합공정을 결합하여 전도성 고분자인 폴리피롤 액추에이터를 제작하였다. 폴리피롤 액추에이터의 제작 공정을 검증하기 위한 가장 기본적인 구조물은 폴리피롤 캔틸레버이며 이를 이용하여 세포 조작에 응용 가능한 폴리피롤 그리퍼 및 밸브의 기본 구조물들을 제작하였다. 그리퍼는 손가락과 유사한 형태로 뼈에 해당하는 단단한 고분자와 근육에 해당하는 폴리피롤 등으로 구성된다. 밸브는 폴리피롤 캔틸레버에 유로가 결합된 형태로 제작되었다. 제안한 폴리피롤 액추에이터의 제작 공정 및 기본 구조물들은 세포 조작기구와 같은 바이오 관련 응용에 이용될 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.9-19
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• 2020

최근 다양한 종류의 가상 현실 기기가 개발되면서 고전적인 사용자 입력 방식 이외에도 사용자의 신체 동작을 인식하여 현실감을 높이려는 기술에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 장치 중의 하나인 립모션 컨트롤러는 사용자의 손동작을 인식하여 가상 현실 환경에서 사용자의 손 모양을 실시간으로 나타낼 수 있다. 하지만 인식한 사용자의 손을 사용하여 가상 현실의 물체를 조작하면 종종 손이 물체를 통과하게 되는데, 이러한 상호작용은 실제 현실과는 거리감이 있다. 본 연구에서는 가상 현실에서 사용자의 손과 물체 간의 상호작용 현실감을 높이기 위한 시각적 피드백 시스템의 구축 방법을 제시한다. 가상의 현실에서 사용자의 손과 가상 물체가 충돌하는지 광선 추적법을 활용하여 정밀하게 검사하고, 충돌하였을 때 부호 거리 장과 역기구학을 통해 물체 내부로 들어간 사용자의 손가락 말단의 위치를 물체 표면 밖으로 이동시켜 사용자의 손을 재구성하는 과정을 통해 시각적 피드백을 준다. 이를 통해 실시간으로 가상 현실에서 현실감 있는 상호작용을 할 수 있다.