• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1221-1222
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• 2015

본 연구에서는 촉각 센서와 에너지 수확소자가 한 소자에 융합되어있는 구조를 제안한다. 이 소자는 압전 스트랩과 유연한 튜브, 폴리머 필름으로 구성되어있으며, 유연하며 잘 늘어나는 직물구조를 갖는다. 완성된 소자에 수평방향의 인장 및 수축 힘이 가해지면 전압이 발생하여 에너지 수확소자로 동작하며, 수직방향의 힘이 가해지면 정전용량이 변화하여 촉각센서로 동작한다. 제작한 소자가 에너지 수확소자로 동작할 때 최대 36.6 V의 출력 전압이 측정되었으며, 소자를 누르는 수직힘이 증가할수록 정전용량이 커지는 것을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.545-550
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• 2013

We present a tactile information transceiver using a friction-tunable slider-pad. While previous tactile information devices were focused on either input or output functions, the present device offers lateral position/vertical direction detection and texture expression. In characterizing the tactile input performance, we measured the capacitance change due to the displacement of the slider-pad. The measured difference for a z-axis click was 0.146 nF/$40{\mu}m$ when the x-y axis navigation showed 0.09 nF/$750{\mu}m$ difference. In characterizing the texture expression, we measured the lateral force due to a normal load. We applied a voltage between parallel electrodes to induce electrostatic attraction in DC and AC voltages. We measured the friction under identical fingertip action conditions, and obtained friction in the range of 32-152 mN and lateral vibration in the force range of 128.1 mN at 60 V, 2 Hz. The proposed device can be applied to integrated tactile interface devices for mobile appliances.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.21 no.1
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• pp.3-18
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• 2018

전자피부(Electronic skin)는 외부 환경과의 상호작용하는 인간 피부의 기능을 대체하여 외부 자극 신호를 전기적 신호로 변환하는 센서들로 이루어진 인공피부로써, 최근 인간과 전자기기 간의 인터페이스에 대한 관심이 급증하면서 이에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 그중에서도 피부의 주된 기능인 외부 물리적 자극을 인지하는 촉각을 모방하는 촉각센서는 많은 발전을 거쳐 왔으며, 한계를 극복하고자 다양한 연구들이 진행되고 있다. 촉각센서는 압력, 인장, 굽힘과 같은 물리적 자극에 반응하며, 물리적 자극 신호를 아날로그 및 디지털 신호로 변환하여 인지하는 연구들이 폭넓게 개발되고 있다. 또한, 소자의 구조에 따라 물리적 자극을 전달하는 다양한 변환 방식들이 있으며, 최근에는 각 신호 변환 방식의 민감도, 반응속도, 자극 인지 범위 등의 한계점을 극복하고, 소재의 기계적 물성을 향상시키기 위해 소재의 변형을 주거나 생체의 기관 구조 및 외부 자극 인지 원리 등을 모사한 연구들이 많은 관심을 받고 있다. 본 기고에서는 이러한 촉각센서의 물리적 자극 신호 변환 방식과 소재 변형 및 생체 모사를 통한 다양한 연구들을 소개하고자 하며, 이를 통하여 촉각센서의 나아갈 방향을 제시하고자 한다.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.4 no.1
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• pp.63-70
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• 2010

Research and development of Assistive Technology (AT) for blind people is primarily focused on assisting mobility and improving access to information. Some particularly useful devices for aiding access to information and communication are DAISY players used with talking books, screen readers for reading screens, video magnifiers to aid low vision, Braille displays, and Braille PDAs. These essential devices have been successfully commercialized and have assisted many visually impaired people. Assistive technology devices for visually impaired people are called sensory substitution devices, because these devices substitute tactile or auditory functions for visual functions. The tactile interfaces of sensory substitution devices such as Braille displays and Braille PDAs have a bimorph type of piezoelectric actuator that forms a Braille (pin) of the Braille cells by moving up and down. KGS Corporation of Japan has more than 80% share of the worldwide market for these Braille cell actuators. Commercializing it for the first time in the world. This paper reviews the various endeavors in Japan in the research and development of tactile displays, such as Braille displays and Braille PDAs. Furthermore, it discusses sensory substitution devices that use tactile displays, focusing especially on the rotating Braille display we have developed.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.15 no.5
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• pp.19-24
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• 1978

In this paper, the functional propertied of vibrotactile sense of skin were studied by means of psycophysical experiments with respect to frequency and waveform of mechanical vibration, two-point threshold, contactor size of stimulators. Furthermore, leased on the experimental result, a small vibrotactile stimulator made of piezoelectrc ireed vibrator array was proposed for a aid blind to recognition of the Korean letters. A tactile output image is presented by an 8 row$\times$1 column array of samall vibrator reeds with 200 Hz rectangular wave, the array fitting on a fore-finger. Under the control of the NOVA mini-computer, the bimorph reeds array could represent any of one of the 24 characters of the Korean vowel and consonant at the 8 positions from left to right on the array. Without learning effect, the identification test of the Korean characters by the designed experimental system was carried out. The average rate of correct response was 90%.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.26 no.11
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• pp.29-34
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• 2009

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.39 no.1
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• pp.106-106
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• 2024

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.141.2-141.2
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• 2016

디스플레이, 센서 등 전자소자는 소형화 단계를 지나 인체 부착형 소자로의 발전을 요구하고 있다. 인체 부착을 위해서는 민감한 피부에 장시간 부착시 무해성과 탈부착의 자유로움이 요구되기에 기존의 화학물질을 활용한 접착 방식에서 개코도마뱀 또는 딱정벌레 발바닥에서 영감을 얻은 자연모사형 건식 접착 방식에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 폴리머를 이용하여 자연모사형 마이크로/나노구조 형성은 기계적으로 가공된 금형 몰딩과 후처리를 통한 매우 복잡한 공정이 요구된다. 본 연구에서는 이러한 복잡한 공정을 단순화하기 위해서 폴리머 소재에 플라즈마를 활용한 나노구조를 형성하는 방법을 소개하고자 하며, 건식 접착용 폴리머 소재(PMMA, PDMS)에 따른 표면구조 변화와 표면에너지 변화에 대한 연구를 수행하였다. 플라즈마 표면처리를 위해서 본 연구실에서 자체 개발한 선형이온소스를 활용하였으며 입사에너지, 노출시간, 사용가스에 따른 표면형상 변화를 주사전자현미경을 활용하여 관찰하였다. 또한 처리조건에 따른 표면에너지 변화를 확인하기 위해 물접촉각 변화를 측정하였다. PMMA는 입사에너지, 노출시간이 증가함에 따라 쉽게 나노기둥구조가 형성되었으나, 과도한 입사에너지 또는 노출시간에서는 표면구조가 에칭되면서 무너지는 것이 관찰되었다. 또한 PDMS는 동일한 조건에서 주름구조 형태를 보였으며 노출시간이 증가할수록 주름구조의 간격이 늘어남을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 나노 구조를 쉽게 제어할 수 있는 PMMA가 피부 부착형 접착 패치에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.38 no.6
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• pp.62-74
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• 2023

In response to diverse external stimuli, sensory receptors generate spiking nerve signals. These generated signals are transmitted to the brain along the neural pathway to advance to the stage of recognition or perception, and then they reach the area of discrimination or judgment for remembering, assessing, and processing incoming information. We review research trends in neuromorphic sensory perception technology inspired by biological sensory perception functions. Among the various senses, we consider sensory nerve decoding technology based on sensory nerve pathways focusing on touch and smell, neuromorphic synapse elements that mimic biological neurons and synapses, and neuromorphic processors. Neuromorphic sensory devices, neuromorphic synapses, and artificial sensory memory devices that integrate storage components are being actively studied. However, various problems remain to be solved, such as learning methods to implement cognitive functions beyond simple detection. Considering applications such as virtual reality, medical welfare, neuroscience, and cranial nerve interfaces, neuromorphic sensory recognition technology is expected to be actively developed based on new technologies, including combinatorial neurocognitive cell technology.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.15 no.8
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• pp.831-838
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• 2009

This paper proposes an IR (infrared) LED (Light Emitting Diode)-based tactile fingertip sensor that can independently measure the normal and tangential force between the hand and an object. The proposed IR LED-based tactile sensor has several advantages over other technologies, including a low price, small size, and good sensitivity. The design of the first prototype is described and some experiments are conducted to show output characteristics of the proposed sensor. Furthemore, the effectiveness of the proposed sensor is demonstrated through anti-slip control in a multifunction myoelectric hand, called the KNU Hand, which includes several novel mechanisms for improved grasping capabilities. The experimental results show that slippage was avoided by simple force control using feedback on the normal and tangential force from the proposed sensor. Thus, grasping force control was achieved without any slippage or damage to the object.