• 전자공학회논문지SC
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• 제47권4호
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• pp.55-60
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• 2010

설치류는 수염을 통해서 물체를 인식하는 능력을 갖추고 있다. 단연 설치류뿐만 아니라 많은 수의 포유류가 사물을 인식하는데 수염을 이용하지만 특히 설치류는 수염을 통해서 마이크로미터 단위의 표면의 거칠기 차이도 구별 할 수 있다. 설치류는 수염을 앞, 뒤로 능동적으로 움직이며 물체의 모양이나 표면의 거칠기, 패턴 따위를 판별한다. 실제 쥐 수염에는 수염뿌리 가까운 모낭 안에 수많은 신경이 모여 있어서 수염이 떨리거나 구부러질 때의 신호를 받아들인다. 쥐의 이러한 능력을 모방하여, 본 논문에서는 마이크로폰을 이용하여 쥐 수염 센서를 제작하고 제작한 수염 센서를 통해 물체 표면의 거칠기에 대한 정보를 얻고자 한다.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.88-94
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• 2023

Recently, piezoelectric tactile sensors have garnered considerable attention in the field of texture recognition owing to their high sensitivity and high-frequency detection capability. Despite their remarkable potential, improving their mechanical flexibility to attach to complex surfaces remains challenging. In this study, we present a flexible piezoelectric sensor that can be bent to an extremely small radius of up to 2.5 mm and still maintain good electrical performance. The proposed sensor was fabricated by controlling the thickness that induces internal stress under external deformation. The fabricated piezoelectric sensor exhibited a high sensitivity of 9.3 nA/kPa ranging from 0 to 10 kPa and a wide frequency range of up to 1 kHz. To demonstrate real-time texture recognition by rubbing the surface of an object with our sensor, nine sets of fabric plates were prepared to reflect their material properties and surface roughness. To extract features of the objects from the detected sensing data, we converted the analog dataset to short-term Fourier transform images. Subsequently, texture recognition was performed using a convolutional neural network with a classification accuracy of 97%.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.390-390
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• 2000

This research is the development of a skin-type tactile sensor for service robot using PVDF film for the detection of the contact state. The Prototype of the tactile sensor which has 8$\times$8 taxels was fabricated using PVDF film In the fabrication procedure of the sensor, the electrode patterns and common electrode of the thin conductive tape were attached to the both side of the 28 micro meter thickness PVDF film using conductive adhesive. The sensor was covered with polyester film for insulation and attached to the rubber base for making stable structure. The signals of a contact pressure to the tactile sensor were sensed and processed in the DSP system in which the signals were digitized and filtered. Finally, the signals were integrated for taking the force profile. The processed signals of the output of the sensor were visualized in PC, the shape and force distribution of the contact object were obtained. The reasonable performance for the detection of contact state was verified through the experiment.

• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.324-329
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• 2022

This paper proposes a shift-register-based multichannel ultrasonic focusing delay control method using a complex programmable logic device (CPLD) for a high resolution of ultrasonic focusing system. The proposed method can achieve the ultrasonic focusing through the delay control of driving signals of each ultrasonic transducer of an ultrasonic array. The delay of the driving signals of all ultrasonic channels can be controlled by setting the shift register in the CPLD. The experiment verified that the frequency of the clock used for the delay control increased, the error of the focusing point decreased, and the diameter of the focusing point decreased as the length of the shift register in the proposed method. The proposed method used only one CPLD for ultrasonic focusing and did not require to use complex hardware circuits. Therefore, the resources required for the design of an ultrasonic focusing system could be reduced. The proposed method can be applied to the fields of human computer interaction (HCI), virtual reality (VR) and augmented reality (AR).

• 전자공학회지
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• 제18권10호
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• pp.29-38
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• 1991

제6세대 컴퓨터로 불리는 신경컴퓨터는 학습과 병렬처리에 의해 인간의 두뇌 기능을 모방한다. 인간의 두뇌는 시각 인식, 음성인식, 촉각 감지등 패턴 인식뿐 아니라 인간의 복잡한 신체구조를 시각, 촉각 같은 감각기관의 도움을 얻어 움직이는 중요한 역할도 한다. 바로 이 모터제어(motor control)역시 신경회로가 담당하기 때문에 이를 기계적 신체에 해당하는 로봇 또는 광범위하게 기계, 비행기, 산업공정에 응용하는 것은 매우 자연스럽게 보인다. 이처럼 신경회로가 제어에 응용되는 것을 신경제어(neurocontrol)라 하고 이를 이용한 기계를 지능기계(intelligent machinery)라 한다. 지능기계는 기본적으로 인간처럼 경험축적, 학습, 불확실한 환경에서의 적응, 자기진단 등의 장점을 가지고 있다. 신경회로의 지극히 광범위한 응용분야중 신경제어는 가장 먼저 실현될 가능성이 높다. 실제로 로봇나 공정제어(process control)처럼 복잡한 비선형 시스템의 제어는 다량의 센서 정보에 기초한 실시한 제어를 필수로 하며 이는 신경회로를 사용함으로써 가장 효율적, 경제적으로 구현할 수 있다. 실제로 신경제어는 전세계적으로 이미 시스템 제어에 응용되어 좋은 결과를 내고 있다. 신경회로의 로봇나 자동화 응용은 학술적인 측면에서는 복잡한 비선형 시스템의 지능제어(intelligent control)문제에 대한 신선한 해결책을 마련해줄 뿐 아니라 산업자동화라는 막대한 시장을 뒤로 하고 있어 이론에서 실제에 걸쳐 가장 광범위한 파급효과를 가지는 최첨단 기술로 보여진다. 고부가가치 상품을 통한 국제경쟁력 제고의 차원에서도 정부, 기업 등의 과감한 연구 개발투자가 선행되어야 한다. 특히 이 분야의 연구는 선진국도 최근에 시작한 점으로 보아 정부, 기업이 이에 대한 연구개발 투자를 현명하게 할 경우에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로봇 및 시스템 제어에 관한 기초 이론과 신경회로 적용기술을 소개하고 기존방법과 비교했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.

• 정보와 통신
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• 제9권11호
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• pp.70-79
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• 1992

제6세대 컴퓨터로 불리는 신경컴퓨터는 학습과 병렬처리에 의해 인간의 두뇌 기능을 모방한다. 인간의 두뇌는 시각인식, 음성인식, 촉각감지 등 패턴인식뿐 아니라 인간의 복잡한 신체구조를 시각, 촉각 같은 감각기관의 도움을 얻어 움직이는 중요한 역할도 한다. 바로 이 모터제어(motor control) 역시 신경회로가 담당하기 때문에 이를 기계적 신체에 해당하는 로보트 또는 광범위하게 기계, 비행기, 산업공정에 응용하는 것은 매우 자연스럽게 보인다. 이처럼 신경회로가 제어에 응용되는 것을 신경제어 (neurocontrol)라 하고 이를 이용한 기계를 지능기계(intelligent machinery)라 한다. 지능기계는 기본적으로 인간처럼 경험축적 학습 불확실한 환경에서의 적응 자기진단 등의 장점을 가지고 있다. 신경회로의 지극히 광범위한 응용분야중 신경제어는 가장 먼저 실현될 가능성이 높다. 실제로 로보트나 공정제어(process control)처럼 복잡한 비선형 시스템의 제어는 다량의 센서 정보에 기초한 실시간 제어를 필수로 하며 이는 신경회로를 사용함으로써 가장 효율적, 경제적으로 구현할 수 있다. 실제로 신경제어는 전세계적으로 이미 시스템 제어에 응용되어 좋은 결과를 내고 있다. 신경회로의 로보트나 자동화 응용은 학술적인 측면에서는 복잡한 비선형 시스템의 지능제어 (intelligent control)문제에 대한 신선한 해결책을 마련해줄 뿐 아니라 산업자동화라는 막대한 시장을 뒤로 하고 있어 이론에서 실제에 걸쳐 가장 광범위한 파급효과를 가지는 최첨단 기술로 보여진다. 고부가가치 상품을 통한 국제 경쟁력 제고의 차원에서도 정부, 기업 등의 과감한 연구 개발투자가 선행되어야 한다. 특히 이 분야의 연구는 선진국도 최근에 시작한 점으로 보아 정부, 기업이 이에 대한 연구 개발투자를 현명하게 할 경우에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로보트 및 시스템 제어에 관한 기초 이론을 설명하고 신경회로 적용기술을 소개하고 기존 방법과 비교 했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제33권1호
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• pp.123-130
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• 2018

Tactile sensors, which are commonly referred to as pressure and strain sensors, have been extensively investigated to meet the demands for attachable and wearable electronics for monitoring the health status or activity of human users. For this purpose, the introduction of two-dimensional (2D) materials such as graphene and transition metal dichalcogenides (TMDs) with high mechanical strength at the atomic scale is very suitable for tactile sensors applicable for use in human-friendly devices. In this paper, we examine a descriptive summary of a tactile sensor and review state-of- the-art research trends of 2D material-based tactile sensors in terms of the material and architecture. Finally, we propose a roadmap for future studies into advanced tactile sensors based on our ongoing research.

• 진공이야기
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• 제4권3호
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• pp.6-11
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• 2017

The tactile sensor of the future robot is becoming a necessity as a sensory organ which can communicate with the person most directly. Recently, the Nature-inspired technology has provided a new direction for the development of these tactile sensors. Here, we review three different nature-inspired tactile sensory system; high sensitivity pressure sensor inspired by beetle wings, highly sensitive strain sensor inspired by the spider's sensory organs, Tactile sensor inspired by human fingertip. These nature-inspired tactile sensors are expected to provide a breakthrough that not only can sensitively measure the pressure, but also delicately recognize the softness and texture of the material just like human.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.131-134
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• 2011

In this study, we propose an optimal design and new fabrication method for a slim tactile sensor. Slim tactile sensor can detect 3-axial forces and has suitable flexibility for intelligent robot fingers. To amplify the contact signal, a unique table-shaped structure was attempted. A new layer-by-layer fabrication process for polymer micromachining that can make a 3D structure by using a sacrificial layer was proposed. A table-shaped epoxy sensing plate with four legs was built on top of a flexible polymer substrate. The plate can convert an applied force to a concentrated stress. Normal and shear forces can be detected by combining responses from metal strain gauges embedded in the polymer substrate. The optimal positions of the strain gauges are determined using the strain distribution obtained from finite element analysis.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권8호
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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.