• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.27-30
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• 2000

In this paper, we determine the design criteria of haptic device considering the human haptic system and determine the design specifications. We developed a new 2DOF haptic device based on the specifications. It has the wide workspace, statically-balanced, constant inertia matrix, well-conditioned Jacobian matrix and so on. There also is not singularity point within workspace of the device. We show that it has better performance than other 2DOF haptic device in the many aspects.

• 정보와 통신
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• 제29권7호
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• pp.16-24
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• 2012

Apple의 iPod Touch가 등장한 이래로, 다양한 모바일 디바이스에서 터치 인터페이스가 사용자 입력 수단으로서 사용되고 있다. 또한 최근 터치 인터페이스 기술은 터치할 때 사용자에게 실감나는 촉각 피드백을 제공하기 위한 다양한 방법을 시도하고 있다. 촉각 피드백의 유용성은 터치 입력에 대한 즉각적인 피드백, 오디오나 그래픽과 융합하여 사실적이고 직관적인 피드백 제공 등으로 요약할 수 있다. 이러한 장점은 터치 인터페이스 사용에 대한 사용자 경험 (User Experience)을 차별화 할 수 있기 때문에 제품 경쟁력에도 도움이 된다. 본 고에서는 촉각 피드백을 제공하는 햅틱 시스템에 대해 일반적인 내용을 알아보고, 특히 터치 인터페이스를 갖는 모바일 디바이스에서 사용될 수 있는 촉각 제 시 방법 및 촉각 액추에이터의 최근 기술동향에 대해 살펴본다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.65-71
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• 2008

본 논문에서는 협업 가상 환경이 보다 더 높은 현실감을 제공하도록 고해상도 tiled-display 에 기반을 둔 촉감 협업 시스템의 구조 및 구현 방법을 제안한다. 또한 이 시스템에서 QoE (quality of experience)의 수준을 높일 수 있는 기법을 제안한다. 촉각 기반 시스템과 고해상도 tiled-display를 위한 시스템은 각각 컴퓨터의 자원에 대한 요구조건이 있다. 촉각 시스템의 요구조건은 햅틱 디바이스의 햅틱 렌더링 반복 속도이다. 1kHz 이상의 렌더링 속도를 만족시키지 못하면 햅틱 장비는 불안정해지며 촉감 기반 협업을 방해한다. 그리고 tiled-display는 동영상을 디스플레이하기 위해서 일정 속도 이상으로 새로운 화면을 갱신 시켜야 한다. 일반적으로 햅틱 시스템과 tiled-display 시스템을 각각 사용하면 각각의 요구들을 만족시킬 수 있지만 두 시스템을 함께 사용하면 컴퓨터의 지원 부족에 의해 전체 시스템 성능이 저하되고 사용자의 QoE를 만족시키기 어려워진다. 따라서 본 논문에서는 QoE 를 높일 수 있는 구조로 tiled-display 기반 햅틱 협업 시스템을 구현하고 또한 상황에 따른 사용자의 감각적 우선순위를 파악하여 디스플레이 업데이트 주기와 햅틱 렌더링 주기를 선택적으로 조율함으로써 제한된 지원을 효율적으로 이용하고 시스템 전체의 QoE를 높일 수 있는 기법을 제안한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.122-128
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• 2009

이 논문에서는 모바일 환경에서 촉각적 사용자 체험 (User Experience)을 향상 시킬 수 있도록 디자인된 새로운 방식의 핸드헬드 볼 기반의 햅틱 인터페이스 "TouchBall" 을 소개하고 그 성능을 평가한다. 작은 모바일 디바이스(모바일 폰, PDA, PMP 등)에 적당하도록 볼 기반의 기계적 메커니즘을 사용하여 작은 회전력으로도 높은 감도의 다양한 촉감을 손에 전달할 수 있도록 구성되어 있다. 제안하는 인터페이스를 적용한 프로토타입 버전을 구현하였고, 정신물리학적 실험을 통해 사람의 감각 인식의 가장 기본적인 척도가 되는 감지 역치를 측정하였다. 그리고 구현 가능한 다양한 촉각 패턴들의 인식강도를 절대적 강도추정 방법으로 측정하여 정확도와 인식강도를 알아보고 그 응용 가능성을 찾아보았다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.768-773
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• 2004

Developed in this paper a mass-spring engine to represent and manipulate deformable objects. The deformable object model is a basic technology in the ‘Tangible Space Initiative’. The mass-spring model consists of structural, shear and bending springs. Various forces like external, friction, gravity, spring, and damping forces are considered and collision with planes and spheres are treated. When a sphere collide mass-spring model, mass-spring engine calculates external force to interface mass-spring model. A prototype system is implemented in C on an MS windows machine.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.53-61
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• 2013

본 논문에서는 시각정보와 경험이 가상환경에서 햅틱 디바이스로 상호작용 하는데 미치는 영향에 대한 연구이다. 이를 알아보기 위해 Load-on-task를 통하여 물체의 크기와 누적된 경험이 가상환경에서 무게를 예측하고 상호작용 하는데 영향을 미친다는 사실을 확인하였다. 또 가상환경에서 물체 이동 실험을 통해 물체에 대한 정보가 다를 경우 빠르게 잘못된 정보를 보상하고 안정적인 힘 조절을 확인하였다. 위 실험을 통해 가상환경에서의 경험이 물체의 시각적인 정보보다 많은 영향을 주지만, 경험이 없는 환경의 경우 시각적인 정보가 가상환경에서 물체와의 상호작용에 크게 영향을 주는 요소라는 것을 확인하였다. 따라서 가상환경에서 정밀한 조작(로봇 수술 등)이 필요한 의 경우 실제 물체의 물성치와 시각 데이터를 기반으로 유사한 환경을 조성해야 하며, 만약 그러한 환경 조성이 어려울 시에는 충분한 사전시험을 통하여 가상환경이 가진 특성을 경험할 수 있게 준비해야 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.83-90
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• 2010

본 논문에서는 촉감 처리기술의 특징인 VR기술과 햅틱디바이스인 Omni를 이용하여 VR공간에서 멀티 터치 포인터에 어류객체의 촉감을 제시하는 모델을 제안하고 가능성을 실험하였다. 본 실험을 위하여 Matlab/Simulink와 Handshake사의 proSENSE Virtual Touch Toolbox을 프로그래밍 툴로 사용하였고, 3D로 모델링 된 물고기 객체들의 자연스런 움직임을 묘사하기 위해 x, y, z축 각각의 움직임을 표현하는데 필요한 함수들을 사용하였다. 이러한 움직임들은 2명의 사용자가 각각 제어하는 멀티 포인트에 사실적인 물리 작용을 제공한다. 실험결과 3D 객체의 외형을 촉감만으로 인지하는 것과 숨 쉬는 상태를 촉감으로 느낄 수 있게 하는 것이 잘 표현되었고, 두 개의 멀티 포인터를 활용함으로 VR공간에서의 다중참여를 통한 게임이나 콘텐츠 개발이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권6호
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• pp.88-95
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• 2020

본 논문에서는 고령 보행자의 안전한 보행을 위한 새로운 팔 스윙 보행 패턴 기반 보행안전 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 스마트 밴드, 스마트 워치 등 햅틱 기반의 디바이스를 활용한 고령 보행자용 보행 안전 시스템으로 기존의 하지 운동의 보행 패턴으로 보행자의 낙상 상황을 인지하기 어려운 문제점을 해결하기 위해 팔 스윙 기반의 보행 패턴을 활용한다. 팔 스윙 기반 보행 패턴은 디바이스의 가속도 센서를 이용한 팔의 스윙을 통해 걸음수 및 보행자의 낙상 상황을 인지하며 낙상 상황이 발생하는 위치를 데이터베이스화하여 고령 보행자에게 낙상 발생 예상 위치 근처를 보행할 시 경고 메시지를 전달하여 고령자에게 보행 안전을 제공한다. 이러한 시스템을 통해 고령자의 안전한 보행 권리 및 환경 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1036-1043
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• 2014

In this paper, a new haptic device is proposed for the teleoperation, which can recognize the invisible environment of a mobile robot. With this new device, it is possible for the user to identify the location of an obstacle and to avoid it. The haptic device has been attached on the top of a joystick so that the user can remotely control the mobile robot to avoid the obstacles which are recognized by the ultrasonic sensors. Also, the invisible environment is recognized more accurately overlapping the data from the ultrasonic sensors. There are five vibration motors in the haptic device to indicate the direction of the obstacle. So the direction of the obstacle can be recognized by the vibration at the finger on each vibration motor. For various situations and surrounding environments, experiments are performed using fuzzy controller and overlapping ultrasonic sensors. The results demonstrate the effectiveness of the proposed haptic joystick.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.807-814
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• 2014

In this paper, we proposed a haptic navigation system which used the tactile data for the user guides of the mobile robot to the reference point via tele-operation in unknown blind environment. This navigation system can enable a mobile robot to avoid obstacles and move to the reference point, according to the direction provided by the device guides through a haptic device consisting of a vibration motor in a blind environment. There are a great deal of obstacles in real environments, and so mobile robots can avoid obstacles by recognizing the exact position of each obstacle through the superposition of an ultrasonic sensor. The navigation system determines the direction of obstacle avoidance through an avoidance algorithm that uses virtual impedance, and lets users know the position of obstacles and the direction of the avoidance through the haptic device consisting of 5 vibration motors. By letting users know intuitionally, it lets the mobile robot precisely reach the reference point in unknown blind environment. This haptic device can implement a haptic navigation system through the tactile sensor data.