• 전자공학회논문지SC
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• 제41권6호
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• pp.1-10
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• 2004

본 논문에서는 가상 구멍뚫기 작업의 표현을 위한 햅틱 렌더링 시스템을 제안하였다. 가상 모델을 만들기 위하여 영상 처리기법과 Delaunay 삼각형을 이용하였고, 실시간 어플리케이션에 적용하기 위해 간단하면서도 효율적인 후크의 법칙을 이용하여 힘을 생성하였다. 또한, 직렬형 메커니즘으로 표현하기 어려운 큰 힘을 표현하면서, 병렬형 메커니즘의 특이점 문제를 함께 해결하기 위하여 여유구동 6자유도 병렬형 메커니즘을 햅틱장치로 제안하였고 두 종류의 구멍뚫기 실험을 통하여 큰 힘을 표현할 수 있는 능력을 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.691-701
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• 2010

본 논문에서는 만질 수 있는 비디오를 위한 햅틱 렌더링 기술을 제안한다. 만질 수 있는 비디오 기술은 사용자로 하여금 햅틱 인터페이스를 이용하여 비디오 장면의 물체를 2D 또는 3D 객체 상태로 직접 조작하며 촉감을 느낄 수 있게 해주는 기술이다. 서버에서는 비디오와 햅틱 데이터, 3D 모델 객체의 정보를 전송한다. 클라이언트에서는 서버로부터 받은 비디오, 햅틱 데이터, 3D 모델을 렌더링 해준다. 또한 화면을 사각형의 작은 셀로 나누어 각각의 셀마다 촉감을 부여하는 방식을 사용한다. 촉감을 부여하기 위하여 각 셀에 고유한 느낌을 주는 경도(stiffness), 제동성(damping), 정적 마찰력(static friction), 동적 마찰력(dynamic friction) 값의 조합을 미리 정의해 놓았다. 본 기술을 이용하면 사용자는 화면을 직접 만지거나 화면 속의 물체를 3D 모델로 불러온 다음 이동, 크기 조절, 회전 등의 기능을 이용하여 사용자가 원하는 위치에서 촉감을 느끼면서 물체를 자세히 관찰할 수도 있다. 본 논문에서 제안하는 만질 수 있는 비디오를 위한 햅틱 렌더링 기술은 영화, 홈쇼핑 등의 비디오 콘텐츠에 대하여 시각적 효과, 청각적 효과와 더불어 촉각적 효과까지 제공하여 사용자 만족감을 극대화할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.390-395
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• 2009

본 논문은 이동형 햅틱 장치(mobile haptic interface; MHI)의 실제적인 문제점과 그 개선사항들에 대해 다루고 있다. 1) 전체 좌표계에서의 haptic interface point (HIP) 위치 추정 정확도에 대한 개선, 2) MHI 가 사용자와 장애물들을 피해 움직이도록 하는 포텐셜-필드 방식에 기반한 이동 계획 알고리즘, 3) MHI 의 움직임으로부터 발생하는 원하지 않는 힘이 사용자에게 전해지는 것을 막기 위한 closed-loop 컨트롤 등을 소개한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.78-80
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• 2005

Haptic interface apparatus is the device which can offer users virtual reality not only by visualization of virtual space but also by force or tactile feedback. In this paper, we designed and fabricated a 2D haptic interface device that can be used for various purposes, and implemented a virtual air-hockey system that users can easily find in game rooms. By suitable modeling and haptic rendering, users can feel the impact and the reaction force with his/her hand holding the handle through 2D haptic interface device when he/she hit an air-hockey puck with the handle. Through the trial demonstration. we observed the reasonable effect of direction and speed of a ball like doing in reality.

• 로봇학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.137-145
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• 2008

We present the initial results of on-going research for building a novel Mobile Haptic Interface (MHI) that can provide an unlimited haptic workspace in large immersive virtual environments. When a user explores a large virtual environment, the MHI can sense the position and orientation of the user, place itself to an appropriate configuration, and deliver force feedback, thereby enabling a virtually limitless workspace. Our MHI (PoMHI v0.5) features with omnidirectional mobility, a collision-free motion planning algorithm, and force feedback for general environment models. We also provide experimental results that show the fidelity of our mobile haptic interface.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.335-339
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• 2009

기존에 제안했던 실감가상시작을 위한 햅틱 다이얼 시스템을 개선하여 보다 다양하고 세련된 햅틱 효과를 주는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 사용자가 실제 제품을 조작하는 듯한 느낌을 얻을 수 있도록 힘의 세기에 따른 사운드의 변화를 주며, 미리 디자인된 햅틱 효과를 GUI부 화면에서 선택하여 실시간으로 변환할 수 있다. 또한 그래픽으로 표현된 햅틱 효과에 대해 힘의 세기나 노치의 간격을 편집할 수 있다. 햅틱 다이얼에는 실제 제품에 사용되는 여러 종류의 다이얼 노브를 탈부착할 수 있어서 사용자가 실제와 같은 느낌을 받을 수 있다. 제안된 시스템은 TCP통신으로 모터부와 GUI부가 정보를 주고받기 때문에 원격 제어가 가능하다. 이 시스템은 햅틱 효과 출력 장치일 뿐만 아니라 입력 인터페이스로 사용될 수 있으므로 그 활용 범위가 넓다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권8호
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• pp.611-619
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• 2010

본 논문에서는 사용자가 실제와 같은 촉감을 느끼면서 가상 도자기의 물레 성형을 체험할 수 있는 E-Learning 시스템을 제안한다. 원통형으로 대칭을 이루는 도자기 모양의 특징에 착안하여 부채꼴 모양을 가진 요소의 집합으로 3차원 도자기를 모델링하였다. 부채꼴 요소법에 최적화된 충돌 처리와 인접요소간 상호작용 알고리즘을 고안하였으며, GPU 기반의 빠른 햅틱 모델과 시각 모델의 동기화를 구현하였다. 성능 평가 결과 부채꼴 요소법은 기존의 변형체 렌더링 기법에 비해 훨씬 더 조밀한 도자기 모델의 현실적인 실시간 햅틱 렌더링이 가능한 것을 확인하였다. 우리가 구현한 시스템을 도자기와 관련된 교육적인 컨텐츠와 잘 결합한다면 초등학생들을 대상으로 한 E-Learning 시스템으로 성공적인 활용이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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• pp.422-427
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• 2006

This paper presents force-feedback control performance of a haptic device in virtual environment of minimally invasive surgery(MIS). As a first step, based on an electrorheological(ER) fluid and spherical geometry, a new type of master device is developed and integrated with a virtual environment of MIS such as a surgical tool and human organ. The virtual object is then mathematically formulated by adopting the shape retaining chain linked(S-Chain) model. After evaluating reflection force, computational time, and compatibility with real time control, the virtual environment of MIS is formulated by interactivity with the ER haptic device in real space. Tracking control performances for virtual force trajectory are presented in time domain, and theirtrackingerrorsareevaluated.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.1286-1293
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• 2006

This paper presents force-feedback control performance of a haptic device in virtual environment of minimally invasive surgery(MIS). As a first step, based on an electrorheological (ER) fluid and spherical geometry, a new type of master device is developed and integrated with a virtual environment of MIS such as a surgical tool and human organ. The virtual object is then mathematically formulated by adopting the shape retaining chain linked(S-chain) model. After evaluating reflection force, computational time, and compatibility with real time control, the virtual environment of MIS is formulated by interactivity with the ER haptic device in real space. Tracking control performances for virtual force trajectory are presented in time domain.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.125-129
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• 1996

This paper presents the haptic rendering algorithm which gives the feel information to the operator by manipulating a virtual tool with a haptic device in the simulated environment. The movement of a virtual tool grasped by the operator, which is modeled as a square is displayed in the graphic screen of a computer and the virtual environment is modeled as deformable thin film. When the tool contacts with the virtual environment, the operator is forced to feel the contact and the feature of the deformed virtual environment through the torque control of th haptic device. Contact situations are modeled as close as to the reality considering friction, elasticity and multiple contacts. Several experiments are conducted and the effectiveness of the proposed algorithm is confirmed.