• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.313-318
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• 2001

A haptic hand controller operated by the user's hand can receive information on position and orientation of the hand and display force and moment generated in the virtual environment to the hand. This paper presents a design method for KU-HHC, 6 DOF Korea University-haptic hand controller, which allows separation of workspace from linkage mechanism in consideration of the efficient user operation. First, the 3 DOF mechanism in which all the actuators are mounted on the fixed base is developed by combining a 5-bar linkage and gimbal mechanism. Then, the 6 DOF HHC is designed by connecting the two 3 DOF devices through a handle. This paper presents the forward and inverse kinematics for this device and Jacobian analysis. Improvement of the kinematic characteristics using performance index is also discussed. The hand controller KU-HHC based on this design concept and kinematic analysis was manufactured and shows excellent performance.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.992-995
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• 2003

A haptic device operated by the user's hand can receive information on position and orientation of the hand and display force and moment generated in the virtual environment to the hand. For realistic haptic display, the detailed information on collision between objects is necessary. In the past, the point-based graphic environment has been used in which the end effector of a haptic device was represented as a point and the interaction of this point with the virtual environment was investigated. In this paper, the shape-based graphic environment is proposed in which the interaction of the shape with the environment is considered to analyze collision or contact more accurately. To this end. the so-called Gilbert-Johnson-Keerthi (GJK) algorithm is adopted to compute collision points and collision instants between two shapes in the 3-D space. The 5- DOF haptic hand controller is used with the GJK algorithm to demonstrate a peg-in-hole operation in the virtual environment in conjunction with a haptic device. It is shown from various experiments that the shape-based representation with the GJK algorithm can provide more realistic haptic display for peg-in-hole operations.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.18-25
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• 2003

A haptic hand controller (HHC) operated by the user’s hand can receive information on position and orientation of the hand and display force and moment generated in the virtual environment to the hand. In this paper, a 3-DOF hand controller is first presented, in which all the actuators are mounted on the fixed base by combining a 5-bar linkage and a gimbal mechanism. The 6-DOF HHC is then designed by connecting these two 3-DOF devices through a handle which consists of a screw and nut. Analysis using performance index is carried out to determine the dimensions of the device. The HHC control system consists of the high-level controller for kinematic and static analysis and the low-level controller for position sensing and motor control. The HHC used as a user interface to control the mobile robot in the virtual environment is given as a simple application.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.553-554
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• 2023

본 연구에서는 손가락의 움직임을 입력받는 햅틱 컨트롤러를 이용하여 물체를 잡거나 놓는 손의 포즈를 생성하여 가상의 물체를 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 다섯 개의 손가락을 움직일 수 있는 경우의 수는 무수히 많아서 이를 위한 모든 모션을 캡쳐하는 것은 매우 힘든 작업이고, 캡쳐한 모든 모션을 수동으로 연결시키는 것도 어려운 일이다. 제안 방법은 햅틱 컨트롤러에서 입력된 다섯 개의 신호를 인공 신경망을 사용하여 손가락의 포즈로 변경해 준다. 이를 위해 입력 신호와 매칭되는 손의 포즈를 이용하여 인공 신경망을 훈련시킨 후, 그 결과를 이용하여 사용자의 입력에 대응하는 손의 포즈를 생성한다. 결과 포즈의 사실성을 높이기 위해 모션 캡쳐 장비로부터 훈련용 데이터를 생성하였다. 본 논문의 방법은 햅틱 컨트롤러에서 동일한 입력을 받더라도 물체의 모양에 대응하는 손의 모션을 생성하는 결과를 보여준다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.69-77
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• 2020

본 논문은 3차원 가상환경에서 드로잉할 때, 사용자에게 위치 입력에 대한 피드백을 부여하는 효과적인 방법을 설계하고 그 성능을 측정하여, 피드백을 통해 사용자가 올바른 위치를 입력하는데 도움을 줄 수 있는지 확인하고자 한다. 주어진 선 형상을 핸드-헬드 컨트롤러를 이용하여 따라 그리는 실험에서 사용자에게 위치 입력 오차에 대해 세 단계의 시각, 청각, 촉각 피드백을 각각 제공하고, 어떤 피드백이 가장 효과적인지를 분석하였다. 피드백의 형태에 따른 위치 입력 정확도를 분석한 결과, 피드백은 특정 크기 이상의 입력 오류를 크게 감소시킬 수 있었으며, 시각과 촉각 피드백이 청각 피드백보다 효과적이었다.