• 로봇학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.243-249
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• 2009

In modern society, people spend most of their time on various types of chairs. However, it is not easy for a designer to design a comfortable chair because satisfaction with the chair depends not only on the quantitative elements such as size, but also on the qualitative element such as the user's feeling. To deal with these problems, there have been many studies on designing ergonomic chairs. This paper proposes the haptic-aided design (HAD) system to design an ergonomic chair. Based on the HAD system, the designer can experience whether the chair is comfortable or not through the haptic device, and also can modify the design parameters instantaneously. The haptic chair capable of controlling the design parameters in real time was proposed as a haptic simulator. The controllable parameters, such as seat height, reclining angle, stiffness of the backrest, and so on were selected based on the previous research related to ergonomic chairs. The proposed methodology will help reduce the development cost and time by replacing the process of making the real mock-ups and prototypes with the haptic chair.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.285-286
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• 2009

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.860-864
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• 2008

In modern society, people tend to spend their time on various types of chairs. However, it is not easy for a designer to design a comfortable chair, because satisfaction with the chair depends not only on the quantitative elements such as size, but also on the qualitative element such as the user's feeling. To deal with these problems, there have been many studies on designing an ergonomics chair. In this paper, the hapticaided design (HAD) system was adopted to design the ergonomics chair. Based on the HAD system, the designer can experience whether the chair is comfortable or not through the haptic device, and also can modify the design parameters instantaneously. The haptic chair capable of controlling the design parameters in real time was proposed as a haptic simulator. The controllable parameters such as the seat height, reclining angle, stiffness of the backrest, and so on were selected based on the previous researches related to ergonomics chairs. It will reduce the development cost and time by replacing the process of making the real mock-up and prototype with the haptic chair.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.527-533
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• 2010

인간 중심 제품의 개발을 위해서는 사용자가 제품을 사용하며 느끼는 사용감이 중요하다. 기존의 제품 개발 방법은 제품의 사용감을 평가하기 위해서 반드시 시제품을 제작하여야 하는 불편함이 있었다. 이러한 제품 개발 과정은 시제품을 햅틱 시뮬레이터로 대체함으로써 단순화할 수 있으며, 이러한 제품개발 방법을 햅틱보조설계 기법(Haptic-Aided Design, HAD)라고 한다. 본 논문은 맞춤형 의자의 제작에 효율적으로 사용될 수 있는 새로운 HAD 기법을 제안하였다. 햅틱의자와 직관적인 유저 인터페이스로 구성된 햅틱 시뮬레이터를 개발하였으며, 이를 이용하여 실시간으로 의자의 등판과 좌판의 임피던스를 조절하였다. 시제품을 대신하여 햅틱의자를 사용하여, 설계 초기에 설정된 의자의 등판과 좌판의 강성과 감쇠에 대한 안락감 평가를 실시하였다. 이를 통하여, 제안된 HAD 기법이 맞춤형 의자의 개발에 효율적으로 적용될 수 있고, 다른 제품의 개발에도 확장될 수 있다는 것을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1581-1586
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• 2010

인체와의 물리적인 접촉이 수반되는 제품의 설계 및 개발에서 필요한 시제품을 햅틱 시뮬레이터로 대체하는 설계 기법을 햅틱보조설계(Haptics-Adided Design, HAD)라 하는데, 이를 통하여 개발 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다. 제품설계에 있어서 사용자의 감성적인 요소뿐만 아니라 제품이 사용자의 신체에 미치는 영향이 중요함에도 불구하고, 기존의 HAD 는 사용자의 감성적인 평가만을 설계에 반영하였다. 그 결과, 사용자가 편하게 느끼는 설계와 인체공학적인 측면에서 권장하는 설계 사이에 차이가 발생하였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 기존의 HAD 과정에 제품의 사용 시에 사용자의 신체 변화를 관찰하는 단계를 추가하여 인간중심의 설계를 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 설계방식을 검증하기 위하여, 등판의 강성을 조절할 수 있는 햅틱의자 시뮬레이터를 사용하여 사무용 의자 등판의 틸트구조 설계에 HAD 를 적용하였고, MADYMO 를 이용한 시뮬레이션을 통하여 인체공학적인 측면에서 제품이 올바르게 설계 되었는지 검증하였다. 이를 바탕으로 제안한 설계방법이 감성적인 요소와 신체적인 요소를 모두 실시간으로 설계에 반영할 수 있음을 확인하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.216-226
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• 2011

Surgeon dentists usually rely on their experiential judgments from patients' oral plaster casts and medical images to determine the positional and directional information of implant fixtures and to perform drilling tasks during dental implant surgical operations. This approach, however, may cause some errors and deteriorate the quality of dental implants. Computer-aided methods have been introduced as supportive tools to alleviate the shortcomings of the conventional approach. In this paper, we present an approach of 3D dental implant simulation which can provide the realistic and immersive experience of dental implant information. The dental implant information is primarily composed of several kinds of 3D mesh models obtained as follows. Firstly, we construct 3D mesh models of jawbones, teeth and nerve curves from the patient's dental images using software $Mimics^{TM}$. Secondly, we construct 3D mesh models of gingival regions from the patient's oral impression using a reverse engineering technique. Thirdly, we select suitable types of implant fixtures from fixture database and determine the positions and directions of the fixtures by using the 3D mesh models and the dental images with software $Simplant^{TM}$. Fourthly, from the geometric and/or directional information of the jawbones, the gingival regions, the teeth and the fixtures, we construct the 3D models of surgical guide stents which are crucial to perform the drilling operations with ease and accuracy. In the application phase, the dental implant information is combined with the tangible interface device to accomplish 3D dental implant simulation. The user can see and touch the 3D models related with dental implant surgery. Furthermore, the user can experience drilling paths to make holes where fixtures are implanted. A preliminary user study shows that the presented approach can be used to provide dental students with good educational contents. With future work, we expect that it can be utilized for clinical studies of dental implant surgery.