• 로봇학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.150-155
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• 2013

Vibrotactile actuators for small consumer electronic products, such as mobile devices, have been widely used for conveying haptic sensation to users. One of the most important things in vibrotactile actuators is to be developed in the form of thin actuator which can be easily embedded into mobile devices and to provide vibrotactile signals with wide frequency band to users. Thus, this paper proposes a thin film type haptic actuator with an aim to convey vibrotactile information with high frequency bandwidth to users in mobile devices. To this end, a vibrotactile actuator which creates haptic sensation is designed and constructed based on cellulose acetate material. A cellulose acetate material charged with an electric potential can generate vibration under the AC voltage input. It is found that the motion of the actuator can have concave or convex shape by controlling a polarity of both charged membranes and the actuator performance can be modulated by increasing level of biased electric potential. The experiment clearly shows that the proposed actuator creates enough output force to stimulate human skin with a large frequency bandwidth and to simulate various vibrotactile sensations to users.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.795-800
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• 2014

In this paper, a vibrotactile pad system, T-mobile, is developed to provide vibrotactile cues for hand-held devices. A grooved and slim design is adapted to the back-side plane of the T-mobile, and the contact part consists of 12 vibrotactile panels which can operate independently and separately. To be isolated among vibrotactile actuators, the surface of the cover is divided into several pieces. Each vibrating module consists of a linear resonant actuator, a section of covering surface, and a vibration isolator. In order to provide spatial and directional information, sensory saltation and phantom sensation are applied to the T-mobile. To evaluate the developed device, two experiments were conducted to test whether directional information and spatial information can be successfully displayed by the device. Additionally, in order to find optimal stimulation by sensory saltation, an empirical test was conducted. As a result, spatial and directional information would be useful for displaying intuitive information for hand-held devices with vibrotactile feedback and reasonable near-optimal value for sensory saltation was obtained.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1259-1264
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• 2011

This paper suggests a new film-type haptic actuator based on cellulose acetate electro-active paper. Conventional tiny haptic actuators in mobile devices can create vibrotactile sensation at only near resonant frequency. The strategy of operating near the resonant frequency, however, brought a new issue for creating vibrotactile sensation which can be strong enough to feel in arbitrary frequency. Another problem is that the size of the conventional actuator is not small enough to be embedded into slim mobile devices. In order to achieve these issues, we propose a thin and tiny actuator based on a cellulose acetate material charged with an electric potential. The motion of the actuator can be a concave or a convex by controlling a polarity of both charged membranes and the actuator performance can be modulated by increasing level of biased electric potential.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.1683-1687
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• 2009

본 논문에서는 모바일기기에 적용가능한 햅틱 액츄에이터들을 제시한다. 모바일 디바이스에서 햅틱감각을 전달하기 위하여 동작주파수, 자극의 세기 뿐 아니라 크기나 전력소모까지도 고려해야 한다. 그러므로 현재까지 많은 모바일 기기에서는 햅틱감각을 생성하기 위하여 크기가 작고 쉽게 장착가능한 진동모터를 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 진동 모터와 다양한 햅틱 감각을 생성할 수 있는 햅틱 액츄에이터들에 대하여 소개한다.

• 스마트미디어저널
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• 제1권4호
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• pp.8-17
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• 2012

본 논문에서는 모바일 기기에서 사용자 경험의 향상을 위해 다중 진동신호를 활용하는 연구로, 포항공과대학교 햅틱스 및 가상현실 연구실의 '다중 진동자를 사용한 촉각 흐름'과 '실시간 이중 채널 촉감 음악 재생기'의 연구 현황을 소개한다. '다중 진동자를 사용한 촉각 흐름'은 여러 개의 진동자를 사용하여 흐르는 듯한 진동을 생성함으로써 다수의 구분 가능한 진동 신호를 제공할 수 있으며 이를 통한 정보 전달력의 향상을 도모할 수 있다. '실시간 이중 채널 촉감 음악 재생기'는 음악적 신호를 진동 신호로 변환하여 제공함으로써 사용자들로 하여금 더 나은 경험을 제공할 수 있다. 이러한 사례들은 향후 예상되는 모바일 기기에서의 더 많은 정보 전달과 더 나은 사용자 경험에 대한 요구를 충족시키기 위한 좋은 예가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.1210-1220
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• 2011

본 논문에서는 PC 상의 가상환경과 사용자간의 몰입형 상호작용 인터페이스로서 햅틱 마우스 시스템을 제안한다. 제안하는 햅틱 마우스는 진동감각 및 온열감을 제공하여 몰입감을 높인다. 진동 모듈은 편심모터와 솔레노이드 액추에이터로 구성하였으며 온열감 모듈은 작은 필름형태의 온도 센서와 펠티어 효과기반의 열 펌프를 이용하여 구축한다. 본 햅틱 마우스 시스템의 효용성을 보이기 위해 레이싱 게임 어플리케이션을 제작한 후 이를 사용하여 실험을 수행한다. 실험 결과로부터 제안하는 햅틱 마우스가 가상환경에서 몰입감을 증가시키며 가상환경과 사용자간의 효과적인 인터페이스로 사용될 수 있음을 증명한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권7호
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• pp.1435-1441
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• 2017

본 논문의 목적은 발달장애아동들을 대상으로 하여 사용자들이 교육 플랫폼을 터치했을 때 다양한 햅틱 감각을 경험할 수 있는 교육 플랫폼을 설계 개발하는 데 있다. 본 연구에서 제안하는 상호작용형 교육 플랫폼은 굳기감 제시 모듈, 진동감 제시 모듈, 온열감 제시 모듈과 제어 모듈로 구성되어 있다. 제안하는 교육 플랫폼은 충분한 세기의 압감, 진동감, 온도를 생성하고, 이를 사용자가 잘 느낄 수 있도록 설계하는 데에 중점을 두었다. 개발된 교육 플랫폼의 성능을 알아보기 위해 온열감, 진동감, 압감에 대한 사용자 실험을 진행하였고, 세 가지 모듈 모두 안전하게 교육 플랫폼으로 활용 가능한 범위에서 작동하는 것으로 나타났다.

• 대한인간공학회지
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• 제32권4호
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• pp.355-361
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• 2013

Objective: The aim of this study is to investigate the gender-differences in vibrotactile responses(sensitivity and displeasure) of residual forearm simulated by vibration stimulation in upper limb(trans-radial) amputees. Background: Several studies have reported that vibration stimulation using the haptic vibrator is one the most effective methods for delivering sensation to an amputees. However, few studies have reported the perception to haptic vibratory stimulus, particularly sensitivity and displeasure. Method: We set up a custom-made vibration stimulation system that included 6 actuators(3 medial parts and 3 lateral parts) and a graphical user interface(GUI)-based acquisition system to investigate changes in residual somatosensory sensibility and displeasure in the forearm of upper limb(trans-radial) amputees. Vibration actuators were attached at the 25%-point on the proximal forearm. Stimulation with 32Hz, 64Hz, or 149Hz of frequency was used for the sensitivity tests and with 32~257Hz of frequency was used for the discomfort experiments. The subjective responses were evaluated on a 10 point scale. Results: The results showed that vibrotactile sensory perception in male amputees were higher than that in female amputees. In male amputees, the response at lateral area of forearm was the most sensitive than medial area; but, female amputees showed similar sensitive areas. Subjects did not experience any discomfort during vibrotactile stimuli. Conclusion: Vibrotactile response in the amputees was dependent on gender as well as area stimulated by vibration. Application: The results might contribute to develop the vibrotactile feedback system for the amputees.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.23-29
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• 2023

가상현실 분야에서는 사용자 경험의 몰입도를 극대화하기 위해 햅틱 피드백을 활용하고 발전시키려는 지속적인 노력이 있었다. 그러나 대부분의 햅틱 피드백은 진동 모터 등 경제성을 고려한 액추에이터를 사용하는 문제로 인해 제한적인 촉각 경험만을 사용자에게 제공할 수 있었다. 복싱과 같은 스포츠 시뮬레이션이나 게임에서의 타격 경험의 경우, 실제 물체를 타격하는 감각과 진동 액추에이터로 렌더링되는 감각 사이의 괴리 때문에 한계가 분명하다. 본 연구에서는 이를 주목하여, 사용자가 손으로 가상의 물체를 타격할 때 가상 임팩트를 생성할 수 있는 햅틱 임팩트 시스템을 제안했다. 햅틱 인터페이스는 퀵 리턴 메커니즘을 사용하여 엔드이펙터가 사용자의 주먹에 햅틱 임팩트 피드백을 직접 전달하고 진동 촉감을 통해서 사용자의 손바닥에 가상 임팩트 감각을 전달할 수 있도록 하였다. 제안된 시스템은 인간 대상 실험을 통해 평가하였으며 실험 결과는 햅틱 임팩트 가상 임팩트의 인지 강도와 사실감에 유의한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.230-237
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• 2006

본 논문은 스포츠 방송의 몰입감 증대를 위한 진동촉감 제시 시스템 및 장치를 제안하며, 촉감 정보를 효과적으로 전달하기 위한 촉감제시 방법론 및 제어 알고리즘을 제안한다. 최근 디지털 컨텐츠의 전달에 있어 오감을 통한 정보 전달의 관심이 증대됨에 따라, 대중을 대상으로 다양한 정보를 전달하는 디지털 매체에서의 시청각과 더불어 촉감 제시의 역할과 중요성이 증대되었다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 동적인 현장 상황을 실감 있게 전달하는 스포츠 방송에서의 햅틱 효과와 역할 그리고 가능한 시나리오를 정의하고, 진동촉감 제시 장비를 설계하여 촉감 정보 표현에 대한 기초 연구를 수행하였다. 또한 제안된 촉감을 이용한 스포츠 방송 시나리오 중 축구 방송을 기반으로 사용자 촉감 인지 실험을 수행하였으며, 실험 결과를 바탕으로 축구 방송 시스템을 구축하여 실감방송 전시회 시연을 통해 진동촉감 시스템 및 촉감 제시 방법론을 검증하였다. 촉감이 인간의 오감 중 시청각 다음으로 정보를 인지하는 중요한 감각 체계인 만큼 많은 양의 정보를 대중에게 전달하는 방송 시스템에서 시청각과 더불어 효과적인 정보 전달 체계로써 기여할 것이라고 여겨진다.