• 대한인간공학회지
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• 제20권3호
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• pp.11-25
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• 2001

AS human movements have the inherent property of anticipating target and can be coordinated to realize a given schedule, finger movements have stereotyped patterns during hand grasping. Finger movements have been studied in the past to find out the coordination pattern of hand joint angular movement. These studies analyzed only a few finger joints for a limited number of hand postures. This study investigated fourteen joint angles during eight hand-grasping motions to analyze the angular correlations between finger joints and to suggest motion factors which represent hand grasping. Hand grasping motions including forward arm motion were examined in ten healthy volunteers. Eight objects were used to represent real hand grasping tasks. $CyberGlove^{TM}$ and $Fasreack^{TM}$ measured hand joint angles and wrist origin. Joint angle correlations between PIJ(proximal interphalangeal joint) and MPJ(metacarpophalangeal joint) at one finger, between neighboring PIJs and MPJs were four factors related to the fast phase of hand grasping motions and eight factors related to the slow phase of hand grasping motions.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.1-7
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• 1997

사실감있는 인체 모델과 동작제어 기술은 컴퓨터 그래픽스와 가강현실감 등의 다양한 응용 분야에서 이용되고 있다. 인체는 다관절 구조로서 관절체 구조로 인체를 모델링하고 운동학에 기반하여 각 관절을 제어하여 인체의 동작을 생성한다. 사람의 손은 작고 많은 여러개의 관절로 이루어지며 각 관절에서의 다양한 자유도를 가지고 있다. 본 논문에서는 손의 관절체 모델을 구성하고 실제 사람의 손과 유사한 동작을 생성할 수 있도록 관정에 대한 구속조건(constraints)을 부여하였다. 구속조건은 각 관절의 움직임의 범위를 구속하는 정적구속조건과 한 관절의 움직임에 대한 다른 관절의 상대적 움직임을 구속하는 동적구속조건으로 구분된다. 구속조건에 따른 다양한 손의 움직임을 실험해 보았다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.30-37
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• 2011

본 논문에서는 수신호 인식기에 쓰이기 위한 분별성 있는 손동작을 만드는 방법을 제안한다. 기존의 수화DB에서 손의 움직임을 분석하여 기본 동작이 되는 4가지의 모션 프리미티브를 선정하였으며, 선정된 모션 프리미티브를 조합하여 구별성 있는 '기본 손동작 집합'을 제작하였다. 제안하는 '기본 손동작 집합' 의 구별성을 증명하기 위하여 '기본 손동작 집합' 인식기를 만들고 인식결과를 확인하였다. 사용된 인식기는 hidden Markov model (HMM) 을 기반으로 제작되었다. 기본 손동작 인식 task에 대한 성능평가 결과 99.01%로써 각 모델 간에 높은 구별성을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.483-486
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• 1999

In this paper, we present a real-time hand gesture recognition system that controls motion of a human avatar based on the pre-defined dynamic hand gesture commands in a virtual environment. Each motion of a human avatar consists of some elementary motions which are produced by solving inverse kinematics to target posture and interpolating joint angles for human-like motions. To overcome processing time of the recognition system for teaming, we use a Fuzzy Min-Max Neural Network (FMMNN) for classification of hand postures

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.69-75
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• 2012

This paper proposes a biomimetic finger module to be used in a lightweight hand prosthesis. The finger module consists of finger skeleton and an actuator module driven by SMA (Shape Memory Alloy). The prototype finger module can perform flexion and extension motions; finger flexion is driven by a contraction force of SMA, but it is extended by an elastic force of an extension spring inserted into the finger skeleton. The finger motions are controlled by feedback of electric resistance of SMA because the finger module has no sensors to measure length and angle. Total weight of a prototype finger module is 30g. In experiments the finger motions and finger grip force are tested and compared with simulation results when a constant contraction force of SMA is given. The experimental results show that the proposed SMA-driven finger module is feasible to the lightweight hand prosthesis.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권3호
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• pp.205-211
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• 2008

A method of detecting the specific patterns related to hand motions using the surface EMG(electromyogram) on an arm is proposed and tested. To do this, we obtain separately modeling parameters based on the LP, Prony estimator, and calculate the latency shift value between channels by cross-correlation function. Then, the coefficients and latency shift value are applied to the detection method to classify the EMG signals related to hand motions. Compared with the conventional methods, the present method are more useful to detect the motion intention of the user as an input device in the mobile and wearable computing environments. And, We expect that the results of this study are helpful in the development of rehabilitation devices for the handicapped.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.9-15
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• 2012

This paper presents application of a new tactile slippage sensation algorithm in robot hand control system. The optical three-axis tactile sensor is a type of tactile sensor capable of defining normal and shear forces simultaneously. The tactile sensor is mounted on fingertip of robotic hand. Shear force distribution is used to define slippage sensation in the robot hand system. Based on tactile slippage analysis, a new control algorithm was proposed. To improve performance during object handling motions, analysis of slippage direction is conducted. The control algorithm is classified into two phases: grasp-move-release and grasp-twist motions. Detailed explanations of the control algorithm based on the existing robot arm control system are presented. The experiment is conducted using a bottle cap, and the results reveal good performance of the proposed control algorithm to accomplish the proposed object handling motions.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.82-86
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• 2004

A fuzzy rule-based hand-motion estimation algorithm is proposed for a 6 dimensional spatial tracker in which low cost accelerometers and gyros are employed. To be specific, beginning and stopping of hand motions needs to be accurately detected to initiate and terminate integration process to get position and pose of the hand from accelerometer and gyro signals, since errors due to noise and/or hand-shaking motions accumulated by integration processes. Fuzzy rules of yes or no of hand-motion-detection are here proposed for rules of accelerometer signals, and sum of derivatives of accelerometer and gyro signals. Several experimental results and shown to validate our proposed algorithms.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.185-190
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• 1993

The POSTECH Hand adopting coupled tendon driven technique with planar two fingers is developed. The hand is designed to emulate principal motions of the human hand which has two and three joints respectively. Its kinematic parameters are determined through a parameter optimizing technique to aim at improving the isotropy of fingertip motions with new criterion functions of design. For the control of the hand, tension and torque control algorithms are developed. Based on the virtual stiffness concept, we develop the stiffness control method of a grasped object with redundant finger mechnism and investigate experimentally.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.11-20
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• 2023

본 논문에서는 손 동작을 포함한 전신 동작 생성이 가능하고 동작 생성 딜레이를 조절할 수 있는 새로운 딥러닝 기반 동작 복원 기술을 제안한다. 제안된 방법은 범용적으로 사용되는 센서인 바이브 트래커와 딥러닝 기술의 융합을 통해 더욱 정교한 동작 복원을 가능하게함과 동시에 IK 솔버(Inverse Kinematics solver)를 활용하여 발 미끄러짐 현상을 효과적으로 완화한다. 본 논문은 학습된 오토인코더(AutoEncoder)를 사용하여 트래커 데이터에 적절한 캐릭터 동작의 실시간 복원이 가능하고, 동작 복원 딜레이를 조절할 수 있는 방법을 제안한다. 복원된 전신 동작에 적합한 손 동작을 생성하기 위해 FCN(Fully Connected Network)을 사용하여 손 동작을 생성하고, 오토인코더에서 복원된 전신 동작과 FCN 에서 생성된 손 동작을 합쳐 손 동작이 포함된 캐릭터의 전신 동작을 생성할 수 있다. 앞서 딥러닝 기반의 방법으로 생성된 동작에서 발 미끄러짐 현상을 완화시키기 위해 본 논문에서는 IK 솔버 를 활용한다. 캐릭터의 발에 위치한 트래커를 IK 솔버의 엔드이펙터(end-effector)로 설정하여 캐릭터의 발 움직임을 정확하게 제어하고 보정하는 기술을 제안함으로써, 생성된 동작의 전반적인 정확성을 향상시켜 고품질의 동작을 생성한다. 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 딥러닝 기반 동작 복원에서 정확한 동작 생성과 사용자 입력에 따라 프레임 딜레이 조정이 가능함을 검증하였고, 생성된 전신 동작의 발미끄러짐 현상에 대해 IK 솔버가 적용되기 이전 전신 동작과 비교하여 보정에 대한 성능을 확인하였다.