• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.79-87
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• 2021

본 연구에서는 인간의 촉감 메커니즘을 반영하여 햅틱 인지 요인을 적용할 수 있는 진동 촉감 인터페이스 설계 프로세스를 제안하였다. 본 프로세스는 총 4단계로 햅틱 감각의 요구사항 분석 단계, 햅틱 요소 분석 단계, 햅틱 인지 요인분석 단계, 햅틱 요구사항 상세 설계 및 시제품 구현 단계로 구성된다. 본 설계 프로세스의 장점은 햅틱 인지 요인 분석을 적용함으로써 사용자 요구사항 도출 및 구현 시 불필요한 작업들을 배제할 수 있으며, 가장 큰 특징은 인체공학적 특징을 설계에 반영할 수 있고, 사용자 평가와 사용성 테스트, 햅틱 기능 최적화 작업을 동시에 수행함으로써 시제품 개발이 완료됨과 동시에 햅틱 요구사항 명세서가 완료된다는 것이다. 본 설계 프로세스는 사용자의 요구사항에서부터 햅틱 기능 상세설계 및 시제품 구현에 대한 전체 단계를 포함하고 있어 햅틱에 대한 전문 지식이 부족한 일반 개발자들도 사용자 중심의 설계가 가능하여 일정 수준 이상의 햅틱 기능 설계 및 구현을 가능케 할 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.41-48
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• 2013

In this work, 4-DOF ER haptic master is proposed and integrated with a slave robot for minimally invasive surgery(MIS). Using a controllable ER fluid, the haptic master can generate a repulsive force/torque with the 4-DOF motion. For realization of master-slave robot system, the motion command of the haptic master is realized by slave surgery robot. In order to follow the 4-DOF motion of the haptic master, novel mechanism of slave surgery robot with gimbal joint is devised. Accordingly, the haptic master-slave robot system is established by incorporating the slave robot with the haptic master device in which the desired repulsive force/torque and position are transferred to each other via wireless communications. In order to obtain the desired force/torque and position trajectories, tracking controllers for haptic master and slave robot are designed and implemented, respectively. It has been demonstrated that the desired effective torque tracking control performance is well achieved using the proposed haptic master-slave robot system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.421-427
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• 2012

In this work, 4 DOF ER haptic master is proposed and integrated with a slave robot for minimally invasive surgery (MIS). Using a controllable ER fluid, the haptic master can generate a repulsive force/torque with the 4-DOF motion. For realization of master-slave robot system, the motion command of the haptic master is realized by slave surgery robot. In order to follow the 4 DOF motion of the haptic master, novel mechanism of slave surgery robot with gimbal joint is devised. Accordingly, the haptic master-slave robot system is established by incorporating the slave robot with the haptic master device in which the desired repulsive force/torque and position are transferred to each other via wireless communications. In order to obtain the desired force/torque and position trajectories, tracking controllers for haptic master and slave robot are designed and implemented, respectively. It has been demonstrated that the desired effective torque tracking control performance is well achieved using the proposed haptic master-slave robot system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1131-1135
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• 2004

In the virtual environment, force feedback to the human operator makes virtual experiences more realistic. However, the force feedback using active actuators such as motors can make the system active and sometimes unstable. To ensure the safe operation and enhance the haptic feeling, stability should be guaranteed. Both motors and brakes are commonly used for haptic device. A brake can generate a torque only against its rotation, but it is intrinsically stable. Consequently, motors and brakes are complementing each other. In this research, a two degree-of-freedom (DOF) haptic device equipped with both motors and brakes has been developed to provide better haptic effects. Each DOF is actuated by a pair of motor and brake. Modeling of the environment and the control method are needed to utilize both actuators. For various haptic effects, contact with the virtual wall and representation of friction effect are extensively investigated in this paper. It is shown that the hybrid haptic system is more suited to some applications than the motor-based active haptic system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.882-885
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• 2003

In this paper, we describe a haptic jacket and wheel as a haptic interface to enhance VR game realism. Building upon the VR game system using this devices, our haptic interface technique allows the user to intuitive interact on game contents, and then to sense the game event properties such as walking, attacking, driving and fire in a natural way. In addition, we extended the initial haptic model to support haptic decoration and dynamic interactions due to the added game event in a real time display. An application example presented here is a VR Dino-Attack game. This game supports interactions among dynamic and our intuitive haptic interface. Modeling physic interactions involves precise collision detection, real-time force computation, and high control-loop bandwidth.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.737-741
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• 2004

A mobile robot system is developed which is remotely controlled by a haptic master called ‘PHANTOM’. The mobile robot has 4 ultrasonic sensors and single CCD camera which detects the distance from a mobile robot to obstacles in the environment and sends this information to a haptic master. For more convenient remote control, haptic rendering process is performed like viscosity forces and obstacle avoidance forces. In order to show the effectiveness of the developed system, we experiment that the mobile robot runs through the maze and the time is checked to complete the path of the maze with/without the haptic information. Through this repeated experiments, haptic information proves to be useful for remote control of a mobile robot.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.632-635
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• 2000

In this paper we propose a controllable interrupt timer for haptic control system. haptic control system whihc was divided ito two processes as virtual environment(VE) manager and haptic controller. The VE manager displays the 3D graphic scene at low update rates 25Hz and haptic controller controls the haptic display at high update rates 1000Hz. To archive the accurate update rate we have imple-mented a timer so called "AaccTimer" based on Windows multimedia functions, The proposed "Acc Timer" for haptic control system has been imple- mented in a personal computer with a 6-DOF haptic interface. Experimental results show that our system is robust with respect to tolerances in the control rates and also through the accurate control rate the operator can always feel a stable force.feel a stable force.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권4호
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• pp.213-219
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• 2000

In this paper, a controller design method is proposed for haptic interface considering transparency and robust stability. For this, a performance index for the transparency as performance measure is defined in the points of impedance matching and the optimal solution which is minimizing the performance index is obtained by solving H2 optimal problem. In haptic interface, the modeling uncertainties can be restricted to that of haptic device. To implement the robust stabilizing haptic controller to the uncertainties of haptic device, a robust stable condition using H$\infty$ norm from small gain theorem is proposed. To verify the effectiveness of the proposed haptic controller design scheme, numerical examples and experimental results are illustrated for virtual wall consisting of stiffness and damping factor.

• 감성과학
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• 제11권2호
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• pp.227-234
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• 2008

시각과 청각으로 표현된 디지털 콘텐츠가 감각표현을 확장하려는 연구가 활발하다. 최근에는 촉각 표현이 가능한 다양한 촉각 표현 시스템이 개발하여 촉감을 표현하는 디지털 콘텐츠 개발하고 있다. 하드웨어에 의한 촉감각 표현시 다른 감각과의 동기화가 중요한 표현 요소로 대두되고 있다. 본 연구는 햅틱(haptic)표현이 다른 감각에 비해 표현 지연 발생할 경우 실감도에 미치는 영향에 관한 것이다. 시각 및 햅틱 지연 시간을 0.5, 1.0, 2.0, 4.0(초)로 설정하여 각 지연에 대한 실감도 평가를 실시하여 선형 회귀 분석하였다. 촉각 지연 보다 시각 지연에서 실감도와 상관성을 보였으며 지연 시간이 길어질수록 실감도가 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 그러므로 사용자는 촉감 표현에 대한 지연이 시각 지연 보다 관대한 것으로 사료된다.