Putting a high value on individual preferences is a modern trend that more and more companies are considering for their product design and development and the apartment design is not an exception. Most apartments today are built using similar design with no room for customization. People in general want their tastes to be reflected in the design of their apartment. However, delivering what customers like to the construction company may not be an easy task in practice. For this reason, an intuitive and effective medium between the company and customers for effective communication is needed to ameliorate such a difficulty and in response to this necessity, we developed a test platform for the virtual model house which provides a user with the customization of the apartment using haptic interactions. In our virtual environment, a user can explore an apartment and change the interior based on their taste and feel through intuitive haptic interactions.
Park, Heon;Lee, Sang-Chul;Lee, Soo-Sung;Lee, Jang-Myung
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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pp.119.1-119
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2001
Teleoperation enables an operator to manipulate remote objects. One of the main goals in teleoperation researches is to provide the operator with the feeling of the telepresence, being present at the remote site. For these purposes, a master robot must be designed as a bilateral control system that can transmit position/force information to a slave robot and feedback the interaction force. A newly proposed impedance algorithm is applied for the control of a haptic interface that was developed as a master robot. With the movements of the haptic interface for position/for co commands, impedance parameters are varying always. When the impedance parameters between an operator and ...
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제41권1호
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pp.56-61
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2017
본 논문은 시간지연이 있는 데이터의 예측기법과 햅틱기반의 원격조작시스템에서의 응용방법을 다룬다. 일반적으로 네트워크 환경은 데이터 전송에 따른 시간지연이 필수적으로 동반되며, 햅틱기반의 원격조작시스템이 이러한 네트워크 환경에 구현되는 경우 시간지연으로 인해 전체 시스템의 성능저하를 피할 수 없다. 이러한 상황을 고려하여, 본 논문은 ARMA모델을 기반으로 모델파라미터의 학습방법과 실시간 예측을 위한 재귀적 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 가상공간에 놓인 물체에 대하여 양방향 햅틱 상호작용의 상황에서 5ms의 샘플링 주기로 획득한 햅틱데이터에 적용되며, 그 결과로서 100ms 이후의 값을 예측함에 있어 위치수준 오차 1mm이내의 예측성능을 보였다.
Since its introduction (e.g., [4, 6]), virtual coupling technique has been de facto way to connect a haptic device with a virtual proxy for haptic rendering and control. However, because of the single dependence on spring-damper feedback action, this virtual coupling suffers from the degraded transparency particularly during contact tasks when large device/proxy-forces are involved. In this paper, we propose a novel virtual coupling technique, which, by utilizing passive decomposition, reduces device-proxy position deviation even during the contact tasks while also scaling down (or up) the apparent inertia of the coordinated device-proxy. By doing so, we can significantly improve transparency between multiple degree of freedom (possibly nonlinear) haptic device and virtual proxy. In other to use passive decomposition, disturbance observer of [3] is adopted to estimate human force with some dead-zone modification to avoid "winding-up" force estimation in the presence of device torque saturation. Some preliminary experimental results are also given to illustrate efficacy of the proposed technique.
본 논문에서는 로봇의 팔을 기본 센서로 사용하여 별도의 센서 없이 사람을 따라다니는 햅틱 기반 로봇을 제안한다. 로봇 팔의 관절 각각에는 움직임을 생성하기 위한 모터가 있으며, 로봇 팔에 힘을 가하여 움직이면 각 관절의 각도가 변하면서 모터에서 그 각도를 출력 신호로 내보낼 수 있다. 따라서 사람이 로봇의 팔을 잡고 당기거나 밀면 로봇에서는 그 움직임을 각도로 읽어들이는 촉감 인터페이스로 활용할 수 있다. 구현된 로봇은 사람이 팔로 로봇 팔을 잡아끄는 움직임을 측정하여 움직이며 사람이 손을 잡고 이끎으로서 사람을 따라다닐 수 있다.
서구에서는 인체의 오감 중 시각을 가장 중요하게 여기고 있으나, 시각중심주의적 사고는 많은 문제점을 내포하고 있다. 시각중심주의는 주체를 특권화하며, 다른 감각들과의 상호작용을 억제하면서 세계에 대한 경험을 시각 영역에 한정한다. 그러나 경험은 다양한 양식의 '만짐'으로써 이해될 수 있으며, 감촉성과 관련이 있다. 현대조경에서는 시각중심주의에 반하여 신체의 다감각적 측면에 관심이 고조되면서 외부공간에서 신체의 개입이 중요한 이슈가 되었다. 본 연구는 주체의 능동적 체험을 촉발하는 촉지적 지각 체제에 대한 가능성을 탐구한다. 촉지적 지각은 주체의 능동적 체험을 이끄는 촉매적 역할을 수행하며, 이러한 촉지적 지각을 통해 주체는 장소성을 체험한다. 촉지적 지각은 다양한 감각의 동시성과 상호작용을 통하여 촉각을 통해 알고 있던 것을 드러냄으로써 능동적인 참여를 이끌어낸다. 촉지적 지각 체제는 다양한 분야에서 연구되었으나, 조경 분야에서는 연구가 이루어지지 않았다. 이에 본 연구는 모더니즘 이전에 나타난 조경에 한하여 촉지적 지각의 양상에 관하여 논하고자 한다. 촉지적 지각에 대한 이론적 배경에서는 선행연구 및 문헌 고찰을 통하여 촉지적 지각의 개념을 명확히 하고, 촉지적 지각의 특성을 도출한 연후, 시각중심주의 체제의 문제점과 촉지적 지각의 필요성을 논하다. 촉지적 지각의 역사적 전개 과정에서는 시각 체제의 변화 과정을 시대순으로 살펴보며, 시각중심적 사고와 반-시각중심적 사고가 각 시대의 건축과 조경에 어떻게 투영되었는지를 문헌 및 사례를 통하여 고찰한다. 이후, 시대적 변화 과정에서 시각 체제가 조경 분야에 미친 영향을 고찰한다.
가상 현실 시뮬레이션은 다양한 분야에서의 교육과 훈련에 활용이 되며, 특히 최근에는 의료 분야에서 많이 사용되고 있다. 교육/훈련용 시뮬레이터는 의사가 실제 수술 도구를 이용하여 실제 환자에 대해 처치를 하는 것과 같은 느낌이 나게 하는 촉감/역감 생성 및 영상/음향 출력 하드웨어와 여기에 실감 나는 영상과 촉감을 생성해주는 소프트웨어로 이루어진다. 기존의 시뮬레이터들은 수술 시에 사용되는 다양한 수술 도구들을 모사하기 위해 다양한 형태의 하드웨어들을 사용해야 하므로 복잡하고 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 이 논문에서는 포스 피드백 장치와 변형 가능한 햅틱 컨트롤러를 이용한 치과 수술 시뮬레이션 시스템을 제안한다. 햅틱 하드웨어들은 수술 도구와 수술 부위의 충돌 여부를 파악하고 그에 따른 저항감과 진동감을 제공한다. 특히 길이 변화, 굽힘과 같은 변형이 가능한 햅틱 컨트롤러는 여러 수술 도구들의 형태에 따라 느껴지는 다양한 감각을 표현할 수 있다. 사용자가 햅틱 피드백 장치를 조작하면 햅틱 피드백 장치의 움직임이나 버튼 클릭 등의 이벤트가 시뮬레이션 시스템에 전달되어 치과용 수술 도구와 구강 내부 모델들 사이의 상호작용이 발생하고 이에 따른 햅틱 피드백이 햅틱 피드백 장치로 전달된다. 이러한 기반 기술들을 활용하여 정교한 3차원 모델로 표현된 가상 환경에서 대표적인 치과 수술기법인 매복 사랑니 발치 수술의 현실적인 훈련 경험을 제공한다.
본 연구에서는 가상 공간(VR) 사용자에게 반응형 페인팅 경험을 제공하기 위한 포스 피드백 기반 햅틱 페인팅 인터페이스를 제안한다. 제안하는 시스템에서는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 착용한 사용자가 스타일러스 타입의 햅틱 장비를 이용하여 시각적 피드백과 햅틱 인터페이스의 촉각적 피드백을 동시에 활용하며 가상 공간에서의 표면기반 3차원 페인팅을 생성해낼 수 있다. 특히 햅틱 인터페이스는 가상 공간 상에서 페인팅 브러시와 페인팅과의 물리적 상호작용을 구현하여 VR 페인팅의 반응형 피드백을 제공한다. 이는 가상 공간에서 사용자의 공간적 인지력 향상에 도움을 주고 부족한 시각적 피드백을 보완할 수 있다. 이를 통해 사용자는 불필요한 반복적 페인팅 작업을 줄여 페인팅 작업의 효율을 높이고 페인팅의 결과물을 향상시킬 수 있으며 결과적으로 보다 실감나는 VR 페인팅을 경험할 수 있다.
최근 역감, 촉감 피드백을 생성할 수 있고 3 차원 상호작용이 가능한 컴퓨터 인터페이스 기술이 발전하면서 기존의 입출력 장치에 의존하던 컴퓨터 시뮬레이션의 한계가 줄어들어 그 종류가 다양해지고 있다. 특히, 가상현실 기반 수술 시뮬레이터의 수요가 증가 하면서 사실적인 가상환경을 제공하는 방법에 관련된 연구가 활발히 진행 되고 있으며 그 중에서 가상 장기 모델의 사실적인 표현 기술은 사용자의 몰입감을 높여주는데 중요한 역할을 하기 때문에 반드시 필요한 분야이다. 가상 장기 모델의 사실성을 높이기 위해서는 사용자의 상호작용에 따라 변형되는 시각적 피드백과 알맞은 햅틱 피드백을 전달해야한다. 본 연구에서는 이 두 가지 피드백은 사람이 인지하는 방법과 시스템의 요구 사항이 다르기 때문에 보다 효과적인 시뮬레이션을 하기 위하여 서로 다른 두 모델을 구현하고 두 모델간의 동기화를 위한 기술로써 적응성 질량-스프링 모델 기법을 제안한다. 또한, 유연체 변형에 대하여 표면의 세부 형태를 보여주는 시각모델과 사용자의 상호작용에 따른 햅틱 피드백을 전달하는 햅틱 모델, 그리고 이 두개의 모델을 연동시키는 동기화 모델을 통하여 유연체의 거동을 실시간, 사실적으로 제공할 수 있는 가변형 모델 시뮬레이션 프레임워크를 설계한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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