• 제목/요약/키워드: tactile sensor

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Hand Gesture Recognition Suitable for Wearable Devices using Flexible Epidermal Tactile Sensor Array

  • Byun, Sung-Woo;Lee, Seok-Pil
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1732-1739
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    • 2018
  • With the explosion of digital devices, interaction technologies between human and devices are required more than ever. Especially, hand gesture recognition is advantageous in that it can be easily used. It is divided into the two groups: the contact sensor and the non-contact sensor. Compared with non-contact gesture recognition, the advantage of contact gesture recognition is that it is able to classify gestures that disappear from the sensor's sight. Also, since there is direct contacted with the user, relatively accurate information can be acquired. Electromyography (EMG) and force-sensitive resistors (FSRs) are the typical methods used for contact gesture recognition based on muscle activities. The sensors, however, are generally too sensitive to environmental disturbances such as electrical noises, electromagnetic signals and so on. In this paper, we propose a novel contact gesture recognition method based on Flexible Epidermal Tactile Sensor Array (FETSA) that is used to measure electrical signals according to movements of the wrist. To recognize gestures using FETSA, we extracted feature sets, and the gestures were subsequently classified using the support vector machine. The performance of the proposed gesture recognition method is very promising in comparison with two previous non-contact and contact gesture recognition studies.

접촉력에 따라 변하는 Tactile 영상의 퍼지 융합을 통한 인식기법 (Recognition of Tactilie Image Dependent on Imposed Force Using Fuzzy Fusion Algorithm)

  • 고동환;한헌수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.95-103
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    • 1998
  • 접촉센서가 제공하는 tactile영상을 이용하여 접촉면의 형태를 인식할 때 영상의 모양은 접촉면에 가해지는 힘의 크기에 따라 변화된다. 따라서 많은 노력에도 부루하고 tactile 센서만을 이용하여 접촉면의 형태를 완전히 인식하는 것은 매우 어려운 일로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 tactile 영상이 얻어지는 때의 힘을 동시에 측정하고 힘에 따라 변화하는 영상의 모양을 퍼지융합 알고리즘을 이용하여 인식하는 방법을 제안한다. 접촉센서의 tactile 영상은 eigen vector해석 방벅을 적용하여 장축과 단축의 길이로 표현된다. 이들은 접촉 시에 가해지는 힘의 분포에 따른 경계선의 변호를 측정하여 만들어진 소속함수에 의해 퍼지화되며 Averaged Minkowski's distance를 이용하여 융합된다. 제안된 알고리즘은 다중센서시스템에 구현하여 실험하였으며 측정 시에 가해지는 힘의 크기 및 측정면의 종류에 고르게 86% 이상의 인식률을 보여 주었다. 제안된 알고리즘은 복수개의 손가락을 갖는 로봇의 손에 구현하면 작은 힘에도 변형되는 물체의 정밀한 조자이나 인식에 응용될 수 있다.

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Compensation of the Error Rate for the Non-invasive Sphygmomanometer System Using a Tactile Sensor

  • Jeong, In-Cheol;Choi, Yoo-Nah;Yoon, Hyung-Ro
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제2권1호
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    • pp.136-141
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    • 2007
  • The Purpose Of This Paper Is To Use A Tactile Sensor To Compensate The Error Rate. Most Automated Sphygmomanometers Use The Oscillometric Method And Characteristic Ratio To Estimate Systolic And Diastolic Blood Pressure. However, Based On The Fact That Maximum Amplitude Of The Oscillometric Waveform And Characteristic Ratio Are Affected By Compliance Of The Aorta And Large Arteries, A Method To Measure The Artery Stiffness By Using A Tactile Sensor Was Chosen In Order To Integrate It With The Sphygmomanometer In The Future Instead Of Using Photoplethysmography. Since Tactile Sensors Have Very Weak Movements, Efforts Were Made To Maintain The Subject's Arm In A Fixed Position, And A 40hz Low Pass Filter Was Used To Eliminate Noise From The Power Source As Well As High Frequency Noise. An Analyzing Program Was Made To Get Time Delay Between The First And Second Peak Of The Averaged Digital Volume Pulse(${\Delta}t_{dvp}$), And The Subject's Height Was Divided By ${\Delta}t_{dvp}$ To Calculate The Stiffness Index Of The Arteries($Si_{dvp}$). Regression Equations Of Systolic And Diastolic Pressure Using $Si_{dvp}$ And Mean Arterial Pressure(Map) Were Computed From The Test Group (60 Subjects) Among A Total Of 121 Subjects(Age: $44.9{\pm}16.5$, Male: Female=40:81) And Were Tested In 61 Subjects To Compensate The Error Rate. Error Rates Considering All Subjects Were Systolic $4.62{\pm}9.39mmhg$, And Diastolic $14.40{\pm}9.62mmhg$, And Those In The Test Set Were $3.48{\pm}9.32mmhg,\;And\;14.34{\pm}9.67mmhg$ Each. Consequently, Error Rates Were Compensated Especially In Diastolic Pressure Using $Si_{dvp}$, Various Slopes From Digital Volume Pulse And Map To Systolic-$1.91{\pm}7.57mmhg$ And Diastolic $0.05{\pm}7.49mmhg$.

컴퓨터게임과 가상현실을 위한 촉각 응용에 관한 연구 (A Study on Tactile Sensation Application for Computer Game and Virtual Reality)

  • 이영재
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.646-654
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    • 2002
  • 인간의 촉각감지 기능은 주위환경에 대한 중요한 정보를 제공하여 준다. 촉각 정보는 우리의 신체와 외부세계와의 접촉에 따른 위치 정보와 물체를 인지하고 조작하기 위한 감각적 정보 뿐 아니라 위험 여부까지 판단할 수 있는 정보를 제공해 준다. 그러나 촉각은 시각과 청각에 비해 상대적으로 덜 중요한 감각으로 인식되어져 왔으나, 가상현실과 컴퓨터 게임에 있어서는 중요한 역할을 수행할 수 있다. 촉각을 통해 플레이어가 가상 세계의 물체에게 직접 영향을 줄 수도 있고 받을 수도 있는 적극적인 인간 감각이기 때문이다. 본 논문에서는 인간의 촉각의 특성을 조사하고 이를 응용하기 위한 힘 감지 센서를 사용한 연구방법을 제시한다. 또한 실제적인 게임적용을 위하여 간단한 힘 모델링과 구조체 형식을 제안한다. 그 결과 센서 출력을 분석하여 힘의 분포, 크기, 중심을 구하고 이 정보를 응용하여 특정부위에 대한 작용, 반작용을 구현 할 수 있다. 본 결과는 컴퓨터 게임과 가상현실에서 촉각 감지와 응용을 위한 기본 자료로 활용될 수 있다.

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이차원 나노 소재 기반 촉각 센서 기술 동향 (Research Trends of Two-Dimensional Nanomaterial-Based Tactile Sensors)

  • 민복기;김성준;이윤식;최춘기
    • 전자통신동향분석
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    • 제33권1호
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    • pp.123-130
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    • 2018
  • Tactile sensors, which are commonly referred to as pressure and strain sensors, have been extensively investigated to meet the demands for attachable and wearable electronics for monitoring the health status or activity of human users. For this purpose, the introduction of two-dimensional (2D) materials such as graphene and transition metal dichalcogenides (TMDs) with high mechanical strength at the atomic scale is very suitable for tactile sensors applicable for use in human-friendly devices. In this paper, we examine a descriptive summary of a tactile sensor and review state-of- the-art research trends of 2D material-based tactile sensors in terms of the material and architecture. Finally, we propose a roadmap for future studies into advanced tactile sensors based on our ongoing research.

촉각센서를 이용한 근육평가의 신뢰도 조사 (Reliability of Muscle Evaluation with a Tactile Sensor System)

  • 오영락;이동주;김성환;김미은;김기석
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권3호
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    • pp.337-344
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    • 2005
  • 악골과 구강은 피부, 근육, 입술, 뺨, 치은, 혀, 점막 등의 다양한 연조직으로 구성되어 있으며, 악구강계의 정상적인 기능을 평가하기 위해서는 각 연조직의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 또한 각 조직의 질병 이환 여부와 치료 전후의 상태를 평가, 비교하는 것도 중요하므로 이를 평가하기 위한 다양한 연구들이 진행되어 왔다. 특히, 최근에는 촉각센서(tactile sensor)라는 새로운 기기가 개발되면서 연조직의 탄성 및 경도와 관련된 특성을 밝히려는 시도가 이루어지고 있다. 이 연구의 목적은 구강안면동통과 관련성이 높은 측두근, 교근 및 승모근의 근육상태를 촉각센서를 이용하여 평가함에 있어 먼저 술자간, 술자내 신뢰도를 조사하고자 하였다. 건강한 성인 남자 5명의 좌우측 전측두근, 교근 및 상부승모근의 경도와 탄성을 촉각센서(Venustron II, Axiom Co., Japan)를 이용하여 측정하였다. 각 근육당 표본수는 10개였다. 피검자를 의자에 바로 앉힌 다음, 피검자의 안면피부에 촉각센서의 probe를 각 근육에 수직되게 위치시켜 근육의 경도와 탄성을 측정하였다. 교근과 전측두근은 수축시 최대풍융부를 촉진하여 펜으로 표시하고 치아가 가볍게 닿게 한 안정 상태에서 센서의 probe를 근육의 최대풍융부에 수직으로 motor-drive를 이용하여 눌러서 측정하였다. 승모근은 상부를 촉진하여 표시한 다음, 동일한 방법으로 측정하였다. 피검자에 대하여 같은 날 2명의 술자가 각각 근육의 경도와 탄성의 변화를 측정하여 술자간 신뢰도 조사하였고, 2일 뒤 다시 한번 측정하여 술자내 신뢰도를 조사하였으며 통계분석에는 Correlation coefficient 및 Paired t-test를 이용하였다. 실험결과, 전측두근, 교근 및 상부승모근의 경도와 탄성에 대한 두 검사자의 평균값은 유의한 차이를 보이지 않았으며 서로 높은 상관관계를 보여주었다. 또한 한 검사자가 2일의 간격을 두고 시행한 두 번의 검사에서도 두 검사간 평균값은 유의한 차이를 보이지 않았으며 서로 높은 상관관계를 보여주었다. 즉, 촉각센서를 사용한 교근과 전측두근 및 상부승모근의 경도와 탄성의 평가는 높은 술자간, 술자내 신뢰도를 보여주었으며, 두경부 근육을 정량적으로 평가할 수 있는 재현성 높고 효과적인 검사법이라고 할 수 있다.

8체질 맥법 검증을 위한 요골동맥 파형 측정 센서 개발

  • 문성수;정용원;이중재;공준웅;이흥세;전국진
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.9-12
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    • 2001
  • In oriental medicine, it is possible to classify each person into eight kinds of constitutions based on the eight constitutional medicine theory. We developed a piezoelectric 3-channel tactile sensor using PVDF (polyvinylidene fluoride) film for pulse detection of the radial artery. High frequency buffer (impulse buffer), amplifier, 60 Hz noise notch filter and low pass filter were integrated on three sheets of PCB board. The pulses of the radial artery at three points were checked using our system. Each constitution of the eight ones has different combinations of pulses.

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AE를 이용한 로봇그립퍼에서 접촉과 미끄러짐 감시 (Detection of Contact and Slip in Robot Grippers Using Acoustic Emission)

  • 최기상;최기흥
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권7호
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    • pp.1581-1589
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    • 1995
  • The feasibility of using AE for detecting contact and slip between a workpiece and an end effector has been tested. Specifically, the relationship between the contact and slip motion and the characteristics of the AE signal is theoretically and experimentally investigated. The experimental results manifest that the high sensitivity of AE signal to the contact and slip makes it a good alternative as a robot tactile sensor.

광섬유 브래그 격자를 이용한 촉감감지용 단축 힘 센서 어레이 개발 (Development of Uniaxial Force Sensor Array for Tactile Sensation Using Fiber Bragg Gratings)

  • 허진석;이정주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권9호
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    • pp.1160-1165
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    • 2006
  • In this paper, the 2-dimensional uniaxial force sensors array is introduced to detect the distributed force using fiber Bragg gratings. Uniaxial force transducer was designed to avoid the chirping and micro bending which degrade the performance of the sensor. The Brags wavelength shift of the sensor was estimated using the finite element analysis. Using this uniaxial force sensor, the uniaxial force sensors array $(3{\times}3)$ was fabricated, and the Performance of this sensors array was evaluated. The Presented sensors may has very simple configuration and its wiring is very simple compared with any other force sensors arrays.