• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10b
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• pp.78-80
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• 2005

Haptic interface apparatus is the device which can offer users virtual reality not only by visualization of virtual space but also by force or tactile feedback. In this paper, we designed and fabricated a 2D haptic interface device that can be used for various purposes, and implemented a virtual air-hockey system that users can easily find in game rooms. By suitable modeling and haptic rendering, users can feel the impact and the reaction force with his/her hand holding the handle through 2D haptic interface device when he/she hit an air-hockey puck with the handle. Through the trial demonstration. we observed the reasonable effect of direction and speed of a ball like doing in reality.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.10a
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• pp.621-624
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• 2016

시각장애인의 인구비율은 전체 장애인 인구의 약 10%로 적지 않은 비율을 차지한다. 이러한 시각장애인들에게 가장 위험한 요소는 주변의 물체들이다. 하지만 현재 제시되어 있는 안전 보조 장치(보도블록 등)는 시각 장애인들 스스로가 전방에 어떠한 물체가 있는지 인지하기 어렵다. 본 논문에서는 딥러닝을 이용하여 위험물체에 대한 학습모델을 생성 한 뒤 햅틱 모션 및 음성 안내를 통하여 실시간으로 시각장애인이 위험상황을 인지할 수 있는 시스템을 제안한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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• v.51 no.10
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• pp.439-445
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• 2002

In this paper force feedback control system is investigated for improving the quality of the haptic feedback in virtual reality applications. We suggested the method of controlling the haptic device and modelling the virtual environment. Haptic device is composed of five bar link structure, voice coil motor, control board, and virtual environment modeling program. We applied voice coil motor in the actuating system for simple structure and easy control. Virtual environment modelling is constructed in PC, and the control signals of the actuators and the encoder data are transferred to the control system through USB. Experiment is performed to evaluate the characteristics of the haptic device.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2000.10a
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• pp.539-539
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• 2000

This paper shows how to implement force reflection for a needle insertion problem. The target is a needle spine biopsy simulator for tumor inspection by needle insertion. Simulated force is calculated from the relationship of volume graphic data and the orientation and Position of the needle, and it is generated using PHANTOM$^{TM}$. To generate realistic force reflection, the directional force of the needle has been generated by tissue model. The other rotational force is generated using a pivot to keep the needle in the initial inserted direction after puncturing the skin. Since the used haptic device has limitation for generating high stiffness and large damping, scale downed model and digital filter are used to stabilize the system.m.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.1607-1609
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• 2015

정보통신 기술의 발달과 스마트폰의 보급으로 일반 사용자들은 언제, 어디서나 가족 및 주변 사용자들의 모습을 바라보며 통화할 수 있게 되었고, 원하는 영상이나 사진을 감상할 수 있다. 하지만 시각장애인들은 이들을 위한 연구 및 사회적 인프라의 부족으로 인하여 이와 같은 서비스들의 제공 대상에서 늘 제외되어 왔다. 이러한 사항을 개선하기 위하여 본 연구는 시각장애인들을 위한 새로운 방식의 촉각 TV 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 크게 3D 캡쳐(Capture) 기술, 실시간 전송/스트리밍 기술, 햅틱(Haptic) 장치 및 액츄에이터(Actuator)제어 기술로 구성된다.

• The Journal of Korea Robotics Society
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• v.17 no.2
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• pp.230-237
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• 2022

A technology that allows users to feel the elasticity of fabric through force feedback in the fashion and textile fields is very helpful to related manufacturing and sales areas. Currently bundle of fabrics, so called Swatch, is the only available way for the designer, manufacturer and the end-user to feel the fabrics. Images and video clips provide only visual characteristics, hence touch and stiffness are also very important characteristics to check beforehand. A study is conducted on a haptic device, which estimates the amount of change in the length of the virtual fabric and generates resistive force so that the user could feel the fabric stiffness. Since cables that can only transmit the tensile force are used, a force realization method is proposed, and it is verified numerically and experimentally.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1031-1036
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• 2006

햅틱 분야는 디스플레이 되는 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 이미 의학 분야에서는 Reachin 사(社)의 복강경 수술 훈련 소프트웨어와 같이 실제 수술 할 때와 같은 힘을 느끼면서 수술 과정을 훈련할 수 있는 제품이 상용화 되어 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 일반적으로 촉감 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 모델로 이루어져 있어 일반 그래픽 모델러를 사용하여 콘텐츠를 생성하나 촉감과 관련된 정보는 콘텐츠를 생성하고 나서 파일에 수작업으로 넣어주거나 각각의 어플리케이션마다 직접 프로그램을 해주어야 한다. 이는 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행되지 않기 때문에 발생하는 문제로 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 소요되고 촉감 정보를 추가하는 작업이 직관적이지 못하다. 그래픽 모델링의 경우 눈으로 보면서 콘텐츠를 손으로 조작할 수 있으나 촉감 모델링의 경우 손으로 촉감을 느끼면서 동시에 조작도 해야 하기 때문에 이에 따른 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있고 촉감 사용자 인터페이스를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자 인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2차원 그래픽 사용자 인터페이스와는 다르게 3 차원으로 구성되어 있고 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오 버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져 있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일 포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.5 no.4
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• pp.77-84
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• 2002

In this paper, we propose the NAVER, a general framework for multipurpose virtual environments, and introduce the case study of evaluating car prototypes using cave-like systems. As a framework to implement variant applications in virtual environment, NAVER is extensible, reconfigurable and scalable. NAVER consists of several external modules (Render Server, Control Server and Device Server), which communicate each other to share states and user-provided data and to perform their own functions. NAVER supports its own scripting language based on XML which allows a user to define variant interactions between objects in virtual environments as well as describe the scenario of an application. We used NAVER to implement the system for evaluating car prototyes in a CAVE-like virtual environment system. The CAVE-like virtual environment system at KIST consists three side screens and a floor screen (each of them is a square with side of 2.2m), four CRT projectors displays stereoscopic images to the screens, a haptic armmaster, and a 5.1 channel sound system. The system can provide a sense of reality by displaying auditory and tactile senses as well as visual images at the same time. We evaluate car prototypes in a CAVE-like system in which a user can observe, touch and manipulate the virtual installation of car interior.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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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.

• The Journal of Korea Robotics Society
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• v.7 no.4
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• pp.267-275
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• 2012

When using commercialized robot assisted laparoscopic, surgeon has met some problems to depend only on image of the surgical field. To solve it, there were various researches. The previous study showed that it is possible to estimate the operation force on the commercialized instrument inside patient without sensors. To apply the estimated force to a haptic master console for the laparoscopy surgical robot system, the light haptic master console should be designed. This paper suggests the design of lighter master console handle to reduce a weight of the console whose structure can match with the joint and DOF of an instrument. A cable-conduit mechanism is designed to make light structure to perform a delicate manipulation. The cable-conduit mechanism removes the weight and inertia of link caused by haptic actuator and encoder which is separated from handle link of a manipulator.