• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
• /
• pp.416-419
• /
• 2018

본 논문에서는 운전자의 편의를 위해 직관적인 방향 정보를 햅틱 정보로 전달하기 위한 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템을 구현하기 위해, 햅틱 진동에 방향성을 추가하기 위한 햅틱 기술을 적용하였다. 제안하는 시스템의 작동 과정은 인지와 햅틱 신호 생성으로 나누어지며, 그 과정은 다음과 같다. 인지 과정에서는 차량의 양 측면에 달린 카메라를 이용해 차선을 검출한다. 또한 상단에 부착된 라이다 센서를 이용해 장애물의 방향과 거리를 판단한다. 동적 햅틱 신호 생성 과정에서는 인지된 정보들을 활용하여 차선 이탈과 장애물 충돌의 경보를 구분할 수 있고, 방향성을 포함하는 동적 햅틱 신호가 생성된다. 생성된 신호는 스티어링 휠과 시트에 부착된 진동 모터를 통해 전달된다. 이러한 기능을 갖는 시스템은 로봇을 사용한 시뮬레이션 환경에서 진행되었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
• /
• pp.1683-1687
• /
• 2009

본 논문에서는 모바일기기에 적용가능한 햅틱 액츄에이터들을 제시한다. 모바일 디바이스에서 햅틱감각을 전달하기 위하여 동작주파수, 자극의 세기 뿐 아니라 크기나 전력소모까지도 고려해야 한다. 그러므로 현재까지 많은 모바일 기기에서는 햅틱감각을 생성하기 위하여 크기가 작고 쉽게 장착가능한 진동모터를 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 진동 모터와 다양한 햅틱 감각을 생성할 수 있는 햅틱 액츄에이터들에 대하여 소개한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권9호
• /
• pp.1210-1220
• /
• 2011

본 논문에서는 PC 상의 가상환경과 사용자간의 몰입형 상호작용 인터페이스로서 햅틱 마우스 시스템을 제안한다. 제안하는 햅틱 마우스는 진동감각 및 온열감을 제공하여 몰입감을 높인다. 진동 모듈은 편심모터와 솔레노이드 액추에이터로 구성하였으며 온열감 모듈은 작은 필름형태의 온도 센서와 펠티어 효과기반의 열 펌프를 이용하여 구축한다. 본 햅틱 마우스 시스템의 효용성을 보이기 위해 레이싱 게임 어플리케이션을 제작한 후 이를 사용하여 실험을 수행한다. 실험 결과로부터 제안하는 햅틱 마우스가 가상환경에서 몰입감을 증가시키며 가상환경과 사용자간의 효과적인 인터페이스로 사용될 수 있음을 증명한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 3부
• /
• pp.19-24
• /
• 2008

본 논문은 원격제어(teleoperation)시스템에서 카메라로부터의 실시간 영상정보를 이용하여 조작대상이 되는 물체의 물리기반모델(physically-based model)을 만들고 이를 기반으로한 햅틱 렌더링 알고리즘의 개발에 관한 것이다. CCD 카메라를 통한 영상정보와 물성치(mechanical properties)를 이용하여 변형체(deformable object)의 물리적 기반 모델이 구현되고 햅틱장치로 조종되는 평면 로봇(planar robot)을 제어하여 변형체에 변형을 가하면 구현된 물리적 모델에 의해 햅틱 피드백을 위한 반력값이 계산된다. 스네이크 알고리즘을 이 용하여 영상정보로부터 변형체의 외형정보(geometry information)를 추출하며, 변형체의 경계(boundary)에서의 반력값을 계산하기 위해 경계요소법(boundary element method)을 사용한다. 제안된 햅틱 렌더링 알고리즘을 이용하여 원격조작간에 힘센서를 사용하지 않고 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있다.

• 제어로봇시스템학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.22-26
• /
• 2014

본 기술 동향에서는 햅틱 기술과 관련된 최근의 동향에 대해서 살펴보기로 한다. 특히 진동 촉각을 기반으로 한 모바일 기기용 햅틱스는 관련 연구들이 활발하게 진행 중이며 이 중에 몇 가지 연구들과 활용되는 액추에이터 등에 대한 연구들을 바탕으로 앞으로의 촉각 기반 생태계를 예측해 보고, 아울러 의료 휴대폰, 컴퓨터, 재활 분야등에서 필요로 하고 또 활용 가치가 있는 햅틱 기술들에 대해서 고찰해 보기로 한다. 최근에 각광받는 웨어러블 기기등도 내부에 다양한 센서와 액추에이터를 내장하려는 움직임이 있고, 휴대폰 등에서 진동 액추에이터를 활용하여 소리를 대체하듯 촉각 기술이 터치 스크린 기반 시장을 한 단계 발전시켜 차세대 입력 장치로 발전할 수 있는 가능성을 가늠해 볼 수 있을 것이다. 지속적인 연구를 통해 관련 분야에서 필요한 촉각 기술을 개발한다면 햅틱 연구자들이 그토록 염원하는 촉각 기반 시장의 확대 성장도 그리 오랜 시일이 걸리지 않을 것으로 기대한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.304-304
• /
• 2010

최근 생활에 편리하며 휴대하기 좋은 전자기기들이 개발되고 있다. 휴대폰이나 MP3와 같은 전자기기들은 거의 필수품이라고 할 정도로 우리의 일상생활에 근접하여 있다. 그 종 대표적으로 휴대폰의 종류로 스마트폰과 같은 터치스크린을 이용한 사례는 점차 상승하고 있으며 시간이 지날수록 그 수요는 더욱 많아지고 있다. 때문에 몰입감 제공을 위하여 햅틱장치의 채용이 일반화 되고 있다. 햅틱장치란 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 때 사용자에게 촉감이나 힘의 정보를 전달하여 주는 장치로 진동 및 회동 저항에 의해 사용자로 하여금 촉감들 느낄 수 있도록 하는 장치를 뜻한다. 즉, 현실감을 전달을 중점으로 하는 햅틱장치는 빠른 응답 속도와, 진동의 주파수와 크기는 독립적으로 제어가 가능해야 하며 기계적 수용기들을 직접적으로 자극할 수 있어야 한다. 하지만 모바일 햅틱장치의 경우 크기 및 소비전력의 문제로 모든 스펙을 만족하기에는 어려워 좀 더 한정적인 느낌을 제공할 수 없다. 현재까지 모바일 장치에서 햅틱 피드백을 위하여 진동모터나, 솔레노이드, 압전 액츄에이터 등이 많이 사용되어 지고 있다. 그 중 압전 액츄에이터는 입력에너지를 기계적 출력에너지로 변환되는 효과를 이용 한 것으로 압력 센서, 초음파 센서 등 많은 분야에서 응용되고 있으며 변위 범위는 작지만, 크기가 매우 작고 변위 정밀도가 높으며 발생력과 응답속도가 빠르다는 장점이 존재한다. 이를 이용한 햅틱 압전 엑츄에이터의 제작에 사용되는 압전 세라믹스는 높은 전기적 특성을 가질수록 더 졸은 효율을 가지며 이로 인하여 보다 좋은 전기적 특성을 가지는 압전 세라믹스를 필요로 한다. 현재 많이 사용되는 PZT계 세라믹스는 우수한 전기적 특성으로 많이 사용되고 있지만 Pb의 유독성으로 인한 환경문제로 Pb가 포함된 제품을 제한하고 있어 현재 Lead-free의 연구가 이루어지고 있다. Lead-free중 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3$(BZT)는 PZT계 세라믹스를 대체할 차세대 압전 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 Lead-free의 압전계수($d_{33}$=100~300pC/N)는 비교적 낮은 값을 보이지만 BZT의 압전계수(BZT $d_{33}$~620pC/N)는 PZT계 세라믹스의 압전계수($d_{33}$=500~600pC/N)와 비교하여 부족하지 않은 압전계수를 보여주며 PZT를 대체할 재료로 주목받고 있다. 본 실험은 햅틱 압전 엑츄에이터용 무연 압전세라믹스의 제작을 위하여 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3-(Ba_{0.7}Ca_{0.3})-TiO_3$(BZT -BCT)의 조성으로 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• 한국실천공학교육학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 2013

본 연구에서는 사용자에게 가상환경에 존재하는 교육컨텐츠와 자연스럽게 안터랙션 할 뿐 아니라 인터랙션 양에 따라서 사용자에게 햅틱 정보를 전달해 줄수 있는 휴대용 입력장치를 제시한다. 제안하는 시스템은 사용자의 움직임을 측정하고 움직임에 따라서 사용자에게 햅틱 정보를 되돌려 준다. 교육 컨텐츠와 사용자의 인터랙션에 따른 햅틱 감각을 생성하기 위해 제안하는 입력장치는 모션 제어기, 햅틱 액츄에이터, 무선 통신 모듈, 그리고 모션센서로 구성한다. 사용자의 모션 입력을 측정하기 위해서 가속도 선서를 사용한다. 실험을 통해 제안하는 시스템이 떨림없이 안정적이고 연속적인 햅틱 감각이 생성됨을 파악한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
• /
• pp.954-960
• /
• 2009

SenseMessenger(이하 센스메신져)는 3축 가속센서를 이용해 모션을 저장하는 컵과 2개의 모터 조합으로 만들어진 햅틱 재생 장치를 통해 저장된 모션 패턴을 사용자에게 전달하는 컵으로 이루어진 새로운 인터렉션 기법을 제안하기 위한 도구이다. 사용자의 움직임을 디지털 데이터 형식으로 패턴화하여 편심을 이용한 재생 장치를 통해 재생하였을 때, 입력(모션)과 출력(햅틱 자극) 간의 감성적인 상관관계를 입증하고, 이를 이용한 디지털 미디어 컨텐츠를 제안하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.44-50
• /
• 2013

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.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
• /
• pp.753-759
• /
• 2006

햅틱인터페이스 기술을 이용하면 가상물체의 형태를 만져보고 느껴볼 수 있다. 물체마다 다른 수학적 마찰력 모델을 적용하여 실감있는 마찰력 표현도 가능하다. 그러나 각 물체에 해당하는 마찰력 모델을 선정하는 것과 적절한 마찰계수 등을 반복적 실험을 통하여 알아내는 것은 쉽지 않다. 실제 물체의 마찰력이 알려진 마찰력 모델과 다르다면 수학적 모델로 표현할 수 없는 경우도 있다. 본 논문에서는 신경회로망 학습을 이용하여 마찰력 모델의 선택이나 마찰계수 등을 정하는 과정 없이 실제 물체의 마찰력을 표현하는 방법을 제시하고 있다. 상용 햅틱인터페이스 장치인 PHANToM 2 대를 이용하여 마찰력 획득 시스템을 구성하고 고무판, 종이 등의 물체 표면에서의 속도와 물체에 작용하는 힘을 획득하여 가공한 데이터를 입력 및 출력으로 갖는 신경회로망을 통해 학습시킨 후 OpenGL로 구현한 가상물체에 적용하여 보았다. Force/Torque 센서를 사용하지 못한 일부 문제가 있었으나 예상보다 사실적인 마찰력을 표현할 수 있었다.