• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.19-19
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• 2004

햅틱장치는 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 매 촉감이나 힘을 전달하는 장치이다. 사용자에게 힘을 제시하기 위한 액츄에이터는 모터와 브레이크가 많이 사용되는데, 각각의 특성에 맞게 제어하여 성능과 안정성을 동시에 만족시켜야 한다 모터와 같은 능동 액츄에이터는 토크를 원하는 방향으로 쉽게 출력할 수 있지만, 동작 중 불안정한 상태가 발생할 수 있다. 반면에 브레이크와 같은 수동 액츄에이터는 회전에 반대되는 방향으로만 토크를 발생시킬 수 있지만, 동작 중 에너지를 계속 소모하기 때문에 시스템이 본질적으로 안정하다.(중략)

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.9 no.11
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• pp.291-297
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• 2018

Due to difficulty in minimally invasive surgery, training simulator is actively researched. A volumetric deformable organ is created by employing a shape-retaining chain-linked (S-chain) model to realize positioning a human organ model in virtual space. Since the main principle of the S-chain algorithm is that the repulsive force is proportional to the number of chain elements, the calculation time can be increased according to the magnitude of deformation. In this work, the advanced S-chain algorithm is used to calculate the repulsive torque according to spin motion. Finally, haptic architecture was constructed using this S-chain model by incorporating the virtual organ with a real master device, which allows the repulsive force and target position to be transferred to each other. The control performance of S-chain algorithm has been evaluated via experiment.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.11 no.4
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• pp.39-44
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• 2005

인터랙티브 컴퓨터 게임과 컴퓨터 애니메이션에서, 유관절체의 움직임을 직관적으로 제어하도록 하는 것은 어려운 문제로 인식되고 있다. 이런 분야에서는 대부분 움직임의 대상이 되는 캐릭터가 많은 관절로 연결되어 있는데, 이때 각 관절을 사용자의 의도대로 쉽게 조종할 수 있도록 해주는 인터페이스를 디자인하기가 어렵기 때문이다. 본 논문에서는 자유도(DOF)가 높은 캐릭터의 움직임을 제어하기 위해 오랫동안 인형극에서 사용되고 있는 마리오넷 조종 기법[5]을 응용한 마리오넷 시스템을 제안하고자 한다. 우리는 가상 마리오넷 시스템을 물리기반 모델링과 햅틱 인터페이스를 기반으로 구현하였고, 이 시스템을 통해 높은 자유도를 가지는 유관절체 캐릭터의 복잡한 움직임을 쉽게 생성해낼 수 있었다. 그리고 사용자에게 햅틱 포스 피드백을 줌으로써 더욱 정교한 마리오넷을 조작이 가능하도록 하였다. 이 시스템을 일반적인 유관절체에 적용한다면 다양한 움직임을 쉽고 빠르게 생성할 수 있을 것이다.

• The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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• v.5 no.1
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• pp.34-39
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• 2013

This paper suggests an input device that allows a user not only to naturally interact with education contents in virtual environment but also to sense haptic feedback according to his/her interaction. The proposed system measures a user's motion and then creates haptic feedback based on the measured position. To create haptic information in response to a user's interaction with educational contents in virtual environment, we develop a motion input device which consists of a motion controller, a haptic actuator, a wireless communication module, and a motion sensor. To measure a user's motion input, an accelerometer is used as the motion sensor. The experiment shows that the proposed system creates continuous haptic sensation without any jerky motion or vibration.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.12
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• pp.910-917
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• 2018

This paper describes the developments to improve the feeling and safety of the remote control system of unmanned vehicles. Generally, in the case of the remote control systems, a joystick-type device or a simple steering-wheel are used. There are many cases, in which there are operations without considering the feedback to users and driving feel. Recently, as the application area of the unmanned vehicles has been extended, the problems caused by not considering the feedback are emphasized. Therefore, the need for a force feedback-haptic control arises to solve these problems. In this study, the force feedback-haptic control algorithm considering the vehicle parameters is proposed. The vehicle parameters include first the state variables of dynamics, such as the body side-slip angle (${\beta}$) and yawrate (${\gamma}$), and second, the parameters representing the driving situations. Force feedback-haptic control technology consists of the algorithms for general and specific situations, and considers the situation transition process. To verify the algorithms, a simulator was constructed using the vehicle dynamics simulation tool with CAN communication environment. Using the simulator, the feasibility of the algorithms was verified in various scenarios.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.422-427
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• 2006

This paper presents force-feedback control performance of a haptic device in virtual environment of minimally invasive surgery(MIS). As a first step, based on an electrorheological(ER) fluid and spherical geometry, a new type of master device is developed and integrated with a virtual environment of MIS such as a surgical tool and human organ. The virtual object is then mathematically formulated by adopting the shape retaining chain linked(S-Chain) model. After evaluating reflection force, computational time, and compatibility with real time control, the virtual environment of MIS is formulated by interactivity with the ER haptic device in real space. Tracking control performances for virtual force trajectory are presented in time domain, and theirtrackingerrorsareevaluated.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.12 s.117
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• pp.1286-1293
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• 2006

This paper presents force-feedback control performance of a haptic device in virtual environment of minimally invasive surgery(MIS). As a first step, based on an electrorheological (ER) fluid and spherical geometry, a new type of master device is developed and integrated with a virtual environment of MIS such as a surgical tool and human organ. The virtual object is then mathematically formulated by adopting the shape retaining chain linked(S-chain) model. After evaluating reflection force, computational time, and compatibility with real time control, the virtual environment of MIS is formulated by interactivity with the ER haptic device in real space. Tracking control performances for virtual force trajectory are presented in time domain.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.478-481
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• 2002

가상환경을 이용한 다양한 응용분야에서는 체감에 의한 실재감을 처리하는 것이 요구되고 있다. 체감의 효과를 표현하기 위한 일반적인 형태는, PhanTom에서 사용 가능한 햅틱 라이브러리를 사용하지만, 고비공과 처리 속도 문제 때문에 그 사용의 한계를 가진다. 본 논문에서는 햅틱 렌더링의 근본적인 문제인 실시간 렌더링 문제를 극복하기 위한 비선형 보간에 의한 근사 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 하이브리드 접근 방식으로, 캐릭터에 작용하는 동역학적 움직임을 햅틱 효과 생성을 위하여 기하학적으로 재구성함으로써 체감효과 생성에 필요한 시간을 최소화 할 수 있다. 본 논문의 결과로는 캐릭터의 빈번한 제어에서 발생되는 체감 효과를 빠르게 생성할 수 있음을 보이며, 안정적이면서 그럴 듯한 효과를 생성할 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.809-812
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• 2002

가상 현실이나 게임 제작 분야에서는 체감에 의한 실재감을 실시간으로 처리하는 것이 요구되고 있다. 체감 효과를 표현하기 위한 일반직인 형태는 PhanTom에서 사용 가능한 햅틱 라이브러리를 사용하지만, 처리 속도의 문제 때문에 대화형 시스템(interactive system)에는 그 사용의 한계를 가진다. 본 논문에서는 햅틱 렌더링의 근본적인 문제인 실시간 렌더링 문제를 극복하기 위한 비선형 보간에 의한 근사 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 하이브리드 접근 방식으로, 캐릭터에 작용하는 동역학적 움직임을 햅틱 효과 생성을 위하여 기하학적으로 재구성함으로써 체감효과 생성에 필요한 시간을 최소화 할 수 있다. 본 논문의 결과로는 캐릭터의 빈번한 제어에서 발생되는 체감 효과를 빠르게 생성할 수 있음을 보이며, 안정적이면서 그럴 듯한 효과를 생성할 수 있음을 보인다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.15 no.1
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• pp.27-34
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• 2015

This paper proposes a user interface for enhancing immersiveness and usability by combining hologram and haptic device with common Leap Motion. While Leap Motion delivers physical motion of user hand to control virtual environment, it is limited to handle virtual hands on screen and interact with virtual environment in one way. In our system, hologram is coupled with Leap Motion to improve user immersiveness by arranging real and virtual hands in the same place. Moreover, we provide a interaction prototype of sense by designing a haptic device to convey touch sense in virtual environment to user's hand.