• 한국HCI학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.53-59
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• 2007

3D/가상환경 애플리케이션을 위한 3D 인터랙션에 관한 연구는 이동(navigation), 선택(selection), 조작 (manipulation), 시스템 제어(system control)와 같은 기본적인 4가지 형태의 상호작용으로 정의하고 광범위하게 연구되어 왔으며, 일반적으로 현실세계나 가상환경에서 작은 물체라도 상호작용하기에 적합한 기술로 여겨져 왔다. 그러나 이러한 비직관적인 상호작용 방법은 최근 산업계에서 필요시 되고 있는 가상 훈련이나 가상 디자인/사용성 평가 시스템과 같이 사용자가 도구나 장치를 사용하여 간접적으로 물체를 조작해야 하는 비직관적인 상호작용 방법이 아닌, 자신의 손으로 직접 물체를 만지거나 조작할 수 있는 직관적인 상호작용 방법이 필요한 고품질, 고정밀 애플리케이션을 지원하기에는 적합하지 않은 방법이었다. 따라서 본 연구에서는 직관적이며 자연스러운 상호작용을 지원하기 위한 방법으로 고정밀 핸드 조작과 사실적 역.촉감을 제공하는 장갑형 핸드 인터페이스 장치 및 햅틱 장갑 장치와 6자유도 햅틱 장치로 구성된 핸드 햅틱 인터페이스를 제시하고자 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.689-699
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• 2013

로봇 원격조종 방법은 1:1, 1:N, N:1, 그리고 N:N의 다양한 방법이 있다. 오퍼레이터가 원격지 로봇을 제어하기 위해서는 로봇의 주변 상황, 모바일 장치의 충돌 가능성, 그리고 매니퓰레이터의 힘을 인지할 수 있어야 한다. 원격조종에서는 데이터 통신과 처리에 소요되는 시간에 따른 지연이 발생하는데, 이 시간 지연은 로봇의 충돌과 햅틱 기반 제어에 있어 양방향 힘 반영에 따른 매니퓰레이터의 바이브레이션과 과도한 힘 반영을 초래할 수 있다. N:N 제어 방식은 근래 개발 중인 조종 기술로 멀티 오퍼레이터가 멀티 로봇을 스위칭하면서 제어하는 구조를 가진다. 이 구조를 구현하기 위해서는 오퍼레이터가 어떤 로봇을 제어할 것인지, 또는 그 로봇의 어떤 장치를 제어할 것인지에 대한 스위칭 기능이 필요하며, 다수의 오퍼레이터가 함께 원격조종을 수행할 때에는 이 스위칭 알고리즘이 반드시 필요하다. 또한 오퍼레이터의 성향에 따라 조종 성향이 달라지므로 이를 일반화하기위한 방안도 요구된다. 본 논문에서는 다수의 로봇과 다수의 오퍼레이터가 원격으로 로봇들을 제어하여 작업을 수행할 수 있는 햅틱 기반 제어 환경을 구축하는 방안과 구현에 대하여 기술한다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.40-44
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• 2013

본 연구에서는 학습자가 가상공간 내에서 교육 컨텐츠를 자연스럽게 조작할 수 있는 멀티모달 인터페이스 제어모듈을 제시한다. 제안하는 모듈은 사용자가 가상공간과 인터랙션을 할 때 사용자의 모션을 인식하고 인식된 정보를 무선통신을 통하여 가상공간으로 전달한다. 제안하는 입력장치는 햅틱 액츄에이터를 탑재하고 있어 교육 컨텐츠와 사용자의 인터랙션에 따른 햅틱 감각을 생성하여 사용자가 교육용 컨텐츠들을 쉽게 조작할 수 있게 해 준다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.171.1-171
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• 2001

This paper describes the design and implementation of a new type of a force reflective joystick. It has single degree of freedom that is actuated by motor and brake pair. The use of motor and brake allows various objects to be simulated without the stability problem and related safety issues involved with high torque motors only. The joystick performance is measured by its ability to simulate various test objects. Simple test objects are modeled as a benchmark test of the system´s performance and to evaluate different control approaches for hybrid motor/brake actuator. The force output joystick is capable of simulating forces in a variety of virtual environments. This device demonstrates the effectiveness of a hybrid motor/brake haptic actuator.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.410-414
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• 2003

In this paper, the virtual-reality system is tried to developed, which controls not only the sense of sight and hearing but also the sense of touch, In order to develope the sense of touch in this study, the stable tactual transaction-system, based on summing up the basic algorithm and theory, is embodied. The hardware of this system consists of the 6DOF haptic interface, a controller and a driver In the case of the software, the proxy algorithm is applied for the force-transaction and the mopping algorithm is used for graphic transaction. In addition to this, the imaginary-device driver is utilized for controlling the system and manager-class is also included in this system to manage the position-change and the like. Consequently, the proxy algorithm Is applied, which makes the system possible to be more stable and prompt with and imaginary object. Moreover, the impulse-algorithm is applied to work out a problem which the tactual transaction-period is different from the graphic transaction-period.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.331-332
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• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.587-588
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• 2009

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.9-16
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• 2002

In this paper, we intend to demonstrate a new intuitive force-feedback device for advanced VR applications. Force feed-back for the device is tension based and is characterized by 7 degrees of freedom (DOF); 3 DOF for translation, 3 DOF for rotation, and 1 DOF for grasp). The SPIDAR-G (Space Interface Device for Artificial Reality with Grip) will allow users to interact with virtual objects naturally by manipulating two hemispherical grips located in the center of the device frame. We will show how to connect the strings between each vertex of grip and each extremity of the frame in order to achieve force feedback. In addition, methodologies will be discussed for calculating translation, orientation and grasp using the length of 8 strings connected to the motors and encoders on the frame. The SPIDAR-G exhibits smooth force feedback, minimized inertia, no backlash, scalability and safety. Such features are attributed to strategic string arrangement and control that results in stable haptic rendering. The design and control of the SPIDAR-G will be described in detail and the Space Graphic User Interface system based on the proposed SPIDAR-G system will be demonstrated. Experimental results validate the feasibility of the proposed device and reveal its application to virtual reality.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.86-94
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• 2019

본 논문은 보다 높은 실재감과 안전성을 확보하기 위한 무인차량 원격주행제어 환경 개발에 대한 내용을 설명한다. 주로 무인차량 원격주행제어를 위한 환경은 조이스틱 형태의 장치를 활용하여 조향과 가/감속이 가능하도록 개발되어 사용되었다. 그 외 일반 차량처럼 간이 조향-휠(steering-wheel)을 기반으로 개발된 시뮬레이터 환경도 있으나, 현재 주행 상황을 피드백하는 기술이 적용되어 있지 않거나 가/감속부를 포함하지 않는 것이 대부분이다. 피드백 기술이란 일반 차량을 직접 운전할 때 조향-휠과 가/감속 페달을 통해 느껴지는 현재 주행 상황을 시뮬레이터 환경에 구현하는 것을 의미한다. 이렇듯 무인차량 원격주행제어에 이질감을 감소시키는 피드백 기술 개발과 더불어 실재감을 높일 수 있는 시뮬레이터 환경 구축이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 선행 연구를 통해 개발된 힘반향 햅틱제어 기술을 적용할 수 있는 시뮬레이터 환경을 구축하고 시뮬레이터 하드웨어의 최소 요구사양을 도출하는 연구를 수행하였다. 하드웨어 구성은 일반 차량과 유사한 조향-휠 모듈과 가/감속 페달 모듈로 구성하였으며, 조향부와 가/감속부 모두 피드백 기술을 적용할 수 있도록 별도의 액추에이터를 설치하였다. 또한 제어부 PC를 통해 두 가지 조작부에 피드백 명령을 전달할 수 있도록 CAN(controller area network) 통신 환경을 구성하였다. 이렇게 구성한 시뮬레이터 환경의 성능을 검증하기 위하여 기 개발된 힘반향 햅틱제어 알고리즘을 직접 적용하여 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.77-82
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• 2010

본 연구에서는 가상낚시시스템(VFS, Virtual Fishing System)을 위해 제작된 햅틱장치인 FishBot을 개발한다. FishBot는 XY테이블에 휠축을 장착한 3자유도 로봇으로 구성된다. 물고기의 동작을 모사하기 위해 XY 축 제어는 토크값을 가변적으로 제한하는 모션 위치 제어 모드로 하고 휠 축은 힘제어 모드로 하였다. 낚싯대는 실제 낚싯대에 LED를 장착하고 웹 카메라를 튜닝하여 낚싯대의 위치를 인식할 수 있도록 하였다. 결과적으로 제작된 Fishbot은 물고기와 같이 위치와 속도를 변화하고 DAC를 통해 낚는 힘을 제어할 수 있으며 낚싯대 끝단의 위치를 관측하여 가상현실시스템(Virtual Reality System)상에서 연동할 수 있게 하였다.