• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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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.

• 로봇학회논문지
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• 제17권2호
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.183-188
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• 2001

In this paper, we have developed a new Force-Display system using tendon-driven method based multiple DC motors. The proposed system is based on the HIR Lab Haptic library, which calculates the real position and renders the reflecting force data to device rapidly. The system is composed of device based tendon- driving method, high-speed controller and Haptic rendering library. The developed system will be used on constructing the dynamical virtual environment. To show the efficiency of our system, we designed simulation program, which an display the moving force (attaching, grabbing, rotating) on two virtual points. As the result of the experiment, our proposed system shows much higher resolution than any others.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.405-406
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• 2012

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.123-128
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• 1998

This paper describes the evaluation of a force-reflecting interface with ultrasonic motors(USMs). The force-reflecting interface allows a human to feel object within virtual environment. To effectively display the mechanical impedance of the human hand we need a haptic device with specific characteristics, such as low inertia, almost zero friction and very high stiffness. USMs have attracted considerable attention as the actuator satisfied these conditions. USMs combine features such as high driving torque at low rotational speed, high holding torque and fast response therefore we studied two degree of freedom force-reflecting haptic system.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1997년도 Proceedings International Workshop on New Video Media Technology
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• pp.83-88
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• 1997

In this study, we focus on precise and natural cooperative object manipulation in a virtual space. We introduce two virtually expanded physical laws-virtual mechanical equilibrium on a rigid object and exclusive object arrangement-to create realistic cooperative manipulation. We have built a trial system according to our proposed design. The method is expected to allow users to exchange intended manipulation by haptic and visual channels.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.910-917
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• 2018

본 논문은 무인차량 원격 제어 시 실재감과 안전성을 향상시키기 위한 기술 개발 내용을 설명한 것이다. 일반적으로 무인차량 원격 운용 장치의 경우 조이스틱 형태의 장치나 간이 조향 휠로 구성하는 것이 대부분이다. 또한 차량 또는 장비를 직접 운전하는 감성을 구현하거나 현재 주행 상황을 운용 장치로 피드백하지 않기 때문에 사용자 입장에서는 이질감을 느낄수밖에 없었다. 최근 무인화 연구가 활발해짐에 따라, 이질감과 함께 현재의 주행 상황을 운전자에게 피드백하지 않아 발생하는 위험까지 제기되었고, 이러한 문제점을 제거하기 위한 힘반향 햅틱제어 기술의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 무인차량 운용 장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 차량의 주행 상태를 고려한 힘반향 햅틱제어 기술을 제시하였다. 고려되어진 차량 주행 상태는 첫째로 차체 옆미끄럼각(${\beta}$)과 요레이트(${\gamma}$)와 같이 상태변수와 차량 동적 거동을 나타내는 파라미터를 포함하며, 위험 구역 접근, 장애물에 의한 조향 제한 등을 나타낼 수 있는 파라미터를 포함한다. 또한 햅틱제어 기술은 크게 일반 주행 상황, 위험 구역 접근 상황, 장애물에 의한 조향 제한 상황, 제어권 전환 상황 별 알고리즘으로 구성되며, 각 상황 별 천이 과정이 자연스럽도록 알고리즘을 구성하였다. 이러한 알고리즘을 검증하기 위하여 차량동역학 해석 시뮬레이션 툴을 활용, CAN 통신으로 구성된 시뮬레이터 환경을 구축하였으며, 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가해봄으로써 실현 가능성 및 성능을 입증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.711-721
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• 2012

본 연구의 목적은 "로봇의 시각"과 "로봇의 촉각"을 대체할 수 있는 스테레오 비전 기반 햅틱스 시스템에서 가장 적합하고 효과적인 3D 재구성(3D reconstruction) 방법을 제안하는 것이다. 삼차원 영상에 대하여 정확하게 촉감을 전달하려면 스테레오 영상에서 사물의 깊이 정보와 사물의 경계면에 대한 정확한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 스테레오 영상에서 사물의 깊이 정보를 정확하게 얻기 위하여 전통적인 스테레오 정합과정에 경계면 추출 방법인 LoG(Laplacian of Gaussian) 방법과 DoG(Difference of Gaussian) 방법을 혼합적용하여 3D 영상을 재구성한 결과를 제시한다. 또한 어떤 방법이 햅틱 렌더링을 적용하는데 유용한 지 검증하기 위하여 연산 시간 및 오차 분석 실험을 수행한 결과, 본 연구처럼 비주얼 렌더링에 햅틱 렌더링을 추가하여 사용하는 경우에는 잡음 감소와 경계면 추출 성능이 더 우수한 DoG 방법이 더 효율적인 것으로 판단되었다. 본 논문에서 제안하는 스테레오 비전 기반 햅틱스 시스템을 위한 3D 재구성 방법은 이동형 정찰 로봇의 성능을 높이는 연구 등 여러 산업 분야와 군사 분야에 응용이 가능할 것이다.

• Elastomers and Composites
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• 제51권4호
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• pp.342-349
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• 2016

Characteristics of the swelling-induced wrinkles on the surfaces of natural rubber (NR) film were investigated. The wrinkle structure was generated by swelling of NR film pre-stretched and firmly bonded onto an aluminum substrate in hexane. A novel experimental method was adopted to replicate the swelling-induced wrinkles on the NR film using an epoxy-hardener system. To get insight into the wrinkle parameters; the wrinkle length (L), wrinkle distance (D), wrinkle height (H) and the angle between two consecutive wrinkles (${\theta}$), the cross-sections of the replicas obtained from saturated swollen NR film were examined using an optical microscopy (OM). From the OM images, the wrinkling parameters were measured as a function of the thickness of NR film from 0.42 to 1.76 mm. Also, it was evaluated that the effects of swelling time on the wrinkling parameters. The length (L), distance (D) and height (H) of wrinkles increased as the thickness of the NR film and the swelling time increased. However, the angle between the wrinkles (${\theta}$) showed a sharp decrease up to a swelling time of 200 minutes and slightly decreased afterwards.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권11호
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• pp.1044-1053
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• 2003

본 논문에서는 과학 교육 분야에서 기존의 교육방식이 갖고 있는 한계성을 극복하고 교육 및 학습 효과를 향상시키기 위한 방안으로 역감 제시 장치를 이용한 가상 현실 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 효용성과 응용가능성, 활용방법을 효과적으로 나타낼 수 있는 4가지 과학세계로 구성된 가상 과학 체험 공간을 구축하여 미시 세계에서는 원자간의 현상을, 마찰 세계에서는 스틱-슬립 마찰현상을, 기전 세계에서는 모터 및 발전기의 원리를, 거시 세계에서는 코리올리스 가속도로 인한 물리적 현상을 각 세계에서 역학적으로 모델링하고 역감 제시 장치와 인터페이스를 위한 에뮬레이션 기법을 고안한다. 그리고, 역감 제시 장치, HMD(Head Mounted Displays), 가상환경(스테레오 그래픽스와 GUI)을 포함한 디지털 제어기로 구성된 가상 과학 체험 시스템을 구축한다. 끝으로 본 연구를 통해 교육의 보조 매체와 학습의 도구로서 효율성을 극대화시키기 위한 가상 과학 체험 공간의 설계 및 구현에 관한 고려사항을 제시한다.