• 센서학회지
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• 제31권4호
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• pp.260-265
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• 2022

In this study, we establish hyper-elastic haptic feedback in a virtual environment using finite element analysis techniques and develop a Force Torque (FT) sensor utilization method for application in tele-operation environments. In general, regarding haptic feedback data, in a tele-operation environment, the user is provided with feedback according to the measured force data when the model is inserted through an FT sensor. Conversely, in a virtual environment, the press-fitting model can be expressed through the spring-damper system rather than an FT sensor to provide feedback. However, unlike rigid and the elastic bodies, the hyper-elastic body represented by a spring-damper system in a virtual environment is a simple impedance model using stiffness and damping coefficients; it is limited in terms of providing actual feedback. Thus, in this study, haptic feedback was implemented using the data obtained from POD-RBF analysis results during hyper-elastic press-fitting experiments. The haptic feedback mechanism developed in this study was verified by comparing the FT sensor feedback data measured and calculated through hyper-elastic press-fitting experiments with spring-damper feedback data. Subsequently, the POD-RBF analysis feedback was compared and evaluated against the feedback mechanism of each environment through the test subject, and the similarities between the POD-RBF analysis feedback and FT sensor data feedback were verified.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.366-371
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• 2008

본 논문에서는 터치스크린이 장착된 윈도우 시스템에서 촉각 피드백을 사용해 윈도우 인터페이스와 상호작용하는 방법 및 체계를 제안한다. 사용자가 터치 스크린을 통해 윈도우 인터페이스와 상호작용할 때 발생하는 주요 이벤트는 윈도우 인터페이스 메시지 필터(Windows Interface Message Filter: WIMF)에 의해 감지되고, 촉각 정보 제공기(Haptic Information Provider: HIP)를 통해 적절한 촉각 정보로 변환되어 본 연구에서 제안한 스타일러스형 햅틱 인터페이스를 통해 사용자에게 촉각 자극을 전달한다. 본 연구에서는 윈도우 환경의 주요한 조작 방법인 버튼 클릭, 메뉴 선택 및 팝업, 창/아이콘 선택 및 끌어놓기(drag & drop), 스크롤에 대하여 촉각 피드백을 구현하였다. 피험자 실험결과 촉각 피드백은 상호작용하는 인터페이스 객체가 선택되었는지에 대한 사용자의 직관을 증대시켰으며, 인터페이스 객체의 위치 및 크기 조절 시 인터페이스의 정교한 조작을 도와 사용성을 증대시켰다.

• 산업공학
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• 제17권2호
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• pp.158-168
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• 2004

A technology roadmap was developed for haptic interface technologies to be applied to games. Haptic interface technologies are expected to play an important role in games to provide gamers with interaction and immersive perception in near future, even though haptic interface technologies have been less studied than other perception-related technologies with respect to games. Information on two types of haptic interfaces - portable and desktop - and their evolution processes were analyzed in terms of technological demands. Haptic feedback technologies to realize these demands were inspected with the time frame and haptic feedback technologies were derived using a technology tree. The technology roadmap of haptic interfaces in game was finally constructed by mapping the technological demands in time with game technology trends. The technology roadmap of haptic interfaces will have implications on developing haptic interfaces to be applied to many applications including virtual realities and games.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.815-821
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• 2014

In this paper, we propose a novel CALL (Computer-Assisted Language Learning) system, which is called POMY (POSTECH Immersive English Study). In our system, students can study English while talking to characters in a computer-generated virtual environment. POMY also supports haptic feedback, so students can study English in a more interesting manner. Haptic feedback is provided by two platforms, a haptic chair and a force-feedback device. The haptic chair, which is equipped with an array of vibrotactile actuators, delivers directional information to the student. The force-feedback device enables the student to feel the physical properties of an object. These haptic systems help the student better understand English conversations and focus on studying. We conducted a user experiment and its results showed that our haptic-enabled English study contributes to better learning of English.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.156-160
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• 2012

In this paper, we investigate the effect of asynchronous haptic and video feedback on the performance of teleoperation. To analyze the effect, a tele-manipulation experiment is specially designed, which operator moves square objects from one place to another place by using master/slave telerobotic system. Task completion time and total number of falling of the object are used for evaluating the performance. Subjective study was conducted with 10 subjects in 16 different combinations of video and haptic feedback while participants didn't have any prior information about the amount of each delay. Initially we assume that synchronized haptic and video feedback would give best performance. However as a result, we found that the accuracy was increased when haptic and video feedback was synchronized, and the completion time was decreased when one of the feedback (either haptic or video) was decreased. Another interesting fact that we found in this experiment is that it showed even better accuracy when haptic information arrives little bit earlier than video information, than the case when those are synchronized.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.1-5
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• 2009

본 연구에서는 몰입형 인간 컴퓨터 상호작용을 위한 햅틱 마우스 시스템을 제작한다. 제작한 햅틱 마우스는 진동감각 뿐 아니라 온열감도 제공하기 때문에 사용자는 더욱 몰입감 있게 가상의 공간을 경험할 수 있다. 진동 감각과 온열감을 제공하기 위하여 편심모터들과 솔레노이드, 그리고 펠티어 엑츄에이터를 이용하였으며 제작한 시스템의 평가를 위하여 레이싱 게임 프로토타입을 구현하여 테스트를 수행한다. 실험결과로부터 본 햅틱 마우스는 가상 공간에서 사용자에게 사실감을 전달함을 알 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.203-213
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• 2009

의료 분야는 가상현실 (VR, Virtual Reality)의 주요한 응용 분야 중의 하나이다. 가상현실을 의료 분야에 응용하는 연구는 학제간 연구의 대표적인 사례로 간주되며, 컴퓨터 과학자나 공학자, 내과 및 외과의사, 의학 교육자나 학생, 군사 의료 전문가들이나 의생명과학 전문가들이 참여하고 있다. 사용자들이 인지하는 물입감의 경험을 기준으로 하여 사람과 컴퓨터의 상호 작용(HCI, Human Computer Interaction)을 향상시키기 위해서는, 햅틱(Haptic), 음성, 냄새 등 비전통적 상호 작용 방법이 탐구되어야 한다. 특히, 햅틱 피드백은 전통적 상호작용 방식인 시각 정보와 서로 긴밀하게 관계가 맺어진다. 시각 정보와 햅틱 피드백을 결합하게 되면, 사용자들은 몰입감을 좀더 강하게 느끼게 된다. 전세계적으로 햅틱 피드백은 오랫동안 연구되어 왔고, 햅틱 기반의 시스템도 많이 개발이 되었다. 본 논문에서는 해틱 피드백이 의료 분야에 적용된 사례들에 집중하였다. 즉, 햅틱 피드백과 이들이 의료 분야에 응용된 사례들을 정리하여 발표하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.157-164
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• 2015

In this paper we propose a walking aid system for blind people by exploiting a haptic feedback equipment. The proposed system is a form of haptic feedback cane which is composed of MCU, communication module, sensing module and actuator. The proposed system recognizes obstacles around the blind by using ultrasonic sensors in the sensing module. Moreover, the system generates feedback information about the detected obstacle and then notifies the information to the blind through the actuator. The blind can notice the direction of the detected obstacle with the haptic feedback equipment and vibration motor. Futhermore, the proposed system controls a nearby IoT(Internet of Things) system by utilizing push buttons through the ZigBee communication. Finally, the blind can easily decide the direction of the obstacle without interference of terrain feature by using the proposed system.

• 로봇학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.143-149
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• 2013

This paper presents a new miniature haptic display to convey ample haptic information to a user of a handheld interface. There are buttons on interfaces or general electronic devices, but existing buttons provide haptic feedback of only one passive pattern to a user. Because humans perceive tactile and kinesthetic information simultaneously when they handle objects the proposed actuator provides both sensations at once. It is able to generate various levels of kinesthetic sensations when pressing a button under diverse situations. Also, vibrotactile feedback can be delivered for exciting haptic effects with numerous patterns. Its performance was evaluated in accordance with the resistive force by changing the intensity of the input current. Experiments show that the proposed actuator has the ability to provide numerous haptic sensations for more realistic and complex haptic experiences.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.23-29
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• 2023

가상현실 분야에서는 사용자 경험의 몰입도를 극대화하기 위해 햅틱 피드백을 활용하고 발전시키려는 지속적인 노력이 있었다. 그러나 대부분의 햅틱 피드백은 진동 모터 등 경제성을 고려한 액추에이터를 사용하는 문제로 인해 제한적인 촉각 경험만을 사용자에게 제공할 수 있었다. 복싱과 같은 스포츠 시뮬레이션이나 게임에서의 타격 경험의 경우, 실제 물체를 타격하는 감각과 진동 액추에이터로 렌더링되는 감각 사이의 괴리 때문에 한계가 분명하다. 본 연구에서는 이를 주목하여, 사용자가 손으로 가상의 물체를 타격할 때 가상 임팩트를 생성할 수 있는 햅틱 임팩트 시스템을 제안했다. 햅틱 인터페이스는 퀵 리턴 메커니즘을 사용하여 엔드이펙터가 사용자의 주먹에 햅틱 임팩트 피드백을 직접 전달하고 진동 촉감을 통해서 사용자의 손바닥에 가상 임팩트 감각을 전달할 수 있도록 하였다. 제안된 시스템은 인간 대상 실험을 통해 평가하였으며 실험 결과는 햅틱 임팩트 가상 임팩트의 인지 강도와 사실감에 유의한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.