• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.284-289
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• 1995

This paper presents a haptic display of a cooperative work between the networked multiple users. Excluding the possibility of large timedelay among the users, it is presented the way of configuring individual haptic display systems including the computation of interaction forces, joint driving forces of haptic devices and simulation of the virtual objects. A haptic display system is developed consisting of two haptic display devices operated by two remote users and experimental results to show the validity of the proposed method are also presented.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.65-71
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• 2008

본 논문에서는 협업 가상 환경이 보다 더 높은 현실감을 제공하도록 고해상도 tiled-display 에 기반을 둔 촉감 협업 시스템의 구조 및 구현 방법을 제안한다. 또한 이 시스템에서 QoE (quality of experience)의 수준을 높일 수 있는 기법을 제안한다. 촉각 기반 시스템과 고해상도 tiled-display를 위한 시스템은 각각 컴퓨터의 자원에 대한 요구조건이 있다. 촉각 시스템의 요구조건은 햅틱 디바이스의 햅틱 렌더링 반복 속도이다. 1kHz 이상의 렌더링 속도를 만족시키지 못하면 햅틱 장비는 불안정해지며 촉감 기반 협업을 방해한다. 그리고 tiled-display는 동영상을 디스플레이하기 위해서 일정 속도 이상으로 새로운 화면을 갱신 시켜야 한다. 일반적으로 햅틱 시스템과 tiled-display 시스템을 각각 사용하면 각각의 요구들을 만족시킬 수 있지만 두 시스템을 함께 사용하면 컴퓨터의 지원 부족에 의해 전체 시스템 성능이 저하되고 사용자의 QoE를 만족시키기 어려워진다. 따라서 본 논문에서는 QoE 를 높일 수 있는 구조로 tiled-display 기반 햅틱 협업 시스템을 구현하고 또한 상황에 따른 사용자의 감각적 우선순위를 파악하여 디스플레이 업데이트 주기와 햅틱 렌더링 주기를 선택적으로 조율함으로써 제한된 지원을 효율적으로 이용하고 시스템 전체의 QoE를 높일 수 있는 기법을 제안한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권9호
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• pp.1344-1351
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• 2004

This study develops a haptic display model which is an indispensable for the force generation in the virtual environment. In developing the haptic display model, a Proxy concept and a Karnopp friction model are utilized to generate the reaction force and the friction force. Also this study develops a 2 D.O.F. remote wiping system. This system is composed of a 2 D.O.F. master manipulator, a force sensor equipped 2 D.O.F. slave manipulator and a real time controller. With the developed remote wiping system, this study identifies the friction characteristic of the aluminum, acryl and rubber plate. The results are used as the dynamic friction coefficient of the haptic display model. This study shows the efficiency of the developed haptic display model by the comparison between the friction characteristic of the haptic display with the developed haptic display model and the friction characteristic of the real aluminum, acryl and rubber plate.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1093-1097
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• 2004

We propose 'the haptic primitive' for haptic rendering without the need to solve complicated parametric equations. To develop 'the haptic primitive', we adopted "the God-Object Method" as a haptic rendering algorithm and applied 'Constructive Solid Geometry' to manage haptic objects. Besides being used in the 'ghost library' of $PHANToMTM^{TM}$ our method can be used as a basic component for developing tools and libraries that aim to simplify haptic modeling. It can also be applied to tactile display modules and temporal display modules. Ultimately it can be developed into a one-stop haptic modeling tool that enables the user to more conveniently create a tangible CAD systems or a tangible e-ommerce system.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.572-578
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• 2009

본 논문에서는 가상공간 협업 환경의 현실감을 향상시키는 초고해상도 타일드 디스플레이에 기반한 촉감 협업 시스템을 다룬다. 먼저 고해상도의 화면과 촉감 (힘)의 디스플레이를 조율하는 기법을 제안하고, 가시화 측면에서 제안 시스템을 모델링하여 성능 평가하는 기준을 제시한다. 그래픽으로 구성된 가상 환경이 힘에 대한 정보를 반환하기 위해서는 햅틱 렌더링을 처리해야 하고, 이 렌더링은 1kHz 이상의 속도로 반복되어야 한다. 또한 그래픽 환경의 고해상도 화면 출력을 위해서는 적정 수준의 프레임 율을 제공하여야한다. 하지만 시스템의 하드웨어적 성능은 제한되어 있기 때문에 두 프로세스를 안정적으로 실행하기에는 한계가 있다. 따라서 초고해상도 타일드 디스플레이에 기반한 촉감 협업 시스템의 안정적인 동작을 위해서는 자원의 효율적인 사용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 통합 시스템의 안정성 향상을 위하여, 효율적인 고해상도 디스플레이 방법을 제안함으로서 고해상도 디스플레이의 자원 요구량을 감소시킨다. 제안된 기법은 가시화 대상 화면을 가상 물체를 기준으로 분할하여 타일드 디스플레이로 전송함으로써 분할된 그래픽들을 독립된 프레임 율로 조절할 수 있도록 한다. 각 가상 물체 별로 프레임 율을 조절할 수 있게 하면, 움직이지 않는 물체에 대해서 업데이트를 줄여 전송되는 데이터의 중복성을 효과적으로 줄일 수 있다. 마지막으로 제안된 효율적 디스플레이 방법의 성능을 평가하기 위하여 일반적인 가시화 시스템의 모델링을 제시하고, 제안된 기법과 기존의 다른 가시화 시스템들의 성능을 비교한다.

• 전기학회논문지
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• 제57권7호
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• pp.1279-1284
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• 2008

In this paper, utilizing a haptic display for 3D modeling practice is proposed. A haptic display called PHANTOM Omni providing 3D position as well as touch feeling is used to investigate how effectively the proposed practice works compared to the conventional ones for 3D modeling. Experimental results showed the proposed practice can provide positive effect for 3D modeling: improving the task completion time and lowering task workload, thus increasing the usability.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권5호통권98호
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• pp.112-123
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• 1999

Virtual reality is becoming a powerful tool for various applications such as training, entertainment, surgery, tele-robotics etc. One potential use for virtual reality is to allow several users to interact in a single virtual environment, for example several students sitting in front of different computers connected over a network. In this paper, we present a loosely coupled architecture of haptic display in the multi-user virtual world. The method of controlling haptic devices as well as the way of configuring individual haptic display system are addressed. We will develop an experimental virtual reality system for two remote users and conclude with an experimental work for the task of a multi-player ping-pong and grasping of a common object.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.992-995
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• 2003

A haptic device operated by the user's hand can receive information on position and orientation of the hand and display force and moment generated in the virtual environment to the hand. For realistic haptic display, the detailed information on collision between objects is necessary. In the past, the point-based graphic environment has been used in which the end effector of a haptic device was represented as a point and the interaction of this point with the virtual environment was investigated. In this paper, the shape-based graphic environment is proposed in which the interaction of the shape with the environment is considered to analyze collision or contact more accurately. To this end. the so-called Gilbert-Johnson-Keerthi (GJK) algorithm is adopted to compute collision points and collision instants between two shapes in the 3-D space. The 5- DOF haptic hand controller is used with the GJK algorithm to demonstrate a peg-in-hole operation in the virtual environment in conjunction with a haptic device. It is shown from various experiments that the shape-based representation with the GJK algorithm can provide more realistic haptic display for peg-in-hole operations.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권6호
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• pp.1-10
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• 2004

본 논문에서는 가상 구멍뚫기 작업의 표현을 위한 햅틱 렌더링 시스템을 제안하였다. 가상 모델을 만들기 위하여 영상 처리기법과 Delaunay 삼각형을 이용하였고, 실시간 어플리케이션에 적용하기 위해 간단하면서도 효율적인 후크의 법칙을 이용하여 힘을 생성하였다. 또한, 직렬형 메커니즘으로 표현하기 어려운 큰 힘을 표현하면서, 병렬형 메커니즘의 특이점 문제를 함께 해결하기 위하여 여유구동 6자유도 병렬형 메커니즘을 햅틱장치로 제안하였고 두 종류의 구멍뚫기 실험을 통하여 큰 힘을 표현할 수 있는 능력을 검증하였다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.2-8
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• 2002

This paper discusses haptic display for grasping a virtual object by two fingers. Much research has been done on fundamental analysis for stability of haptic display. But it is difficult to apply the results immediately to grasping situations by two fingers, since the studies usually deal with a single device and a single object and the fingertip force in grasping situations has two components, internal and external components. The conventional methods, which specify the coupling impedance at each contact point separately, have no other alternative but to specify the impedance for the sum of the internal and external components. So even if only the impedance for the external force should be changed, the impedance for the internal force is also changed at the same time. In this paper, a new method, in which the coupling impedance is specified separately for the internal and external forces, is proposed and the stability of the proposed method is discussed using passivity analysis for 1 -DOF(Degree-Of-Freedom) system. Finally, some experiments are performed to study the effects of the proposed method.