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[최승문 교수] 몸통 진동 자극에 대한 방위각과 고도각 방향으로의 식별 능력 조사

2024-05-14
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[연구의 필요성]
기존의 햅틱 기술 연구는 주로 특정 신체 부위에 제한된 진동 자극을 적용해왔다. 그러나 시각 장애인의 내비게이션 지원이나 가상 현실에서의 방향 정보 전달을 향상시키기 위해, 더 많은 진동자를 부착할 수 있는 몸통에서의 진동 자극에 대한 인지적 실험이 필요하다. 본 연구는 몸통에 대한 방위각과 고도각 방향으로의 진동 식별 능력을 측정하여, 착용형 햅틱 슈트의 기술 발전을 도모한다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
몸통 진동 자극을 통해 방향에 대한 인지적 능력을 측정하기 위해, 개인 맞춤형 햅틱 슈트를 설계했다. 이는 몸통에서의 방위각과 고도각 방향에 대하여 진동자를 정밀하게 제어할 수 있어, 사용자의 방향 인식 능력을 체계적으로 분석할 수 있다. 이를 통해 몸통의 방향에 따른 진동 식별 정확도를 측정하여, 몸통 인지 능력을 정량적으로 평가하였다.

[연구의 의미]
몸통에 부착된 진동자의 방향별 식별 능력을 체계적으로 평가함으로써, 실제와 환상적 자극의 조합이 사용자의 방향 인식에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해, 방위각과 고도각 방향의 진동 자극이 사용자의 공간 인식에 어떤 영향이 있는지를 파악했다. 또한, 연구 결과는 햅틱 슈트 설계에 있어서 사용자의 인식 정확도를 최대화할 수 있는 자극 제공 방법에 대한 중요한 가이드라인을 제공한다. 본 연구는 시각 장애인의 네비게이션 지원이나 가상 현실과 같은 응용 분야에서 햅틱 슈트의 활용 가능성을 확장하는 데 기여한다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
본 연구는 몸통에 대한 다양한 진동 자극의 방향 식별 능력을 평가하고, 이러한 자극이 인식 성능에 미치는 효과를 분석하였다. 추후 연구에서는 신체의 감각 민감도를 고려하여 진동 모터의 위치를 최적화하고, 다양한 방향의 자극 위치 변화 시 인식 성능을 평가할 계획입니다. 이러한 결과는 3D 공간 인식과 내비게이션을 위한 햅틱 인터페이스 설계에 중요한 기초 자료를 제공할 것입니다.

[성과와 관련된 실적]
국제 학술대회 논문: Kim, J., Park, J., Park, C., Park, J. & Choi, S. (2024). Human Identification Performance of Vibrotactile Stimuli Applied on the Torso along Azimuth or Elevation. EuroHaptics.

[성과와 관련된 이미지]

그림 1. 몸통에 대한 방위각 방향 (a), 고도각 방향 (b)으로의 진동 자극과 일반화 (c)

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