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[최승문 교수] 접촉 힘이 상체의 진동 촉각 인지 강도에 미치는 영향

2024-02-05
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[연구의 필요성]
몸 전체에 촉감을 제공할 수 있는 전신 햅틱 의복의 인기가 높아지고 있다. 의복이 사용자의 몸을 조이는 정도는 촉각 구동기와 몸 사이의 접촉 힘을 결정한다. 착용형 햅틱 장비의 높은 활용도에도 불구하고 현재까지 학계와 산업계 모두 접촉 힘이 의도된 지각 효과를 얼마나 변화시키는 지 조사된 바 없다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
본 연구는 역치 수준 이상의 진동 자극에 대한 정신물리적 인지 실험을 통해 접촉 힘 증가에 따른 구체적인 진동 촉각 인지 강도 증가율을 제공한다. 또한 기존에 조사된 바 없는 손등, 위팔, 아래 등의 세 가지 신체 부위를 포함하여 접촉 힘이 상체에 미치는 영향에 대한 전체적인 경향을 확인한다.

[연구의 의미]
본 연구는 구체적인 진동 촉각 인지 강도 증가율 정보를 이용하여 착용형 햅틱 장비 사용 시 정확한 진동 촉각 인지 세기를 전달하는 데에 활용될 수 있다. 또한 접촉 힘이 진동 촉각 인지 강도를 높인다는 발견을 통해 출력 힘이 약한 촉각 구동기로도 보다 강한 진동 촉각 인지 세기를 표현하는 데에 이용될 수 있다. 즉, 본 연구는 정확하고 효율적인 진동 촉각 렌더링에 기여한다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
본 연구에서는 접촉 힘이 상체의 진동 촉각 인지 강도에 미치는 영향을 알아보았다. 보다 다양한 진동 신호 및 촉각 자극 대한 접촉 힘의 영향을 알아볼 필요도 있으며, 다리 등 다른 신체 부위에서는 또다른 경향이 있는지 확인하면 좋을 것이다.

[성과와 관련된 실적]
국제 저널 논문: Lee, D., Yun, G., & Choi, S. (2024). Effects of Contact Force on Vibrotactile Perceived Intensity Across the Upper Body. IEEE Transactions on Haptics.

[성과와 관련된 이미지]

그림 1. [Haptic Strap] 진동 자극을 생성하고 접촉 힘을 측정하기 위해 제작한 햅틱 스트랩. [Experimental Setup] 손등, 위팔, 아래 등의 실험 환경.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

그림 2. [Main Results] 접촉 힘 증가에 따른 진동 촉각 인지 세기 증가 비율.

 

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