햅틱 기술 조사 :: 햅틱(진동자극)으로 표현 가능한 촉감(질감)의 종류

◎ 목적

해당 논문을 통하여 햅틱으로 표현할 수 있는 질감 또는 감(Feeling)의 종류에 대해서 파악한다.

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◎ 검토 대상 논문

 

손가락 끝 인지를 통한 진동촉감 어휘 수집

A collection of vocabulary associated with vibrotactile stimuli using a fingertip

 

Jaemin Chun, Department of Industrial Engineering, POSTECH, Pohang

Sung H. Han, Department of Computer Science, POSTECH, Pohang

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◎ 주요 내용 

※ Black Text = 논문 내용, Blue Text = Comments

 

"Abstract"

Objective : 진동자극으로부터 유발되는 다양한 촉감을 실험을 통해 수집

Method : 진동주파수와 출력값의 조합으로 생성할 수 있는 다양한 진동자극을 선별하여 제공

Conclusion : 진동자극의 주파수 및 출력 값을 결정하였고, 자극으로 유발되는 촉감 어휘 수집

Application : 진동 자극의 촉감적 특징을 정의하는데 활용

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"1 Introduction"

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초기의 연구들에서는 진동을 구성하는 가장 기본적인 요소인 Frequency, Amplitude, Duration과 자극이 제공되는 신체위치 등을 조합하여 진동자극을 설계하였다. 이후, 기술 발전에 힘입어 Waveform, Amplitude, Modulation, Rhythm 등의 다양한 효과 구현이 점차적으로 가능해지면서 다채로운 촉감의 진동자극을 생성할 수 있게 되었다.

Waveform은 출력의 형태를 의미하는 것으로 보여지며, Modulation(변조? 방식)은 파형의 어떤 차이를 가지는 parameter인지 파악되지 않는다. Rhythm의 경우도 마찬가지로 모르겠다.

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실제로 상이한 촉각적 느낌의 단진동 자극을 제시하더라도 해당 자극의 특징을 명확히 인지하기 어려우며, 자극의 개수가 늘어나는 경우, 진동의 촉각적 특징보다는 진동 자극의 유무만을 인지하게 되는 결과로 종종 이어지게 된다.

즉, 단시간 동안 연속으로 평가하는 환경에서는 자극의 특징(햅틱감) 평가가 어렵다는 이야기 이며, 이 때에는 자극의 특징 보다는 자극의 유무만을 인지하는 정도의 평가만이 유효하다는 의미로 보여진다.

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"2 Method"

진동 주파수 및 진폭의 범위와 단계를 정의

이후, 선정된 진동 주파수 및 진폭의 단계를 연속적으로 탐색하면서 차이가 유발되는 시점 및 해당 시점에서 촉감 특징에 대한 어휘 수집

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실험장비 : minishaker (Bru¨ el & Kjær; model 4810)

실험환경

 

 

 

이후, 선정된 진동 주파수 및 진폭의 단계를 연속적으로 탐색하면서 차이가 유발되는 시점 및 해당 시점에서 촉감 특징에 대한 어휘 수집

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실험 중, 진동으로부터 유발되는 청각 신호를 차단하기 위해 귀마개와 백색소음이 발생하는 해드폰 착용

촉각 시험에 청각의 영향이 있다고 판단한 것으로 보여진다.

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진동 주파수 : 25, 40, 100, 150, 250, 300Hz

진폭(입력단) : 0.2, 0.45, 0.6, 0.8V

0.8V 이상의 출력의 진폭에서는 강도의 차이만이 유발됨을 알 수 있다.

진폭의 영향은 진동의 세기의 영향을 크게 주지만, 특정 범위 내에서는 촉감(진동감)에도 영향을 주는 것으로 판단하고 있는 부분이다.

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"Discusstion"

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"Conclusion"

진동 주파수 및 진폭의 변화로 발생하는 촉감의 차이(어휘)를 수집하였다. 

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◎ 검토 결론

각 파형으로 어떠한 질감의 종류를 표현 가능할 지에 대해서는 파악가능하지만, 해당 촉감(어휘)의 수준으로 조정하기 위해 어떠한 Parameter를 조정해야 하는지에 대해서 추가적이 연구 및 조사가 필요하다.