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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정회룡
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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햅틱은 사용자에게 촉각, 힘의 감각을 전달하는 기술이며 몰입감 있는 가상현실을 구현하는 데 필수적이다. 전통적인 햅틱 인터페이스는 기계적으로 복잡하고 비싸기 때문에 가상 현실 어플리케이션에서 사용하기 어렵다.
Electrical muscle stimulation (EMS)은 전기 신호를 사용자에게 보내어 근육 수축을 유발한다. 그 결과, 사용자는 힘을 느낄 수 있다. EMS를 이용한 햅틱 인터페이스는 전통적인 햅틱 인터페이스와 비교했을 때, 사용성, 응용 가능성 측면에서 큰 잠재력을 가지고 있다.
이 연구의 목적은 전완의 신전 근육들의 전기자극으로 발생하는 힘 응답을 분석하는 것이다. 이 연구에서, 척추손상 환자의 하지 근육을 위한 힘 응답 모델을 도입하였다. 그리고 햅틱 분야에서 힘 응답 모델의 사용 가능성을 검증하였다.
EMS 기반 햅틱 렌더링에서 peak force와 응답 시간은 힘 응답의 중요한 특성들이다. 전기자극의 주파수, 진폭에 대한 힘 응답의 2개의 특성은 전완의 신전 근육의 실험적으로 측정된 힘 응답 데이터를 이용하여 분석되었다.
진폭과 peak force 사이 관계를 추정하기 위해 지수함수 형태의 모델을 제안했으며, 측정한 peak force 데이터와 비교하여 모델을 검증하였다. 전기자극의 주파수, 진폭에 대한 응답 시간 또한 분석되었다. 응답 시간은 주파수에 비례하는 경향을 지녔지만, 진폭과는 상관관계가 없었다.
제안한 힘 응답 모델을 적용하여 힘 응답 특성을 분석하는 것은 EMS 기반 햅틱 렌더링의 충실도를 높일 수 있다.
Electrical muscle stimulation (EMS)은 전기 신호를 사용자에게 보내어 근육 수축을 유발한다. 그 결과, 사용자는 힘을 느낄 수 있다. EMS를 이용한 햅틱 인터페이스는 전통적인 햅틱 인터페이스와 비교했을 때, 사용성, 응용 가능성 측면에서 큰 잠재력을 가지고 있다.
이 연구의 목적은 전완의 신전 근육들의 전기자극으로 발생하는 힘 응답을 분석하는 것이다. 이 연구에서, 척추손상 환자의 하지 근육을 위한 힘 응답 모델을 도입하였다. 그리고 햅틱 분야에서 힘 응답 모델의 사용 가능성을 검증하였다.
EMS 기반 햅틱 렌더링에서 peak force와 응답 시간은 힘 응답의 중요한 특성들이다. 전기자극의 주파수, 진폭에 대한 힘 응답의 2개의 특성은 전완의 신전 근육의 실험적으로 측정된 힘 응답 데이터를 이용하여 분석되었다.
진폭과 peak force 사이 관계를 추정하기 위해 지수함수 형태의 모델을 제안했으며, 측정한 peak force 데이터와 비교하여 모델을 검증하였다. 전기자극의 주파수, 진폭에 대한 응답 시간 또한 분석되었다. 응답 시간은 주파수에 비례하는 경향을 지녔지만, 진폭과는 상관관계가 없었다.
제안한 힘 응답 모델을 적용하여 힘 응답 특성을 분석하는 것은 EMS 기반 햅틱 렌더링의 충실도를 높일 수 있다.
목차
제1장 서론 1제2장 배경 이론 3제1절 가상현실 3제2절 햅틱 51. 햅틱 렌더링 62. 햅틱 인터페이스 7제3절 Electrical Muscle Stimulation (EMS) 9제3장 연구 방법 12제1절 EMS 기반 햅틱 렌더링의 원리 12제2절 힘 응답 모델 131. 근수축 원리 132. 이상파 신호를 위한 힘 응답 모델 143. 진폭 변조 15제3절 힘 응답의 평가를 위한 실험 181. 실험 참가자 182. 실험 구성 183. 실험 절차 20제4절 힘 응답 모델의 파라미터 식별 24제4장 연구 결과 26제1절 진폭과 최대 힘 사이 관계 26제2절 힘 응답 모델의 정확도 30제3절 응답 시간의 특성 35제5장 논의 38제1절 진폭과 최대 힘 사이 관계 38제2절 힘 응답 모델의 정확도 39제3절 응답 시간 40제4절 연구의 한계점 41제6장 결론 42참고문헌 43국문초록 47
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