가상환경에서 시각정보와 사전 경험이 힘전달에 미치는 영향에 대한 연구 = Investigation of the Force Transmission Affect by Visual Information and Previous Experience in Virtual Environment

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 시각정보와 경험이 가상환경에서 햅틱 디바이스로 상호작용 하는데 미치는 영향에 대한 연구이다. 이를 알아보기 위해 Load-on-task를 통하여 물체의 크기와 누적된 경험이 가상환경에서 무게를 예측하고 상호작용 하는데 영향을 미친다는 사실을 확인하였다. 또 가상환경에서 물체 이동 실험을 통해 물체에 대한 정보가 다를 경우 빠르게 잘못된 정보를 보상하고 안정적인 힘 조절을 확인하였다. 위 실험을 통해 가상환경에서의 경험이 물체의 시각적인 정보보다 많은 영향을 주지만, 경험이 없는 환경의 경우 시각적인 정보가 가상환경에서 물체와의 상호작용에 크게 영향을 주는 요소라는 것을 확인하였다. 따라서 가상환경에서 정밀한 조작(로봇 수술 등)이 필요한 의 경우 실제 물체의 물성치와 시각 데이터를 기반으로 유사한 환경을 조성해야 하며, 만약 그러한 환경 조성이 어려울 시에는 충분한 사전시험을 통하여 가상환경이 가진 특성을 경험할 수 있게 준비해야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this paper is to examine how the humans learn and perceive the weight of objects corresponding to visual information in virtual environment. We conducted two kinds of load-on-tasks with two virtual objects that have same weight but different visual cues; have same visual cues but changed weight by trails. We found that the subject could not generate appropriate force for the smaller and changed weight objects in the beginning of the trials. the discrepancy between the expected weight and actual force consequences sue to visually invoked size and previous experience made subjects perceive the small object were heavier. one the other hand, after the tasks were repeated, the subject responded the weights were the same or very similar when the mismatch between the expected weight and the actual weight became vanished. this means that the sensorimotor feedback influences the anticipatory control scheme and weight perception aggressively in virtual environment.

참고문헌 (Reference)

1 Kim J, "Transatlantic touch: a study of haptic collaboration over long distance" 13 (13): 328-337, 2004

2 Jeremy N.Bailenson, "The Unbearable Likeness of Bing Digital: The Persistence of Nonverbal Social Norms in online virtual environments" 10 : 115-121, 2008

3 Friedman J, "Task-dependent selection of grasp kinematics and stiffness in human object manipulation" 444-460, 2007

4 K.Rabe, "Size-weight illusion, Anticipation, and Adaption of Fingertip Forces in Patients With Cerebellar Degeneration" The American Physiological Society 569-579, 2008

5 Dan Moris, "Haptic Feedback enhances force skill learning" 21-26,

6 Jamie R.Lukos, "Anticipatory Control of Grasping:Independence of Sensorimotor Memories for Kinematics and Kinetics" 12765-12774, 2008