햅틱 인터페이스(Haptic Interface)는 넓은 의미로는 사용자에게 촉감을 전달하는 시스템 전체를 가리키며, 아래 그림에 도시된 바와 같이, 사용자가 직접 접촉하게 함으로써 사용자에게 물리력 전달을 통해 촉감을 발생시키는 하드웨어 장치인 햅틱 디바이스(Haptic Device, 햅틱장치), 원격 접촉(Teletaction) 환경 혹은 컴퓨터 그래픽과 물리적 특성치 등으로 이루어진 가상환경, 햅틱 디바이스의 움직임을 가상환경에 전달하고 가상환경과의 접촉력을 햅틱 디바이스로 전달하는 역할을 하는 제어기로 이루어진다. Haptic Interface의 궁극적인 목적은 모델링 되어있는 가상 환경 혹은 실제 환경의 물리적 특성을 사용자가 햅틱 디바이스를 통하여 똑같이 느끼게 하는 것이다. 그림에서 보는 것처럼 햅틱 인터페이스는 햅틱 디바이스와 가상의 환경이 하나의 환경에 존재할 수 있도록, 햅틱 디바이스의 위치 변화를 표현하는 가상의 대리자가 가상환경 속에 존재한다. 가상의 대리자가 가상의 물체에 부딪쳐서 발생한 힘이 F_E고, 사람이 햅틱 디바이스를 통해서 느끼는 힘이 F_m이라면 두 값이 똑같이 되도록 제어하는 것이 이상적인 햅틱 인터페이스 시스템이다. 이상적인 햅틱 인터페이스의 구현을 위해서는 정확한 모델링 방법과 모델을 구현할 수 있는 하드웨어 및 제어 방법에 관한 연구가 뒷받침 되어야 한다. 햅틱 인터페이스는 좁은 의미로 하드웨어적인 부분만으로 제한되어 햅틱 디바이스와 동일한 의미로 사용되는 경우가 많다.

햅틱 인터페이스의 분류

햅틱 인터페이스는 하드웨어 개발 관점 즉 햅틱 디바이스를 개발하는 관점에서 크게 두 분야로 나눌 수 있다. 사람은 촉각을 두 가지 주요 경로를 통하여 느끼며, 햅틱 인터페이스도 마찬가지로 두가지 주요 분야로 나누어 개발되어 왔다( 아래 그림 참조). 첫 번째는 근감각(kinesthesia)에 관련된 것으로, 우리가 물체의 질량이나 굳고 말랑말랑한 정도, 물체의 외형 등을 느낄 때 근육과 관절의 움직임을 통해 촉감을 느끼는 현상이다. 이 과정은 물리적으로는 ‘힘’과 연관되어 있으므로, 햅틱 디바이스는 힘을 생성하기에 유리한 로보트 모양과 같은 기구적 구조를 띠고 있으며 이와 같은 목적으로 만들어진 햅틱 디바이스를 ‘힘피드백장치(Force Feedback Device)’라고 부른다. 두 번째는 질감(Tactility)에 관련된 것으로 접촉하고 있는 표면의 무늬 혹은 작은 모양들, 표면의 부드럽고 거친 정도, 냉온감등을 느낄 때 피부를 표면에 직접 접촉하여 느끼는 현상이다. 이 과정은 여러 가지 복잡한 물리적 요소들로 이루어져있어서 질감을 재현하고자 하는 햅틱 디바이스들의 모양도 매우 다양하며, 이와 같이 질감을 전달하는 목적으로 만들어진 장치를 ‘질감제시장치(Tactile Display)’라고 부른다. 아래 그림에 도시된 바와 같이 햅틱 디바이스는 목적에 따라 Force Feedback Device와 Tactile Display의 두 분야로 나뉘어지며, 초창기 연구는 Force Feedback Device에 집중되었으나 최근 들어서 Tactile Display에 대한 연구가 활성화되기 시작하고 있다.