KR101097803B1 - Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith - Google Patents

Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith Download PDF

Info

Publication number
KR101097803B1
KR101097803B1 KR1020090007021A KR20090007021A KR101097803B1 KR 101097803 B1 KR101097803 B1 KR 101097803B1 KR 1020090007021 A KR1020090007021 A KR 1020090007021A KR 20090007021 A KR20090007021 A KR 20090007021A KR 101097803 B1 KR101097803 B1 KR 101097803B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic
magnetorheological fluid
rigidity
providing module
magnetic unit
Prior art date
Application number
KR1020090007021A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100087943A (en
Inventor
양태헌
권동수
권혁준
이승섭
김상연
안진웅
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020090007021A priority Critical patent/KR101097803B1/en
Publication of KR20100087943A publication Critical patent/KR20100087943A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101097803B1 publication Critical patent/KR101097803B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/26Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 발명은 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈과 강성제공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 홀이 형성된 복수개의 자기유닛을 동심원형태로 배열하고, 각각의 자기유닛이 독립적으로 하부이동할 수 있도록 구성하여 사용자에게 다양한 강성을 제공하는 강성제공모듈 및 이를 이용한 강성제공방법에 관한 것이다. 이를 위해, 중심에 홀이 형성된 케이스부;와 케이스부의 내부에 포함되어 자기유변유체로 자기장을 발생시키는 자기장발생부;를 포함하는 자기유닛이 n(n: 2이상의 자연수)개 구비되고, n개의 자기유닛들은 반경이 서로 달라 n-1번째 자기유닛의 직경은 n번째 자기유닛의 홀보다 작아서 n-1번째 자기유닛은 n번째 자기유닛의 홀에 수납되며, 자기유닛 사이에는 자기유변유체가 구비됨으로써, 자기장에 따른 자기유닛 사이의 전단력 변화에 기초하여 강성을 제공하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈과 강성제공방법을 제공한다.The present invention relates to a rigidity providing module and a method for providing rigidity using a magnetorheological fluid, and more particularly, to arrange a plurality of magnetic units having holes therein in a concentric shape, and to allow each magnetic unit to independently move downward. The present invention relates to a stiffness providing module that provides various stiffnesses to users and a stiffness providing method using the same. To this end, n (n: natural numbers of 2 or more) magnetic units including a case portion having a hole formed in the center; and a magnetic field generating portion included in the case portion to generate a magnetic field with a magnetorheological fluid are provided. The magnetic units have different radii, and the diameter of the n-1 th magnetic unit is smaller than that of the n th magnetic unit, so that the n-1 th magnetic unit is accommodated in the n th magnetic unit's hole, and a magnetorheological fluid is provided between the magnetic units. By providing a stiffness providing module and a stiffness providing method using a magnetorheological fluid, the stiffness is provided based on a change in shear force between magnetic units according to a magnetic field.

자기유변유체, 코일, 전단력, 강성 Magnetorheological fluid, coil, shear force, rigidity

Description

자기유변유체를 이용한 강성제공모듈, 이를 이용한 햅틱 제공장치 및 강성제공방법{Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith}Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith

본 발명은 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈과 강성제공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 홀이 형성된 복수개의 자기유닛을 동심원형태로 배열하고, 각각의 자기유닛이 독립적으로 하부이동할 수 있도록 구성하여 사용자에게 다양한 강성을 제공하는 강성제공모듈 및 이를 이용한 강성제공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rigidity providing module and a method for providing rigidity using a magnetorheological fluid, and more particularly, to arrange a plurality of magnetic units having holes therein in a concentric shape, and to allow each magnetic unit to independently move downward. The present invention relates to a stiffness providing module that provides various stiffnesses to users and a stiffness providing method using the same.

인간은 다양한 애플레케이션에서 전자/통신 기기와 인터페이스를 이루고 있다. 따라서, 보다 자연스럽고, 사용이 용이하며, 정보 제공이 가능한 인터페이스에 대해 끊임없는 관심을 보이고 있다. 사람이 물체를 인식할 때 시각이 가장 중요한 감각수단이지만, 오늘날에는 접촉을 통해 진동, 표면의 거칠기, 온도변화 등을 획득하는 촉각정보획득은 차세대 정보전달 매체로 각광을 받고 있다.Humans interface with electronic / communication devices in a variety of applications. Thus, there is a constant interest in interfaces that are more natural, easy to use, and capable of providing information. Vision is the most important sensory means when a person recognizes an object, but today, tactile information acquisition, which acquires vibration, surface roughness, and temperature change through contact, is in the spotlight as a next-generation information transmission medium.

이와 같이, 시각정보에 햅틱(Haptic, 촉각) 정보가 더해지면 사람의 인식능력은 더욱 향상되게 된다. 특히, 소형전자장치(Mobile Device, PDA, 노트북 등)에 서는 작은 디스플레이의 크기 때문에 시각정보를 전달하는데 한계가 있기 때문에 햅틱 피드백이 사용성을 향상시키고 몰입감과 현실감을 더해주는데 중요한 요소로 간주 된다. 이런 햅틱 정보를 좀더 현실감 있고 효과적으로 전달하기 위해서는 근감각(Kinesthetic Sense)과 피부감각(Tactile Sense)이 동시에 전달되어야 한다. 왜냐하면 사람이 촉각으로 사물을 인식할 때 일정한 압력으로 누르면서 문지르는데, 이때 누르는 동작을 통해 관절에 위치한 근감각이 자극되고, 문지르는 동작을 통해 손가락 피부에 위치한 피부감각이 자극되기 때문이다. As such, when haptic information is added to visual information, a person's cognitive ability is further improved. Particularly, in small electronic devices (mobile devices, PDAs, notebooks, etc.), haptic feedback is considered to be an important factor in improving usability, adding immersion and realism because there is a limitation in transmitting visual information due to the size of a small display. In order to deliver this haptic information more realistically and effectively, kinesthetic sense and skin sense must be delivered simultaneously. Because when a person perceives an object by tactile touch, it is rubbed while pressing with a certain pressure, because the pressing motion is stimulated the muscle sensation located in the joint and the rubbing action stimulates the skin sense located in the skin of the finger.

소형 전자장치에서 햅틱 피드백을 전달하기 위해서는 햅틱 장치의 사이즈와 전력소모가 작아져야 한다. 그래서 기존의 햅틱 장치는 사이즈와 전력 소모를 쉽게 줄일 수 있는 피부감각을 자극하는 촉감 제시장치의 개발에 초점이 맞추어져 있었다. 특히, 작고 전력소모가 작은 진동모터는 이미 많은 소형 전자장치에 내장되어 있어 진동모터를 활용한 촉감정보전달에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 이와 같이, 피부감각을 자극하기 위해서 소형, 저전력의 다양한 촉감제시장치가 개발되었지만, 햅틱 피드백에서 중요한 근감각을 자극하기 위한 강성 디스플레이(Stiffness Display)는 소형, 저전력 장치로 개발하는 것에 한계가 있어 상대적으로 다양한 연구가 진행되지 못하였다. In order to deliver haptic feedback in a small electronic device, the size and power consumption of the haptic device must be reduced. Therefore, the existing haptic device was focused on the development of a tactile sensation display device that stimulates skin sensation, which can easily reduce size and power consumption. In particular, since small and low power consumption vibration motors are already embedded in many small electronic devices, various researches on tactile information transmission using vibration motors have been conducted. As such, a variety of small and low power tactile display devices have been developed to stimulate skin sensation, but stiffness display for stimulating muscle sense, which is important in haptic feedback, has a limitation in developing as a small, low power device. Various studies have not been conducted.

K.Fujita와 H.Ohmori는 서보모터(Servo Motor)로 제어되는 유체펌프를 사용하여 물체의 강성(Stiffness) 정보를 제공하는 장치를 개발하였다. J. Liu 등은 탄성빔(Esastic Beam)과 이 빔의 길이를 조절할 수 있는 액추에이터로 구성된 강성 디스플레이를 개발하였다. 기존에 개발된 강성 디스플레이는 크기와 전력소모가 크 기 때문에 소형 전자장치에 내장할 수 없는 한계가 있었다. 또한, 장치의 큰 크기 때문에 강성 디스플레이를 어레이로 배열할 수 없어, 연속된 표면의 강성 정보를 표현할 수 없다는 한계가 있었다. 게다가, AC/DC 모터와 같은 액티브 타입(Active Type)의 액추에이터를 사용함으로써 안전성 문제가 생겨 미세한 강성을 제어하기 힘들다는 한계가 있었다. K.Fujita and H.Ohmori have developed a device that provides stiffness information of objects using a fluid pump controlled by a servo motor. J. Liu et al. Developed a rigid display consisting of an elastic beam and an actuator that can adjust the length of the beam. Previously developed rigid displays have a limitation in that they cannot be embedded in small electronic devices because of their large size and high power consumption. In addition, due to the large size of the device, rigid displays cannot be arranged in an array, and there is a limitation in that rigid information of continuous surfaces cannot be represented. In addition, the use of an active type actuator, such as an AC / DC motor, has created a safety problem, which makes it difficult to control fine stiffness.

강성 디스플레이가 모바일 디바이스에 내장도리 정도로 소형으로 개발되면, 다양한 강성을 제공할 수 있음으로, 사용자에게 다양한 클릭감을 줄 수 있는 가변형 버튼으로 사용될 수 있다. 이러한 가변형 버튼을 사용하면, 사용자가 실행중인 어플리케이션 또는 버튼의 기능에 따라 사용자에게 다양한 강성을 느낄 수 있게 하여 물체의 조작을 용이하게 하고 모니터에 비춰지는 환경과 유사한 느낌을 촉각적으로 전달할 수 있게 된다. 또한, 메뉴, 아이콘 등의 객체(Object)와 인터액션(Interaction)을 할 때, 버튼에 객체와 대응되는 속성을 부여할 수 있으며, 디스플레이상에 나타나는 객체의 촉감, 재질감, 강성 등을 전달해 줄 수 있어 보다 다양하고 많은 응용이 가능하여 다양한 시장에 진출이 가능할 것이다. When a rigid display is developed to be small enough to be embedded in a mobile device, it can be used as a variable button that can provide various stiffness to a user by providing various rigidity. By using such a variable button, the user can feel various stiffness depending on the application or function of the button being executed so that the user can easily operate the object and tactilely convey a feeling similar to the environment reflected on the monitor. . In addition, when interacting with an object such as a menu or an icon, a property corresponding to the object can be given to the button, and the touch, texture, and rigidity of the object appearing on the display can be transmitted. More diverse and many applications are possible, so it will be possible to enter various markets.

햅틱 장치 중 강성을 제공할 수 있는 장치로는 휴대폰, 키보드 등에 사용되는 버튼이 대표적이다. 종래의 버튼은 단순히 on/off 방식을 사용하므로, 버튼만으로 다양한 강성을 제공하는 것은 불가능하다. 이러한 종래의 기술은 점점 다양화되는 정보전달매체의 수요를 충족시키기에 역부족이고, 따라서 그에 부합하는 전자/통신 기기를 제공하는데도 한계가 있다.As a device capable of providing rigidity among haptic devices, buttons used in mobile phones, keyboards, and the like are typical. Since a conventional button simply uses an on / off method, it is impossible to provide various rigidity only by the button. Such a conventional technology is insufficient to meet the demand of an increasingly diversified information transmission medium, and thus there is a limit to providing a corresponding electronic / communication device.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자기장의 변화에 따라 다양한 강성을 제공할 수 있는 강성제공장치 및 강성제공방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a stiffness providing device and a stiffness providing method that can provide a variety of stiffness according to the change of the magnetic field.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 다양한 전자/통신 기기, 로봇 산업 등 촉감을 구현하고자 하는 모든 산업분야에 사용할 수 있는 강성제공장치 및 강성제공방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a rigidity providing device and a rigidity providing method that can be used in all industrial fields that want to implement the touch, such as various electronic / communication devices, robot industry.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 중심에 홀이 형성된 케이스부;와 케이스부의 내부에 포함되어 자기유변유체로 자기장을 발생시키는 자기장발생부;를 포함하는 자기유닛이 n(n: 2이상의 자연수)개 구비되고,The object of the present invention as described above, a magnetic unit including a case portion having a hole formed in the center; and a magnetic field generating portion included in the case portion to generate a magnetic field with a magnetorheological fluid is n (n: natural number greater than 2) Dogs,

n개의 자기유닛들은 직경이 서로 달라 n-1번째 자기유닛의 직경은 n번째 자기유닛의 홀보다 작아서 n-1번째 자기유닛은 상기 n번째 자기유닛의 홀에 수납되며,Since the n magnetic units have different diameters, the diameter of the n-1 th magnetic unit is smaller than that of the n th magnetic unit, so that the n-1 th magnetic unit is accommodated in the hole of the n th magnetic unit.

자기유닛 사이에는자기유변유체가 구비됨으로써,Magnetic rheological fluid is provided between the magnetic units,

자기장에 따른 자기유닛 사이의 전단력 변화에 기초하여 강성을 제공하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈에 의하여 달성가능하다.A stiffness providing module using a magnetorheological fluid may be provided based on a change in shear force between magnetic units according to a magnetic field.

그리고, 케이스부는 강자성체로 제작할 수 있다.In addition, the case part may be manufactured of a ferromagnetic material.

또한, 복수개의 자기유닛 각각에서 발생되는 자기장은 서로 독립적으로 제 어가능하다.In addition, the magnetic fields generated in each of the plurality of magnetic units can be controlled independently of each other.

그리고, 자기장발생부는 권취된 코일이다.The magnetic field generating unit is a wound coil.

또한, 강성구현장치는 상부 및하부가 개방된 하우징에 수납될 수 있다.In addition, the rigid implementation device may be accommodated in the housing the upper and lower portions open.

그리고, 직경이 가장 작은 자기유닛의 중심에는 원통형의 중심이동부가 더 구비되고, 중심이동부와 상기 직경이 가장 작은 자기유닛 사이에는 자기유변유체가 구비될 수 있다.In addition, a cylindrical center moving part may be further provided at a center of the magnetic unit having the smallest diameter, and a magnetorheological fluid may be provided between the central moving part and the magnetic unit having the smallest diameter.

또한, 자기유닛들은 탄성막에 의하여 연결가능하다.In addition, the magnetic units are connectable by elastic membranes.

그리고, 자기유닛의 하부이동을 수용할 수 있는 수용영역이 구비된 하부지지판;이 더 포함될 수 있다.And, the lower support plate having a receiving area for accommodating the lower movement of the magnetic unit; may be further included.

상기와 같은 본 발명의 목적은 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈을 구비한 햅틱 제공장치에 있어서,An object of the present invention as described above in the haptic providing apparatus having a rigidity providing module using a magnetorheological fluid,

복수의 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈; 및A rigidity providing module using a plurality of magnetorheological fluids; And

복수의 강성제공 모듈의 상부에 구비된 유연한 터치패널 또는 유연한 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 제공장치에 의해서도 달성가능하다.It is also achievable by a haptic providing device comprising a; a flexible touch panel or a flexible display provided on the plurality of rigidity providing module.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 동심원을 이루도록 배열된 복수개의 자기유닛;과 자기유닛 사이에 구비되는 자기유변유체;를 포함하고, 자기유닛은 자기유변유체로 자기장을 인가하는 강성제공모듈을 이용한 강성제공방법으로서,An object of the present invention as described above, includes a plurality of magnetic units arranged to form a concentric circle; and a magnetorheological fluid provided between the magnetic unit, the magnetic unit using a rigidity providing module for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid As a method of providing rigidity,

제어수단이 복수개의 자기유닛으로 인가되는 전기를 제어하는 단계;Controlling electricity applied to the plurality of magnetic units by the control means;

전기에 의하여 각각의 자기유닛에서 자기장이 발생하는 단계;Generating a magnetic field in each magnetic unit by electricity;

자기유변유체의 점성변화에 기초하여 자기유닛 사이의 전단력이 변화하는 단 계; 및Changing the shear force between the magnetic units based on the change in viscosity of the magnetorheological fluid; And

전단력의 변화에 기초하여 강성제공모듈의 상부눌림에 대한 자기유닛의 하부이동에 따라 강성이 제공되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공방법에 의하여도 달성가능하다.It is also possible to achieve the rigidity providing method using a magnetorheological fluid, including the step of providing rigidity in accordance with the lower movement of the magnetic unit with respect to the upper pressing of the rigidity providing module based on the change in shear force.

그리고, 제어수단은 제어수단에 미리 저장된 강성정보 또는 외부 소자로부터 인가되는 강성정보에 기초하여 전기를 제어할 수 있다.The control means may control electricity based on stiffness information stored in advance in the control means or stiffness information applied from an external device.

또한, 자기장발생단계에서, 자기유닛들중 어느 하나의 자기유닛에서 발생되는 자기장과 그 외곽에 구비된 자기유닛에서 발생되는 자기장은 방향이 서로 반대가 되도록 제어될 수 있다.In addition, in the magnetic field generation step, the magnetic field generated in any one of the magnetic units and the magnetic field generated in the magnetic unit provided in the outer portion of the magnetic unit can be controlled so that the directions are opposite to each other.

그리고, 자기유닛들의 하부이동의 변위는 서로 독립적이다.The displacements of the lower movements of the magnetic units are independent of each other.

또한, 자기유닛들의 상부면과 하부면중 적어도 일면에 구비되는 탄성막의 복원력에 의하여 강성구현장치가 복원되는 단계;가 더 포함될 수 있다.In addition, the step of restoring the rigid implementation device by the restoring force of the elastic membrane provided on at least one of the upper and lower surfaces of the magnetic units; may be further included.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 부드럽게 눌리는 느낌의 강성부터 딱딱하게 눌려지는 느낌의 강성까지 다양한 경우의 강성을 제공할 수 있는 장점이 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention as described above, there is an advantage that can provide rigidity in various cases from the stiffness of the softly pressed feeling to the stiffness of the hard pressed feeling.

이러한 다양한 강성의 제공은 다양한 응용 프로그램(예, 그래픽 제공) 등과 결합되어 사용자의 오감을 만족시킬 수 있는 장점이 있다.Providing such a variety of rigidity is combined with various applications (eg, providing graphics) and the like to satisfy the five senses of the user.

<구성><Configuration>

도 1은 본 발명에 따른 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다. 본 발명에 따른 강성제공모듈은 개략적으로 복수개의 자기유닛(200a, 200b, …, 200n)과 자기유변유체(250) 등을 포함한다.1 is a perspective view of a rigidity providing module using a magnetorheological fluid according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of FIG. The rigidity providing module according to the present invention schematically includes a plurality of magnetic units 200a, 200b,..., 200n and a magnetorheological fluid 250.

본 발명에 따른 강성제공모듈(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, n개(n: 2이상의 자연수)의 자기유닛(200)이 동심원을 이루도록 구비된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 가장 안쪽의 자기유닛부터 제1자기유닛(200a), 제2자기유닛(200b),…, 제n자기유닛(200n)으로 명하여 설명하기로 한다. 도 1은 일예로서, 자기유닛(200)이 4개 구비된 경우를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 복수개의 자기유닛(200) 각각은 직경이 서로 달라, 어느 하나의 자기유닛(200n-1)은 다른 자기유닛(200n)의 내부로 삽입가능하다. 즉, 제1자기유닛(200a)은 제2자기유닛(200b)에 수용되고, 제2자기유닛(200b)은 제3자기유닛(200c)에 수용된다. 각각의 자기유닛(200)은 수용된 영역내에서 개별적으로 상하이동가능하다.As shown in FIG. 1, the rigidity providing module 10 according to the present invention is provided such that n magnetic units 200 (n: more than two natural numbers) form concentric circles. Hereinafter, for convenience of description, the innermost magnetic unit to the first magnetic unit 200a, the second magnetic unit 200b,... It will be described as an n-th magnetic unit 200n. 1 illustrates an example in which four magnetic units 200 are provided. As shown, each of the plurality of magnetic units 200 has a different diameter, and any one magnetic unit 200 n-1 may be inserted into the other magnetic unit 200n. That is, the first magnetic unit 200a is accommodated in the second magnetic unit 200b, and the second magnetic unit 200b is accommodated in the third magnetic unit 200c. Each magnetic unit 200 is individually movable in the received area.

자기유닛(200)은 케이스부(220)와 자기장발생부(210)를 포함한다. 케이스부(220)의 중심에는 다른 자기유닛을 수용하기 위한 공간인 홀이 형성되어 있다. 즉, 제2자기유닛(200b)의 케이스부(220b)에 형성된 홀의 직경은 제1자기유닛(200a)을 수용할 수 있을 정도이고, 제3자기유닛(200c)의 케이스부(220c)에 형성된 홀의 직경은 제2자기유닛(200b)을 수용할 수 있는 크기이다. 케이스부(220)에는 자기장발생부(210)가 수납된 후 상부면을 덮을 수 있는 상부판(222)이 더 포함되어 있을 수 있다.The magnetic unit 200 includes a case unit 220 and a magnetic field generating unit 210. In the center of the case 220 is a hole which is a space for accommodating other magnetic units is formed. That is, the diameter of the hole formed in the case portion 220b of the second magnetic unit 200b is enough to accommodate the first magnetic unit 200a, and is formed in the case portion 220c of the third magnetic unit 200c. The diameter of the hole is large enough to accommodate the second magnetic unit 200b. The case unit 220 may further include an upper plate 222 that can cover the upper surface after the magnetic field generating unit 210 is accommodated.

케이스부(220)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 자기장발생부(210)를 포함할 수 있도록 내부가 빈 상태로서, 원통형의 형상이거나 육면체 등의 다각형으로 구성할 수 있다. 케이스부(220)는 이하에서 설명할 자기장발생부(210)에서 발생되는 자기장의 세기를 보다 강하게 하기 위하여 강자성체로 제작할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 얇은 금속막 등으로 제작가능하다.As shown in FIGS. 1 and 2, the case part 220 is empty so that the magnetic field generating part 210 may be included. The case part 220 may have a cylindrical shape or a polygon such as a cube. The case unit 220 may be made of a ferromagnetic material in order to increase the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generating unit 210 to be described below. As another embodiment, it is possible to manufacture a thin metal film or the like.

자기장발생부(210)는 이하에서 설명할 자기유변유체(250)로 자기장을 발생시키는 부재로서, 케이스부(220)의 내부에 수납된다. 자기장발생부(210)는 N회(N: 임의의 자연수) 권취된 코일로 구성할 수 있으며, 권취된 코일에는 코일로 전기를 인가할 수 있는 배선이 되어 있다. 이러한 배선은 당업자에게 자명한바 자세한 설명은 생략하기로 한다. The magnetic field generator 210 is a member that generates a magnetic field with the magnetic rheological fluid 250 to be described below, and is accommodated in the case 220. The magnetic field generating unit 210 may be constituted by a coil wound N times (N: any natural number), and the wound coil has a wiring for applying electricity to the coil. Such wiring is obvious to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

자기유변유체(250: Magneto-Rheological Fluid, MRF)는 도 3에 도시된 바와 같이, 동심원을 이루도록 구비된 자기유닛(200) 사이에 구비되는 물질이다. 이러한 자기유변유체(250)는 미소의 상자성 입자를 포함하는 비콜로이드 용액으로, 자기장을 인가하지 않을 경우, 상온에서 0.20Pa-sec∼0.30Pa-sec의 점성을 가지고 150㎄/m∼250㎄/m(2kOe∼3kOe)의 자기장이 가해지면 50㎪∼100㎪의 높은 항복 응력을 갖는다. 또한, 자기유변유체(250)는 빠른 응답시간으로 자기 포화(magnetic saturation)에 의해 최대 항복응력이 제한되며, 또한 -40℃∼150℃의 작동 범위와 유입되는 불순물에 대해서 상당히 둔감한 특성을 갖는다. 이런 특성을 갖는 자기유변유체(250)는 자기장이 가해질 경우에 유체에 포함된 입자가 체인을 형성하게 되어 유체의 전단 항복응력이 변화하게 된다. 따라서, 자기장 비인가 시에 뉴토니안 유체(newtonian fluid)의 거동을 나타내지만, 자기장 인가시에는 유체 중에 분산된 입자가 체인을 형성하게 되어 전단 변형률이 발생하지 않은 상태에서도 항복 응력을 가지며, 각속도의 증가에 따라서 소산되는 토크가 증가하는 빙햄 유체(bingham fluid)의 거동을 나타낸다. 즉, 자기유변유체(250)는 자기장 비인가시 액체 상태이던 것이 자기장 인가시 젤 상태로 변하게 된다.Magneto-Rheological Fluid (MRF) 250 is a material provided between the magnetic units 200 provided to form concentric circles, as shown in FIG. 3. The magnetorheological fluid 250 is a non-colloidal solution containing minute paramagnetic particles. When the magnetic field is not applied, the magnetorheological fluid 250 has a viscosity of 0.20 Pa-sec to 0.30 Pa-sec at room temperature and is 150 Pa / m to 250 Pa / When a magnetic field of m (2 kOe to 3 kOe) is applied, it has a high yield stress of 50 kPa to 100 kPa. In addition, the magnetorheological fluid 250 has a maximum response stress limited by magnetic saturation with a fast response time, and also has a characteristic insensitive to the operating range of -40 ° C. to 150 ° C. and impurities introduced. . In the magnetorheological fluid 250 having such a property, when a magnetic field is applied, particles contained in the fluid form a chain, thereby changing the shear yield stress of the fluid. Therefore, when the magnetic field is not applied, the Newtonian fluid exhibits the behavior, but when the magnetic field is applied, the particles dispersed in the fluid form a chain and have a yield stress even when no shear strain is generated, and the angular velocity is increased. This represents the behavior of the Bingham fluid with increasing torque dissipated. That is, the magnetorheological fluid 250 is changed into a gel state when the magnetic field is applied when the magnetic state is not in the liquid state.

복수개의 자기유닛(200)에 자기유변유체(250)가 구비되기 위하여, 각각의 자기유닛(200)의 케이스부(220) 사이에는 약간의 공간이 있어야 한다. 즉, 제2자기유닛(200b)의 케이스부(220b)에 형성된 홀의 직경은 제1자기유닛(200a)의 케이스부(220b)의 직경보다 크고(같은 경우는 불포함), 제3자기유닛(200c)의 케이스부(220c)에 형성된 홀의 직경은 제2자기유닛(200b)의 케이스부(220c)의 직경보다 크다(같은 경우 불포함).In order for the magnetorheological fluid 250 to be provided in the plurality of magnetic units 200, there should be a little space between the case portions 220 of the respective magnetic units 200. That is, the diameter of the hole formed in the case portion 220b of the second magnetic unit 200b is larger than the diameter of the case portion 220b of the first magnetic unit 200a (not included in the same case), and the third magnetic unit 200c. The diameter of the hole formed in the case portion 220c of the c) is larger than the diameter of the case portion 220c of the second magnetic unit 200b (not included in the same case).

복수개의 자기유닛(200)중, 직경이 가장 작은 제1자기유닛(200a)의 내부에는 중심이동부(202)가 더 포함될 수 있다. 즉, 제1자기유닛(200a)이 도 1 및 도 2와 같이 원통형인 경우 중심이동부(202)도 원통형이고, 제1자기유닛(200a)이 육면체 등의 다각형이라면 중심이동부(202)도 다각형의 형상이다. 중심이동부(202)와 제1자기유닛(200a) 사이에도 자기유변유체(250)가 구비된다. 중심이동부(202)는 케이스부(220)와 동일한 재질로 제작할 수 있다.The center moving part 202 may be further included in the first magnetic unit 200a having the smallest diameter among the plurality of magnetic units 200. That is, when the first magnetic unit 200a is cylindrical as shown in FIGS. 1 and 2, the center moving unit 202 is also cylindrical, and the center moving unit 202 is also formed when the first magnetic unit 200a is a polygon such as a cube. The shape of the polygon. A magnetorheological fluid 250 is also provided between the center moving part 202 and the first magnetic unit 200a. The center moving part 202 may be made of the same material as the case part 220.

동심원을 이루도록 구비된 복수개의 자기유닛(200)의 상부 및 하부에는 탄성막(100, 400)이 더 형성됨이 좋다. 자기유닛(200) 사이에 구비된 자기유변유체(250)의 유탈을 방지하고, 독립적으로 상하이동가능한 각각의 자기유닛(200)을 하나로 체결하는 역할을 한다. 탄성막(100, 400)은 상부 또는 하부로 이동하는 자기유닛(200)의 이동을 충분히 허용하고, 본래의 위치로 복원될 수 있는 탄성(또는 복원력)을 갖는 얇은 막으로 구성함이 좋다. Elastic films 100 and 400 may be further formed on upper and lower portions of the plurality of magnetic units 200 provided to form concentric circles. It prevents the leakage of the magnetorheological fluid 250 provided between the magnetic unit 200, and serves to fasten each magnetic unit 200 capable of moving independently. The elastic membranes 100 and 400 may be made of a thin film having sufficient elasticity (or restoring force) that allows sufficient movement of the magnetic unit 200 moving upward or downward, and may be restored to its original position.

도 3는 본 발명에 따른 강성제공모듈의 측단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 자기유변유체(250)와 복수개의 자기유닛(200)은 상부와 하부가 개방된 하우징(300)에 수납될 수 있다. 하우징(300)은 복수개의 자기유닛(200)을 하나의 모듈로 집합시키는 역할을 한다.3 is a side cross-sectional view of the rigidity providing module according to the present invention. As shown in FIG. 3, the magnetorheological fluid 250 and the plurality of magnetic units 200 may be accommodated in the housing 300 having the upper and lower portions thereof open. The housing 300 serves to aggregate the plurality of magnetic units 200 into one module.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 수용영역(520)이 구비된 하부지지판(500)이 하우징(300)의 하부에 구비될 수 있다. 수용영역(520)은 각각 개별적으로 상하이동하는 자기유닛(200)을 수용할 수 있는 공간으로, 수용영역(520)의 높이는 자기유닛(200)의 하부이동을 수용할 수 있을 정도이면 충분하다. 수용영역(520)은 도 3에 도시된 바와 같이 개방된 형상으로 구성할 수 있다. 또 다른 실시예로 수용영역은 자기유닛(200)의 하부이동을 수용할 수는 있으면서 바닥면(미도시)이 형성된 닫힌 공간으로 구성될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the lower support plate 500 provided with the receiving area 520 may be provided under the housing 300. The accommodating area 520 is a space capable of accommodating each of the magnetic units 200 moving in and out of each, and the height of the accommodating area 520 is sufficient to accommodate the movement of the lower part of the magnetic unit 200. The receiving area 520 may be configured to have an open shape as shown in FIG. 3. In another embodiment, the receiving area may be configured as a closed space in which a bottom surface (not shown) is formed while accommodating the lower movement of the magnetic unit 200.

제어수단(미도시)은 복수개의 자기유닛(200)과 연결되어, 각각의 자기유닛(200)에 포함된 자기장발생부(210)를 제어한다. 각각의 자기장발생부(210)에서 발생되는 자기장은 그 방향과 세기가 모두 독립적이다. 제어수단의 자기장발생부(210) 제어는 강성정보에 기초하며, 강성정보는 제어수단에 미리 저장되어 있거나 외부의 저장소자로부터 입력받을 수 있다. 강성정보는 각각의 자기유닛(200)의 하부로의 이동정도, 복수개의 자기유닛(200)의 이동에 따른 강성제공모듈(10) 상부 의 높낮이 등을 결정한다.The control means (not shown) is connected to the plurality of magnetic units 200 to control the magnetic field generator 210 included in each magnetic unit 200. The magnetic field generated in each magnetic field generator 210 is independent of both directions and intensities. The control of the magnetic field generating unit 210 of the control means is based on the stiffness information, the stiffness information may be stored in the control means in advance or may be input from an external reservoir. The stiffness information determines the degree of movement to the bottom of each magnetic unit 200, the height of the upper portion of the stiffness providing module 10 according to the movement of the plurality of magnetic units 200.

<강성제공방법><How to provide rigidity>

도 4는 본 발명에 따른 강성제공모듈을 이용하여 강성을 구현하는 방법에 따른 흐름도이고, 도 5a 및 도 5b는 강성제공모듈의 측단면도로서, 외부에서 손가락(1)으로 누른 경우 강성제공모듈(10)의 변화되는 모습을 도시한 것이다. 도 5a 및 도 5b에서 화살표는 각각의 자기유닛(200) 사이의 전단력의 방향을 상대적으로 나타낸 것이다.4 is a flowchart illustrating a method of implementing rigidity using the rigidity providing module according to the present invention, and FIGS. 5A and 5B are side cross-sectional views of the rigidity providing module. Figure 10 shows the changing appearance. 5A and 5B, the arrows indicate the direction of the shear force between the respective magnetic units 200.

제어수단은 강성정보에 기초하여 복수개의 자기유닛(200)으로 인가되는 전기를 제어한다(S10). 강성정보는 앞서 언급한 바와 같이, 제어수단에 미리 저장되어 있거나 외부의 저장소자로부터 제어수단이 입력받는다. 복수개의 자기유닛(200) 각각으로 인가되는 전기는 서로 독립적이다.The control means controls the electricity applied to the plurality of magnetic units 200 based on the rigidity information (S10). As mentioned above, the rigidity information is stored in the control means in advance or the control means is input from an external reservoir. Electricity applied to each of the plurality of magnetic units 200 is independent of each other.

전기가 각각의 자기유닛(200)으로 인가되면 다양한 방향으로 자기장이 발생된다(S20). 자기장이 발생됨에 따라 자기유닛(200) 사이에 구비되는 자기유변유체(250)의 점성이 증가하게 되며, 자기유변유체(250)의 점성은 자기장의 세기에 따라 제각각이다. When electricity is applied to each magnetic unit 200, a magnetic field is generated in various directions (S20). As the magnetic field is generated, the viscosity of the magnetorheological fluid 250 provided between the magnetic units 200 increases, and the viscosity of the magnetorheological fluid 250 varies depending on the strength of the magnetic field.

점성이 증가한 자기유변유체(250)를 포함하는 강성제공모듈(10)을 도 5b에 도시된 바와 같이 손가락(1)을 사용하여 누르면 자기유닛 사이에 전단력이 발생한다(S30). 손가락(1)으로 강성제공모듈(10)을 누름에 따라 자기유닛(200)의 면 사이에서는 전단력이 발생하면서 도 5b에 도시된 바와 같이 하부지지판(500)의 수용영 역(520)으로 이동하게 된다(S40). 자기유닛(200)의 하부로의 이동변위는 자기유닛(200)사이의 전단력의 세기에 의존한다. 따라서 자기장의 세기를 결정하는 전기제어 정도에 따라 자기유닛(200)의 하부이동변위가 달라진다. 사용자는 하부로 이동하는 자기유닛(200)의 이동정도와 손가락(1)이 가하는 힘에 반하는 반력 등에 의한 강성을 손가락(1)을 통해 인지하게 된다. When the stiffness providing module 10 including the magnetorheological fluid 250 having increased viscosity is pressed using the finger 1 as shown in FIG. 5B, a shear force is generated between the magnetic units (S30). As the stiffness providing module 10 is pressed by the finger 1, the shear force is generated between the surfaces of the magnetic unit 200, and moves to the receiving area 520 of the lower support plate 500 as shown in FIG. 5B. It becomes (S40). The displacement of the magnetic unit 200 downwards depends on the strength of the shear force between the magnetic units 200. Accordingly, the displacement of the lower portion of the magnetic unit 200 varies according to the degree of electric control that determines the strength of the magnetic field. The user perceives through the finger 1 the rigidity of the magnetic unit 200 moving downward and the reaction force against the force applied by the finger 1.

일예로, 각각의 자기유닛(200)의 이동방향을 서로 반대가 되도록 자기장을 발생키면 보다 센 강성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1자기유닛(200a)이 상부방향, 제2자기유닛(200b)가 하부방향, 제3자기유닛(200c)이 상부방향으로의 상대적인 전단력은 손가락(1)의 눌림에 대한 저항을 유발하여 사용자는 이로써 강성을 느끼게 된다. 자기유변유체(250)는 자기장의 방향을 따라 쇠사슬 형태로 결합하게 된다. 제1자기유닛(200a)과 제2자기유닛(200b) 사이에 구비되는 자기유변유체(250)는 상부방향으로 결합되고, 제2자기유닛(200b)과 제3자기유닛(200c) 사이에 구비되는 자기유변유체(250)는 하부방향으로 결합되도록 자기장을 발생시킬 수 있다. 그리하면, 사용자가 손가락(1)을 사용하여 강성제공모듈(10)을 누르더라도 일예로, 제2자기유닛(200b)은 하부로 이동하지 않고 제 위치를 유지하려는 경향이 강하므로 사용자는 센 강성을 인지할 수 있게 된다.For example, if the magnetic field is generated so that the moving directions of the respective magnetic units 200 are opposite to each other, more stiffness can be provided. For example, the relative shearing force of the first magnetic unit 200a in the upward direction, the second magnetic unit 200b in the downward direction, and the third magnetic unit 200c in the upward direction is a resistance to the pressing of the finger 1. This causes the user to feel the stiffness. Magnetorheological fluid 250 is coupled in the form of a chain along the direction of the magnetic field. The magnetorheological fluid 250 provided between the first magnetic unit 200a and the second magnetic unit 200b is coupled upwardly and is provided between the second magnetic unit 200b and the third magnetic unit 200c. The magnetorheological fluid 250 may generate a magnetic field to be coupled in a downward direction. Then, even if the user presses the rigidity providing module 10 using the finger 1, for example, the second magnetic unit 200b has a strong tendency to maintain its position without moving downward, so that the user has a strong rigidity. Can be recognized.

자기유닛(200)에 인가되던 전기 공급이 중단되면, 자기유닛(200)은 본래의 상태로 위치가 복윈되어야 한다. 즉, 하부로 이동하였던 자기유닛(200)이 상부로 이동해야 한다. 자기유닛(200)의 복원은 자기유닛(200)의 상부와 하부에 구비된 탄성막(100, 400)의 복원력에 기초할 수 있다(S50).If the electricity supply applied to the magnetic unit 200 is stopped, the magnetic unit 200 should return to its original position. That is, the magnetic unit 200 that has moved to the bottom should move to the top. Restoration of the magnetic unit 200 may be based on the restoring force of the elastic membranes 100 and 400 provided on the upper and lower portions of the magnetic unit 200 (S50).

<< 햅틱Haptic 제공장치> Providing device>

본 발명에 따른 햅틱 제공장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈(10) 및 복수의 강성제공 모듈(10)의 상부에 구비된 유연한 터치패널(1000) 또는 유연한 디스플레이(1100)로 이루어진다.As shown in FIG. 6, the haptic providing apparatus according to the present invention includes a flexible touch panel 1000 provided on the stiffness providing module 10 and a plurality of stiffness providing modules 10 using a plurality of magnetorheological fluids. It consists of a flexible display 1100.

일예로써, 복수개 구비되어 노트북(2)에 사용되거나 도 7에 도시된 바와 같이 휴대폰(4) 등의 모바일 기기에 사용되어 다양한 강성을 제공할 수 있다. 유연한 디스플레이(1100)로는 전자잉크, OLED 등을 사용할 수 있다.For example, a plurality may be provided for the notebook 2 or used for a mobile device such as the mobile phone 4 as illustrated in FIG. 7 to provide various rigidities. As the flexible display 1100, an electronic ink, an OLED, or the like may be used.

비록 본 발명이 상기에서 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정이나 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변형이나 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various other modifications or variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Are all within the scope of the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈의 사시도,1 is a perspective view of a rigidity providing module using a magnetorheological fluid according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈의 분해 사시도,2 is an exploded perspective view of a rigidity providing module using a magnetorheological fluid according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 측단면도,3 is a side cross-sectional view of FIG. 2 in accordance with the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 자기유변유체를 이용한 강성제공방법에 따른 흐름도,4 is a flow chart according to the method for providing rigidity using the magnetorheological fluid according to the present invention;

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 강성제공모듈을 손가락으로 누르기 전후의 상태도,5a and 5b is a state diagram before and after pressing the rigidity providing module according to the present invention with a finger,

도 6은 본 발명에 따른 강성제공모듈이 노트북에 사용된 경우의 상태도,6 is a state diagram when the rigidity providing module according to the present invention is used in a notebook,

도 7은 본 발명에 따른 강성제공모듈이 휴대폰에 사용된 경우의 상태도이다.7 is a state diagram when the rigidity providing module according to the present invention is used in a mobile phone.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 손가락1: finger

2: 노트북2: notebook

4: 휴대폰4: mobile phone

10: 강성제공모듈10: rigidity providing module

100, 400: 탄성막100, 400: elastic membrane

200, 200a, 200b, …, 200n: 자기유닛200, 200a, 200b,... , 200n: magnetic unit

202: 중심이동부202: moving center

210, 210a, 210b, …, 210n: 자기장발생부210, 210a, 210b,... , 210n: magnetic field generating part

220, 220a, 220b, …, 220n: 케이스부220, 220a, 220b,... 220n: case part

222, 222a, 222b, …, 222n: 상부판222, 222a, 222b,... , 222n: top plate

250: 자기유변유체250: magnetorheological fluid

300: 하우징300: housing

500: 하부지지판500: lower support plate

520: 수용영역520: receiving area

1000: 유연한 터치패널1000: flexible touch panel

1100: 유연한 디스플레이1100: flexible display

Claims (13)

중심에 홀이 형성된 케이스부;와 상기 케이스부의 내부에 포함되어 자기유변유체로 자기장을 발생시키는 자기장발생부;를 포함하는 자기유닛이 n(n: 2이상의 자연수)개 구비되고,A magnetic unit including a case portion having a hole formed in the center; and a magnetic field generating portion included in the case portion to generate a magnetic field with a magnetorheological fluid, and provided with n (n: natural numbers of 2 or more), 상기 n개의 자기유닛들은 직경이 서로 달라 n-1번째 자기유닛의 직경은 n번째 자기유닛의 홀보다 작아서 상기 n-1번째 자기유닛은 상기 n번째 자기유닛의 홀에 수납되며,Since the n magnetic units have different diameters, the diameter of the n-1 th magnetic unit is smaller than that of the n th magnetic unit, so that the n-1 th magnetic unit is accommodated in the hole of the n th magnetic unit. 상기 자기유닛 사이에는 상기 자기유변유체가 구비됨으로써,The magnetorheological fluid is provided between the magnetic units, 상기 자기장에 따른 상기 자기유닛 사이의 전단력 변화에 기초하여 강성을 제공하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.Stiffness providing module using a magnetorheological fluid, characterized in that to provide rigidity based on the change in shear force between the magnetic unit according to the magnetic field. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이스부는 강자성체인 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.The case part rigidity providing module using a magnetorheological fluid, characterized in that the ferromagnetic material. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 3 was abandoned when the setup registration fee was paid. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 n개의 자기유닛 각각에서 발생되는 자기장은 서로 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.The magnetic field generated by each of the n magnetic units are controlled independently of each other, the rigidity providing module using a magnetorheological fluid. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 4 was abandoned when the registration fee was paid. 상기 자기장발생부는 권취된 코일인 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.The magnetic field generator is a stiffness providing module using a magnetorheological fluid, characterized in that the coil wound. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 강성제공모듈은 상부 및 하부가 개방된 하우징에 수납되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.The rigidity providing module is a rigidity providing module using a magnetorheological fluid, characterized in that the upper and lower housings are accommodated in an open housing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직경이 가장 작은 자기유닛의 중심에는 원통형의 중심이동부가 더 구비되고, 상기 중심이동부와 상기 직경이 가장 작은 자기유닛 사이에는 자기유변유체가 구비되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.Stiffness using a magnetorheological fluid, characterized in that the center of the magnetic unit having the smallest diameter is further provided with a cylindrical center moving portion, a magnetorheological fluid is provided between the center moving portion and the magnetic unit having the smallest diameter Provision module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자기유닛들은 탄성막에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.The magnetic unit is rigidity providing module using a magnetorheological fluid, characterized in that connected by the elastic membrane. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 자기유닛의 하부이동을 수용할 수 있는 수용영역이 구비된 하부지지판;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈.And a lower support plate provided with a receiving area for accommodating the lower movement of the magnetic unit. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈을 구비한 햅틱 제공장치에 있어서,In the haptic providing apparatus having a rigidity providing module using a magnetorheological fluid according to any one of claims 1 to 7, 상기 자기유변유체를 이용한 강성제공모듈; 및A rigidity providing module using the magnetorheological fluid; And 상기 강성제공 모듈의 상부에 구비된 유연한 터치패널 또는 유연한 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 제공장치.Haptic providing apparatus comprising a; a flexible touch panel or a flexible display provided on the top of the rigidity providing module. 동심원을 이루도록 배열된 복수개의 자기유닛;과 상기 자기유닛 사이에 구비되는 자기유변유체;를 포함하고, 상기 자기유닛은 상기 자기유변유체로 자기장을 인가하는 강성제공모듈을 이용한 강성제공방법으로서,And a plurality of magnetic units arranged to form concentric circles; and a magnetorheological fluid provided between the magnetic units, wherein the magnetic unit is a rigidity providing method using a rigidity providing module for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid. 제어수단이 상기 복수개의 자기유닛으로 인가되는 전기를 제어하는 단계;Controlling electricity applied to the plurality of magnetic units by a control means; 상기 전기에 의하여 각각의 자기유닛에서 자기장이 발생하는 단계;Generating a magnetic field in each magnetic unit by the electricity; 상기 자기유변유체의 점성변화에 기초하여 상기 자기유닛 사이의 전단력이 변화하는 단계; 및Changing a shear force between the magnetic units based on a change in viscosity of the magnetorheological fluid; And 상기 전단력의 변화에 기초하여 상기 강성제공모듈의 상부눌림에 대한 상기 자기유닛의 하부이동에 따라 강성이 제공되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공방법.And providing rigidity according to the lower movement of the magnetic unit with respect to the upper pressing of the rigidity providing module based on the change of the shearing force. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 제어수단은 상기 제어수단에 미리 저장된 강성정보 또는 외부 소자로부 터 인가되는 강성정보에 기초하여 상기 전기를 제어하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공방법.And the control means controls the electricity based on stiffness information previously stored in the control means or stiffness information applied from an external element. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 12 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 자기유닛들의 하부이동의 변위는 서로 독립적인 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공방법.The displacement of the lower movement of the magnetic units are independent of each other, the method of providing rigidity using a magnetorheological fluid. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 13 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 자기유닛들의 상부면과 하부면중 적어도 일면에 구비되는 탄성막의 복원력에 의하여 상기 강성제공모듈이 복원되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체를 이용한 강성제공방법.Restoring the rigidity providing module by the restoring force of the elastic membrane provided on at least one surface of the upper and lower surfaces of the magnetic units; providing a rigidity using a magnetorheological fluid.
KR1020090007021A 2009-01-29 2009-01-29 Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith KR101097803B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090007021A KR101097803B1 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090007021A KR101097803B1 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100087943A KR20100087943A (en) 2010-08-06
KR101097803B1 true KR101097803B1 (en) 2011-12-23

Family

ID=42754288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090007021A KR101097803B1 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101097803B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10109162B2 (en) * 2016-09-01 2018-10-23 Immersion Corporation Haptic effect enabled system using fluid

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1185433A (en) 1997-09-08 1999-03-30 Atr Chinou Eizo Tsushin Kenkyusho:Kk Touch sense presenting device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1185433A (en) 1997-09-08 1999-03-30 Atr Chinou Eizo Tsushin Kenkyusho:Kk Touch sense presenting device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100087943A (en) 2010-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120112894A1 (en) Haptic feedback generator, portable device, haptic feedback providing method using the same and recording medium thereof
KR101153447B1 (en) Stiffness Generation Apparatus Using Magnetorheological Fluid on Reaction upon External Force and Apparatus Providing Passive Haptic Feedback Using the Same
Yang et al. Development of a miniature tunable stiffness display using MR fluids for haptic application
EP1835380B1 (en) Device and method for transmitting shape information of image through tactile sensation using rheological fluid
US8773247B2 (en) Haptic feedback device using standing waves
CN106796445B (en) Tactile sensation providing device
Benali-Khoudja et al. VITAL: An electromagnetic integrated tactile display
KR100981277B1 (en) Providing method of passive haptic feedback and the apparatus thereof
KR100951836B1 (en) Haptic module using electrorheological fluid, control method thereof and haptic device therewith
KR101060968B1 (en) Haptic feedback providing device and haptic feedback providing method using the same
KR101516604B1 (en) Integrated haptic feedback simulation device using a kinesthetic module including magnetorheological fluid and a thin-film type tactile module
KR20120055693A (en) Haptic feedback using composite piezoelectric actuator
KR100968904B1 (en) Haptic feedback providing device and control method thereof
Sahoo et al. Tangible drops: a visio-tactile display using actuated liquid-metal droplets
EP3206107B1 (en) Tactile information providing device
KR101627155B1 (en) Haptic button having a haptic actuator structure
JP6574968B2 (en) Magnetic deformation member
KR101097803B1 (en) Stiffness providing module using magneto-rheological fluid, haptic providing device therewith and stiffness providing method therewith
KR101948079B1 (en) Tactile transmission device and User interface system having the same
KR20100084876A (en) Haptic feedback providing device and method therewith
Son et al. A flexible multimodal tactile display array for virtual shape and texture
KR100951835B1 (en) Haptic device with Passive haptic driving device using rheological fluid and haptic providing method using thereof
Kim et al. A new modular pin-array tactile device
Baurley Interaction design in smart textiles clothing and applications
KR20200131130A (en) Kinesthetic actuator using wavy-shaped mre and electro-permanent magnet

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141127

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee