KR102360210B1 - 자세 센싱 글러브 - Google Patents

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KR102360210B1
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Abstract

베이스 원사로 이루어진 고리(loop)에 다른 베이스 원사가 새로운 고리를 형성하면서 인터락킹된(interlocked) 편물층으로 이루어지며, 관절 부위에 걸쳐서 착용되는 글러브 바디, 및 상기 관절 부위의 전단과 후단을 덮도록 형성되며, 상기 글러브 바디 편물층의 적어도 일 영역에 니팅(knitting)되되, 전도성을 가지는 전도성 원사를 포함하되, 상기 전도성 원사의 전기적 특성은, 상기 관절 부위의 굽힘 또는 펼침의 자세에 따라 가변되는, 자세 센싱 글러브가 제공된다.

Description

자세 센싱 글러브{Movement sensing gloves}
본 발명은 자세 센싱 글러브에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는, 관절 부위의 굽힘 또는 펼침의 자세에 따라 가변되는 전기적 특성을 감지하는 자세 센싱 글러브에 관련된 것이다.
종래의 산업용 로봇의 경우 인간을 대체하여 단순 작업을 반복 수행하는데 이용되고 있다. 최근에는 로봇이 인간의 손 동작과 같이 섬세한 작업을 수행하도록 로봇의 손 자세에 대한 연구가 진행되고 있다.
예를 들어, 종래에는 전도성 소재를 로봇의 손에 직접 부착하거나, 로봇이 착용할 수 있는 장갑에 전도성 소재를 별도로 부착하여 로봇에 장착함으로써, 로봇의 손 자세를 연구하는 방법이 진행되고 있다.
하지만, 전도성 소재를 로봇의 손에 직접 부착하거나, 장갑에 전도성 소재를 별도로 부착하는 경우, 부피가 커지고 섬세한 움직임을 인식하는데 한계가 있다.
이에, 미세한 움직임까지도 감지하고, 나아가 자세 변화에 대한 정확한 정보를 제공하는 장치가 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 관절 부위의 굽힙 또는 펼침의 자세에 따른 미세한 움직임까지도 감지하는 자세 센싱 글러브를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 현재 자세가 굽힙 동작으로 생성된 것인지 또는 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공하는 자세 센싱 글러브를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 자세 센싱 글러브를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자세 센싱 글러브는, 베이스 원사로 이루어진 고리(loop)에 다른 베이스 원사가 새로운 고리를 형성하면서 인터락킹된(interlocked) 편물층으로 이루어지며, 관절 부위에 걸쳐서 착용되는 글러브 바디, 및 상기 관절 부위의 전단과 후단을 덮도록 형성되며, 상기 글러브 바디 편물층의 적어도 일 영역에 니팅(knitting)되되, 전도성을 가지는 전도성 원사를 포함하되, 상기 전도성 원사의 전기적 특성은, 상기 관절 부위의 굽힘 또는 펼침의 자세에 따라 가변될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 원사의 전기적 특성을 감지하는 센서부와, 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 센서부로부터 감지된 전기적 특성에 따라 상기 글러브 바디의 자세에 대한 정보를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 글러브 바디의 자세 별, 전기적 특성을 매칭하는 데이터베이스를 더 관리하며, 상기 제어부는, 상기 데이터베이스를 통해, 상기 센서부로부터 감지된 전기적 특성에 대응하는 상기 글러브 바디의 자세를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 전기적 특성의 변화 방향에 따라, 상기 글러브 바디의 현재 자세가 굽힙 동작으로 생성된 것인지 또는 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 글러브 바디가 손 모양에 착용되는 경우, 상기 전도성 원사는 상기 글러브 바디의 손가락 영역 및 손목 영역에 니팅될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사는, 상기 손가락 영역의 관절 부위의 전단에서 상기 관절 부위를 지나쳐서 상기 관절 부위의 후단까지 덮도록 "ㄹ" 패턴을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사는, 상기 글러브 바디의 베이스 원사가 형성하는 고리와 연속적으로 인터락킹을 이루며, 상기 손목 영역에 니팅되는 전도성 원사는, 상기 글러브 바디의 베이스 원사가 형성하는 고리와 불 연속적으로 인터락킹을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 원사의 신축성은 상기 베이스 원사의 신축성보다 클 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 베이스 원사로 이루어진 고리(loop)에 다른 베이스 원사가 새로운 고리를 형성하면서 인터락킹된(interlocked) 편물층으로 이루어지며, 관절 부위에 걸쳐서 착용되는 글러브 바디, 및 상기 관절 부위의 전단과 후단을 덮도록 형성되며, 상기 글러브 바디 편물층의 적어도 일 영역에 니팅(knitting)되되, 전도성을 가지는 전도성 원사를 포함하되, 상기 전도성 원사의 전기적 특성은, 상기 관절 부위의 굽힘 또는 펼침의 자세에 따라 가변되는, 자세 센싱 글러브가 제공될 수 있다.
이에 따라, 관절 부위의 굽힙 또는 펼침의 자세에 따른 미세한 움직임까지도 용이하게 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 실시 예에 따르면, 상기 전도성 원사의 전기적 특성을 감지하는 센서부와, 데이터베이스를 통해 상기 센서부로부터 감지된 전기적 특성에 대응하는 상기 글러브 바디의 자세를 제공하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 글러브 바디의 현재 자세가 굽힙 동작으로 생성된 것인지 또는 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 센싱 글러브를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 글러브 바디를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 손목 영역에 니팅되는 전도성 원사를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 센싱 글러브를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 글러브 바디를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사를 설명하기 위한 도면이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 손목 영역에 니팅되는 전도성 원사를 설명하기 위한 도면이고, 도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자세 센싱 글러브(1000)는, 글러브 바디(100), 전도성 원사, 센서부(300), 및 제어부(400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 글러브 바디(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 원사(100Y)로 이루어진 고리(100R)에 다른 베이스 원사(100Y)가 새로운 고리(100R)를 형성하면서 인터락킹된(interlocked) 편물층(100L)으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 글러브 바디(100)는 우수한 신축성을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 글러브 바디(100)는, 신축성이 큰 베이스 원사(100Y)로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 글러브 바디(100)는 신축성이 큰 베이스 원사(100Y)로 이루어진 고리(100R)에 신축성이 큰 다른 베이스 원사(100Y)가 새로운 고리(100R)를 형성하면서 인터락킹된 신축성이 큰 편물층(100L)으로 이루어질 수도 있다. 이에 따라, 상기 글러브 바디(100)는 우수한 신축성을 가질 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 글러브 바디(100)는 관절 부위에 걸쳐서 착용되도록 마련될 수 있다. 여기에서, 상기 관절 부위라함은, 예를 들어, 상기 글러브 바디(100)가 손 모양에 착용되는 경우, 로봇, 사람, 또는 동물의 손가락 관절 및 손목 관절을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
한편, 상기 글러브 바디(100) 편물층(100L)의 적어도 일 영역에는 상기 전도성 원사가 니팅(knitting)될 수 있다. 여기에서, 상기 전도성 원사라 함은 전기 전도성을 가지며 전기 저항에 따라 가변되는 전기적 신호를 생성하는 실(yarn)을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 원사는, 상기 글러브 바디(100) 편물층(100L)의 적어도 일 영역에 니팅되되, 상기 관절 부위의 전단과 후단을 덮도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 전도성 원사의 전기적 특성은, 상기 관절 부위의 굽힘 또는 펼침의 자세에 따라 가변될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전도성 원사는, 상기 글러브 바디(100)가 손 모양에 착용되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 글러브 바디(100)의 손가락 영역(210) 및 손목 영역에 니팅(230)될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 원사는 상기 베이스 원사(100Y)보다 신축성이 클 수 있다. 이에 따라, 상기 전도성 원사는 상기 관절 부위의 굽힙 또는 펼침의 자세에 따른 미세한 움직임까지도 전기적 신호로 생성할 수 있다.
한편, 상기 센서부(300)는, 상기 전도성 원사의 전기적 신호를 감지할 수 있다.
상기 센서부(300)에서 상기 전도성 원사의 전기적 신호를 감지하면, 상기 제어부는(400) 상기 센서부(300)로부터 감지된 전기적 신호에 따른 상기 글러브 바디(100)의 자세에 대한 정보를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 상기 전도성 원사(210Y)가 상기 글러브 바디(100)의 손가락 영역에 니팅(210)되는 것으로 상정하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 전도성 원사(210Y)가 상기 글러브 바디(100)의 손가락 영역에 니팅(210)될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 손가락 영역의 전도성 원사(210Y)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 글러브 바디의 편물층(100L)에 플래인(plain) 방식으로 니팅될 수 있다.
즉, 상기 손가락 영역의 전도성 원사(210Y)는, 상기 글러브 바디의 편물층(100L)의 일 면과 타 면을 번갈아가면서, 상기 글러브 바디의 베이스 원사(100Y)가 형성하는 고리(100R)와 연속적으로 인터락킹을 이루며 전도성 원사 고리(210R)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 글러브 바디(100)의 손가락 영역에 니팅(210)된 전도성 원사(210Y)는 상기 전도성 원사 고리(210R)의 양 측 방향으로 높은 신축성을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 'ㄹ' 패턴으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 손가락 영역의 관절 부위의 전단에서 상기 관절 부위를 지나쳐서 상기 관절 부위의 후단까지 덮도록 "ㄹ" 패턴으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되는 경우, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 미세한 손가락의 자세 변화까지도 정확하게 전기적 신호로 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)가 상기 'ㄹ' 패턴으로 형성되면, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되고 손가락이 구부러지는 경우 'ㄹ' 패턴 중 세로획인 'ㅣ' 패턴이 늘어날 수 있다. 한편, 상기 구부러졌던 손가락이 펴지는 경우 상기 늘어났던 'ㅣ' 패턴이 줄어들 수 있다.
이에 따라, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 상기 늘어나거나 줄어든 'ㅣ'패턴에 대응하는 전기적 신호를 생성할 수 있고, 이에 따라, 상기 센서부(300)에서는 상기 늘어나거나 줄어든 'ㅣ'패턴에 대응하는 전기적 신호를 감지할 수 있다.
상기 센서부(300)에서, 상기 늘어나거나 줄어든 'ㅣ'패턴에 대응하는 전기적 신호를 감지하면, 상기 제어부(400)는 상기 늘어나거나 줄어든 'ㅣ'패턴에 대응하는 전기적 신호에 따라 상기 글러브 바디(100)의 자1세에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라, 미세한 손가락의 자세 변화까지도 추정할 수 있다.
상기 제어부(400)가 상기 글러브 바디(100)의 자세에 대한 정보를 제공하는 방법에 대해서는, 보다 상세히 후술하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시 예와는 달리, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사가 'ㅡ' 패턴으로 형성되는 경우, 상기 'ㅡ' 패턴은, 손가락이 구부러지거나 펴짐에 따라 늘어나거나 줄어드는 정도가 상기 'ㄹ' 패턴 중 세로획인 'ㅣ' 패턴이 늘어나거나 줄어드는 정도보다 작을 수 있다.
따라서, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사가 'ㅡ' 패턴으로 형성되는 경우, 상기 'ㅡ' 패턴의 늘어나거나 줄어드는 정도가 작은 것에 의해 전기 신호가 미약하게 생성되거나, 전기 신호가 생성되지 않을 수 있고, 이에 따라 미세한 손가락의 자세 변화를 추정하기 어려울 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 글러브 바디(100)의 손바닥 면(210p)과, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 글러브 바디(100)의 손등 면(210b)에서 손가락 마디에 대응되는 영역에 모두 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 장착되는 경우, 상기 손바닥 면(210p) 및 상기 손등 면(210b)을 통해, 손가락이 접히는 자세뿐 아니라 손가락이 접힌 상태에서 펴지는 자세까지 다양한 손가락 자세에 따라 변형되는 전기적 신호를 제공 상기 센서부(300)에 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 손가락의 움직임을 상기 손바닥 면(210p) 및 상기 손등 면(210b)을 통해 이중으로 감지함으로써, 보다 섬세하고 정확하게 손가락의 자세를 추정할 수 있는 것이다.
여기에서 상기 손바닥 면(210p)이라 함은, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되어 손바닥과 마주하는 글러브 바디(100)의 일 면으로 정의될 수 있고, 상기 손등 면(210b)이라 함은, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되어 손등과 마주하는 글러브 바디(100)의 일 면으로 정의될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)에서 다양한 손가락 자세에 따라 변형된 전기적 신호를 생성하는 경우, 상기 센서부(300)는 상기 변형된 전기적 신호를 감지할 수 있고, 상기 제어부(400)는 상기 센서부(300)로부터 감지된 전기적 신호에 따른 손가락 자세에 대한 정보를 데이터베이스로 저장할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부는(300), 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)에서 현재 손가락의 움직임에 따라 감지한 전기적 신호를 상기 센서부(300)로부터 전달받아, 미리 저장된 상기 데이터베이스와 대조할 수 있고, 상기 현재 손가락의 움직임에 따른 전기적 신호에 대응하는 미리 저장된 데이터베이스를 통해, 손가락의 현재 자세를 제공할 수 있는 것이다.
나아가, 상기 제어부(400)는, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)로부터 감지된 전기적 신호를 전달받아, 상기 전기적 신호에 대응하는 데이터베이스를 통해 손가락의 현재 자세가 굽힙 동작으로 생성된 것인지, 또는 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이와 관련해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.
이하, 도면을 참조하여, 상기 전도성 원사(230Y)가 상기 글러브 바디(100)의 손목 영역에 니팅(230)되는 것으로 상정하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 상기 전도성 원사(230Y)가 상기 글러브 바디(100)의 손목 영역에 니팅(230)될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 손목 영역의 전도성 원사(230Y)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 글러브 바디의 편물층(100L)에 플로팅(floating) 방식으로 니팅될 수 있다.
즉, 상기 손목 영역의 전도성 원사(230Y)는, 상기 글러브 바디의 편물층(100L)의 일 면과 타 면을 번갈아가면서, 상기 글러브 바디의 베이스 원사(100Y)가 형성하는 고리(100R)와 불 연속적으로 인터락킹을 이루며 전도성 원사 고리(230R)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 글러브 바디(100)의 손목 영역에 니팅(230)된 전도성 원사(230Y)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 글러브 바디(100)의 손목 영역에 주름을 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되는 경우, 상기 글러브 바디(100)의 손목 영역(230)이 손목에 밀착될 수 있다. 따라서, 상기 손목 영역의 전도성 원사(230Y)는, 미세한 손목의 자세 변화까지도 전기적 신호로 생성할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 손목 영역의 전도성 원사(230Y)는, 상기 글러브 바디의 편물층(100L)에 플로팅 방식으로 니팅됨으로써, 도 8에 도시된 외면(230os) 및 도 9에 도시된 내면(230is)을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 손목 영역의 전도성 원사(230Y)는, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되는 경우 손목에 밀착되어, 미세한 손목의 자세 변화까지도 전기적 신호로 생성할 수 있는 것이다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 자세 센싱 글러브(1000)는, 손가락의 움직임 또는 손목의 움직임을 감지할 수 있고, 손목보다 상대적으로 움직임이 다양한 손가락의 움직임을 감지하는 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 플래인 방식으로 'ㄹ' 패턴으로 니팅되어, 손가락의 다양한 자세를 감지하는 한편, 손가락보다 상대적으로 움직임이 덜 다양한 손목의 움직임을 감지하는 손목 영역의 전도성 원사(230Y)는, 플로팅 방식으로 니팅되어, 전도성 원사(230Y)를 절약하면서도 손목에 밀착되어 손목의 자세를 감지할 수 있다.
상기 손목 영역의 전도성 원사(230Y)도, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)에서 상술된 바와 같이, 상기 글러브 바디(100)의 손바닥 면(230p, 도 5 참조) 및 손등 면(230b, 도 6 참조)에서 손목에 대응되는 영역에 모두 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상술된 실시 예들에서 상기 전도성 원사가 상기 글러브 바디(100)의 손가락 영역에 니팅(210) 되는 것과 상기 글러브 바디(100)의 손목 영역에 니팅(230)되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이는 손가락 영역과 손목 영역에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전도성 원사는, 손허리 손가락(MCP; metacarpophalangeal joint)과 같이, 손 모양 중에서 관절 부위에 해당하는 영역이면 제한되지 않고 상기 글러브 바디(100)에 니팅될 수 있는 것이다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는 상기 글러브 바디(100)의 자세 별, 전기적 특성을 매칭하는 데이터베이스를 더 관리할 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 상기 글러브 바디(100)의 자세에 따라 변형되는 전기적 신호를 데이터베이스로 저장할 수 있다.
이를 위해, 상기 제어부(400)는 상기 전도성 원사 및 상기 센서부(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(400)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210) 및 상기 센서부(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는 다른 예를 들어, 상기 제어부(400)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210), 손허리 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(220), 상기 손목 영역에 니팅되는 전도성 원사(230), 및 상기 센서부(300)와 전기적으로 연결될 수도 있다.
이하, 상기 제어부(400)에서 상기 글러브 바디(100)의 자세 별, 전기적 특성을 매칭하는 데이터베이스 관리 방법이 설명된다.
예를 들어, 도 12를 참조하면, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되고, 손가락이 자세 MT1을 취할 수 있다. 이에 따라, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 상기 손가락 자세 MT1에 따른 전기적 신호를 생성할 수 있다.
이때, 상기 센서부(300)는, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)에 의해 생성된 손가락 자세 MT1에 따른 전기적 신호를 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는, 상기 손가락 자세 MT1에 따른 전기적 신호를 상기 센서부(300)로부터 전달받아 제1 데이터베이스(410)로 저장할 수 있다.
또는, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되고, 손가락이 상기 자세 MT1에서 자세 MT2로 구부러질 수 있다. 이에 따라, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 상기 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호를 생성할 수 있다.
이때, 상기 센서부(300)는, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)에 의해 생성된 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호를 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는, 상기 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호를 상기 센서부(300)로부터 전달받아 제2 데이터베이스(420)로 저장할 수 있다.
또는, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되고, 손가락이 자세 MT2에서 자세 MT3로 구부러질 수 있다. 이에 따라, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 상기 손가락 자세 MT3에 따른 전기적 신호를 생성할 수 있다.
이때, 상기 센서부(300)는, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)에 의해 생성된 손가락 자세 MT3에 따른 전기적 신호를 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는, 상기 손가락 자세 MT3에 따른 전기적 신호를 상기 센서부(300)로부터 전달받아 제2 데이터베이스(430)로 저장할 수 있다.
상기 제어부(400)는, 미리 저장된 상기 데이터베이스를 통해, 상기 센서부(300)로부터 감지된 전기적 특성에 대응하는 상기 글러브 바디(100)의 자세를 제공할 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 상기 미리 저장된 데이터베이스와 상기 센서부(300)로부터 감지된 현재의 전기적 신호를 대조하여 상기 글러브 바디(100)의 현재 자세를 제공할 수 있는 것이다.
예를 들어, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되고, 현재 손가락이 자세 MT2로 구부러질 수 있다. 이에 따라, 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 상기 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호를 생성할 수 있고, 상기 센서부(300)는 상기 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호를 감지할 수 있다.
이때 상기 제어부(400)는, 상기 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호를 상기 센서부(300)로부터 전달받아 상기 미리 저장된 제1 내지 제3 데이터베이스(410~430)와 대조할 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 손가락 자세 MT2에 따른 전기적 신호가 상기 미리 저장된 제2 데이터베이스(420)와 일치하는 것으로 판단할 수 있다. 이로써, 상기 제어부(400)는, 상기 현재 손가락의 자세가 MT2인 것으로 자세 정보를 제공할 수 있는 것이다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(400)는, 상기 전기적 특성의 변화 방향에 따라, 상기 글러브 바디(100)의 현재 자세가 굽힙 동작으로 생성된 것인지 또는 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부(400)는 상기 글러브 바디(100)의 움직임에 따른 자세 변화에 대한 데이터베이스를 저장할 수 있다.
예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)가, 손가락 영역의 관절 부위(J)의 전단에서 상기 관절 부위(J)를 지나쳐서 상기 관절 부위의 후단까지 덮도록 형성될 수 있다.
상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 손가락(F)의 자세 도 12의 P2에서 P1으로 손가락의 굽힘에 대한 전기적 신호를 생성할 수 있다. 또한, 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사(210)는, 손가락(F)의 자세 도 12의 P3에서 P1으로 손가락의 펼침에 대한 전기적 신호를 생성할 수 있다.
이에 따라, 상기 센서부(300)는 상기 손가락(F)의 굽힘 또는 펼침에 대한 전기적 신호를 감지할 수 있다.
상기 제어부(400)는, 상기 센서부(300)에서 감지된 상기 손가락(F)의 굽힘 또는 펼침에 대한 전기적 신호를 데이터베이스로 저장할 수 있다.
이후, 상기 자세 센싱 글러브(1000)가 손에 착용되고, 손가락(F)이 도 12의 P1의 자세인 경우, 상기 제어부(400)는, 미리 저장된 상기 데이터베이스와 대조하여, 상기 손가락(F)의 자세 P1이 P2로부터 굽힘 동작으로 생성된 것인지, 상기 손가락(F)의 자세 P1이 P3로부터 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
상술된, 본 발명의 실시 예에 따른 자세 센싱 글러브(1000)는, 로봇 손의 작업 수행과 같은 규칙적인 손의 자세 센싱에 응용되어, 로봇 손의 섬세한 동작을 추정하는데 응용될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 글러브 바디
210: 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사
230: 손목 영역에 니팅되는 전도성 원사
300: 센서부
400: 제어부
1000: 자세 센싱 글러브

Claims (8)

  1. 베이스 원사로 이루어진 고리(loop)에 다른 베이스 원사가 새로운 고리를 형성하면서 인터락킹된(interlocked) 편물층으로 이루어지며, 관절 부위에 걸쳐서 착용되는 글러브 바디; 및
    상기 관절 부위의 전단과 후단을 덮도록 형성되며, 상기 글러브 바디 편물층의 적어도 일 영역에 니팅(knitting)되되, 전도성을 가지는 전도성 원사;를 포함하되,
    상기 전도성 원사의 전기적 특성은, 상기 관절 부위의 굽힘 또는 펼침의 자세에 따라 가변되며,
    상기 글러브 바디가 손 모양에 착용되는 경우,
    상기 전도성 원사는 상기 글러브 바디의 손가락 영역 및 손목 영역 간의 상대적인 움직임 차이에 따라 상기 손가락 영역 및 상기 손목 영역에 각기 다른 방식으로 니팅되되,
    상기 손목 영역보다 상대적으로 움직임의 형태가 많은 상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사는, 플래인(plain) 방식으로 니팅되어, 상기 글러브 바디의 베이스 원사가 형성하는 고리와 연속적으로 인터락킹을 이루며,
    상기 손가락 영역보다 상대적으로 움직임의 형태가 적은 상기 손목 영역에 니팅되는 전도성 원사는, 플로팅(floating) 방식으로 니팅되어, 상기 글러브 바디의 베이스 원사가 형성하는 고리와 불 연속적으로 인터락킹을 형성하는, 자세 센싱 글러브.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전도성 원사의 전기적 특성을 감지하는 센서부와,
    제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 센서부로부터 감지된 전기적 특성에 따라 상기 글러브 바디의 자세에 대한 정보를 제공하는, 자세 센싱 글러브.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 글러브 바디의 자세 별, 전기적 특성을 매칭하는 데이터베이스를 더 관리하며,
    상기 제어부는, 상기 데이터베이스를 통해, 상기 센서부로부터 감지된 전기적 특성에 대응하는 상기 글러브 바디의 자세를 제공하는, 자세 센싱 글러브.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전기적 특성의 변화 방향에 따라, 상기 글러브 바디의 현재 자세가 굽힙 동작으로 생성된 것인지 또는 펼침 동작으로 생성된 것인지에 대한 정보를 제공하는, 자세 센싱 글러브.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 손가락 영역에 니팅되는 전도성 원사는,
    상기 손가락 영역의 관절 부위의 전단에서 상기 관절 부위를 지나쳐서 상기 관절 부위의 후단까지 덮도록 "ㄹ" 패턴을 가지는, 자세 센싱 글러브.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 전도성 원사의 신축성은 상기 베이스 원사의 신축성보다 큰, 자세 센싱 글러브.
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