KR20100085621A - 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치 - Google Patents

진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 관한 것으로서, 굴삭기의 구동암(arm)의 말단부의 위치를 제어하기 위한 3자유도 병렬형 햅틱기구; 및 굴삭기의 버켓(bucket)의 각도를 제어하기 위한 1자유도 햅틱기구를 포함하여 구성함으로써, 대상의 충돌이나 부하 및 저항이 걸렸을 경우, 간접의 힘 피드백을 통해 굴삭기의 운전자가 직접 손을 통해 느끼게 되므로 굴삭기에 대한 보다 정확하고 우수한 조종 성능을 발휘할 수 있는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 관한 것이다.
햅틱장치, 굴삭기, 원격조종, 레버장치, 링크장치

Description

진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치{Excavator Control Unit Using 3D.O.F Parallel-type Haptic Device with vibration motor for force feedback}
본 발명은 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴삭기의 구동암에 대한 위치 및 버켓의 각도를 제어하기 위한 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 관한 것이다.
일반적으로, 햅틱장치는 인공 촉감을 출력하는 장치로서, 사용자의 움직임, 위치 등을 입력받는 기능과 함께 주어진 가상 현실 속에서 발생하는 사건(event)에 상응하는 촉감 또는 힘을 사용자에게 출력하는 기능을 수행하는 장치이다.
상기 햅틱장치에 관한 초기 연구는 원격작업이나 장애인을 위한 장치개발을 위해 시작되었다. 즉, 거동이 불편한 장애인의 움직임을 돕기 위해 외부의 미세한 작용을 장애인에게 실시간으로 전달하거나, 원격 수술과 극한 환경에서 기계조작 등에 필요한 장치 개발이 주요한 목적이었다. 그러나, 지금은 인간의 개입이 필요한 각종 로봇 조작 등의 산업분야뿐 아니라 가상현실에서 현실감을 증폭시키는 작용 등 여러 엔터테인먼트 분야에도 응용이 되고 있다.
한편, 상기 햅틱장치는 그 기구적 특성에 따라서 직렬형, 병렬형 및 하이브리드형으로 대별할 수 있다.
상기 직렬형 햅틱장치는 필요한 자유도를 구성하기 위해 링크들이 직렬로 연결된 구조를 말하며, 초기 햅틱장치들이 주로 이 형태로 개발되었다. 또한, 직렬형은 기구학적으로 정기구학(forward kinematics)을 하기가 좋고 동역학적 해석이 용이하다. 그러나 링크들이 직렬로 배치되어 있어 내구성이 약하고, 역학적 관성이 크며, 위치 해석에서 관절 측정 오차들이 누적되는 문제점이 있어서 상대적으로 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.
상기 병렬형 햅틱장치는 여러 개의 링크가 병렬로 연결되어 있는 구조적 특징을 지니며, 이로써 힘이 분산되어 내구성이 강하고 안정된 구조를 가지며, 관절에서 발생하는 오차 누적이 크지 않은 장점이 있다. 또한, 직렬형에서처럼 길게 연결된 구조가 아니므로 물리적 관성도 최소화되는 잇점이 있다. 하지만, 정기구학 해석에서 단일 해(unique solution)가 존재하지 않아 실시간 제어가 어렵고, 특이점(singular point), 즉 로봇의 자유도가 줄어들어 정상 제어가 불가능해지는 지점을 고려해야 하는 기술적 어려움이 있다.
하이브리드형 햅틱장치는 병렬형 햅틱장치의 단점을 보완하기 위해 최근에 연구되고 있는 구조로서, 여러 개의 병렬형 구조를 순서적으로 연결하는 구조를 가 지고 있다. 예를 들어, 6자유도를 구성하기 위해 3자유도 직렬과 3자유도의 병렬로 연결하는 구조가 하이브리드형에 해당한다.
전술한 바와 같이, 상기 햅틱장치는 조작대상 장치에서 감지되는 촉감이나 힘을 반영하여 사용자에게 전달할 수 있는 특성상 사용자로 하여금 정교한 조작을 가능하게 하므로, 위에 언급한 분야 중에서도 특히 질감의 표현이 필요한 그래픽 디자인이나 시뮬레이터, 제어장비 등에 많이 사용되고 있다. 또한, 이러한 힘 반영 특성은 건설 장비, 그 중에서도 특히 사물과의 충돌과 접촉이 빈번한 굴삭기에 있어 유용하게 사용될 수 있다. 상기 굴삭기는 다자유도를 가지는 장비특성상 조작방법이 복잡하고 따라서 그 조종을 위해 사용자의 숙련을 요구하기 때문에 조작방법을 간소화할 수 있다면 작업효율의 큰 향상을 가져올 수 있다.
본 발명에 따른 목적은 조작방법이 간단하여 숙련된 운전자가 아니더라도 비교적 용이하게 굴삭기를 조종할 수 있도록 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치는, 굴삭기의 구동암(arm)의 말단부의 위치를 제어하기 위한 3자유도 병렬형 햅틱기구; 및 굴삭기의 버켓(bucket)의 각도를 제어하기 위한 1자유도 햅틱기구를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 구동암의 말단부 위치제어용의 상기 3자유도 병렬형 햅틱기구는, 구동암의 말단부의 위치를 입력하기 위한 입력부; 상기 입력부의 하측에 위치된 기저부; 및 상기 입력부와 기저부 사이에 연결되어 상기 입력부가 상기 기저부에 대하여 3자유도를 갖는 움직임이 가능하도록 하는 링크부를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 링크부는 3개의 링크장치로 구성되며, 각 링크장치는, 일단이 상기 기저부에 회전가능하게 고정되어 수평축인 제1 회전축에 대하여 회전가능한 제1 링크; 및 일단이 상기 제1 링크의 타단에 회전가능하게 연결되고 타단은 상기 입력부에 회전가능하게 연결되는 제2 링크를 포함한다.
한편, 상기 제2 링크는 상기 제1 링크에 대해서 2자유도를 가지고, 또한 상 기 입력부에 대해서도 2자유도를 가지며 움직일 수 있으며, 바람직하게는, 상기 제2 링크가 상기 일단에서, 상기 제1 링크의 상기 제1 회전축과 평행한 제2a 회전축에 대하여 회전가능한 동시에 상기 제1 회전축과 수직을 이루는 제2b 회전축에 대하여 회전가능하다.
또한, 상기 제2 링크가 상기 타단에서, 상기 제2a 회전축에 평행한 제3a 회전축에 대하여 회전가능한 동시에 상기 제2b 회전축에 평행한 제3b 회전축에 대하여 회전가능한 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 제1 회전축에 회전각 센서가 구비되어 상기 기저부에 대한 상기 제1 링크의 회전각을 측정할 수 있고, 상기 입력부에 힘/토크 센서가 구비되어 암 말단부에서 전달되는 반력으로부터의 저항값에 따라 적절한 힘과 토크력을 산출 가능하며, 상기 제1 회전축에는 제2 모터가 구비되어, 굴삭기 작동시 구동암의 말단부에 걸리는 반력을 반영하여 상기 제1 링크를 구동할 수 있는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 각 링크장치의 제1 링크는 각 링크장치의 제1 회전축이 상호 120도의 각도를 이루도록 상기 기저부에 배치된다.
바람직하게는, 상기 입력부에는 운전자가 손으로 쥘 수 있는 손잡이부가 형성된다.
상기 1자유도 햅틱기구는 양방향 작동형 레버장치인 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 상기 레버장치는 회전축에 제1 모터가 구비되어, 굴삭기 작동시 버켓에 걸리는 반력을 반영하여 레버를 구동할 수 있는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치를 사용함으로써, 종래에 비하여 월등히 간편한 방식으로 굴삭기를 조종할 수 있으며, 이에 따라 운전자의 숙련도가 다소 떨어지더라도 어렵지 않게 굴삭기를 조종할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 의해, 안정성 높은 정교한 조작이 가능해지며, 힘 반영 특성으로 인해 원격조종시에도 사실적인 현장감 재현이 가능하여 보다 정확한 원격조종이 이루어질 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예에 대하여 보다 자세히 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치의 제어방식을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 있어서, 햅틱장치를 나타내는 부분절개사시도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 조종장치의 햅틱 제어방식이 간략하게 도시되어 있다.
운전자가 본 발명에 따른 햅틱장치를 조작하여 굴삭기(10)의 구동암(arm; 13)의 암 말단부(13a)의 위치를 이동시킬 경우, 상기 햅틱장치의 3차원 좌표(xh, yh, zh)가 연산장치(미도시)에 의해 역기구학적 연산이 수행되어 굴삭기(10)의 암 말단부(13a)의 3차원 좌표(xb, yb, zb)로 변환되어 굴삭기(10)로 전달된다. 그러면, 굴삭기(10)에 구비된 유압 실린더 등의 액츄에이터(미도시)가 작동되어 구동암(13)의 암 말단부(13a)를 상기 3차원 좌표(xb, yb, zb)에 해당하는 위치로 이동시키게 된다.
상기 구동암(13)의 작동과 더불어 운전자는 버켓(15)용 양방향 작동형 레버장치(120)를 작동함으로써 버켓(15)을 전후방향으로 회전시킬 수 있으며, 이러한 2가지 동작을 복합적으로 그리고 연속적으로 수행함으로써 필요로 하는 굴삭작업을 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 상기 구동암(13)의 이동과 버켓(15)의 회전동작을 별개로 수행할 수 있도록 구성함으로써, 대개 구동암(13)을 작업위치로 이동한 후 버켓(15)을 움직여 작업하게 되는 굴삭 작업이나 상차/하차 작업을 보다 편리하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 통상적인 굴삭기 조종장치가 2개의 스틱으로 이루어져 있고 2개의 스틱의 조작이 유기적으로 아주 매끄럽게 조화를 이루어야 원활한 작업이 가능하여 조작이 용이하지 않았던 반면에, 본 발명에 따른 굴삭기 조종장치는 굴삭기의 조작을 구동암(13)의 이동과 버켓(15)의 회전이라는 2가지 동작으로 구분함으로써 덜 숙련된 운전자라도 보다 용이하게 굴삭기(10)를 조종할 수 있게 된다.
더욱이, 상기한 역기구학적 및 정기구학적 연산에 의해 본 발명에 따른 햅틱장치와 실제 굴삭기의 움직임의 크기에 대한 맵핑(mapping)이 이루어지므로, 실제와 같은 정교한 조작이 가능하게 된다.
한편, 굴삭기 작업 중에 버켓(15)을 통해 구동암(13)에 전달되는 반력은 정기구학적 연산을 통해 본 발명에 따른 햅틱장치에 전달될 수 있고, 이와 같이 장비에 가해지는 힘이 굴삭기의 조종장치에 반영되어 운전자가 굴삭기 작업위치에서의 상황을 직접 느낄 수 있도록 함으로써 운전자가, 예를 들어 특히 원격조종시에, 보다 정교한 작업을 수행할 수 있도록 도와주게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치는, 고정되어 있는 플레이트 형상의 기저부(200) 위에 3개의 링크장치(310)가 구비되어 있고, 각 링크장치(310)의 암 말단부(13a)는 입력부(100)에 각각 연결되어 있다.
이와 같이 3개의 링크장치(310)를 이용함으로써 햅틱장치의 입력부(100)의 조작이 3자유도로 이루어질 수 있고, 상기 입력부(100)의 조작이 3차원 좌표(xh, yh, zh)로 감지된 후 역기구학적 연산을 통해 암 말단부(13a)의 3차원 좌표(xb, yb, zb)로 변환됨으로써 임의의 원하는 작업을 수행할 수 있게 된다.
상기 링크장치(310)는 그 배치각도를 120도의 등간격으로 배치하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 링크장치(310)는 하측부의 제1 링크(311) 및, 상측부의 제2 링크(312)로 구성된다.
상기 제1 링크(311)는 그 일단(311a)이 상기 기저부(200)에 회전가능하게 설치되며, 그 회전축인 제1 회전축(313)은 기저부(200)에 평행한 수평축인 것이 바람직하다.
상기 링크장치(310)간의 배치각도가 120도인 경우 상기 각 제1 회전축(313) 사이의 각도 마찬가지로 120도로 설정된다.
상기 제2 링크(312)는 그 일단(312a)이 제1 링크(311)의 타단(311b)에 회전가능하게 연결되고, 그 타단(312b)은 각각 상기 입력부(100)에 회전가능하게 연결된다.
제1 링크(311)와 제2 링크(312) 사이, 및 제2 링크(312)와 입력부(100) 사이의 관절부는 각각 상기 제1 회전축(313)에 평행한 제2a 회전축(315) 및 제3a 회전축(325)과 더불어 상기 제1 회전축(313)에 수직인 제2b 회전축(316) 및 제3b 회전축(326)을 함께 구비하고 있다.
즉, 상기 제1 링크(311)와 제2 링크(312) 사이에는 제2a 회전축(315)과 제2b 회전축(316)이 구비되고, 제2 링크(312)와 입력부(100) 사이에는 제3a 회전축(325)과 제3b 회전축(326)이 구비된다.
이로써, 제2 링크(312)는 제1 링크(311) 및 입력부(100)에 대해 각각 2자유도를 가지도록 구성된다.
위와 같이 구성된 상기 제1 링크(311) 및 제2 링크(312)가 각각 기저부(200) 및 입력부(100) 사이에 결합됨으로써 상기 입력부(100)는 기저부(200)에 대해 3자유도를 갖는 움직임이 가능해지게 된다.
따라서, 상기 입력부(100)로써 3차원 좌표(xh, yh, zh)를 만들어낼 수가 있으며, 또한 이를 역기구학적 연산을 통해 암 말단부(13a)의 3차원 좌표(xb, yb, zb)로 변환할 수 있게 된다.
상기 입력부(100)에는 운전자의 편의를 위해 손에 쥐기 편리한 형상의 손잡이부(110)가 구비되는 것이 바람직하다. 운전자는 이 손잡이부(110)를 쥐고서 상하, 좌우 및 전후방향으로 입력부(100)를 조작함으로써, 통상적인 굴삭기 조종장치에서 2개의 스틱에 의해서만 가능했던 암 말단부(13a)의 이동조작을 용이하게 수행할 수 있다.
상기 손잡이부(110) 상단에는 버켓(15) 조작용의 양방향 작동형 레버장치(120)가 구비되어 있는 바, 이러한 레버장치(120)에 의해서, 예를 들어, 운전자가 엄지손가락으로 레버를 하방으로 당기면 버켓(15) 역시 차체 쪽으로 당겨지고, 상방으로 밀면 버켓(15)도 차체에서 멀어지는 방식으로 굴삭기 버켓(15)을 조작할 수 있게 된다.
이때, 상기 레버는 양방향 작동형 레버장치(120)의 제1 모터(400)의 회전축에 고정되는 바, 굴삭기를 조작하는 중 버켓(15)에 걸리는 반력에 따라 상기 제1 모터(400)가 구동되어 상기 레버장치(120)에 적절한 힘을 가함으로써, 상기 손잡이부(110)를 쥐고 있는 운전자의 손에 사실적인 현장감을 느낄 수 있게 한다. 작업현장에서의 이러한 반력을 제1 모터(400)에 의해 햅틱장치에서 재현하는 것은 앞서 언급한 바와 같이 정기구학적 연산에 의해 이루어진다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 모터(400)는 굴삭기를 조종 하는 운전자의 손에 진동을 가하는 진동 모터일 수 있으며, 상기 진동 모터는 상기 손잡이부(110)에 구비되어 레버장치(120)에 의한 버켓(15)의 구동 시, 대상의 충돌이나 부하 및 저항이 걸렸을 경우, 진동 피드백을 통해 손잡이부(110)를 쥐고 있는 굴삭기 운전자의 손에 진동이 느껴질 수 있도록 한다.
한편, 상기 제1 회전축(313)에는 각각 회전각 센서(미도시)가 구비되어 기저부(200)에 대한 각 링크장치(310)의 제1 링크(311) 회전각을 검출하게 된다.
상기 회전각 센서는 예를 들어 기저부(200)에 회전가능하게 결합된 제1 링크(311)의 일단(311a)에 구비될 수 있다. 이렇게 검출된 회전각 정보는 위에서 언급한 역기구학적 연산에 사용하기 위한 입력부(100)의 3차원 좌표(xh, yh, zh)를 산출하는데 이용된다.
또한, 상기 햅틱장치의 입력부(100) 하단에는 힘/토크 센서(250)가 구비되어 상기 손잡이부(110)의 힘과 토크력을 검출하여 암 말단부(13a)에서 전달되는 반력으로부터의 저항값에 따라 적절한 힘과 토크력을 산출하는데 이용된다.
본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치는 다수의 링크 및 관절부로 이루어져 있으나, 기저부(200) 및 입력부(100)에 의해 구속조건이 마련되어 있어, 각 제1 링크(311)의 회전각만으로 입력부(100)의 3차원 좌표(xh, yh, zh)를 검출할 수 있음에 유의하여야 한다.
상기 제1 회전축(313)에는 또한 제2 모터(410)가 각각 구비되며, 굴삭기를 조작하는 중 버켓(15)을 통하여 또는 통하지 않고서 구동암(13)의 암 말단부(13a) 에 걸리는 반력에 따라 상기 제2 모터(410)가 구동되어 제1 링크(311) 중 일부 또는 전부에 각각 적절한 힘을 가함으로써, 입력부(100)에 구비된 손잡이부(110)를 쥐고 있는 운전자에게 사실적인 현장감을 느낄 수 있게 한다.
전술한 바와 같이, 이상과 같은 본 발명에 따른 햅틱 장치를 이용함으로써, 굴삭기의 조종이 1개의 스틱으로 구동암(13)을 3자유도로 조종하고, 동시에 1자유도로 버켓(15)을 작동함으로써, 통상적으로 2개의 스틱으로 굴삭기를 조종하는 것과 달리 매우 편리하게 구동암(13)을 조작할 수 있고, 버켓(15)의 작동 또한 보다 정교하게 수행할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치의 제어방식을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치에 있어서, 햅틱장치를 나타내는 부분절개사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 입력부 110 : 손잡이부
120 : 레버장치 200 : 기저부
250 : 힘/토크 센서 310 : 링크장치
311 : 제1 링크 312 : 제2 링크
313 : 제1 회전축 315 : 제2a 회전축
316 : 제2b 회전축 325 : 제3a 회전축
326 : 제3b 회전축 400 : 제1 모터
410 : 제2 모터

Claims (14)

  1. 굴삭기의 구동암(arm)의 암 말단부의 위치를 제어하기 위한 3자유도 병렬형 햅틱기구; 및
    굴삭기의 버켓(bucket)의 각도를 제어하기 위한 1자유도 햅틱기구를 포함하여 구성되는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  2. 제1항에 있어서,
    구동암의 암 말단부 위치제어용의 상기 3자유도 병렬형 햅틱기구는,
    구동암의 암 말단부의 위치를 입력하기 위한 입력부;
    상기 입력부의 하측에 위치된 기저부; 및
    상기 입력부와 기저부 사이에 연결되어 상기 입력부가 상기 기저부에 대하여 3자유도를 갖는 움직임이 가능하도록 하는 링크부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 링크부는 3개의 링크장치로 구성되며, 각 링크장치는,
    일단이 상기 기저부에 회전가능하게 고정되어 수평축인 제1 회전축에 대하여 회전가능한 제1 링크; 및
    일단이 상기 제1 링크의 타단에 회전가능하게 연결되고 타단은 상기 입력부에 회전가능하게 연결되는 제2 링크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 링크는 상기 제1 링크에 대해서 2자유도를 가지고, 또한 상기 입력부에 대해서도 2자유도를 가지며 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 링크가 상기 일단에서,
    상기 제1 링크의 상기 제1 회전축과 평행한 제2a 회전축에 대하여 회전가능한 동시에 상기 제1 회전축과 수직을 이루는 제2b 회전축에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 링크가 상기 타단에서,
    상기 제2a 회전축에 평행한 제3a 회전축에 대하여 회전가능한 동시에 상기 제2b 회전축에 평행한 제3b 회전축에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 회전축은 상기 기저부에 대한 제1 링크의 회전각을 측정할 수 있는 회전각 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 입력부는 그 하단에 암 말단부에서 전달되는 반력으로부터의 저항값에 따라 적절한 힘과 토크력을 산출 가능토록 손잡이부의 힘과 토크력을 검출하는 힘/토크 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 회전축은 굴삭기 작동시 구동암의 암 말단부에 걸리는 반력을 반영하여 상기 제1 링크를 구동할 수 있도록 제2 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장 치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 각 링크장치의 제1 링크는 각 링크장치의 제1 회전축이 상호 120도의 각도를 이루도록 상기 기저부에 배치되는 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 입력부에는 운전자가 손으로 쥘 수 있는 손잡이부가 형성된 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 1자유도 햅틱기구는 양방향 작동형 레버장치인 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 레버장치는 그 회전축에 굴삭기 작동시 버켓에 걸리는 반력을 반영하여 레버를 구동할 수 있도록 제1 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용 하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 손잡이부는 상기 1자유도 햅틱기구에 의한 버켓의 구동 시, 버켓에 걸리는 반력을 반영하여 진동 피드백을 발생시키는 진동 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터를 이용하여 힘 피드백을 구현한 굴삭기 제어용 3자유도 병렬형 햅틱 조종장치.
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