KR20100138219A - Tactile display apparatus using magneto-rheological fluid - Google Patents

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KR20100138219A
KR20100138219A KR1020090056643A KR20090056643A KR20100138219A KR 20100138219 A KR20100138219 A KR 20100138219A KR 1020090056643 A KR1020090056643 A KR 1020090056643A KR 20090056643 A KR20090056643 A KR 20090056643A KR 20100138219 A KR20100138219 A KR 20100138219A
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solenoid
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이철희
장민규
김찬기
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A tactile display apparatus using a magneto-rheological fluid is provided to simultaneously suggest a rough degree, a hard degree, and a structural shape of a surface. CONSTITUTION: A magneto-rheological fluid is received in a case of a nonferrous material. A solenoid module(20) is installed in the lower part of the case. The solenoid module comprises a plurality of solenoids. The number of solenoids is one of 3x3, 6x6, and 9x9. A power supply device(30) provides power to the solenoid module.

Description

엠알유체를 이용한 통합 질감제시장치 {Tactile display apparatus using Magneto-Rheological fluid}Tactile display apparatus using Magneto-Rheological fluid

본 발명은 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MR(Magneto-Rheological) 유체와 솔레노이드 기반의 모듈을 사용하여 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 표면의 구조 형상을 동시에 3차원적으로 제시할 수 있도록 함으로써, 각종 IT산업, 초정밀 기계분야, 의료 산업, 바이오 산업, MEMS 등의 햅틱 이용 가능 분야에 다양하게 적용이 가능한 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated texture presenting apparatus using MR fluid, and more particularly, by using MR (Magneto-Rheological) fluid and a solenoid based module, the roughness of the surface, the rigidity of the surface, and the structural shape of the surface are simultaneously used. By presenting in three dimensions, the present invention relates to an integrated texture display device using MR fluids that can be applied to various IT industries, ultra-precision machinery, medical industry, bio industry, MEMS, etc.

최근 들어, 국내외의 많은 연구자들이 다양한 종류의 핀, 진동기 등을 이용하여 3차원적인 표면형상, 세밀한 촉감 등 햅틱 가상 현실을 느낄 수 있도록 하는 질감제시장치에 대해서 연구하고 있다. 이러한 질감 제시장치들은 많은 방법의 작동 기술과 더불어 발전해오고 있는데, 그 예로는 형상기억합금, 압전 세라믹, ER 유체(Electro-Rheological Fluid), MR 유체(Magneto-Rheological Fluid)와 같은 지 능 재료(Smart Materials) 작동기와 초소형 전기모터 등을 들 수 있다.Recently, many researchers at home and abroad have been researching a texture display device that can feel haptic virtual reality, such as three-dimensional surface shape, fine touch by using a variety of pins, vibrators, and the like. These texturing devices have evolved with many methods of operation, such as smart memory, piezoelectric ceramics, electro-rhheological fluids, and magneto-rhheological fluids. Actuators, micro electric motors, and the like.

이러한 선행기술로 대한민국 공개특허 제10-2006-0075135호에는 촉감장치와 그를 이용한 촉감마우스가 게시되어 있는데, 그 주요 구성은 촉각부를 통해 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 장치에 있어서, 케이스, 케이스 내에 절연 밀봉 설치되어 유체의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부 및 상기 촉감표현부를 구동시키는 구동회로부로 구성되고, 상기 촉감표현부에 설치되는 유체로는 ER유체 또는 MR유체를 사용하는 것을 특징으로 한다.In this prior art, Korean Patent Publication No. 10-2006-0075135 discloses a haptic device and a tactile mouse using the same, and its main configuration is a haptic device for expressing a feeling of contact through a tactile part, the case being insulated in a case. It is composed of a tactile expression portion expressing the sensation by the change of the fluid and the driving circuit portion for driving the tactile expression portion, the fluid installed in the tactile expression portion is characterized in that the ER fluid or MR fluid is used. .

하지만, 상기 구성은 단순히 물체의 접촉 느낌만을 표현할 수 있을 뿐, 일반적인 촉감의 주요 구성 요소인 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 표면의 구조 형상의 제시를 동시에 할 수는 없다는 문제점이 있다.However, the configuration can only express the feeling of contact of the object, there is a problem in that it is not possible to simultaneously present the roughness of the surface, the rigidity of the surface and the structural shape of the surface, which are the main components of the general touch.

한편, 차세대 컴퓨터의 햅틱스 기술은 촉각 피드백을 통한 명령어 확인 및 제어, 각종 실감 게임, 네비게이션, 메시지 및 의사 전달, 시각 장애인용 모바일 기기 등에 적용되어 갈 것이다. 또한, 네트워크 기반의 상호작용 햅틱 기술이 본격화되면 시각/청각만을 느끼던 전달 정보의 개념이 크게 변화될 것이다. 특히 촉감의 전달은 원거리 환경 혹은 가상 환경의 사실성을 크게 증대시킬 수 있으므로 네트워크 기반의 환경에서 영향력을 발휘하게 될 것이다.On the other hand, haptics technology of next generation computers will be applied to command confirmation and control through tactile feedback, various sensory games, navigation, messages and communication, and mobile devices for the visually impaired. In addition, if the network-based interactive haptic technology becomes full-fledged, the concept of the delivery information that has only sensed visual / hearing will be greatly changed. In particular, the transfer of tactile sensibility can greatly increase the realism of a remote or virtual environment, and thus will have an influence in a network-based environment.

또한, 촉각은 시각, 청각에 비하여 반응이 빠르면서도 높은 집중력을 요구하지 않으므로 사용자의 높은 직관력을 활용하는 분야에도 질감제시장치가 적용될 수 있는데, 현재는 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 3차원 적인 표면의 구조 형상을 동시에 제시할 수 있는 통합 질감제시장치가 존재하고 있지 않은 실정이다.In addition, since the tactile sense responds faster than visual and auditory, but does not require high concentration, the texture display device can be applied to a field that utilizes the high intuition of the user. There is no integrated texture presenting device that can simultaneously present the structural shape of the surface.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 MR(Magneto-Rheological) 유체와 솔레노이드 기반의 모듈을 사용하여 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 표면의 구조 형상을 동시에 제시할 수 있는 통합 질감 구현장치를 개발함으로써 의료용 햅틱 인터페이스 등 다양한 분야에 적용시켜 보다 정확한 질감을 제시할 수 있도록 하는 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to use the magneto-Rheological (MR) fluid and solenoid-based module to determine the roughness of the surface, the rigidity of the surface and the structural shape of the surface By developing an integrated texture realization device that can be presented at the same time, it provides an integrated texture market value using MR fluid that can be applied to various fields such as medical haptic interface to present more accurate texture.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

MR유체에 가해지는 자기장의 세기에 따라서 3차원적인 표면형상 및 질감을 느낄 수 있도록 하는 질감제시장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a texture control device to feel the three-dimensional surface shape and texture according to the strength of the magnetic field applied to the MR fluid.

이때, 상기 질감제시장치는, 내부에 MR유체가 수용되는 비철재질의 케이스와, 상기 케이스의 하부에 설치되고, 다수의 솔레노이드가 구비된 솔레노이드 모듈 및 상기 솔레노이드 모듈에 전력을 공급하는 전력공급장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the texture control device, a non-ferrous material case in which MR fluid is accommodated therein, a solenoid module having a plurality of solenoids and a power supply device for supplying power to the solenoid module is provided at the bottom of the case. Characterized in that configured to include.

또한, 상기 질감제시장치는, 다수의 솔레노이드가 구비된 솔레노이드 모듈과, 상기 솔레노이드 모듈의 상부에 구비되는 MR유체와, 상기 MR유체의 상부에 설치되는 코팅커버 및 상기 솔레노이드 모듈에 전력을 공급하는 전력공급장치를 포함 하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the texture controller, a solenoid module having a plurality of solenoids, an MR fluid provided on the solenoid module, a coating cover installed on the MR fluid and the power supplying power to the solenoid module It is characterized by including a supply device.

여기서, 상기 솔레노이드 모듈에 설치되는 솔레노이드의 개수는 3×3, 6×6 및 9×9 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Herein, the number of solenoids installed in the solenoid module may be any one of 3 × 3, 6 × 6, and 9 × 9.

또한, 상기 전력공급장치에는 솔레노이드 모듈에 구비되는 다수의 솔레노이드에 가해지는 전력의 세기를 선택적으로 조절하는 컨트롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the power supply device is characterized in that the controller for selectively adjusting the intensity of the power applied to the plurality of solenoids provided in the solenoid module.

본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치에 의하면, MR(Magneto-Rheological) 유체와 솔레노이드 기반의 모듈을 사용하여 단순한 구성으로 일반적인 촉감의 주요 구성 요소인 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 표면의 구조 형상의 제시를 동시에 할 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the integrated texture presenting apparatus using the MR fluid according to the present invention, by using a magnet (Magneto-Rheological) fluid and a solenoid-based module in a simple configuration, the main components of the general touch of the surface roughness, surface hardness and It has the outstanding effect which can simultaneously show the structural shape of a surface.

또한, 본 발명에 따르면 단순한 구성으로 현실적인 질감을 세밀하게 느낄 수 있도록 함으로써 각종 IT산업, 초정밀 기계분야, 의료 산업, 바이오 산업, MEMS 등의 햅틱 이용 가능 분야에 다양한 적용이 가능한 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention by having a simple configuration to feel the realistic texture in detail, it has an additional effect that can be applied to a variety of applications in the haptic field, such as various IT industries, ultra-precision machinery, medical industry, bio-industry, MEMS.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the integrated texture display apparatus using the MR fluid according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치를 나타낸 정면도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치의 일실시예를 나타낸 사용상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치가 마우스에 적용되어 사용되는 상태를 나타낸 사용상태도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 마우스를 도시한 사시도이다.1 is a front view showing an integrated texture display device using the MR fluid according to the present invention, Figure 2 is a state diagram showing an embodiment of the integrated texture display device using an MR fluid according to the present invention, Figure 3 Figure 4 is a state diagram showing the state that the integrated texture presenting apparatus using the MR fluid according to the invention is applied to the mouse, Figure 4 is a perspective view of the mouse shown in FIG.

본 발명은 MR(Magneto-Rheological) 유체(5)와 솔레노이드 기반의 모듈(20)을 사용하여 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 표면의 구조 형상을 동시에 3차원적으로 제시할 수 있도록 함으로써, 각종 IT산업, 초정밀 기계분야, 의료 산업, 바이오 산업, MEMS 등의 햅틱 이용 가능 분야에 다양하게 적용이 가능한 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치(100)에 관한 것으로, MR유체(5)에 가해지는 자기장의 세기에 따라서 사용자가 3차원적인 표면형상 및 촉감을 포함하는 통합적인 질감을 느낄 수 있도록 구성되어 있다.The present invention by using the magneto-Rheological (MR) fluid (5) and the solenoid-based module 20, it is possible to present the surface roughness, the surface rigidity and the structural shape of the surface at the same time three-dimensional, The present invention relates to an integrated texture display device (100) using MR fluid, which can be applied to various IT industries, ultra-precision machinery, medical industry, bio industry, MEMS, etc., and applied to MR fluid (5). According to the strength of the magnetic field, the user can feel the integrated texture including the three-dimensional surface shape and touch.

보다 상세히 설명하면, MR 유체(5)는 자기장 부하시 유체 흐름의 저항이 증가하는 MR 효과를 가진 유체를 뜻하는 것으로 Jacob Rabinow가 최초로 발견 개발하였으며, Winslow의 ER(Electro-Rheological) 효과와 유사한 현상을 보인다. In more detail, MR fluid 5 refers to a fluid having an MR effect of increasing the resistance of fluid flow under a magnetic field load, which was first discovered and developed by Jacob Rabinow, and is similar to Winslow's ER (Electro-Rheological) effect. Seems.

즉, MR 유체(5)는 낮은 투자율(permeability)의 용매에 상자성(paramagnetic) 입자를 분산시킨 유체로, 자기장 무부하 시에는 입자가 자유롭게 운동하는 뉴토니안(Newtonian) 유체와 같은 거동을 보이지만 자기장 부하 시에는 입자가 대전되어 체인 구조를 형성하여 항복응력을 갖는 빙햄(Bingham)유체의 거동을 보이므로 일반적인 촉감의 주요구성요소를 통합적으로 판단하기에 적합하기 때 문에 본 발명에서는 MR 유체(5)를 사용하여 MR 유체(5)에 가해지는 자기장의 세기에 따라 사용자가 3차원적인 통합 질감을 느낄 수 있도록 구성하였다.In other words, the MR fluid 5 is a fluid in which paramagnetic particles are dispersed in a solvent having a low permeability. When the magnetic field is unloaded, the MR fluid 5 behaves like a Newtonian fluid in which the particles move freely, but under magnetic field load. In the present invention, since the particles are charged to form a chain structure to show the behavior of the Bingham fluid having a yield stress, it is suitable to collectively determine the main components of the general tactile feel. By using the magnetic field applied to the MR fluid 5, the user can feel a three-dimensional integrated texture.

이와 같은 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 크게 케이스(10)와 솔레노이드 모듈(20) 및 전력공급장치(30)를 포함하여 구성된다.Such integrated texture presenting apparatus 100 using the MR fluid according to the present invention, as shown in Figure 1 is largely comprises a case 10, a solenoid module 20 and a power supply device (30).

보다 상세히 설명하면, 상기 케이스(10)는 내부에 MR 유체(5)가 수용되는 것으로 그 형상은 각종 IT산업, 초정밀 기계분야, 의료 산업, 바이오 산업, MEMS 등 질감제시장치(100)의 사용 목적에 따라 다양하게 제조할 수 있다. 상기 케이스(10)는 사용 목적에 따라 별도의 지지대(15)에 의해 지지될 수도 있는데, 이때, 상기 케이스(10)와 지지대(15)는 자기장에 영향을 받지 않는 비철재질로 이루어지도록 한다.In more detail, the case 10 has an MR fluid 5 contained therein, the shape of which is intended for use of the texture presenting device 100 such as various IT industries, high precision machinery, medical industry, bio industry, MEMS, etc. It can be produced in various ways. The case 10 may be supported by a separate support 15 according to the purpose of use, wherein the case 10 and the support 15 is made of a non-ferrous material is not affected by the magnetic field.

다음, 상기 솔레노이드 모듈(20)은 케이스(10)의 하부에 설치되어 후술할 전력공급장치(30)로부터 공급되는 전력에 의해 자기장을 발생시켜 MR 유체(5)로 전달하는 역할을 하는 것으로, 그 형상에는 제한이 없으나 보다 세밀한 질감 표현을 위해 다수의 솔레노이드(25)를 포함하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 솔레노이드 모듈(20)은 다수의 솔레노이드(25)가 밀집된 상태로 구성하여 사용자가 보다 세밀한 질감을 느낄 수 있도록 구성되어 있는데, 도 2에 나타낸 바와 같이 솔레노이드(20)가 9개 설치된 3×3 형상을 기본으로 하여 후술할 컨트롤러(35)에 의한 부분적인 자기장 형성이 용이하도록 구성한다. Next, the solenoid module 20 is installed in the lower portion of the case 10 and serves to generate a magnetic field by the power supplied from the power supply device 30 to be described later to transfer to the MR fluid (5), The shape is not limited but is configured to include a plurality of solenoids 25 for more detailed texture expression. That is, the solenoid module 20 is configured in such a way that a plurality of solenoids 25 are in a dense state so that the user can feel a more detailed texture. As shown in FIG. 2, 3 solenoids 20 are installed 3 ×. Based on the three shapes, it is configured to facilitate partial magnetic field formation by the controller 35 to be described later.

이때, 질감제시장치(100)의 사용 목적에 따라 상기 솔레노이드 모듈(20)을 6 ×6 형상이나, 9×9 형상으로 구성할 수도 있고, 도 2에 나타낸 정사각 형상이 아니더라도 상기 케이스(10)의 형상에 대응되도록 하여 솔레노이드(25)를 다양한 배열로 구성할 수도 있음은 물론이다.In this case, the solenoid module 20 may be configured to have a 6 × 6 shape or a 9 × 9 shape according to the purpose of use of the texture display device 100, and the case 10 may not be formed in the square shape shown in FIG. 2. Of course, the solenoid 25 may be configured in various arrangements so as to correspond to the shape.

또한, 상기 솔레노이드 모듈(20)은 상기 케이스(10)의 하부에 최대한 밀착되도록 함으로써 솔레노이드(25)에서 형성되는 자기장이 케이스(10)의 내부에 수용되는 MR 유체(5)에 정확히 전달되도록 하여 사용자가 정확한 질감을 느낄 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the solenoid module 20 is to be as close as possible to the bottom of the case 10 so that the magnetic field formed in the solenoid 25 is accurately transmitted to the MR fluid (5) accommodated inside the case 10 Is configured to feel the exact texture.

다음, 상기 전력공급장치(30)는 상기 솔레노이드 모듈(20)에 연결 설치되어 전력을 공급함으로써 솔레노이드 모듈(20)에서 자기장을 발생시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다. 이때, 상기 전력공급장치(30)는 솔레노이드 모듈(20)로부터 일정 거리 이상 이격되도록 하여 솔레노이드(25)에서 발생되는 자기장에 영향을 미치지 않도록 한다.Next, the power supply device 30 is connected to the solenoid module 20 to supply power to serve to generate a magnetic field in the solenoid module 20. In this case, the power supply device 30 is spaced apart from the solenoid module 20 by a predetermined distance or more so as not to affect the magnetic field generated by the solenoid 25.

이때, 상기 전력공급장치(30)에는 컨트롤러(35)가 일체로 구비되어 있는데, 상기 컨트롤러(35)는 솔레노이드 모듈(20)에 구비되는 다수의 솔레노이드(25)에 가해지는 전력의 세기를 선택적으로 조절함으로써 MR 유체(5)가 다양한 형상을 표현함과 동시에 세밀한 질감을 표현할 수 있도록 하는 역할을 한다.In this case, the power supply device 30 is integrally provided with a controller 35, the controller 35 selectively selects the strength of the power applied to the plurality of solenoids 25 provided in the solenoid module 20 By controlling, the MR fluid 5 serves to express various shapes and at the same time, express the fine texture.

한편, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치(100)를 마우스(50)에도 적용시킬 수 있는데, 그 구성은 크게 솔레노이드 모듈(20')과, MR유체(5'), 코팅커버(40) 및 전력공급장치(30')를 포함하여 구성된다.On the other hand, as shown in Figures 3 and 4, the integrated texture presenting apparatus 100 using the MR fluid according to the present invention can be applied to the mouse 50, the configuration is largely the solenoid module (20 '), MR fluid 5 ', the coating cover 40 and the power supply 30' is configured to include.

보다 상세히 설명하면, 상기 솔레노이드 모듈(20')은 다수의 솔레노이드(25')를 포함하여 구성되고, 마우스(50)의 본체 내부에 설치되어 전력공급장치(30')로부터 공급되는 전력에 의해 자기장을 발생시켜 MR 유체(5')로 전달하는 역할을 하는 것으로, 그 주요 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.In more detail, the solenoid module 20 'includes a plurality of solenoids 25' and is installed inside the main body of the mouse 50 to generate a magnetic field by electric power supplied from the power supply device 30 '. This is to serve to deliver to the MR fluid (5 '), since the main configuration is the same as the above-described embodiment will be omitted a detailed description.

다음, 상기 MR유체(5')는 솔레노이드 모듈(20')의 상부에 설치되어 전력공급장치(30')로부터 공급되는 전력에 의해 솔레노이드 모듈(20')에서 발생되는 자기장의 세기에 따라 사용자가 3차원적인 통합 질감을 느낄 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다. Next, the MR fluid 5 'is installed on the upper portion of the solenoid module 20' so that the user depends on the strength of the magnetic field generated by the solenoid module 20 'by the power supplied from the power supply device 30'. It is to play a role to feel three-dimensional integrated texture.

이때, 상기 MR유체(5')의 상부에는 코팅커버(40)가 설치되어 MR유체(5')가 마우스(50)의 외부로 유출되지 않도록 함과 동시에 사용자가 MR유체(5')에 의해 구현되는 질감을 보다 사실적으로 느낄 수 있도록 구성되어 있다.At this time, the coating cover 40 is installed on the upper portion of the MR fluid 5 'to prevent the MR fluid 5' from leaking out of the mouse 50 and at the same time, the user may use the MR fluid 5 '. It is configured to feel the texture more realistic.

다음, 상기 전력공급장치(30')는 솔레노이드 모듈(20')과 컴퓨터(60)의 사이에 연결 설치되어 컴퓨터(60)로부터 전송되는 신호에 따라 솔레노이드 모듈(20')에 전력을 공급함으로써 솔레노이드 모듈(20')에서 컴퓨터(60)로부터 전송되는 신호에 따른 자기장을 발생시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 컨트롤러(35)를 포함한 그 주요 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Next, the power supply device 30 ′ is installed between the solenoid module 20 ′ and the computer 60 to supply power to the solenoid module 20 ′ according to a signal transmitted from the computer 60. It serves to generate a magnetic field according to the signal transmitted from the computer 60 in the module 20 ', its main configuration including the controller 35 is the same as the above-described embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. Shall be.

즉, 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치(100)는 촉감을 느낄 수 있는 게임, 반력을 느낄 수 있는 자동차나 비행기 시뮬레이터, 가상의 환자를 수술하거나 촉진(palpation)해보는 의료용 시뮬레이터, 각종 물리적 특성을 임의로 변경할 수 있는 환자용 재활 훈련기기 등에 사용될 수 있고, 의료 산업의 경우 의료 시술기, 의료 시술 시뮬레이션 장비 등과 같은 햅틱 인터페이스에 제안된 통합 질감제시장치(100)를 적용하여 기존 외국 기술의 기술료로 인한 외화 지출을 절감 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 바이오산업 분야에서 난소핵 추출이나 줄기 세포 이식 연구용 장비에도 적용하여 연구의 정확성과 성공률의 향상을 가져올 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.That is, the integrated texture display apparatus 100 using the MR fluid according to the present invention is a game that can feel the touch, a car or airplane simulator that can feel the reaction force, a medical simulator to operate or promote a virtual patient, various It can be used for patient rehabilitation training equipment that can change physical characteristics arbitrarily, and in the medical industry, the technology fee of existing foreign technology is applied by applying the proposed integrated texture presenting device 100 to the haptic interface, such as medical treatment equipment, medical treatment simulation equipment, etc. In addition to reducing foreign currency expenditures, it can be applied to ovarian nucleus extraction or stem cell transplantation research equipment in the bio-industry field, resulting in improved research accuracy and success rate.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명은 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MR(Magneto-Rheological) 유체와 솔레노이드 기반의 모듈을 사용하여 표면의 거친 정도, 표면의 단단한 정도 및 표면의 구조 형상을 동시에 3차원적으로 제시할 수 있도록 함으로써, 각종 IT산업, 초정밀 기계분야, 의료 산업, 바이오 산업, MEMS 등의 햅틱 이용 가능 분야에 다양하게 적용이 가능한 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated texture presenting apparatus using MR fluid, and more particularly, by using MR (Magneto-Rheological) fluid and a solenoid based module, the roughness of the surface, the rigidity of the surface, and the structural shape of the surface are simultaneously used. By presenting in three dimensions, the present invention relates to an integrated texture display device using MR fluids that can be applied to various IT industries, ultra-precision machinery, medical industry, bio industry, MEMS, etc.

도 1은 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치를 나타낸 정면도.1 is a front view showing an integrated texture controller using the MR fluid according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치의 일실시예를 나타낸 사용상태도.Figure 2 is a state diagram showing an embodiment of the integrated texture presenting apparatus using an MR fluid according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치가 마우스에 적용되어 사용되는 상태를 나타낸 사용상태도.3 is a use state diagram showing a state in which the integrated texture presenting apparatus using the MR fluid according to the present invention is applied to the mouse.

도 4는 도 3에 나타낸 마우스를 도시한 사시도.4 is a perspective view of the mouse shown in FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

5, 5' : MR유체 10 : 케이스5, 5 ': MR fluid 10: case

15 : 지지대 20, 20' : 솔레노이드 모듈15: support 20, 20 ': solenoid module

25, 25' : 솔레노이드 30, 30' : 전력공급장치25, 25 ': Solenoid 30, 30': Power supply

35 : 컨트롤러 40 : 코팅커버35 controller 40 coating cover

50 : 마우스 60 : 컴퓨터50: mouse 60: computer

100 : 질감제시장치100: texture display device

Claims (5)

MR유체에 가해지는 자기장의 세기에 따라서 3차원적인 표면형상 및 질감을 느낄 수 있도록 하는 질감제시장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치.An integrated texture presenting device using an MR fluid, characterized in that it comprises a texture control device to feel the three-dimensional surface shape and texture according to the strength of the magnetic field applied to the MR fluid. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질감제시장치는,The texture agent, 내부에 MR유체가 수용되는 비철재질의 케이스와,Non-ferrous case that contains MR fluid inside, 상기 케이스의 하부에 설치되고, 다수의 솔레노이드가 구비된 솔레노이드 모듈 및A solenoid module installed at a lower portion of the case and provided with a plurality of solenoids; 상기 솔레노이드 모듈에 전력을 공급하는 전력공급장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치.Integrated texture display device using an MR fluid, characterized in that it comprises a power supply for supplying power to the solenoid module. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질감제시장치는,The texture agent, 다수의 솔레노이드가 구비된 솔레노이드 모듈과,A solenoid module having a plurality of solenoids, 상기 솔레노이드 모듈의 상부에 구비되는 MR유체와,MR fluid provided on the solenoid module, 상기 MR유체의 상부에 설치되는 코팅커버 및A coating cover installed on an upper portion of the MR fluid; 상기 솔레노이드 모듈에 전력을 공급하는 전력공급장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치.Integrated texture display device using an MR fluid, characterized in that it comprises a power supply for supplying power to the solenoid module. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 솔레노이드 모듈에 설치되는 솔레노이드의 개수는 3×3, 6×6 및 9×9 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치.The number of solenoids installed in the solenoid module is any one of 3 × 3, 6 × 6 and 9 × 9 integrated texture presentation device using the MR fluid. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 전력공급장치에는 솔레노이드 모듈에 구비되는 다수의 솔레노이드에 가해지는 전력의 세기를 선택적으로 조절하는 컨트롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 MR유체를 이용한 통합 질감제시장치.The power supply device is an integrated texture display device using an MR fluid, characterized in that the controller for selectively adjusting the intensity of the power applied to the plurality of solenoids provided in the solenoid module.
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