KR20150092444A - A wireless exoskeleton haptic interface device for simultaneously delivering tactile and joint resistance and the method for comprising the same - Google Patents

A wireless exoskeleton haptic interface device for simultaneously delivering tactile and joint resistance and the method for comprising the same Download PDF

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KR20150092444A
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Abstract

The present invention relates to a wireless exoskeleton haptic interface device for simultaneously delivering a tactile sensation and joint resistance and a configuration method therefor. The device is configured to deliver a tactile sensation to a user through a rotation of a micro-sub motor attached to a tip of a finger when a hand of the user touches an object existing in a virtual environment and to simultaneously deliver joint resistance which delivers a tactile sensation of the object by generating tension of a wire with a rotation of the motor when the user grabs the object in the virtual environment. More particularly, the size of a glove can be reduced by using the wire tension, and complex communication lines can be removed by enabling interfacing with the virtual environment through wireless communications.

Description

촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치 및 그 구성 방법{A WIRELESS EXOSKELETON HAPTIC INTERFACE DEVICE FOR SIMULTANEOUSLY DELIVERING TACTILE AND JOINT RESISTANCE AND THE METHOD FOR COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless exoskeleton haptic interface device and a method of configuring the haptic interface device. 2. Description of the Related Art A wireless exoskeleton haptic interface device is a wireless exoskeleton haptic interface device,

본 발명은 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치 및 그 구성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 가상환경의 물체에 손이 닿았을 경우 손끝에 부착된 마이크로서보 모터의 회전을 통해 촉감을 전달하는 것뿐만 아니라, 가상환경의 물체를 잡았을 때 손목이나 팔에 설치된 모터의 회전으로 와이어의 장력을 생성하여 물체를 잡은 느낌(저항감)을 전달해 주는 장치 및 그 구성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless exoskeleton haptic interface device and a method of constructing the same, and more particularly, to a wireless exoskeletal haptic interface device and a method of constructing the same. More particularly, The present invention relates to a device and a method of constructing a device for transmitting a feeling of holding an object (resistance) by generating a tension of a wire by rotation of a motor installed on a wrist or an arm when an object in a virtual environment is caught.

인간은 신체에 있는 5개의 감각기관(눈, 코, 귀, 혀, 피부 등)의 감각수용기를 통해서 자극을 받아들이는데, 인간이 물체를 인지하기위해서는 시각적인 요소가 가장 중요하고 다음으로는 청각과 촉각적인 요소가 중요하다고 전해지고 있다. 이 중에서 촉각(tactile sense)은 피부 및 점막에서 물체의 접촉을 느끼는 것으로, 촉수용기의 자극으로 촉각섬유가 흥분해서 생기는 것이다.Humans accept stimulation through the sensory receptors of the five sensory organs (eyes, nose, ears, tongue, skin, etc.) in the body. In order for humans to recognize objects, visual elements are the most important, It is said that tactile factors are important. Among them, the tactile sense is a feeling of contact of an object in the skin and the mucous membrane, and the tactile fiber is excited by the stimulation of the tentacle container.

본 발명에서는 이러한 촉각을 이용하여 인간과 사물 간의 인터페이스를 제공하고자 하는 것으로, 가상환경의 물체에 대한 촉감과 모양감을 사용자에게 전달하는 햅틱 기술을 사용하게 된다. 햅틱 기술은 각종 디지털기기에 진동이나 힘 혹은 충격을 발생시킴으로써 사용자가 촉감을 느낄 수 있도록 한 기술로, 컴퓨터 촉각 기술이라고도 한다. 본 발명에서는 가상공간의 물체에 대한 촉감과 모양감을 전갈하기 위해 촉각(tactile) 기술과 운동감각(혹은 근감각)(kinesthetic) 기술을 활용하고자 한다.In the present invention, an interface between a human and an object is provided using the tactile sense, and haptic technology for conveying a sense of touch and feel to an object in a virtual environment is used. Haptic technology is a technology that allows the user to feel the touch by generating vibration, force or shock to various digital devices, which is also called computer tactile technology. In the present invention, tactile technique and kinesthetic technique are used to communicate the tactile sensation and the sense of touch to an object in a virtual space.

초기의 촉각 인터페이스 장치에 대한 형태는 글러브 형태로, 사용자에게 햅틱 정보를 생성하지 않고 오로지 손의 모션 정보만 가상환경으로 전달하는 장치였다. 즉, 1989년 닌텐도에서 개발한 인터페이스 장치인 닌텐도 글러브가 그 예로써, 사용자가 상기 글러브를 사용해 가상환경을 컨트롤하여 2D 그래픽 정보를 업데이터 시키고 업데이트된 2D 그래픽 정보를 사용자에게 전달하는 방식으로 사용되었다. 하지만 이러한 글러브는 가상환경 물체를 인지하기 위한 중요 요소 중 하나인 촉각적인 요소가 배제되어 있어 가상환경을 접하는 사용자들의 몰입감을 극대화시키기 어려웠다.The shape of the initial tactile interface device is a glove type device that transmits only the hand motion information to the virtual environment without generating the haptic information to the user. That is, Nintendo Glove, an interface device developed by Nintendo in 1989, was used as an example, in which a user controls the virtual environment using the glove to update 2D graphic information and transmit updated 2D graphic information to the user. However, these gloves are difficult to maximize the immersive feeling of users who are exposed to the virtual environment because the tactile element, which is one of the important factors for recognizing virtual environment objects, is excluded.

그러나 최근 햅틱 기술의 발달과 연구에 따라 사용자에게 촉감을 전달할 수 있는 햅틱 글러브 기술이 많은 발전이 이루어지고 있다. 특히 최근 출시된 다양한 햅틱 글러브의 타입을 보면 대부분 외골격(Exoskeleton)형태의 글러브들이며, 사용자의 손에 햅틱 정보를 전달하는 수단, 손에 햅틱 정보를 생성하게 하는 동력 전달 수단, 이를 제어하는 제어 수단 및 전원공급 수단으로 구성되어 큰 공간을 차지 할 수밖에 없었다. 따라서 이 경우에 햅틱 글러브의 사이즈를 줄일수록 사용자가 몰입할 수 있는 햅틱 정보를 미약하게 생성하여, 가상환경에서 몰입도를 낮추는 결과를 야기하는 단점이 있으며, 또한 모든 손의 모션 정보를 패킷화시켜 가상환경으로 전송해야 하는 햅틱 글러브 기술의 특징으로 인하여 정확한 패킷 전송을 위해 유선 통신이 무선통신에 비해서 더 많이 사용되고 있다.Recently, according to the development and research of haptic technology, a haptic glove technology capable of transmitting a touch to a user has been developed. Particularly, the types of haptic gloves recently released are mostly exoskeleton-type gloves, and they include means for transmitting haptic information to a user's hand, power transmitting means for generating haptic information in a hand, control means for controlling the haptic information, And power supply means, and occupy a large space. Therefore, in this case, as the size of the haptic glove is reduced, there is a disadvantage in that the haptic information that can be immersed by the user is generated weakly, resulting in lowering the immersion level in the virtual environment. Also, Due to the characteristics of the haptic glove technology that must be transmitted to the virtual environment, wired communication is used more frequently than wireless communication for accurate packet transmission.

이런 이유로 인해서 본 발명에서는 무선기술을 적용하고, 간단한 구조로도 사용자에게 높은 햅틱 피드백을 전달하여 가상환경에서 높은 몰입감을 전달할 수 있는 인터페이스 장치를 제안하고자 한다.For this reason, the present invention proposes an interface device capable of delivering high immersion feeling in a virtual environment by applying high-speed wireless technology and transmitting high haptic feedback to a user even with a simple structure.

종래기술인 한국공개특허 제2011-0100369호(2011.09.14.)는 스트레치 센서를 이용하여 손가락의 움직임을 감지함으로써, 적은 비용으로 손가락의 제스처를 인식하기 위한 데이터 글러브의 제작이 가능하게 되는 것을 특징으로 한다. 이 기술은 손가락의 움직임을 감지하는 것에 대해서만 기재하고 있을 뿐 본원 발명과 같이 가상환경의 물체에 대한 촉감과 저항감을 전달하는 것에 대해서는 제시된 바가 없다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0100369 (Sep. 14, 2011) discloses a data glove capable of recognizing the gesture of a finger at a low cost by sensing movement of the finger using a stretch sensor do. This technology describes only the sensing of the movement of the finger, but it does not disclose the feeling of touch and resistance to the object of the virtual environment as in the present invention.

또 다른 종래기술인 한국공개특허 제2013-0101367호(2013.09.13)는 전자석을 구비하여 사용자들이 가상의 물체 또는 가상의 힘을 촉각으로 느낄 수 있는 장갑 기반의 인터페이스 장치를 제공하는 것으로, 직관적이고 실감나게 가상 세계와 상호작용이 가능하다고 하는 것인데, 이는 장갑의 동작을 인식하여 장갑의 동작을 외부기기에 송수신하면, 장갑의 동작에 따라 장갑 내부의 전자석에 전원을 공급하여 전자석의 자기력에 의해 햅틱 피드백을 제공하는 것으로, 본 발명과 장갑의 움직임을 인식하는 방식이 상이하고, 또한 사용자에게 햅틱을 피드백하는 방식이 본원 발명의 마이크로 모터를 사용하는 방식과 상이한 것이다. 아울러 본 선행기술에는 손에 가상물체의 저항감을 전달하는 방법에 대해서는 기재된 바가 없다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0101367 (2013.09.13) discloses a glove-based interface device equipped with an electromagnet to enable users to feel a virtual object or a virtual force with a tactile sense. In this case, it is possible to interact with the virtual world by recognizing the operation of the glove and transmitting / receiving the operation of the glove to / from the external device. When the operation of the glove is performed, power is supplied to the electromagnet inside the glove, The present invention is different from the method of recognizing the movement of the glove, and the method of feeding haptic feedback to the user is different from the method using the micromotor of the present invention. In addition, this prior art does not disclose a method of transmitting the resistance of a virtual object to the hand.

또 다른 종래기술인 한국공개특허 제2004-0018465호(2004.03.03.)는 촉각 피드백을 유저에게 제공함에 의해 시뮬레이션 시스템 내에 현실적인 감각을 제공하기 위한 것으로, 유저가 연계하는 연계 가능 실습 툴과 실습 툴에 커플된 기계적 시뮬레이션 장치가 액츄에이터들의 운동을 감지하여 유저에게 촉각 피드백을 제공하는 것으로, 본 발명과 같이 장갑을 이용하여 햅틱을 제공하는 방법과 저항감을 제공하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다.Another conventional technique disclosed in Korean Patent Publication No. 2004-0018465 (Mar. 23, 2004) is to provide a tactile feedback to a user, thereby providing a sense of reality in the simulation system. The tactile feedback is provided to the user, The coupled mechanical simulation apparatus senses the motion of the actuators and provides tactile feedback to the user. As described above, there is no description of providing a haptic using the glove and providing resistance.

또 다른 종래기술인 한국공개특허 제2012-0137490호(2012.12.21)에는 촉각 압력 센서들을 적용하고, 센서들로부터 데이터를 획득하며, 데이터를 사용자에게 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명은 촉각으로부터 정보를 획득하는 대신 촉각을 제공하는 것이고, 또한 저항감을 제공하는 것이므로 양 발명은 차이가 있는 것이다.Another prior art Korean Patent Application No. 2012-0137490 (2012.12.21) relates to an apparatus and method for applying haptic pressure sensors, acquiring data from sensors, and providing data to a user, The present invention provides a sense of touch instead of acquiring information from the tactile sense, and also provides a sense of resistance.

본 발명은 손끝에 촉감을 전달하는 것과 동시에 손가락에 관절의 저항감을 전달할 수 있는 외골격 햅틱 인터페이스 장치에 관한 것으로, 상기 종래 기술과 같이 단지 손가락 움직임을 감지하거나 손가락에 햅틱 피드백을 제공하는 것만 아니라, 가상환경 물체에 손이 닿았을 경우 손끝에 촉감을 전달하고, 동시에 가상환경 물체의 크기와 모양에 따라 손가락 관절에 저항감을 전달하는 장치를 제시하고자 한다. 또한 본 발명에서는 특히 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 크기를 줄이고, 가상환경과의 인터페이스를 위해 무선통신기술을 사용함으로써 전기선으로 인한 복잡한 구성을 단순화하고자 한다.The present invention relates to an exoskeletal haptic interface device capable of transmitting tactile sensation to a fingertip and transmitting the resistance of a joint to a finger. In addition to detecting finger movement or providing haptic feedback to a finger, We propose a device that transmits tactile sensation to the fingertip when the hand touches the environmental object, and at the same time transmits resistance to the finger joint according to the size and shape of the virtual environment object. In addition, the present invention aims to simplify the complicated configuration due to the electric wire by reducing the size of the exoskeleton haptic interface device and using the wireless communication technology for the interface with the virtual environment.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 창작된 것으로, 사용자에게 가상환경 물체에 대한 촉감, 크기 및 모양에 따른 그립감을 동시에 전달하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an exoskeletal haptic interface device that simultaneously transmits a grip to a virtual environment object with touch, size, and shape.

또한 본 발명은 상기 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 제공함에 있어, 종래의 햅틱 글러브에 비해서 소형화된 단순화된 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a simplified structure that is smaller than a conventional haptic glove in providing the exoskeletal haptic interface apparatus.

구체적으로는 본 발명은 손 끝에 촉감을 전달하고, 손끝과 관절에 연결된 와이어를 제어하여 종래 기술에 비해서 간단하고 효과적인 외골격 햅틱 글러브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Specifically, the present invention aims at providing a simple and effective exoskeletal haptic glove as compared with the prior art by transmitting a tactile sensation to the tip of the hand and controlling the wire connected to the fingertip and the joint.

또한 본 발명은 가상환경 인터페이스를 위해서 무선통신 방식을 이용하여 햅틱 장치와 통신하도록 함으로써, 기존의 유선통신에 의한 햅틱 블러브에 비해서 독립적이고 활동성이 강화된 햅틱 글러브를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an independent and active haptic glove as compared with a conventional haptic communication based on wired communication by communicating with a haptic device using a wireless communication method for a virtual environment interface.

본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치는, 사용자의 손, 손가락 또는 이들의 조합에 대한 모양, 움직임, 위치 또는 이들의 조합을 포함한 정보를 감지하기 위한 센서부; 적어도 하나 이상의 손가락 끝에 장착되도록 구성된 촉감 제공부; 상기 손가락에 관절 저항감을 전달하기 위한 와이어; 및 손목에 장착되어 상기 촉감 제공부의 촉감을 제어하거나, 상기 손가락에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하거나 또는 이들의 조합에 대한 제어를 수행하는 외골격 햅틱 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An exoskeletal haptic interface device according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit for sensing information including shapes, motions, positions, or a combination of hands, fingers, or combinations thereof; A tactile sensor configured to be mounted on at least one fingertip; A wire for transmitting joint resistance to the finger; And an exoskeletal haptic controller which is mounted on the wrist to control the tactile feedback of the tactile providing unit, to transmit joint resistance through the wire to the fingers, or to control the combination thereof.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치에서, 상기 촉감 제공부는 노브를 포함하고; 상기 외골격 햅틱 제어부는 서보모터를 포함하여, 상기 와이어의 한쪽 끝은 상기 노브에 연결되고 나머지 끝은 상기 서보모터에 연결되어 상기 손가락에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the exoskeletal haptic interface apparatus according to an embodiment of the present invention, the tactile providing unit includes a knob; The exoskeletal haptic control unit includes a servo motor, one end of the wire is connected to the knob, and the other end is connected to the servomotor, and the joint resistance is transmitted to the finger through the wire.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치는, 상기 촉감 제공부를 통해서 촉감을 전달하는 것과 동시에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the exoskeletal haptic interface device according to an embodiment of the present invention is capable of delivering tactile sensation through the tactile providing unit and transmitting joint resistance through the wire.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치에서, 상기 외골격 햅틱 제어부는, 상기 센서부에서 감지된 신호를 바탕으로 손의 움직임을 인식하는 입력 인식부; 상기 입력 인식부에서 인식된 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 촉감 명령에 따라 촉감을 제어하는 촉감 제어부; 및 상기 입력 인식부에서 인식된 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 그립감에 대한 명령에 따라 관절 저항감을 제어하는 관절 저항감 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, in the exoskeletal haptic interface apparatus according to an embodiment of the present invention, the exoskeletal haptic control unit may include an input recognizing unit for recognizing movement of a hand based on a signal sensed by the sensor unit; A tactile control unit for controlling the tactile sense according to the tactile command generated in the virtual environment based on the information recognized by the input recognition unit; And a joint resistance control unit for controlling joint resistance according to a command for grip feeling generated in a virtual environment based on the information recognized by the input recognition unit.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치에서, 상기 센서부는, 손가락의 형상을 인식하는 광센서; AHRS(Altitude Heading Reference System); 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서; 스테레오 카메라에 의한 모션 센싱부; 적외선 카메라에 의한 움직임 센싱부; 손의 위치나 기울기를 인식하기 위한 자이로 센서; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, in the exoskeletal haptic interface apparatus according to an embodiment of the present invention, the sensor unit may include: an optical sensor for recognizing a shape of a finger; Altitude Heading Reference System (AHRS); A small piezoresistor sensor whose electrical resistance varies with finger bending; A motion sensing unit by a stereo camera; A motion sensing unit using an infrared camera; A gyro sensor for recognizing the position or tilt of the hand; Or a combination thereof.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치에서, 상기 외골격 햅틱 제어부는, 블루투스, 지그비, RFID, NFC 또는 이들의 조합을 포함한 근거리 통신 수단, 무선 인터넷 통신 수단 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 구비하여, 가상환경 시스템을 포함한 타 외골격 햅틱 인터페이스 장치와 정보를 송수신하는 외부 통신 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the exoskeletal haptic interface device according to an embodiment of the present invention, the exoskeletal haptic control unit may include at least one of a short range communication unit including Bluetooth, ZigBee, RFID, NFC or a combination thereof, And an external communication interface unit for transmitting and receiving information to and from another exoskeletal haptic interface device including a virtual environment system.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 방법은, 외골격 햅틱 인터페이스 장치가 구현된 글러브의 상태를 인식하고, 상기 글러브를 가상환경에 반영하여 사용자의 상태를 캘리브레이션하는 단계; 사용자의 손동작을 계속적으로 모니터링하면서 손동작을 인식하는 단계; 상기 인식한 손동작 정보를 가상환경 시스템에 전송하는 단계; 및 상기 전송된 손동작 정보에 따라 가상환경 시스템으로부터 가상환경 접촉의 경우 촉감 명령을 전달받거나, 가상환경 물체를 잡은 경우 관절 저항감 명령을 전달받거나, 또는 이들의 조합에 대한 명령을 전달 받는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an exoskeleton haptic interface method including: recognizing a state of a glove in which an exoskeleton haptic interface device is implemented, and calibrating a state of the user by reflecting the glove in a virtual environment; Recognizing the hand gesture while continuously monitoring the user's gesture; Transmitting the recognized hand operation information to a virtual environment system; And receiving a tactile command in the case of a virtual environment contact from the virtual environment system according to the transferred hand operation information or receiving a joint resistance resistance command in the case of capturing a virtual environment object or receiving a command for a combination thereof .

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 방법에서, 상기 손동작을 인식하는 단계는, 손가락의 형상을 인식하는 광센서; AHRS(Altitude Heading Reference System); 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서; 스테레오 카메라에 의한 모션 센싱부; 적외선 카메라에 의한 움직임 센싱부; 손의 위치나 기울기를 인식하기 위한 자이로 센서; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 센서부를 통해서 사용자의 손, 손가락 또는 이들의 조합에 대한 모양, 움직임, 위치 또는 이들의 조합을 포함한 정보를 감지하고, 상기 감지된 신호를 바탕으로 손의 움직임을 인식하는 것을 특징으로 한다.Further, in the exoskeletal haptic interface method according to another embodiment of the present invention, the step of recognizing the hand gesture may include: an optical sensor for recognizing a shape of a finger; Altitude Heading Reference System (AHRS); A small piezoresistor sensor whose electrical resistance varies with finger bending; A motion sensing unit by a stereo camera; A motion sensing unit using an infrared camera; A gyro sensor for recognizing the position or tilt of the hand; Or a combination thereof, information including a shape, a movement, a position, or a combination thereof of a user's hand, a finger, or a combination thereof through a sensor unit including at least one of a hand, And the like.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 방법에서, 상기 전송하는 단계와 상기 전달받는 단계는, 블루투스, 지그비, RFID, NFC 또는 이들의 조합을 포함한 근거리 통신 수단, 무선 인터넷 통신 수단 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 구비하여, 가상환경 시스템을 포함한 타 외골격 햅틱 인터페이스 장치와 정보를 송수신함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.In the exoskeletal haptic interface method according to another embodiment of the present invention, the transmitting step and the receiving step may include at least one of short-range communication means including Bluetooth, ZigBee, RFID, NFC or a combination thereof, And at least one of these combinations is performed by transmitting and receiving information to and from another exoskeletal haptic interface device including a virtual environment system.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 방법은, 손가락 끝에 장착하도록 구성된 촉감 제공부를 통해, 상기 인식된 손동작 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 촉감 명령에 따라 촉감을 제어하는 단계; 또는 손가락 끝, 적어도 하나 이상의 손가락 관절 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상과 손목에 장착된 기구를 연결하는 와이어를 포함하여 관절 저항감을 생성하는 서보모터를 통해, 상기 인식된 손동작 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 그립감에 대한 명령에 따라 관절 저항감을 제어하는 단계;를 포함하며, 상기 촉감 제공부를 통해서 촉감을 제어하는 것과 동시에 상기 관절 저항감 제공부를 통해서 관절 저항감을 제어하는 것을 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an exoskeletal haptic interface method comprising: controlling a tactile sense according to a tactile command generated in a virtual environment based on the recognized hand gesture information through a tactile providing unit configured to be mounted on a fingertip; Or at least one of a finger tip, at least one or more finger joints, or a combination thereof, and a wire connecting a device mounted on the wrist to generate a joint resistance feeling, And controlling the joint resistance according to a command for the generated grip, wherein the tactile feedback is controlled by the tactile providing unit and the joint resistance is controlled through the joint resistance providing unit.

본 발명은 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치 및 그 구성 방법에 관한 것으로, 가상환경에 존재하는 물체에 손이 닿았을 경우 손끝에 부착된 마이크로서보 모터의 회전을 통한 촉감을 사용자에게 전달하는 것과 동시에 사용자가 가상환경 물체를 잡았을 때 모터의 회전으로 와이어의 장력을 생성하여 물체의 촉감을 전달 해 주는 관절 저항감을 전달하는 것을 특징으로 하며, 특히 상기 와이어 장력을 이용함으로써 글러브의 크기를 줄일 수 있고, 무선통신을 통해서 가상환경과 인터페이스할 수 있도록 하여 복잡한 통신선을 제거할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a wireless exoskeleton haptic interface device and a method of constructing the same, and more particularly, to a wireless exoskeletal haptic interface device and a method of constructing the same, And when the user holds the virtual environment object, it generates the tension of the wire by the rotation of the motor and transmits the sense of joint resistance that conveys the touch of the object. In particular, by using the wire tension, And it is possible to interfere with a virtual environment through wireless communication, thereby eliminating complicated communication lines.

도 1은 가상환경과 실제환경을 연결하여 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 활용하는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 위해 엄지와 검지에 장착한 햅틱 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 동작 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락에 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 구현한 실사도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 일환으로 와이어를 사용하여 손가락에 저항감을 구현한 예시도.
FIG. 1 is a conceptual diagram utilizing a wireless exoskeleton haptic interface device that connects a virtual environment and a real environment to transmit touch and joint resistance.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a haptic interface device for wireless exoskeleton.
3 is a block diagram of a haptic device mounted on a thumb and index finger for a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously transmits touch and joint resistance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously transmits touch and joint resistance according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously transmits touch and joint resistance to a finger according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a feeling of resistance to a finger is implemented using a wire as part of a wireless exoskeletal haptic interface device that simultaneously transmits touch and joint resistance according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치 및 그 구성 방법의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a wireless exoskeletal haptic interface device and a method of constructing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 가상환경과 실제환경을 연결하여 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치(100)를 활용하는 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram utilizing a wireless exoskeleton haptic interface device 100 that connects a virtual environment and a real environment to transmit touch and joint resistance.

대부분의 가상현실 시스템(100)들은 입력장치와 출력장치(110)를 구비하며, 입력장치는 가상현실 시스템이 강한 현장감을 부여하기 위해서 먼저 컴퓨터(140)가 사용자의 공간 내 위치와 신체 움직임을 감지할 수 있어야 한다. 이를 가능케 하는 입력 장치로는 각각의 신체 움직임에 대응하는 데이터 글로브, 위치추적기와 같은 신체 움직임 입력 장치, 음성인식 장치, 그리고 골격근의 움직을 전기적으로 기록하고 평가하는 EMG(Electromyography) 기술, 흉부에 부착하여 심장의 움직임을 전기적으로 해석하는 EKG(Electrokardiogramm) 기술, 두부에 기계를 장착하여 뇌의 움직임을 전기적으로 기록하는 EEG(Electroencephalography) 기술과 같은 생리심리상태 입력장치 등이 포함된다.Most of the virtual reality systems 100 have an input device and an output device 110. In order to give the virtual reality system a strong sense of presence, the input device first detects the position and the body motion of the user in the space of the user Should be able to do. Input devices that make this possible include a data glove corresponding to each body movement, a body motion input device such as a position tracker, a voice recognition device, an electromyography (EMG) technique for electrically recording and evaluating movement of the skeletal muscle, Electrocardiogram (EKG) technology for electrically analyzing cardiac movements, and physiological psychological state input devices such as electroencephalography (EEG) technology for electrically recording brain movements by attaching a machine to the head.

여기서 공간 내 사용자 신체의 위치와 방향을 입력하는 것으로는 보통 위치 추적기가 사용되며, 사용자의 머리, 손, 기타 신체 부위의 위치를 감지하는 추적 방식으로는 기계 방식, 광학 방식, 자기 방식, 음파 방식 등이 사용된다. 또한 손, 팔, 머리, 다리, 상체 등의 움직임을 감지하는 장치로는 위에서 언급한 위치 추적기 이외에 출력 장치로도 활용되는 외골격대(exoskeletons), 데이터 글로브(data gloves), 데이터 슈트(data suits) 등이 있다. 아울러 얼굴 표정과 안구 움직임을 감지하는 것으로는 외골격대, 전자 근운동기록장치 등과 같은 장치들이 사용될 수 있고, 그밖에는 음성/오디오(voice/audio) 입력장치와 촉각 입력 장치 중의 하나인 3D 마우스가 있다.Here, a position tracker is usually used for inputting the position and direction of the user's body in the space, and a tracking method for detecting the position of the user's head, hands, or other body parts includes mechanical, optical, magnetic, Etc. are used. Exoskeletons, data gloves, and data suits, which are also used as output devices in addition to the above-mentioned position trackers, are examples of devices for detecting movements of the hands, arms, head, legs, . In addition, devices such as an exoskeleton, an electronic muscle recorder, and the like can be used to detect facial expressions and eye movements, and a 3D mouse, which is one of a voice / audio input device and a tactile input device .

출력장치로는 가상현실 시스템의 사용자들이 감각 채널들을 통해 시각, 청각, 촉각, 움직임 등을 지각하게 해 주는 장치들인데, 이에는 시각 디스플레이 장치, 청각 디스플레이 장치, 촉각 피드백 장치 그리고 힘 및 움직임 피드백 및 디스플레이 장치들이 있다. 이 중에서 촉각 피드백 장치는 가상현실 시스템 사용자에게 표면 질감(surface texture)이나 무게와 같은 촉각 감응을 제공(feedback)함으로써 가상의 물체를 실재적인 것으로 느끼게 하고자 하며, 힘 피드백 장치(force feedback devices)는 어떤 대상에 힘을 가했을 때 근육과 관절을 통해 느끼는 반발력(force resistance)과 같이, 물체가 주는 힘이나 압력에 대한 피드백을 통해 보다 많은 현장감을 느끼게 한다.Output devices include devices that allow users of the virtual reality system to perceive visual, auditory, tactile, and movement through sensory channels, including visual display devices, auditory display devices, tactile feedback devices, There are display devices. Among them, the tactile feedback device tries to make a virtual object feel real by feedbacking a tactile response such as surface texture or weight to a user of a virtual reality system, and force feedback devices When you apply force to an object, you feel more sense of presence through feedback on force or pressure applied by the object, such as force resistance through muscles and joints.

도 1에 도시된 입출력장치(110)는 데이터 글러브의 형태로 손끝에는 촉감을 출력하고, 동시에 손의 위치, 방향 및 손가락에 대한 이벤트 정보를 입력받게 된다. 상기 위치, 방향 및 이벤트를 포함한 입력 정보는 가상환경 처리시스템(140)으로 전달되어 가상환경에 존재하는 물체의 크기나 모양 및 질감에 따라 상기 입출력장치(110)에게 햅틱, 관절 저항감 등의 형태로 제공(feedback)되어 출력되게 된다. 이러한 가상환경에 대한 모델은 다양하게 존재할 수 있으므로, 가상환경 데이터베이스(150)를 통해서 이러한 환경이 저장 및 관리되는 것이 바람직하다. 또한 이러한 가상환경에 대한 모델링은 실제환경과 매칭되어 구체적으로 실제 환경에서 실현될 필요가 있는데, 이를 위해서는 가상환경과 실제환경이 서로 매칭되어 움직일 수 있도록 하는 장치(120)가 필요하게 된다.The input / output device 110 shown in FIG. 1 outputs a tactile sense to the fingertip in the form of a data glove, and simultaneously receives the position, direction, and event information of the fingertip. The input information including the position, direction, and event is transmitted to the virtual environment processing system 140, and is input to the input / output device 110 in the form of haptic, joint resistance, etc. according to the size, shape and texture of an object existing in the virtual environment And is output as feedback. Since there may be various models for the virtual environment, it is preferable that such environment is stored and managed through the virtual environment database 150. [ In addition, the modeling of such a virtual environment needs to be realized in a real environment, specifically matching with a real environment. In order to do this, a device 120 for matching a virtual environment and a real environment to each other is required.

이와 같은 구성을 통해서 가상현실이 실생활이나 현장에서 산업적으로 응용될 수 있게 된다. 따라서 본 발명은 글러브 형태로 제작된 글러브에 손가락의 형상을 인식하는 광센서, AHRS(Altitude Heading Reference System), 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서, 스테레오 카메라에 의한 모션 센싱부, 적외선 카메라에 의한 움직임 센싱부, 또는 손의 위치나 기울기를 인식하기 위한 자이로 센서 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 설치하여 글러브에 삽입된 손과 손가락의 모양, 위치, 형상, 방향, 미리 정해진 이벤트 또는 이들의 조합을 포함한 입력 정보를 받아들이고, 이로부터 가상환경 시스템에서 처리된 촉감 피드백과 관절 저항감에 대한 명령을 전달받아 햅틱 입출력 장치에서는 손가락에 촉감이나 손가락의 관절에 저항감을 전달하게 된다.With this configuration, virtual reality can be applied to real life and industrial applications in the field. Accordingly, the present invention is applicable to a glove made in a glove shape, an optical sensor for recognizing the shape of a finger, an altitude heading reference system (AHRS), a small piezoresistor sensor whose electric resistance varies according to the bending of a finger, A sensing unit, a motion sensing unit by an infrared camera, or a gyro sensor for recognizing a position or a tilt of a hand, or a combination thereof, so that the shape, position, shape, direction, The haptic input / output device receives input information including a predetermined event or a combination thereof, receives the tactile feedback processed in the virtual environment system and the command for joint resistance, and transmits the tactile feeling to the finger or the resistance to the finger joint .

사용자가 본 발명에 따라 제작된 외골격 햅틱 인터페이스 장치가 구현된 글러브를 착용하면, 가상환경 시스템의 디스플레이에는 실제와 동일한 글러브가 화면에 디스플레이되며, 이는 가상환경과 결합되어 나타나게 되고, 사용자가 손을 움직여 가상환경의 물체를 잡거나 접촉하게 되고, 이에 대한 촉감과 그립감이 외골격 햅틱 인터페이스 장치가 구현된 글러브를 통해서 사용자의 손으로 전달(feedback)되게 된다. 이러한 손의 움직임이 실제환경 처리시스템과 연동하게 되면, 산업현장에서 실제 위험한 물건을 집어서 움직이거나, 정교한 수술을 하는 등 가상현실을 산업에 적용할 수 있게 되는 것이다.When a wearer wears a glove embodying an exoskeleton haptic interface device manufactured according to the present invention, the same glove as the actual glove is displayed on the display of the virtual environment system, which is displayed in combination with the virtual environment, The touch or touch of an object in the virtual environment is brought into contact with the user's hand through the glove in which the exoskeleton haptic interface device is implemented. When these hand movements are linked to the actual environment processing system, virtual reality can be applied to industries such as picking up real dangerous objects at the industrial site, or performing elaborate operations.

다음은 본 발명에서 제시하는 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 구현한 글러브에서 손 모양을 인식하고 햅틱과 관절 저항감을 생성하기 위한 장치의 구성에 대해서 논의하기로 한다.Next, a configuration of a device for recognizing a hand shape and generating a haptic and a joint resistance in a glove embodying a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously delivers the tactile feeling and joint resistance resistance of the present invention will be discussed.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 구성도로서, 입력 인식부(210), 외부통신 인터페이스부(220), 제어부(230), 촉감 제어부(241) 및 관절 저항감 제어부(242)를 포함하는 외골격 햅틱 제어부(240)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a block diagram of a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously transmits touch and joint resistance according to an embodiment of the present invention. The input device includes an input recognizer 210, an external communication interface 220, a controller 230, And an exoskeletal haptic control unit 240 including a control unit 241 and a joint resistance control unit 242.

먼저 센서는 글러브 모양으로 구현된 본 발명의 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치에서 손 모양을 따라 광센서를 매립하거나 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서를 매립하여 센서가 구부러지는 형상을 측정하여 이벤트를 인식하는 센서를 구비할 수 있다. 즉, 상기 광센서의 경우 광센서를 글러브에 매립하고 광을 입력하면, 광이 광섬유를 따라 얼마나 휘어지는지를 측정하여 광섬유의 모양을 감지할 수 있다. 이러한 광센서는 손의 모양을 감지하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 이를 통해서 손의 모양을 인식하고, 각 손의 모양에 따라 일정한 패턴의 명령을 미리 정해놓고 사용자의 손 혹은 손가락 모양의 변화에 따라 사용자가 원하는 손 모양에 따른 명령을 인식하도록 하고자 한다. 이렇게 인식한 손 모양에 자이로 센서를 이용하여 글로브가 어느 방향으로 기울어져 있는지 감지하여 더욱 정교하고 다양한 입력 명령을 인식하는 것이 가능하다. 보다 저렴하게 구성하기 위해서는 광센서 대신에 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서를 사용할 수 있다. 그 밖에 AHRS(Altitude Heading Reference System), 스테레오 카메라에 의한 모션 센싱, 적외선 카메라에 의한 움직임 센싱 방법을 독립적으로 혹은 서로 조합하여 보다 세밀하게 손의 모양이나 움직임을 측정하여 손동작을 인식하는 것이 가능하다.First, in a wireless exoskeleton haptic interface device that transmits a tactile feeling and a joint resistance sensation of the present invention implemented in a glove shape, the sensor embeds the optical sensor along a hand shape or a small piezoresistor sensor And a sensor for recognizing an event by measuring a shape of the sensor bent. That is, in the case of the optical sensor, when the optical sensor is embedded in the glove and light is inputted, the shape of the optical fiber can be detected by measuring how much the light is bent along the optical fiber. Such a photosensor can be used to detect the shape of a hand, and in the present invention, the shape of the hand is recognized through it, and a predetermined pattern command is predetermined according to the shape of each hand. In order to recognize a command according to the shape of the hand desired by the user. By using the gyro sensor in the recognized hand shape, it is possible to detect a direction in which the globe is tilted to recognize more elaborate and various input commands. A piezoresistor sensor in which the electric resistance varies depending on the bending of the finger can be used instead of the optical sensor. In addition, it is possible to recognize the hand movement by measuring the shape or motion of the hand more finely, independently or in combination with the altitude heading reference system (AHRS), the motion sensing by the stereo camera, and the motion sensing by the infrared camera.

따라서 입력 인식부(210)는 상기 센서로부터 입력된 손이나 손가락의 모양, 형태, 형상, 움직임, 방향, 기울기 또는 이들의 조합을 통해서 사용자가 손으로 취한 제스처를 인식하는 역할을 수행하게 된다. 이렇게 인식된 제스처와 사용자의 의도에 대한 미리 정해진 약속을 바탕으로 사용자의 의도를 파악하게 되며, 이렇게 파악된 사용자의 의도는 제어부로 전달되게 된다.Accordingly, the input recognition unit 210 recognizes a user's hand gesture through a shape, a shape, a shape, a movement, a direction, a slope, or a combination of a hand or a finger inputted from the sensor. The intention of the user is grasped based on the gesture thus recognized and the predetermined commitment to the intention of the user, and the intention of the user thus detected is transmitted to the control unit.

제어부(230)에서는 이렇게 입력된 사용자의 손 모양이나 글로브의 상태를 가상환경에서 인식할 수 있도록 외부통신 인터페이스(220)를 통해서 출력하고, 또한 해당 글러브의 상태에 대응하는 명령을 외부통신 인터페이스를 통해서 가상환경 시스템으로부터 전달받아 글러브에서 촉감을 생성하거나 관절 저항감을 생성할 수 있도록 해당 입출력 데이터와 이벤트 및 명령에 대한 스케줄링과 상호 매칭을 위한 전반적인 제어동작을 수행한다.The control unit 230 outputs the inputted user's hand shape or globe state through the external communication interface 220 so as to recognize the state of the user's hand or globe through the external communication interface 220, And performs overall control operations for scheduling and mutual matching of the input / output data, events, and commands so as to generate tactile sensation in the glove or generate joint resistance due to the transfer from the virtual environment system.

외부통신 인터페이스부(220)는 외골격 햅틱 인터페이스 장치가 구현된 글러브와 외부 가상환경 시스템이 상호 데이터를 주고받으면서, 상기 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 제어할 수 있도록 상호 신호를 송수신하는 인터페이스를 담당하는데, 본 발명에서는 블루투스(Bluetooth), RFID 또는 적외선 통신과 같은 NFC 통신을 포함하여 무선(Wireless) LAN, 3G, 4G, 5G, LTE에 이르는 공중 무선통신 방식을 포함하여 구성할 수 있다.The external communication interface unit 220 is an interface for transmitting and receiving mutual signals so that the glove in which the exoskeletal haptic interface device is implemented and the external virtual environment system mutually exchange data to control the exoskeletal haptic interface device. Can be configured to include public wireless communication systems ranging from wireless LAN, 3G, 4G, 5G, and LTE, including NFC communication such as Bluetooth, RFID, or infrared communication.

또한, 외골격 햅틱 제어부(240)는 외부 가상환경 시스템으로부터 입력받은 촉감 명령을 해석하여 특정 강도의 햅틱 출력에 대한 제어(241)를 수행하고, 또한 관절 저항감에 대한 정보를 수신하여 이를 관절 저항감으로 실현시키기 위한 모터의 회전 정도를 제어(242)하는 역할을 수행한다.The exoskeleton haptic controller 240 analyzes the tactile command inputted from the external virtual environment system to perform the control 241 on the haptic output of a specific intensity and also receives the information about the joint resistance to realize the joint resistance (242) the degree of rotation of the motor.

이렇게 출력된 촉감, 관절 저항감에 대한 제어 신호는 글러브에 장착된 마이크로모터에 전달되어 촉감으로 전달되거나, 와이어를 통해서 손끝과 관절에 연결된 매듭을 해당 저항감의 세기에 따른 모터의 회전력을 발생하여 글러브를 착용하고 있는 사용자에게 그립감을 전달하게 된다.The control signal for the tactile and joint resistance output is transmitted to the micromotor mounted on the glove to be transmitted to the touch, or the knot connected to the fingertip and the joint through the wire generates the rotational force of the motor according to the intensity of the resistance, The user is informed of the feeling of wear.

다음은 본 발명에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치에서 촉감을 전달하는 장치에 대한 구체적인 구성과 그 방법에 대해서 설명하고자 한다.Hereinafter, a concrete configuration and a method for transmitting a tactile sensation in a wireless exoskeletal haptic interface device that simultaneously transmits tactile and joint resistance according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 위해 엄지와 검지에 장착한 햅틱 장치의 구성도로서, 손가락의 끝에 햅틱 장치(310, 320)가 구현되어 있는데, 상기 햅틱 장치(310, 320)에는 손가락의 끝 부분에 마이크로 서보 모터가 장착되고 이를 통해 손가락의 바닥 부분에 판을 설치하여 마이크로 서보 모터가 동작하게 되면, 상기 판이 아래위로 움직여서 진동을 전달하게 된다. 이러한 운동의 세기는 햅틱 명령에 따라서 인식되며, 햅틱 피드백 량이 많으면, 진동판이 많이 움직이게 되며, 피드백 량이 작으면 진동판이 덜 움직이도록 제어가 된다.FIG. 3 is a block diagram of a haptic device mounted on a thumb and index finger for a wireless exoskeleton haptic interfacing device that simultaneously transmits touch and joint resistance according to an embodiment of the present invention. The haptic devices 310 and 320 In the haptic devices 310 and 320, a micro servomotor is mounted at an end of a finger. When a micro servo motor is operated by installing a plate at the bottom of a finger, the plate moves up and down to oscillate . The intensity of such movement is recognized according to the haptic command. When the amount of haptic feedback is large, the diaphragm moves a lot, and when the amount of feedback is small, the diaphragm is controlled to move less.

본 발명에 따른 촉감을 전달하는 장치는 손목부분(330)과 복수의 손가락부분(310, 320)으로 나누어지는데, 손가락 부분(310, 320)에는 커버가 있고, 상기 커버의 상부에는 마이크로 서보 모터가 장착되며, 손가락 바닥부분에는 사용자가 진동을 느낄 수 있도록 진동판을 구비하며, 따라서 상기 모터가 구동되면, 회전력이 상하운동으로 바뀌는 기어에 의해 사용자의 손끝으로 진동 촉감이 전달되게 된다. 아울러 손목부분에는 다양한 사용자 손목 크기에 동적으로 조절할 수 있도록 벨트로 고정시키는 부분을 구비할 수 있으며, 전체 시스템의 회로가 장착되어 있다.The device for transmitting a touch according to the present invention is divided into a wrist part 330 and a plurality of finger parts 310 and 320. The finger parts 310 and 320 have a cover, And a diaphragm is provided on the bottom of the finger so that the user can feel the vibration. Accordingly, when the motor is driven, the vibration of the user is transferred to the user's fingertip by a gear whose rotational force is changed into a vertical motion. In addition, the wrist portion may be provided with a portion that is fixed to the belt so as to be dynamically adjustable to various user's wrist sizes, and a circuit of the entire system is mounted.

이러한 촉감에 대한 명령은 손목에 설치된 제어부(330)를 통해서 전달되며, 이러한 제어는 결국 외부 가상환경 시스템으로부터 전달되어 사용자에게 피드백되는 것이다. 팔목에 설치된 제어부와 손가락 끝에 장치된 마이크로 서보 모터사이에는 서보 모터의 구동을 위한 전원 선이 연결되어 있으며, 이것은 손가락 끝에 촉감을 전달하기 위한 것이다. 아울러, 손가락 끝에 장착된 기구물의 상단에는 와이어가 연결되어 있어, 손목에 설치된 모터에 의해서 와이어가 당겨지거나 늦춰져서 손가락 및 관절에 저항감이 전달되게 된다.This command for tactile feedback is transmitted through the control unit 330 installed on the wrist, and this control is eventually transmitted from the external virtual environment system and fed back to the user. A power line for driving the servomotor is connected between the control unit provided on the cuff and the micro servomotor provided at the fingertip, and this is for transmitting a touch to the fingertip. In addition, the wire is connected to the upper end of the instrument mounted on the fingertip, so that the wire is pulled or delayed by the motor installed on the wrist so that resistance to the finger and the joint is transmitted.

한편, 본 발명에서는 손가락의 관절에 저항감을 더 실감나게 전달하기 위해서, 상기 와이어를 탄성이 있는 와이어를 사용하여 더욱 부드러운 저항감을 실현하는 것이 가능하고, 또한 손가락 마디에 상기 와이어를 잡아주거나 풀어주는 락-릴리즈 장치만 추가하여, 전체적인 관절의 저항감을 부드럽게 구현하는 것이 가능하다. 이는 종래의 관절마다 별도의 장치를 구성하여 개별적으로 제어함으로써, 비록 그 제어에 대한 목적은 달성할 수 있으나, 그 사이즈가 너무 커서 응용분야에 한계가 있음은 물론이고, 전력소모도 많은 단점을 해결하는 것이 가능하다.On the other hand, in the present invention, in order to more realistically transmit the feeling of resistance to the joint of the finger, it is possible to realize a more soft feeling of resistance by using a wire having elasticity of the wire, - It is possible to smoothly implement the resistance of the whole joint by adding only the release device. This is achieved by controlling a separate device for each joint according to the related art, thereby achieving the object of the control. However, since the size of the device is too large, It is possible to do.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 동작 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an operation of a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously transmits tactile sensation and joint resistance sensation according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바에 따르면, 먼저 전원이 온(ON)되면 제어부는 글러브의 모양이나 형상에 대한 초기 상황을 인식하기 시작하며, 이로부터 전체 장치의 상태를 체크하고, 사용자가 글러브를 착용하였는지 인식을 수행하게 된다(S301). 이와 동시에 글러브의 제어장치는 외부 통신 인터페이스를 통해서 가상환경 시스템으로부터 명령을 수신할 준비를 갖춘다. 동시에 가상환경 시스템은 가상환경 모델을 로딩하고, 사용자의 글러브 착용에 대한 영상을 받아들이며, 가상환경 모델과 통합 및 글러브의 상태를 가상환경에 반영함으로써 사용자 칼리브레이션을 수행하게 된다(S302). 이 상태에서 글러브는 손의 움직임이나 모양, 위치, 형상 등의 이벤트 발생을 모니터링 한다(S303). 이렇게 계속하여 모니터링하고 있는 도중에 사용자가 가상환경 모델을 보면서 손동작을 하게 되면(S304), 이러한 동작 신호가 글러브의 제어부에 전달되어 다시 외부통신 인터페이스를 거쳐 가상환경 시스템으로 전달되고(S305), 이러한 동작이 가상환경 모델에서 어떠한 행위를 하는지 가상환경 시스템은 판단하고 이에 따른 촉감과 관절 저항감에 대한 명령을 생성하게 된다(S306, S307).As shown, when the power is first turned on, the controller starts to recognize the initial state of the shape or shape of the glove, checks the status of the entire apparatus, and recognizes whether the user wears the glove (S301). At the same time, the control device of the glove is ready to receive commands from the virtual environment system via the external communication interface. At the same time, the virtual environment system loads the virtual environment model, accepts the image of the wearing of the user's glove, integrates the virtual environment model and reflects the state of the glove in the virtual environment (S302). In this state, the glove monitors occurrence of an event such as movement of a hand, shape, position, shape, etc. (S303). If the user performs a hand operation while watching the virtual environment model during the continuous monitoring (S304), the operation signal is transmitted to the control unit of the glove and transmitted to the virtual environment system via the external communication interface (S305) The virtual environment system determines what kind of action is performed in the virtual environment model, and generates a command for touch and joint resistance according to the judgment (S306, S307).

이러한 명령은 다시 무선통신 수단을 통해서 글러브에 전달되고, 전달된 명령어에 따라 글러브의 제어부(230)는 촉감 제어부(242), 관절 저항감 제어부(242)를 통해서 손가락 끝의 마이크로 서보모터(510)를 구동시키거나 손목에 장착된 모터(610)를 구동하여 관절 저항감을 생성하게 된다(S308). 이로부터 사용자는 손가락에 촉각을 느끼거나 손가락에 저항감을 느끼게 된다.The control unit 230 of the glove controls the micro servo motor 510 of the fingertip through the tactile control unit 242 and the joint resistance control unit 242 according to the transmitted instruction. And drives the motor 610 mounted on the wrist to generate joint resistance (S308). From this, the user feels a tactile sensation on the finger or a resistance to the finger.

아울러 사용자가 본 발명에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 작동하게 되면 예를 들어 블루투스나 와이파이 통신을 통해 사용자 칼리브레이션을 실시한다. 사용자 칼리브레이션이 종료되고 나면 손가락의 최대값과 최소값을 가상환경 시스템으로 전송하고, 가상환경 시스템은 이러한 정보를 통해 가상환경 인터페이스(예, 글러브)의 굽힘 범위를 결정한다. 사용자가 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 장착하여 동작 중에 가상환경 물체를 접촉하게 되면 손끝에 있는 액츄에이터가 동작하여 손끝 촉감을 제시하고, 가상환경 물건을 잡게 되면 다른 액츄에이터가 동작하여 손가락에 근감각을 제시한다. 또한, 3축 각속도(Roll, Pitch, Yaw)의 정보를 가상환경 시스템으로 전달하여 x, y, z축 뿐만 아니라 Roll, Pitch, Yaw의 정보인 6축에 대한 정보를 표현함으로써 좀더 정밀하게 가상환경을 컨트롤 할 수 있도록 하는 것이 가능하다.In addition, when the user operates the exoskeletal haptic interface device according to the present invention, the user is calibrated through, for example, Bluetooth or Wi-Fi communication. After the user calibration is finished, the maximum and minimum values of the finger are transmitted to the virtual environment system, and the virtual environment system determines the bending range of the virtual environment interface (e.g., glove) through this information. When the user attaches the exoskeleton haptic interface device and contacts the virtual environment object during operation, the actuator at the fingertip operates to present the finger touch. When the user holds the virtual environment object, another actuator operates to present the kinesthetic sense to the finger. In addition, information on three axes of angular velocity (Roll, Pitch, Yaw) is transmitted to the virtual environment system to express information on six axes of roll, pitch and yaw as well as x, y and z axes, To be controlled.

이어서 본 발명에 따른 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 손가락에 장착한 경우에 대해서 설명하도록 한다.Next, a case where the exoskeletal haptic interface device according to the present invention is mounted on a finger will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락에 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치를 장착한 예시도이며, 사람의 엄지 및 검지에 실제로 햅틱 인터페이스 장치(310, 320)를 장착한 예시도를 보여준 것이다. 도 5의 (a)는 손끝에 촉감이 전달되지 않는 자유 상태이고, 도 5의 (b)는 손끝에 촉감이 전달되는 상태이다. 도시된 바에 따르면, 손가락에 끼워진 햅틱 장치(310, 320)는 위에 노브(520)가 설치되어 있어, 이를 통해서 외이어가 연결되는 구조이다. 또한 손톱 쪽으로는 마이크로서보모터(510)가 위치해 있으며, 햅틱 명령에 따라 상기 마이크로서보모터(510) 다양한 회전수로 동작하게 되며, 그에 따라 서로 강도가 다른 촉감이 손가락의 바닥 쪽에 설치된 진동판(530)에 전달되어 사용자에게 촉감이 전달되게 된다. 다시 말해서, 만약 사용자가 가상환경의 물체를 접촉하게 되면 마이크로서보모터의 회전을 통해 촉감판(530)이라고 불리어지는 손가락의 바닥부분에 부착된 것이 상승(도 5의 (b)) 및 하강(도 5의 (a))을 반복하면서 사용자의 손끝에 촉감을 전달하게 된다.FIG. 5 is a view illustrating an example of a wireless exoskeleton haptic interface device that simultaneously transmits tactile sensation and joint resistance to a finger according to an embodiment of the present invention. The haptic interface devices 310 and 320 are actually mounted on a thumb and a finger of a person This is an example. Fig. 5 (a) shows a state in which no tactile sensation is transmitted to the fingertips, and Fig. 5 (b) shows a state in which a tactile sensation is transmitted to the fingertips. As shown in the drawing, the haptic devices 310 and 320 fitted to the fingers have a knob 520 installed thereon, and the outer ear is connected thereto. The micro servomotor 510 operates at various rotational speeds according to the haptic command. The micro servomotor 510 operates according to the haptic command, and the diaphragm 530, And the tactile sensation is transmitted to the user. In other words, if the user touches an object in the virtual environment, the rotation of the micro servomotor causes the finger attached to the bottom portion of the finger, referred to as the tactile plate 530, to move upward (FIG. 5B) 5 (a)) is repeated to transmit the tactile sensation to the user's fingertip.

촉감을 전달하는 방법은 반드시 마이크로서보모터를 사용하여야 하는 것은 아니며, 자석을 이용한 차임벨의 원리를 이용하거나 그 밖의 소형 진동자나 진동모터를 이용하여도 무방하다. 본 발명에서는 이와 같은 개별 진동 발생장치에 대해서 한정한다고 하여 본 발명의 권리범위에서 벗어나는 것은 아님을 밝혀두고자 한다.It is not necessary to use a micro servomotor in order to transmit tactile feelings. It is also possible to use the principle of a chisel using a magnet, or to use another small vibrator or a vibration motor. It will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described individual vibration generators.

다음은 본 발명의 또 다른 특징인 외골격 저항감을 전달하는 방법에 대해서 설명하고자 한다.Hereinafter, a method for delivering an exoskeletal resistance feeling, which is another feature of the present invention, will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치의 일환으로 와이어를 사용하여 손가락에 저항감을 구현한 예시도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a resistance to a finger using a wire as a part of a wireless exoskeletal haptic interface device that simultaneously transmits touch and joint resistance according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도시된 바와 같이, 외골격 햅틱 인터페이스에서 손가락의 골격에 대한 저항감을 생성하는 것은 종래 기술에 비해서 획기적으로 그 구조를 단순화한 와이어(620)를 사용한 방법을 착안하였다. 즉, 사용자가 손가락을 굽혀 가상환경의 물체를 잡게 되면 가상환경 물체의 부피에 따라 손목에 장착된 모터(610)가 회전하여 더 이상 손가락을 굽히지 못하게 한다. 이 방법을 사용하면, 전체적인 기구의 면적이 획기적으로 줄어들고, 저항감을 발생하는 것에 있어서도 손가락의 끝에 와이어를 매달아 손목에서 당겨줌으로써 저항감을 발생할 수 있으며, 좀 더 정교하게 저항감을 발생하고자 할 경우에는 각 관절에 락-릴리즈 장치만 두어 각 관절 사이에 순차적으로 힘이 전달되도록 함으로써, 보다 부드러운 저항감의 실현이 가능하다. 또한 상기 와이어를 탄성 와이어로 사용하면, 각 관절 사이의 힘이나 동작으로 인한 불연속 감이 사라져 보다 부드러운 제어가 가능하게 된다.As shown in the figure, the method of using the wire 620 that greatly simplifies the structure of the haptic interface of the exoskeletal haptic interface compared with the conventional technique is generated. That is, when the user bends the finger and catches an object in the virtual environment, the motor 610 mounted on the wrist is rotated according to the volume of the virtual environment object, thereby preventing the finger from bending any more. When this method is used, the area of the whole mechanism is drastically reduced, and in the case of generating a resistance feeling, a resistance can be generated by pulling the wire from the wrist by hanging the wire at the tip of the finger. In order to generate resistance more sensitively, And a force is sequentially transmitted between the joints by providing a lock-releasing device on the joint, thereby realizing a soft feeling of resistance. Further, when the wire is used as an elastic wire, a discontinuous feeling due to the force or motion between the joints disappears, so that smoother control becomes possible.

이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation. I will understand that. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 가상현실 시스템 구성도 110: 외골격 햅틱 인터페이스 장치
120: 실제환경 처리시스템 130: 네트워크
140: 가상환경 처리시스템 150: 데이터베이스
210: 입력 인식부 220: 외부통신 인터페이스부
230: 제어부 240: 외골격 햅틱 제어부
241: 촉감 제어부 242: 관절 저항감 제어부
310, 320: 햅틱 제공부
100: virtual reality system configuration diagram 110: exoskeleton haptic interface device
120: actual environment processing system 130: network
140: Virtual environment processing system 150: Database
210: input recognition unit 220: external communication interface unit
230: control unit 240: exoskeleton haptic control unit
241: touch control section 242: joint resistance control section
310, 320: Haptic Offering

Claims (11)

사용자의 손, 손가락 또는 이들의 조합에 대한 모양, 움직임, 위치 또는 이들의 조합을 포함한 정보를 감지하기 위한 센서부;
적어도 하나 이상의 손가락 끝에 장착되도록 구성된 촉감 제공부;
상기 손가락에 관절 저항감을 전달하기 위한 와이어; 및
손목에 장착되어 상기 촉감 제공부의 촉감을 제어하거나, 상기 손가락에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하거나 또는 이들의 조합에 대한 제어를 수행하는 외골격 햅틱 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치.
A sensor unit for sensing information including a shape, a movement, a position, or a combination thereof for a user's hand, a finger, or a combination thereof;
A tactile sensor configured to be mounted on at least one fingertip;
A wire for transmitting joint resistance to the finger; And
And an exoskeletal haptic interface unit which is mounted on a wrist for controlling a tactile sensation of the tactile providing unit or transmitting a joint resistance to the fingers through the wire, .
청구항 1에 있어서,
상기 촉감 제공부는,
적어도 하나 이상의 노브를 포함하고;
상기 외골격 햅틱 제어부는,
서보모터를 포함하여;
상기 와이어의 한쪽 끝은 상기 노브에 연결되고 나머지 끝은 상기 서보모터에 연결되어 상기 손가락에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치.
The method according to claim 1,
The touch-
At least one knob;
The exoskeletal haptic controller may include:
Including servo motors;
Wherein one end of the wire is connected to the knob and the other end is connected to the servomotor to transmit joint resistance to the finger through the wire.
청구항 1에 있어서,
상기 촉감 제공부를 통해서 촉감을 전달하는 것과 동시에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the haptic interface device is capable of transmitting tactile sensation through the tactile providing portion and transmitting joint resistance through the wire.
청구항 2에 있어서,
상기 외골격 햅틱 제어부는,
상기 센서부에서 감지된 신호를 바탕으로 손의 움직임을 인식하는 입력 인식부;
상기 입력 인식부에서 인식된 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 촉감 명령에 따라 촉감을 제어하는 촉감 제어부; 및
상기 입력 인식부에서 인식된 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 그립감에 대한 명령에 따라 관절 저항감을 제어하는 관절 저항감 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치.
The method of claim 2,
The exoskeletal haptic controller may include:
An input recognition unit for recognizing a movement of a hand based on a signal sensed by the sensor unit;
A tactile control unit for controlling the tactile sense according to the tactile command generated in the virtual environment based on the information recognized by the input recognition unit; And
And a joint resistance control unit for controlling joint resistance according to a command for grip feeling generated in the virtual environment based on the information recognized by the input recognition unit.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부는,
손가락의 형상을 인식하는 광센서; AHRS(Altitude Heading Reference System); 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서; 스테레오 카메라에 의한 모션 센싱부; 적외선 카메라에 의한 움직임 센싱부; 손의 위치나 기울기를 인식하기 위한 자이로 센서; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치.
The method according to claim 1,
The sensor unit includes:
An optical sensor for recognizing the shape of the finger; Altitude Heading Reference System (AHRS); A small piezoresistor sensor whose electrical resistance varies with finger bending; A motion sensing unit by a stereo camera; A motion sensing unit using an infrared camera; A gyro sensor for recognizing the position or tilt of the hand; Or a combination thereof. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
청구항 2에 있어서,
상기 외골격 햅틱 제어부는,
블루투스, 지그비, RFID, NFC 또는 이들의 조합을 포함한 근거리 통신 수단, 무선 인터넷 통신 수단 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 구비하여, 가상환경 시스템을 포함한 타 외골격 햅틱 인터페이스 장치와 정보를 송수신하는 외부 통신 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 장치.
The method of claim 2,
The exoskeletal haptic controller may include:
An external communication for transmitting and receiving information with other exoskeletal haptic interface devices including a virtual environment system, including at least one of a short-range communication device including Bluetooth, Zigbee, RFID, NFC or a combination thereof, Further comprising: an interface unit for receiving the haptic interface.
외골격 햅틱 인터페이스 장치가 구현된 글러브의 상태를 인식하고, 상기 글러브를 가상환경에 반영하여 사용자의 상태를 캘리브레이션하는 단계;
사용자의 손동작을 계속적으로 모니터링하면서 손동작을 인식하는 단계;
상기 인식한 손동작 정보를 가상환경 시스템에 전송하는 단계; 및
상기 전송된 손동작 정보에 따라 가상환경 시스템으로부터 가상환경 접촉의 경우 촉감 명령을 전달받거나, 가상환경 물체를 잡은 경우 관절 저항감 명령을 전달받거나, 또는 이들의 조합에 대한 명령을 전달 받는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 방법.
Recognizing the state of the glove in which the exoskeleton haptic interface device is implemented, and calibrating the state of the user by reflecting the glove in the virtual environment;
Recognizing the hand gesture while continuously monitoring the user's gesture;
Transmitting the recognized hand operation information to a virtual environment system; And
Receiving a tactile command in the case of a virtual environment contact from the virtual environment system according to the transferred hand operation information or receiving a joint resistance resistance command in case of capturing a virtual environment object or receiving a command for a combination thereof, Wherein the exoskeletal haptic interface method comprises:
청구항 7에 있어서,
상기 손동작을 인식하는 단계는,
손가락의 형상을 인식하는 광센서; AHRS(Altitude Heading Reference System); 손가락의 구부러짐에 따라 전기 저항이 달라지는 작은 압전저항(piezoresistor) 센서; 스테레오 카메라에 의한 모션 센싱부; 적외선 카메라에 의한 움직임 센싱부; 손의 위치나 기울기를 인식하기 위한 자이로 센서; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 포함한 센서부를 통해서 사용자의 손, 손가락 또는 이들의 조합에 대한 모양, 움직임, 위치 또는 이들의 조합을 포함한 정보를 감지하고, 상기 감지된 신호를 바탕으로 손의 움직임을 인식하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 방법.
The method of claim 7,
The step of recognizing the hand-
An optical sensor for recognizing the shape of the finger; Altitude Heading Reference System (AHRS); A small piezoresistor sensor whose electrical resistance varies with finger bending; A motion sensing unit by a stereo camera; A motion sensing unit using an infrared camera; A gyro sensor for recognizing the position or tilt of the hand; Or a combination thereof, information including a shape, a movement, a position, or a combination thereof of a user's hand, a finger, or a combination thereof through a sensor unit including at least one of a hand, Of the exoskeleton haptic interface.
청구항 7에 있어서,
상기 전송하는 단계와 상기 전달받는 단계는,
블루투스, 지그비, RFID, NFC 또는 이들의 조합을 포함한 근거리 통신 수단, 무선 인터넷 통신 수단 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 구비하여, 가상환경 시스템을 포함한 타 외골격 햅틱 인터페이스 장치와 정보를 송수신함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 방법.
The method of claim 7,
The transmitting step and the receiving step may include:
By transmitting and receiving information to and from other exoskeletal haptic interface devices including a virtual environment system, with at least one of a short range communication means including Bluetooth, ZigBee, RFID, NFC or a combination thereof, wireless Internet communication means or a combination thereof Wherein the exoskeletal haptic interface method comprises:
청구항 7에 있어서,
손가락 끝에 장착하도록 구성된 촉감 제공부를 통해, 상기 인식된 손동작 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 촉감 명령에 따라 촉감을 제어하는 단계; 또는
손가락 끝, 적어도 하나 이상의 손가락 관절 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상과 손목에 장착된 기구를 연결하는 와이어를 포함하여 관절 저항감을 생성하는 서보모터를 통해, 상기 인식된 손동작 정보를 토대로 가상환경에서 생성된 그립감에 대한 명령에 따라 관절 저항감을 제어하는 단계;를 포함하며,
상기 촉감 제공부를 통해서 촉감을 제어하는 것과 동시에 상기 관절 저항감 제공부를 통해서 관절 저항감을 제어하는 것을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 방법.
The method of claim 7,
Controlling tactile feedback according to a tactile command generated in a virtual environment based on the recognized hand gesture information through a tactile feedback unit configured to be mounted on a fingertip; or
And a wire connecting at least one of at least one of a finger tip, at least one finger joint, or a combination thereof to a mechanism attached to the wrist, and generates a joint resistance feeling in a virtual environment based on the recognized hand- And controlling the joint resistance according to the command for the grip feeling,
Wherein the tactile feedback is controlled through the tactile providing unit and the joint resistance is controlled through the joint resistance providing unit.
청구항 10에 있어서,
상기 촉감 제공부는,
적어도 하나 이상의 노브를 포함하고;
상기 외골격 햅틱 제어부는,
서보모터를 포함하여;
상기 와이어의 한쪽 끝은 상기 노브에 연결되고 나머지 끝은 상기 서보모터에 연결되어 상기 손가락에 상기 와이어를 통해서 관절 저항감을 전달하는 것을 특징으로 하는 외골격 햅틱 인터페이스 방법.
The method of claim 10,
The touch-
At least one knob;
The exoskeletal haptic controller may include:
Including servo motors;
Wherein one end of the wire is connected to the knob and the other end is connected to the servomotor to transmit joint resistance to the finger through the wire.
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