KR20220059261A - Actuator of stimulating tactile sensation and kinesthesia using porous magnetorheological elastomer - Google Patents
Actuator of stimulating tactile sensation and kinesthesia using porous magnetorheological elastomer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220059261A KR20220059261A KR1020200144628A KR20200144628A KR20220059261A KR 20220059261 A KR20220059261 A KR 20220059261A KR 1020200144628 A KR1020200144628 A KR 1020200144628A KR 20200144628 A KR20200144628 A KR 20200144628A KR 20220059261 A KR20220059261 A KR 20220059261A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- porous
- magnetorheological elastomer
- magnetic field
- pressure sensor
- magnetorheological
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 101
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 230000035807 sensation Effects 0.000 title abstract description 14
- 230000024159 perception of rate of movement Effects 0.000 title abstract description 5
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 title abstract description 3
- 230000003155 kinesthetic effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 9
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 6
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001746 electroactive polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 101000911772 Homo sapiens Hsc70-interacting protein Proteins 0.000 description 1
- 101001139126 Homo sapiens Krueppel-like factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 101000710013 Homo sapiens Reversion-inducing cysteine-rich protein with Kazal motifs Proteins 0.000 description 1
- 101000661807 Homo sapiens Suppressor of tumorigenicity 14 protein Proteins 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000015541 sensory perception of touch Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/80—Constructional details
- H10N35/85—Magnetostrictive active materials
-
- H01L41/20—
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
-
- H01L41/23—
-
- H01L41/47—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/02—Forming enclosures or casings
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 사용자의 촉각과 근감각을 자극할 수 있는 햅틱 액츄에이터에 관한 것으로서, 구체적으로는 다공성 자기유변탄성체를 이용하여 사용자에게 다양한 자극을 제공하는 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a haptic actuator capable of stimulating a user's tactile and kinesthetic senses, and more particularly, to an actuator that provides various stimuli to a user using a porous magnetorheological elastomer.
최근 대부분의 휴대용 전자기기, 가상현실(VR) 기기, 게임기, 시뮬레이션 장치 등에는 사용자에게 다양하고 생생한 햅틱 피드백을 제공하기 위한 햅틱 액츄에이터가 설치된다.Recently, most portable electronic devices, virtual reality (VR) devices, game machines, simulation devices, etc. have installed haptic actuators to provide various and vivid haptic feedback to users.
햅틱 액츄에이터의 종류는 매우 다양하며, 편심 모터 액츄에이터(ERM: Eccentric Rotating Mass), 선형 공진 액츄에이터(LRA: Linear Resonant Actuator), 압전소자(piezo element) 액츄에이터, 전기활성고분자(Electroactive polymer, EAP) 액츄에이터 등이 널리 알려져 있다.There are many different types of haptic actuators, such as Eccentric Rotating Mass (ERM), Linear Resonant Actuator (LRA), piezo element actuator, Electroactive polymer (EAP) actuator, etc. This is widely known.
한편 햅틱 피드백은 사용자의 피부가 물체에 닿을 때 느껴지는 촉감 피드백과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각(역감) 피드백으로 구분될 수 있다.Meanwhile, haptic feedback can be divided into tactile feedback felt when the user's skin touches an object and kinesthetic feedback felt when joint and muscle movements are disturbed.
그런데 종래의 액츄에이터는 하우징이나 표면을 진동시켜서 사용자에게 진동감이나 재질감을 제공하는 방식이 대부분이기 때문에 사용자에게 근감각(역감)을 제공하기가 어려운 문제가 있다.However, since most conventional actuators provide a sense of vibration or texture to the user by vibrating the housing or surface, it is difficult to provide the user with a kinesthetic sense (reverse sense).
항공 시뮬레이션 장비나 의료용/산업용 매니퓰레이터(manipulator) 등에 근감각 발생장치가 많이 사용되기는 하지만, 이들 장비의 근감각 발생장치는 대부분 모터를 이용하기 때문에 휴대용 전자기기, 게임기 등과 같은 소형 기기에는 적용할 수 없는 한계가 있다.Although kinesthesia generators are widely used in aviation simulation equipment and medical/industrial manipulators, they cannot be applied to small devices such as portable electronic devices and game machines because most of these devices use motors. There are limits.
따라서 보다 간단한 구성을 가지면서 사용자에게 촉감 이외에도 근감각을 제공할 수 있는 햅틱 액츄에이터를 개발할 필요가 있다.Therefore, there is a need to develop a haptic actuator capable of providing a kinesthetic sense to the user in addition to touch while having a simpler configuration.
본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 사용자가 촉감은 물론이고 다양한 근감각(역감)을 느낄 수 있도록 자기유변탄성체를 이용한 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised against this background, and an object of the present invention is to provide an actuator using a magnetorheological elastomer so that a user can feel various kinesthetic sensations (reverse sense) as well as tactile sensation.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 하우징의 내부에 설치된 자기장발생부; 자기장발생부의 상부에 설치된 다공성 자기유변탄성체; 다공성 자기유변탄성체의 상부에 배치된 커버를 포함하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터를 제공한다.In order to achieve this object, an aspect of the present invention, a magnetic field generator installed inside the housing; A porous magnetorheological elastomer installed on the upper portion of the magnetic field generator; It provides a skin sensory and kinesthetic stimulation actuator comprising a cover disposed on an upper portion of a porous magnetorheological elastomer.
본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터에서, 상기 다공성 자기유변탄성체에는 실리콘 고무재, 실리콘 오일 및 카로보닐 철이 각각 1: (0.6 내지 0.8) : (6 내지 8) 의 중량비로 함유될 수 있다.In the actuator according to an aspect of the present invention, the porous magnetorheological elastomer may contain a silicone rubber material, silicone oil, and carbonyl iron in a weight ratio of 1: (0.6 to 0.8): (6 to 8), respectively.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터에서, 상기 커버와 상기 다공성 자기유변탄성체의 사이에는 기공이 없는 자기유변탄성체가 설치될 수 있다.Also, in the actuator according to an aspect of the present invention, a porous magnetorheological elastomer without pores may be installed between the cover and the porous magnetorheological elastomer.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터에서, 상기 다공성 자기유변탄성체와 상기 기공이 없는 자기유변탄성체 중에서 적어도 하나는 표면에 요철부가 형성될 수 있다.In addition, in the actuator according to an aspect of the present invention, at least one of the porous magnetorheological elastomer and the porous magnetorheological elastomer may have an uneven surface formed thereon.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터에서, 상기 커버와 상기 다공성 자기유변탄성체의 사이에는 상기 다공성 자기유변탄성체에 비하여 기공의 함유량이 적은 저밀도 다공성 자기유변탄성체가 설치될 수 있다.In addition, in the actuator according to an aspect of the present invention, a low-density porous magnetorheological elastomer having a smaller content of pores compared to the porous magneto-rheoelastic body may be installed between the cover and the porous magneto-rheological elastomer.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터는, 사용자가 누르는 힘을 감지하는 압력감지센서를 포함하고, 상기 압력감지센서의 측정값이 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 제1 전류가 공급되고, 상기 압력감지센서의 측정값이 상기 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 상기 제1 전류 보다 큰 제2 전류가 공급될 수 있다.In addition, the actuator according to an aspect of the present invention includes a pressure sensor for detecting a force pressed by a user, and when the measured value of the pressure sensor falls within a first set range, a first current is supplied to the magnetic field generator and a second current greater than the first current may be supplied to the magnetic field generator when the measured value of the pressure sensor falls within a second set range greater than the first set range.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터는, 사용자가 누르는 힘을 감지하는 압력감지센서를 포함하고, 상기 압력감지센서의 측정값이 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 상기 제1 전류가 공급되고, 상기 압력감지센서의 측정값이 상기 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 상기 제1 전류 보다 작은 제2 전류가 공급될 수 있다.In addition, the actuator according to an aspect of the present invention includes a pressure sensor for detecting a force that a user presses, and when the measured value of the pressure sensor falls within a first set range, the first current is applied to the magnetic field generator A second current smaller than the first current may be supplied to the magnetic field generator when the measured value of the pressure sensor falls within a second set range greater than the first set range.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터는, 사용자가 누르는 힘을 감지하는 압력감지센서를 포함하고, 상기 압력감지센서의 측정값이 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 제1 진동수로 온/오프 시키고, 상기 압력감지센서의 측정값이 상기 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 상기 제1 진동수와 다른 제2 진동수로 온/오프 시킬 수 있다.In addition, the actuator according to an aspect of the present invention includes a pressure sensor for detecting a force that a user presses, and when the measured value of the pressure sensor falls within a first set range, the magnetic field generator is turned on/off at a first frequency. is turned off, and when the measured value of the pressure sensor falls within a second set range greater than the first set range, the magnetic field generator may be turned on/off at a second frequency different from the first frequency.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 액츄에이터에서, 상기 커버의 저면 가장자리에는 상기 하우징의 측벽 상단이 삽입되는 가이드 홈이 형성되고, 상기 하우징의 측벽에는 상기 가이드홈의 입구보다 큰 폭을 갖는 걸림돌기가 형성될 수 있다.In addition, in the actuator according to an aspect of the present invention, a guide groove into which the upper end of the side wall of the housing is inserted is formed on the edge of the bottom surface of the cover, and a blocking protrusion having a width greater than the entrance of the guide groove is formed on the side wall of the housing. can
본 발명에 따르면, 자기장의 세기를 적절히 조절하여 다공성 자기유변탄성체의 강성과 체적을 변화시킴으로써 사용자에게 촉감은 물론이고 다양한 근감각을 제공할 수 있다. 또한 자기장을 적절한 진동수로 온/오프 시켜서 자기유변탄성체의 수축과 복원에 의한 다양한 진동을 발생시킬 수 있으며 이를 통해 사용자에게 진동 기반의 촉감을 제공할 수도 있다.According to the present invention, by appropriately adjusting the strength of the magnetic field to change the stiffness and volume of the porous magnetorheological elastomer, it is possible to provide various kinesthetic sensations as well as tactile sensations to the user. In addition, by turning the magnetic field on/off at an appropriate frequency, various vibrations can be generated by the contraction and restoration of the magnetorheological elastomer, and through this, a vibration-based tactile sensation can be provided to the user.
또한 본 발명에 따른 액츄에이터는 간단한 구성으로 사용자에게 촉감과 근감각을 제공할 수 있으므로 휴대용 기기나 소형 게임기에 쉽게 적용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the actuator according to the present invention has an advantage that it can be easily applied to a portable device or a small game machine because it can provide a user with a tactile sense and a kinesthetic sense with a simple configuration.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 분해 단면도
도 4는 하우징과 커버의 결합 구조를 예시한 도면
도 5는 자기장의 유무에 따라 다공성 자기유변탄성체의 변위를 대비한 도면
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 진동 원리를 나타낸 도면
도 7은 다공성 자기유변탄성체의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 8은 에탄올 함량에 따른 다공성의 차이를 나타낸 도면
도 9는 다공성 정도에 따른 압력 저항성의 차이를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 변형 예를 나타낸 단면도
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도
도 14 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터의 여러 변형 예를 나타낸 단면도1 is a perspective view of an actuator according to a first embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of an actuator according to a first embodiment of the present invention;
3 is an exploded cross-sectional view of an actuator according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view illustrating a coupling structure of a housing and a cover;
5 is a diagram for preparing the displacement of the porous magnetorheological elastomer according to the presence or absence of a magnetic field;
6 is a view showing the vibration principle of the actuator according to the first embodiment of the present invention;
7 is a flowchart showing a method of manufacturing a porous magnetorheological elastomer;
8 is a diagram showing the difference in porosity according to the ethanol content
9 is a view showing the difference in pressure resistance according to the degree of porosity;
10 is a cross-sectional view of an actuator according to a second embodiment of the present invention;
11 is a cross-sectional view showing a modified example of the actuator according to the second embodiment of the present invention;
12 is a cross-sectional view of an actuator according to a third embodiment of the present invention;
13 is a cross-sectional view of an actuator according to a fourth embodiment of the present invention;
14 to 16 are cross-sectional views showing various modifications of the actuator according to the embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
참고로 본 명세서에 첨부된 도면에는 실제와 다른 치수 또는 비율로 표시된 부분이 있으나 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니됨을 미리 밝혀 둔다. 또한 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우 뿐 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합되는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결 또는 결합되는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 전, 후, 좌, 우, 위, 아래 등의 표현은 보는 위치에 따라 달라질 수 있는 상대적인 개념이므로 본 발명의 범위가 반드시 해당 표현으로 제한되어서는 아니된다.For reference, in the drawings attached to the present specification, there are parts indicated with dimensions or ratios different from those of actuality, but this is for convenience of explanation and understanding. In addition, in the present specification, when one element is connected, coupled or electrically connected to another element, it is not only directly connected, combined, or electrically connected to another element, but also when another element is interposed in between. and indirectly connected, coupled, or electrically connected to each other. In addition, when one element is directly connected or combined with another element, it means that it is connected or combined without another element in the middle. In addition, the inclusion of a certain component in a certain part means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise specifically stated. Also, in the present specification, expressions such as before, after, left, right, up, and below are relative concepts that may vary depending on the viewing position, and thus the scope of the present invention should not be necessarily limited to the corresponding expressions.
<제1 실시예><First embodiment>
도 1의 사시도, 도 2의 분해사시도 및 도 3의 단면도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터(100)는, 내부공간을 둘러싸는 하우징(110), 하우징의 내부에 설치된 자기장발생부(120), 자기장발생부(120)의 상부에 배치된 다공성 자기유변탄성체(130), 저면이 다공성 자기유변탄성체(130)에 접촉한 상태에서 가장자리가 하우징(110)의 상단에 결합되는 커버(140)를 포함한다.As shown in the perspective view of FIG. 1 , the exploded perspective view of FIG. 2 and the cross-sectional view of FIG. 3 , the
하우징(110)은 내부 부품을 보호하는 한편 외부의 자기장이나 노이즈를 차단하는 역할을 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 자성체 재질의 하우징(110)을 사용하는 것이 바람직하다.The
자성체 재질의 하우징(110)을 사용하면 내부의 자기장발생부(120)에서 발생한 자력선이 하우징(110)의 바닥과 측벽을 따라 유도되므로 자기장 손실을 최소화할 수 있고 외부 자기장이나 노이즈의 영향을 최소화할 수 있다.When the
다만, 하우징(110)의 내부에 다공성 자기유변탄성체(130)를 둘러싸는 별도의 자성체가 설치되는 경우에는 플라스틱 등의 비자성체를 이용하여 하우징(110)을 제작할 수도 있다.However, when a separate magnetic material surrounding the porous
커버(140)는 하부에 위치하는 다공성 자기유변탄성체(130)의 변형이나 진동을 사용자에게 직접 또는 간접적으로 전달하는 매개체의 역할을 한다. 커버(140)도 하우징(110)과 마찬가지로 자력선을 유도할 수 있는 자성체 재질인 것이 바람직하다.The
커버(140)의 저면은 다공성 자기유변탄성체(130)의 상면에 접촉하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 접착제 등을 이용하여 다공성 자기유변탄성체(130)의 상면에 접착할 수도 있다.The bottom surface of the
커버(140)는 다공성 자기유변탄성체(130)가 변형 또는 진동할 때 하우징(110)에 대해 승강운동을 해야 하므로 커버(140)의 저면 가장자리에는 하우징(110)의 측벽 상단이 삽입되는 수직방향의 가이드홈(142)이 형성될 수 있다.The
이 경우 하우징(110)의 측벽 상단이 커버(140)의 가이드홈(142)에 삽입된 상태에서 빠지지 않도록 하기 위하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 하우징(110)의 측벽에는 일측 또는 양측으로 돌출된 걸림돌기(112)를 형성하고 가이드홈(142)의 입구 내벽에는 삽입된 걸림돌기(112)가 걸려서 빠지지 않게 하는 걸림턱(144)을 형성할 수 있다.In this case, in order to prevent the upper end of the side wall of the
하우징(110)의 상단에 커버(140)를 결합하기 위해서는 하우징(110)의 측벽 상단에 커버(140)의 가이드홈(142)을 위치시킨 상태에서 걸림돌기(112)가 좁은 입구를 지나 걸림턱(144)의 상부에 도달할 수 있도록 억지 끼움 식으로 강한 압력을 가하여 결합하면 된다.In order to couple the
한편 커버(140)는 사용자가 손으로 잡는 컨트롤러 등의 표면에 배치될 수도 있고, 표면의 하부에 배치될 수도 있다.Meanwhile, the
자기장발생부(120)는 코어(124)와 코어(124)에 감긴 코일(122)을 포함하며, 코일(122)은 스위칭 수단을 통해 전원(배터리 등)에 연결된다. 코일(122)에 전류가 인가되면 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이 코어(124), 커버(140), 하우징(110)을 지나는 자기장이 생성되며, 이로 인해 다공성 자기유변탄성체(130)의 강성이 변하게 된다. The
특히, 자기장의 세기에 따라 다공성 자기유변탄성체(130)의 강성이 달라지므로 컨트롤러(도면에는 나타내지 않았음)를 통해 코일(122)에 대한 전류 공급을 적절히 온/오프 시키면 다공성 자기유변탄성체(130)의 강성과 체적이 반복적으로 변함에 따라 사용자가 다양한 촉감과 근감각을 느낄 수 있게 된다.In particular, since the rigidity of the porous
다공성 자기유변탄성체(Magnetorheological elastomer, MRE)(130)는 천연고무, 실리콘 고무 등의 폴리머 탄성체에 자성 입자가 함유되고 다수의 기공이 형성된 것으로서, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 상대적으로 유연하지만 자기장이 인가되면 탄성력과 강성이 변하는 특성을 갖는다.The porous magnetorheological elastomer (MRE) 130 is a polymer elastomer such as natural rubber and silicone rubber containing magnetic particles and forming a number of pores. It has the characteristic of changing elasticity and stiffness.
또한 다공성 자기유변탄성체(130)는 내부에 형성된 다수의 기공으로 인해 기공이 없는 보통의 자기유변탄성체에 비하여 훨씬 말랑말랑한 성질을 가지며, 이러한 특성으로 인해 사용자에게 훨씬 부드러운 촉감과 근감각을 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the porous
도 5를 참조하면, (a)와 같이 자기장이 인가되지 않은 상태에서 사용자가 커버(140)에 압력을 가하였을 때 d1의 변위가 발생한다면, (b)와 같이 자기장을 인가한 상태에서는 커버(140)에 동일한 압력을 가하더라도 d1 보다 작은 d2 만큼의 변위가 발생한다.5, if a displacement of d1 occurs when the user applies pressure to the
자기장이 인가되면 외부에서 압력이 가해지더라도 자기력선 방향으로 힘을 받고 있는 자성입자가 변형에 대한 저항력을 발휘하기 때문이다. 또한 저항력의 크기는 자기장의 세기에 비례하므로 자기장의 세기를 조절하여 다공성 자기유변탄성체(130)의 탄성력 및 강도를 제어할 수 있다.This is because, when a magnetic field is applied, even if pressure is applied from the outside, the magnetic particles receiving the force in the direction of the magnetic force line exert resistance to deformation. In addition, since the magnitude of the resistance is proportional to the strength of the magnetic field, the elasticity and strength of the porous
따라서 이러한 특성을 이용하면 사용자가 커버(140)를 누를 때 느끼는 저항감을 다양하게 조절할 수 있으며 이를 통해 사용자에게 다양한 근감각을 제공할 수 있다.Therefore, by using these characteristics, it is possible to variously adjust the resistance felt when the user presses the
한편 다공성 자기유변탄성체(130)는 자기장이 인가되면 체적이 약간 줄어 드는 특성이 있다. 자기장이 인가되면 내부의 자성입자가 자기력 방향을 따라 배향되면서 서로 간에 인력이 발생하기 때문이다.On the other hand, the porous
이러한 특성을 이용하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 자기장을 주기적으로 온/오프 시킴으로써 다공성 자기유변탄성체(130)를 진동시킬 수 있다. 이 경우 사용자는 커버(140)를 통해 직접적으로 진동성 촉감을 느낄 수도 있고 전자기기의 하우징을 통해 간접적으로 진동성 촉감을 느낄 수도 있다.Using these characteristics, as shown in FIG. 6 , the porous
이하에서는 도 7의 흐름도를 참조하여 다공성 자기유변탄성체(130)의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the porous
먼저, 실리콘 고무재, 실리콘 오일 및 카르보닐 철(Carbonyl) 분말을 혼합한다. 이때 실리콘 고무재, 실리콘 오일, 카로보닐 철의 중량비는 1: (0.6 내지 0.8) : (6 내지 8) 인 것이 바람직하다. (ST11)First, a silicone rubber material, silicone oil and carbonyl iron (Carbonyl) powder are mixed. At this time, the weight ratio of the silicone rubber material, silicone oil, and carbonyl iron is preferably 1: (0.6 to 0.8): (6 to 8). (ST11)
이어서 위 혼합물에 에탄올을 첨가한 후 교반기를 이용하여 교반 작업을 수행한다. 이때 실리콘 고무재와 에탄올의 중량비는 1 : (0.5 내지 3.0)인 것이 바람직하다. (ST12)Then, after adding ethanol to the above mixture, stirring is performed using a stirrer. At this time, the weight ratio of the silicone rubber material to the ethanol is preferably 1: (0.5 to 3.0). (ST12)
교반 작업을 수행한 후에는 초음파 균질기를 이용한 분산 및 균질화 작업을 약 1시간 정도 수행한다. (ST13)After performing the stirring operation, dispersion and homogenization using an ultrasonic homogenizer are performed for about 1 hour. (ST13)
균질화 작업을 마친 후에는 혼합물을 틀에 붓고 경화 작업을 수행한다. 이때 약 70 내지 90 ℃의 온도로 가열하면서 경화 작업을 수행하는 것이 바람직하며, 이렇게 하면 경화 과정에서 에탄올이 증발하면서 내부에 다수의 기공이 형성되어 다공성 자기유변탄성체(130)가 만들어 진다.After homogenization, the mixture is poured into a mold and cured. At this time, it is preferable to perform the curing operation while heating to a temperature of about 70 to 90 ° C. In this way, as the ethanol evaporates during the curing process, a number of pores are formed therein, thereby making the porous
한편 필요한 경우에는 경화작업 중에 혼합물에 대해 자기장을 인가할 수 있다. 이렇게 하면 자성입자(카르보닐 철)가 자기장의 방향을 따라 배향된 상태에서 경화되므로 자성입자가 균일하게 분산된 자기유변탄성체와 대비할 때 외부 자기장에 대한 저항 특성이 달라지게 된다. On the other hand, if necessary, a magnetic field can be applied to the mixture during the curing operation. In this way, since the magnetic particles (carbonyl iron) are hardened in a state oriented along the direction of the magnetic field, the resistance to the external magnetic field will be different when compared to the magnetorheological elastomer in which the magnetic particles are uniformly dispersed.
따라서 경화작업 중에 가해지는 자기장의 방향이나 세기를 적절히 조절하면 다공성 자기유변탄성체의 특성을 다양하게 선택할 수 있다. (ST14, ST15)Therefore, if the direction or strength of the magnetic field applied during curing is appropriately adjusted, the properties of the porous magnetorheological elastomer can be variously selected. (ST14, ST15)
도 8은 자기유변탄성체의 주사전자현미경(FESEM) 사진으로서, (a)는 일반 자기유변탄성체를 나타낸 것이고, (b) 내지 (d)는 각각 다른 함량의 에탄올이 사용된 다공성 자기유변탄성체(130)를 나타낸 것이다.8 is a scanning electron microscope (FESEM) photograph of the magnetorheological elastomer, (a) is a general magnetorheological elastomer, (b) to (d) is a porous
이를 통해 일반 자기유변탄성체의 내부에는 기공이 거의 없고, 다공성 자기유변탄성체(130)의 경우에는 첨가된 에탄올의 양이 많을수록 기공의 양이 많아지는 것을 알 수 있다.Through this, it can be seen that there are few pores in the interior of the general magnetorheological elastomer, and in the case of the porous
또한 도 9는 일반 자기유변탄성체와 다공성 자기유변탄성체(130)의 압축 테스트 결과를 나타낸 그래프로서, 이를 통해 일반 자기유변탄성체가 다공성 자기유변탄성체(130)에 비하여 저항력이 크고, 다공성 자기유변탄성체(130)의 경우에는 기공의 양이 많을수록 저항력이 작아지는 것을 알 수 있다.In addition, FIG. 9 is a graph showing the compression test results of the general magnetorheological elastomer and the porous
<제2 실시예><Second embodiment>
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터(100a)의 단면도로서, 커버(140)와 다공성 자기유변탄성체(130)의 사이에 기공이 없는 자기유변탄성체(150)가 추가로 설치된 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.10 is a cross-sectional view of an
이와 같이 다공성 자기유변탄성체(130)와 일반 자기유변탄성체(150)를 상하로 적층하면, 자기장이 인가되지 않았을 때는 일반 자기유변탄성체(150)만을 사용한 경우에 비하여 초기 강성을 낮출 수 있고, 자기장이 인가되었을 때는 다공성 자기유변탄성체(130)만을 사용한 경우에 비하여 강성을 높일 수 있다.When the porous
따라서 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 실시예에 비하여 강성 변화 범위를 더욱 확대할 수 있는 이점이 있다.Therefore, according to the second embodiment of the present invention, there is an advantage that the range of stiffness change can be further expanded compared to the first embodiment.
또한 상부에 위치하는 자기유변탄성체(150)는 다공성 자기유변탄성체(130)에서 발생하는 자기 누설을 줄이는 역할을 할 수 있다. 이를 위해서는 상부에 위치하는 자기유변탄성체(150)가 하부의 다공성 자기유변탄성체(130)에 비하여 더 많은 자성 입자를 함유하는 것이 바람직하다.In addition, the
한편 도 11에 나타낸 액츄에이터(100b)와 같이, 다공성 자기유변탄성체(130)의 상부에 일반 자기유변탄성체(150)를 대신하여 저밀도 다공성 자기유변탄성체(160)를 적층할 수도 있다. 저밀도 다공성 자기유변탄성체(160)는 기공을 함유하기는 하지만 다공성 자기유변탄성체(130)에 비하여 훨씬 적은 밀도의 기공을 포함한다. Meanwhile, as in the
보다 정확하게는, 저밀도 다공성 자기유변탄성체(160)는 내부에 함유된 기공 전체의 체적이 다공성 자기유변탄성체(130)에 비하여 훨씬 작으며, 따라서 다공성 자기유변탄성체(130)에 비하여 강성이 큰 성질을 갖는다. 따라서 사용자의 입장에서는 다공성 자기유변탄성체(130)만을 설치한 경우에 비하여 단단한 느낌을 얻을 수 있다.More precisely, the low-density porous
한편 적층된 자기유변탄성체(130,150,160)들은 접착제 등으로 서로 접착될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the laminated
또한 상부에 위치하는 자기유변탄성체(150,160)는 커버(140)의 저면에 접착될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
<제3 실시예><Third embodiment>
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액츄에이터(100c)의 단면도로서, 커버(140)와 다공성 자기유변탄성체(130)의 사이에 요철형 자기유변탄성체(170)가 설치된 점에서 제2 실시예와 차이가 있다.12 is a cross-sectional view of the actuator 100c according to the third embodiment of the present invention, wherein the concave-convex magnetorheological
요철형 자기유변탄성체(170)는 저면과 상면에 물결 형상의 요철구조가 형성된 것으로서, 도면에 나타낸 바와 같이 기공이 없는 자기유변탄성체일 수도 있고 앞서 설명한 바와 같은 저밀도 다공성 자기유변탄성체일 수도 있다.The concave-convex
요철형 자기유변탄성체(170)를 사용하면, 커버(140)와 요철형 자기유변탄성체(170)의 사이에 소정의 공간이 형성되고 요철형 자기유변탄성체(170)와 다공성 자기유변탄성체(130)의 사이에도 소정의 공간이 형성되므로 자기장에 의해 수축되거나 복원될 때 변형 폭이 증가되고 고속으로 수축 및 복원 운동을 할 때는 진동의 세기가 증대되는 이점이 있다.When the concave-convex
한편 도면에는 요철형 자기유변탄성체(170)의 양면에 요철구조가 형성된 것으로 나타나 있으나 한 면에만 요철구조가 형성될 수도 있다.On the other hand, although it is shown in the drawings that the concave-convex structure is formed on both surfaces of the concave-convex magnetorheological
또한 도면에는 요철형 자기유변탄성체(170)의 요철구조가 단면을 기준으로 물결 형상인 것으로 나타나 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 단면을 기준으로 피라미드 형상, 아치 형상 등과 같은 다양한 형태의 요철구조를 가질 수도 있다.Also, in the drawings, the concave-convex structure of the concave-convex magnetorheological
또한 도면에는 하부에 위치하는 다공성 자기유변탄성체(130)는 요철구조가 아닌 것으로 나타나 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다공성 자기유변탄성체(130)의 상면 또는 저면에도 앞서 설명한 요철구조를 형성할 수도 있다.In addition, although it is shown in the drawings that the porous
또한 도 3과 같이, 커버(140)와 자기장발생부(120)의 사이에 다공성 자기유변탄성체(130)만 설치된 경우에도 다공성 자기유변탄성체(130)의 상면 또는 저면에 앞서 설명한 요철구조를 형성할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 3 , even when only the porous
<제4 실시예><Fourth embodiment>
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액츄에이터(100d)의 단면도로서, 커버(140)의 하부에 압력감지센서(180)가 설치된 점에 다른 실시예와 차이가 있다.13 is a cross-sectional view of an
압력감지센서(180)는 사용자가 누르는 힘을 검출하기 위한 것이므로 커버(140)의 하부에 설치되는 것이 바람직하지만 설치위치가 이에 한정되는 것은 아니다.Since the
이와 같이 압력감지센서(180)를 설치하여 사용자가 누르는 힘을 검출하면, 사용자가 누르는 힘의 정도에 따라 액츄에이터(100d)의 동작을 제어할 수 있는 이점이 있다.In this way, when the
일 예로서, 액츄에이터(100d)가 대기 모드일 때는 자기장발생부(120)에 전류를 공급하지 않고, 사용자의 조작으로 인해 압력감지센서(180)의 측정값이 제1 설정범위에 속하는 것으로 확인되면 액츄에이터(100d)의 컨트롤러 또는 전자기기의 CPU 등이 자기장발생부(120)에 제1 전류가 공급되도록 제어하고, 압력감지센서(180)의 측정값이 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하는 것으로 확인되면 자기장발생부(120)에 제1 전류 보다 큰 제2 전류가 공급되도록 제어할 수 있다.As an example, when the
이렇게 하면 사용자가 누르는 힘이 강할수록 자기유변탄성체(130,150)의 강성이 증가하면서 더 큰 저항력을 발휘하는 효과를 얻을 수 있다.In this way, as the user's pressing force increases, the rigidity of the
다른 예로서, 액츄에이터(100d)가 대기 모드이거나 압력감지센서(180)에서 압력이 검출되지 않을 때는 자기장발생부(120)에 강한 제1 전류를 인가하여 사용자에게 딱딱한 느낌을 제공하고, 압력감지센서(180)의 측정값이 제1 설정범위에 속하는 것으로 확인되면 자기장발생부(120)에 제1 전류 보다 작은 제2 전류가 공급되도록 제어하고, 압력감지센서(180)의 측정값이 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하는 것으로 확인되면 자기장발생부(120)에 제2 전류 보다 작은 제3 전류가 공급되도록 제어할 수 있다.As another example, when the
이렇게 하면 처음에는 사용자가 딱딱한 느낌을 받게 되고, 누르는 힘이 강해질수록 자기유변탄성체(130,150)의 강성이 단계적으로 줄어 들면서 갈수록 유연한 느낌을 제공하는 효과를 얻을 수 있다. In this way, the user initially feels hard, and as the pressing force increases, the rigidity of the
또 다른 예로서, 압력감지센서(180)의 측정값이 제1 설정범위에 속하는 것으로 확인되면 자기장발생부(120)에 대한 전류 공급을 제1 진동수로 온/오프 시키고, 압력감지센서(180)의 측정값이 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하는 것으로 확인되면 자기장발생부(120)에 대한 전류 공급을 제1 진동수와 다른 제2 진동수로 온/오프 시키도록 제어할 수 있다.As another example, when it is confirmed that the measured value of the
이렇게 하면, 사용자가 강하게 누를 때는 고주파수의 진동 피드백을 제공하고 약하게 누를 때는 저주파수의 진동 피드백을 제공함으로써 사용자가 누르는 힘의 정도에 따라 차등화된 진동수의 피드백을 제공할 수 있다. 다만 피드백 방법이 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 사용자가 강하게 누를 때는 저주파수의 진동 피드백을 제공하고 약하게 누를 때는 고주파수의 진동 피드백을 제공하는 것도 가능하다.In this way, when the user presses strongly, a high frequency vibration feedback is provided, and when the user presses lightly, a low frequency vibration feedback is provided, thereby providing feedback of a frequency differentiated according to the degree of the user's pressing force. However, since the feedback method is not necessarily limited thereto, it is also possible to provide low-frequency vibration feedback when the user presses strongly, and provides high-frequency vibration feedback when the user presses lightly.
즉, 이와 같이 압력감지센서(180)를 설치하면 사용자의 의도나 동작에 대응하여 다양한 촉감이나 근감각을 제공할 수 있는 이점이 있다.That is, when the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified or modified in various forms during a specific application process and implemented.
일 예로서, 도 14의 단면도에 나타낸 액츄에이터(100e)와 같이, 다공성 자기유변탄성체(130)와 일반 자기유변탄성체(150)를 상하로 연속 적층하지 않고 자기장발생부(120)의 상부와 하부에 각각 별도로 배치할 수도 있다.As an example, like the
이 경우에도 커버(140)의 저면에 압력감지센서(180)를 추가로 설치할 수 있으며, 다공성 자기유변탄성체(130)와 기공이 없는 자기유변탄성체(150) 중에서 적어도 하나는 표면에 요철구조를 구비할 수도 있다. 또한 기공이 없는 자기유변탄성체(150)를 대신하여 저밀도 다공성 자기유변탄성체(160)를 사용할 수도 있다.Even in this case, the
다른 예로서, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 커버(140a)를 하우징(110)의 측벽 상단에 결합하지는 않고 자기유변탄성체(130,150)의 상부에만 접착제 등으로 직접 결합할 수도 있다.As another example, as shown in FIGS. 15 and 16 , the
이와 같이 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified or modified in various forms and implemented, and the modified or modified embodiments are also entitled to the right of the present invention if they include the technical spirit of the present invention disclosed in the claims to be described later. It would be natural to fall within the scope.
100: 액츄에이터
110: 하우징
112: 걸림돌기
120: 자기장발생부
122: 코일
124: 자성코어
130: 다공성 자기유변탄성체
132: 탄성 기재
134: 기공
140: 커버
142: 가이드 홈
144: 걸림턱
150: 자기유변탄성체
160: 저밀도 다공성 자기유변탄성체
170: 요철형 자기유변탄성체
180: 압력감지센서100: actuator 110: housing 112: locking projection
120: magnetic field generator 122: coil 124: magnetic core
130: porous magnetorheological elastomer 132: elastic substrate 134: pores
140: cover 142: guide groove 144: jamming jaw
150: magnetorheological elastomer 160: low-density porous magnetorheological elastomer
170: concave-convex magnetorheological elastomer 180: pressure sensor
Claims (9)
자기장발생부의 상부에 설치된 다공성 자기유변탄성체;
다공성 자기유변탄성체의 상부에 배치된 커버
를 포함하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터a magnetic field generator installed inside the housing;
A porous magnetorheological elastomer installed on the upper portion of the magnetic field generator;
Cover disposed on top of porous magnetorheological elastomer
Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator comprising
상기 다공성 자기유변탄성체에는 실리콘 고무재, 실리콘 오일 및 카로보닐 철이 각각 1: (0.6 내지 0.8) : (6 내지 8) 의 중량비로 함유된 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
The porous magnetorheological elastomer includes a silicone rubber material, silicone oil, and carbonyl iron in a weight ratio of 1: (0.6 to 0.8): (6 to 8), respectively. Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator
상기 커버와 상기 다공성 자기유변탄성체의 사이에는 기공이 없는 자기유변탄성체가 설치되는 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator, characterized in that a magnetorheological elastic body without pores is installed between the cover and the porous magnetorheological elastic body
상기 다공성 자기유변탄성체와 상기 기공이 없는 자기유변탄성체 중에서 적어도 하나는 표면에 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
At least one of the porous magnetorheological elastomer and the porous magnetorheological elastomer has a skin sensory and kinesthetic stimulation actuator, characterized in that an uneven portion is formed on the surface.
상기 커버와 상기 다공성 자기유변탄성체의 사이에는 상기 다공성 자기유변탄성체에 비하여 기공의 함유량이 적은 저밀도 다공성 자기유변탄성체가 설치되는 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator, characterized in that a low-density porous magnetorheological elastomer having a smaller pore content than that of the porous magnetorheological elastomer is installed between the cover and the porous magnetorheological elastomer.
사용자가 누르는 힘을 감지하는 압력감지센서를 포함하고,
상기 압력감지센서의 측정값이 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 제1 전류가 공급되고, 상기 압력감지센서의 측정값이 상기 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 상기 제1 전류 보다 큰 제2 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
It includes a pressure sensor that detects the user's pressing force,
When the measured value of the pressure sensor falls within a first set range, a first current is supplied to the magnetic field generator, and when the measured value of the pressure sensor falls within a second set range that is larger than the first set range, the Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator, characterized in that a second current greater than the first current is supplied to the magnetic field generator
사용자가 누르는 힘을 감지하는 압력감지센서를 포함하고,
상기 압력감지센서의 측정값이 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 상기 제1 전류가 공급되고, 상기 압력감지센서의 측정값이 상기 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부에 상기 제1 전류 보다 작은 제2 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
It includes a pressure sensor that detects the user's pressing force,
When the measured value of the pressure sensor falls within a first set range, the first current is supplied to the magnetic field generator, and the measured value of the pressure sensor falls within a second set range that is larger than the first set range Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator, characterized in that a second current smaller than the first current is supplied to the magnetic field generator
사용자가 누르는 힘을 감지하는 압력감지센서를 포함하고,
상기 압력감지센서의 측정값이 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 제1 진동수로 온/오프 시키고, 상기 압력감지센서의 측정값이 상기 제1 설정범위 보다 큰 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 상기 제1 진동수와 다른 제2 진동수로 온/오프 시키는 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
It includes a pressure sensor that detects the user's pressing force,
When the measured value of the pressure sensor falls within a first set range, the magnetic field generator is turned on/off at a first frequency, and the measured value of the pressure sensor falls within a second set range that is larger than the first set range Skin sensory and kinesthetic stimulation actuator, characterized in that the magnetic field generator turns on/off at a second frequency different from the first frequency
상기 커버의 저면 가장자리에는 상기 하우징의 측벽 상단이 삽입되는 가이드 홈이 형성되고, 상기 하우징의 측벽에는 상기 가이드홈의 입구보다 큰 폭을 갖는 걸림돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 피부감각 및 근감각 자극 액츄에이터According to claim 1,
A guide groove into which the upper end of the side wall of the housing is inserted is formed on the edge of the bottom surface of the cover, and a blocking protrusion having a width greater than the entrance of the guide groove is formed on the side wall of the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200144628A KR102480282B1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Actuator of stimulating tactile sensation and kinesthesia using porous magnetorheological elastomer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200144628A KR102480282B1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Actuator of stimulating tactile sensation and kinesthesia using porous magnetorheological elastomer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220059261A true KR20220059261A (en) | 2022-05-10 |
KR102480282B1 KR102480282B1 (en) | 2022-12-21 |
Family
ID=81592027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200144628A KR102480282B1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Actuator of stimulating tactile sensation and kinesthesia using porous magnetorheological elastomer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102480282B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180003653A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-10 | 중앙대학교 산학협력단 | Magnetorgeological fluid functionally gradient foam unit and manufacturing the same |
KR20190059072A (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-30 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Stacking type magneto-rheological elastomer |
KR102006611B1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-08-05 | (주)이미지스테크놀로지 | Variable lens module using magneto-rheological elastomer and imaging apparatus comprising the same |
KR20200093103A (en) | 2019-01-25 | 2020-08-05 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | A rigid variable device based on a magneto-rheological elastomer and a haptic controller including the same |
-
2020
- 2020-11-02 KR KR1020200144628A patent/KR102480282B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180003653A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-10 | 중앙대학교 산학협력단 | Magnetorgeological fluid functionally gradient foam unit and manufacturing the same |
KR20190059072A (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-30 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Stacking type magneto-rheological elastomer |
KR102006611B1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-08-05 | (주)이미지스테크놀로지 | Variable lens module using magneto-rheological elastomer and imaging apparatus comprising the same |
KR20200093103A (en) | 2019-01-25 | 2020-08-05 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | A rigid variable device based on a magneto-rheological elastomer and a haptic controller including the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102480282B1 (en) | 2022-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | A wearable soft haptic communicator based on dielectric elastomer actuators | |
Frediani et al. | Wearable wireless tactile display for virtual interactions with soft bodies | |
KR20210093200A (en) | Controlling method of tactile actuator and device | |
KR101886711B1 (en) | Magnetic tactile supply device | |
KR100993485B1 (en) | Haptic Feedback Providing Device and Method Therewith | |
KR100981277B1 (en) | Providing method of passive haptic feedback and the apparatus thereof | |
Chen et al. | Skin-integrated stretchable actuators toward skin-compatible haptic feedback and closed-loop human-machine interactions | |
CN112204499B (en) | Push button actuator, push button actuator feedback system including the same, and control method thereof | |
CN102939570A (en) | An electroactive polymer actuator haptic grip assembly | |
KR101060968B1 (en) | Haptic feedback providing device and haptic feedback providing method using the same | |
JP6303076B2 (en) | Tactile vibration presentation device | |
KR102419911B1 (en) | Flexible tactile actuator | |
JPWO2019049888A1 (en) | Tactile sensor | |
KR100968904B1 (en) | Haptic feedback providing device and control method thereof | |
Gohlke et al. | Pneumatibles: exploring soft robotic actuators for the design of user interfaces with pneumotactile feedback | |
KR101097826B1 (en) | Haptic device using sensors and rheological fluid, electronic device therewith and haptic providing method using thereof | |
KR101627155B1 (en) | Haptic button having a haptic actuator structure | |
Giraud et al. | Evaluation of a friction reduction based haptic surface at high frequency | |
KR102480282B1 (en) | Actuator of stimulating tactile sensation and kinesthesia using porous magnetorheological elastomer | |
KR101032306B1 (en) | Haptic feedback providing device and method therewith | |
JP2019220177A (en) | Haptic actuator assembly with pre-load device | |
KR20220088865A (en) | Tactile presentation device, fluid control device, fluid control method and program | |
KR102234432B1 (en) | Kinesthetic actuator using wavy-shaped mre and electro-permanent magnet | |
Lee et al. | SMD pluggable tactile display driven by soft actuator | |
Tsuchiya et al. | Vib-touch: virtual active touch interface for handheld devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |