KR20240048739A - A system for interacting with each other using artificial skin structure - Google Patents
A system for interacting with each other using artificial skin structure Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240048739A KR20240048739A KR1020220128419A KR20220128419A KR20240048739A KR 20240048739 A KR20240048739 A KR 20240048739A KR 1020220128419 A KR1020220128419 A KR 1020220128419A KR 20220128419 A KR20220128419 A KR 20220128419A KR 20240048739 A KR20240048739 A KR 20240048739A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- artificial skin
- skin structure
- external force
- upper electrode
- exchange system
- Prior art date
Links
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 18
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 17
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
- B25J9/0012—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases making use of synthetic construction materials, e.g. plastics, composites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
본 발명은 인공피부 구조에 가해지는 사용자의 터치 동작에 따른 외력 및 그에 따른 터치 신호에 반응하여 햅틱 액츄에이터가 동작되도록 하며, 특히 외력의 자극 주기를 토대로 외력의 가압 형태를 다양하게 인식 및 분류함으로써, 실제 피부자극에 따른 반응 및 상호작용을 인공피부 구조를 통해서도 유사하게 모사할 수 있도록 하는 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템에 관한 것이다.The present invention allows a haptic actuator to operate in response to an external force according to the user's touch action applied to the artificial skin structure and the resulting touch signal. In particular, by recognizing and classifying various types of pressing of the external force based on the stimulation cycle of the external force, This relates to an interactive exchange system using an artificial skin structure that allows the reactions and interactions due to actual skin stimulation to be similarly simulated through an artificial skin structure.
Description
본 발명은 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 인공피부 구조에 가해지는 사용자의 터치 동작에 따른 외력 및 그에 따른 터치 신호에 반응하여 햅틱 액츄에이터가 동작되도록 하며, 특히 외력의 자극 주기를 토대로 외력의 가압 형태를 다양하게 인식 및 분류함으로써, 실제 피부자극에 따른 반응 및 상호작용을 인공피부 구조를 통해서도 유사하게 모사할 수 있도록 하는 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an interactive exchange system using an artificial skin structure. More specifically, it allows a haptic actuator to operate in response to an external force according to a user's touch action applied to the artificial skin structure and a corresponding touch signal. In particular, the external force It relates to an interactive exchange system using an artificial skin structure that recognizes and classifies various types of external force based on the stimulation cycle, allowing the reaction and interaction due to actual skin stimulation to be similarly simulated through the artificial skin structure. .
일반적으로, 로봇은 의료분야나 산업분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 휴머노이드(humanoid)와 같이 인간의 신체와 유사한 형태를 갖추어 인간의 행동을 모방할 수 있는 로봇이 개발되고 있다. 휴머노이드 로봇은 사람의 지능, 행동, 감각, 상호작용 등을 모방하여 사람의 일을 대신하거나, 사람과 협력하여 다양한 상호작용 및 교류를 목표로 하고 있다.In general, robots are used in various fields such as medical and industrial fields. Recently, robots, such as humanoids, that have a form similar to the human body and can imitate human behavior are being developed. Humanoid robots imitate human intelligence, behavior, senses, and interaction to take over human work or cooperate with people to achieve various interactions and exchanges.
이러한 로봇에는 인간의 피부와 흡사한 인공피부(예를 들어, E-skin)가 적용될 수 있는데, 대부분의 인공피부는 산소 투과율이 낮은 보호막을 고분자 기판 상에 구하여 사용자의 터치동작에 따른 촉감을 감지하여 이를 제어신호로써 로봇의 동작 제어에 활용하고 있다.Artificial skin (e.g., E-skin) similar to human skin can be applied to these robots. Most artificial skin uses a protective film with low oxygen permeability on a polymer substrate to detect tactile sensations according to the user's touch movements. This is used as a control signal to control the robot's movements.
하지만, 종래에 개발된 인공피부의 경우 좁은 면적을 가지는 패치 형태로 제작되는 방식이기 때문에 대면적에 적용할 수 없어 일부 면적에만 구현이 가능하다는 한계점이 있었다. 또한, 재질 특성 상 굴곡이 있거나 관절부위 등 움직임이 있는 부위에는 적용하기 어렵기 때문에, 인공피부가 적용된 로봇의 움직임에 제약이 발생하는 등 다양한 문제점을 가지고 있었다.However, in the case of artificial skin developed conventionally, it was manufactured in the form of a patch with a small area, so it could not be applied to a large area, so there was a limitation in that it could only be implemented in a certain area. In addition, due to the nature of the material, it is difficult to apply to areas with movement such as curved or joint areas, so it has various problems, such as restrictions on the movement of robots with artificial skin applied.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위함으로써, 인공피부 구조에 가해지는 사용자의 터치 동작에 따른 외력 및 그에 따른 터치 신호에 반응하여 햅틱 액츄에이터가 동작되도록 하며, 특히 외력의 자극 주기를 토대로 외력의 가압 형태를 다양하게 인식 및 분류함으로써, 실제 피부자극에 따른 반응 및 상호작용을 인공피부 구조를 통해서도 유사하게 모사할 수 있도록 하는 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템을 제공하고자 하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention allows the haptic actuator to operate in response to the external force according to the user's touch action applied to the artificial skin structure and the resulting touch signal, and in particular, the pressing of the external force based on the stimulation cycle of the external force. By recognizing and classifying various forms, the aim is to provide an interactive exchange system using an artificial skin structure that allows the reactions and interactions resulting from actual skin stimulation to be similarly simulated through the artificial skin structure.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템은 로봇에 부착되는 인공피부 구조(110), 상기 인공피부 구조(110) 하측에 마련되며, 상기 인공피부 구조(110)를 통해 파악되는 터치 신호에 기초하여 반응하는 햅틱 액츄에이터(120) 및 상기 인공피부 구조(110)로부터 상기 터치 신호를 수신하고, 수신된 터치 신호에 상응하는 피드백 신호를 생성하여 상기 햅틱 액츄에이터(120)로 전송하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.An interactive exchange system using an artificial skin structure according to an embodiment of the present invention includes an artificial skin structure 110 attached to a robot, provided below the artificial skin structure 110, and identified through the artificial skin structure 110. Receiving the touch signal from the haptic actuator 120 and the artificial skin structure 110 that responds based on the touch signal, generating a feedback signal corresponding to the received touch signal and transmitting it to the haptic actuator 120 It may include a control unit 130.
일 실시예에서, 상기 제어부(130)는 수신되는 터치 신호를 인식 가능한 신호로 변환하는 디지털 컨버터(131) 및 변환된 신호의 자극 주기를 측정하는 자극 주기 측정부(132)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the control unit 130 may include a digital converter 131 that converts a received touch signal into a recognizable signal and a stimulation period measurement unit 132 that measures the stimulation period of the converted signal.
일 실시예에서, 상기 제어부(130)는 자극 주기를 측정한 결과를 토대로 상기 인공피부 구조(110)에 가해지는 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 파악하고, 파악 결과에 따른 신호를 상기 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송 및 출력되도록 할 수 있다.In one embodiment, the control unit 130 determines the pressure type, direction, and degree of external force applied to the artificial skin structure 110 based on the results of measuring the stimulation cycle, and sends a signal according to the determination results. It can be transmitted and output through a haptic output device provided in the robot.
일 실시예에서, 상기 햅틱 출력 장치는 강도를 출력하는 역감제시장치 및 진동을 출력하는 진동자 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있다.In one embodiment, the haptic output device may be one or more of a force display device that outputs intensity and a vibrator that outputs vibration.
일 실시예에서, 상기 제어부(130)는 자극 주기를 측정한 결과를 토대로 상기 인공피부 구조(110)에 가해지는 외력의 가압 형태를 단순 터치, 태핑(Tapping), 패팅(Patting), 핀칭(Pincing) 및 트위스팅(Twisting) 중 어느 하나로 분류할 수 있다.In one embodiment, the control unit 130 controls the form of external force applied to the artificial skin structure 110 to simple touch, tapping, patting, or pinching based on the results of measuring the stimulation cycle. ) and twisting.
일 실시예에서, 상기 제어부(130)는 상기 파악 결과에 따른 피드백 신호를 생성하여 상기 햅틱 액츄에이터(120)로 전송할 수 있다.In one embodiment, the control unit 130 may generate a feedback signal according to the grasping result and transmit it to the haptic actuator 120.
일 실시예에서, 상기 햅틱 액츄에이터(120)는 진동 모듈이 적용될 수 있다.In one embodiment, the haptic actuator 120 may be a vibration module.
일 실시예에서, 상기 인공피부 구조(110)는 신축성을 가지는 상측 전극(111), 상기 상측 전극(111) 하측에 위치되며, 신축성을 가지는 하측 전극(112) 및 상기 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 사이에 개재되는 폴리머층(113)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the artificial skin structure 110 includes an upper electrode 111 having elasticity, a lower electrode 112 located below the upper electrode 111, and a lower electrode 112 having elasticity, the upper electrode 111, and the lower electrode 110. It may include a polymer layer 113 interposed between the electrodes 112.
일 실시예에서, 상기 인공피부 구조(110)는 상측 전극(111)에 가해지는 외력에 의한 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 간의 정전용량 변화값을 토대로, 상기 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도의 파악이 가능하도록 구성되거나, 또는 상측 전극(111)에 가해지는 외력에 의한 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 간의 저항 변화값을 토대로, 상기 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도의 파악이 가능하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the artificial skin structure 110 is based on the change in capacitance between the upper electrode 111 and the lower electrode 112 due to the external force applied to the upper electrode 111. It is configured to enable the direction and degree of pressure to be determined, or based on the resistance change value between the upper electrode 111 and the lower electrode 112 due to the external force applied to the upper electrode 111, the pressing type and pressing direction of the external force and can be configured to enable the degree of pressurization to be determined.
일 실시예에서, 상기 인공피부 구조(110)는 소정의 면적을 가지는 폴리머층(113)을 사이에 두고, 다수 개의 상측 전극(111) 및 다수 개의 하측 전극(112)이 어레이화 되며, 외력이 가해지는 특정 상측 전극(111)과 인접한 타 상측 전극(111)들로부터 취합되는 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도가 파악되도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the artificial skin structure 110 includes a plurality of upper electrodes 111 and a plurality of lower electrodes 112 arranged in an array with a polymer layer 113 having a predetermined area interposed therebetween, and an external force is applied. It may be configured to identify the type, direction, and degree of external force collected from the specific applied upper electrode 111 and other adjacent upper electrodes 111 .
본 발명의 일 측면에 따르면, 외력의 자극 주기를 토대로 외력의 가압 형태를 다양하게 인식 및 분류함으로써, 실제 피부자극에 따른 반응 및 상호작용을 인공피부 구조를 통해서도 유사하게 모사할 수 있는 이점을 가진다.According to one aspect of the present invention, by recognizing and classifying various types of external force pressure based on the stimulation cycle of the external force, the reaction and interaction according to actual skin stimulation can be similarly simulated through the artificial skin structure. .
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 하이드로젤 재질의 전극에 가해지는 외력에 대한 정전용량 변화값 또는 저항 변화값을 토대로 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 정확히 파악할 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to one aspect of the present invention, it has the advantage of being able to accurately determine the pressing type, pressing direction, and pressing degree of the external force based on the capacitance change value or resistance change value with respect to the external force applied to the electrode made of hydrogel material.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 전극 및 폴리머층 자체에 뛰어난 신축성을 가지는 재질을 적용하여 단순히 누르는 동작만을 파악하는 것이 아닌, 쓰다듬는 동작, 꼬집거나 비트는 동작 등 다양한 동작을 정확히 인식하여 이를 활용할 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to one aspect of the present invention, by applying a material with excellent elasticity to the electrode and the polymer layer itself, it is possible to accurately recognize and utilize various movements such as stroking, pinching, or twisting, rather than simply recognizing pressing movements. It has the advantage of
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템(100)을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 인공피부 구조(110) 및 이를 통해 형성된 단일 셀의 형상을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 인공피부 구조(110)의 분해 사시도이다.
도 4는 인공피부 구조(110) 다수 개가 서로 어레이화 된 형태를 나타낸 도면이다.
도 5는 상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 간 정전용량 변화값 또는 저항 변화값을 토대로 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 파악하는 개념을 나타낸 도면이다.
도 6은 제어부(130)에서 외력을 파악한 결과에 따른 신호를 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하는 과정을 나타낸 순서도이다.Figure 1 is a diagram showing an interactive exchange system 100 using an artificial skin structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the shape of the artificial skin structure 110 shown in FIG. 1 and a single cell formed through it.
Figure 3 is an exploded perspective view of the artificial skin structure 110 shown in Figure 2.
Figure 4 is a diagram showing a plurality of artificial skin structures 110 arrayed together.
FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of determining the type, direction, and degree of external force based on the change in capacitance or change in resistance between the upper electrode 111 and the lower electrode 112.
Figure 6 is a flow chart showing the process of transmitting a signal according to the result of identifying the external force in the control unit 130 to the haptic output device provided in the robot.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited by the examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템(100)을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an interactive exchange system 100 using an artificial skin structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템(100)은 크게 인공피부 구조(110), 햅틱 액츄에이터(120) 및 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Looking at Figure 1, the interactive exchange system 100 using an artificial skin structure according to an embodiment of the present invention may be largely comprised of an artificial skin structure 110, a haptic actuator 120, and a control unit 130. .
먼저, 인공피부 구조(110)는 로봇에 부착되어 사용자의 터치 동작에 따른 자극(외력)을 전기신호로 변환하는 역할을 할 수 있다.First, the artificial skin structure 110 is attached to the robot and can serve to convert stimulation (external force) resulting from the user's touch action into an electrical signal.
이에 관해 살펴보면 다음과 같다.Looking at this, it is as follows.
도 2는 도 1에 도시된 인공피부 구조(110) 및 이를 통해 형성된 단일 셀의 형상을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 인공피부 구조(110)의 분해 사시도이며, 도 4는 인공피부 구조(110) 다수 개가 서로 어레이화 된 형태를 나타낸 도면이고, 도 5는 상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 간 정전용량 변화값 또는 저항 변화값을 토대로 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 파악하는 개념을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the shape of the artificial skin structure 110 shown in FIG. 1 and a single cell formed therethrough, FIG. 3 is an exploded perspective view of the artificial skin structure 110 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an artificial skin structure 110 shown in FIG. It is a diagram showing the form in which a plurality of skin structures 110 are arrayed together, and FIG. 5 shows the pressing type, pressing direction and direction of external force based on the capacitance change value or resistance change value between the upper electrode 111 and the lower electrode 112. This is a diagram showing the concept of determining the degree of pressurization.
도 2 내지 도 5를 살펴보면, 인공피부 구조(110)는 크게 상측 전극(111), 하측 전극(112) 및 폴리머층(113)으로 구성될 수 있다.Looking at Figures 2 to 5, the artificial skin structure 110 may be largely composed of an upper electrode 111, a lower electrode 112, and a polymer layer 113.
먼저, 상측 전극(111) 및 하측 전극(112)은 각각 좌우 방향으로 신축성을 가지되 속이 투명한 하이드로겔(hydrogel) 재질이 적용될 수 있다.First, the upper electrode 111 and the lower electrode 112 may be made of a hydrogel material that is elastic in the left and right directions but is transparent on the inside.
상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 사이에는 폴리머층(113)이 개재된다.A polymer layer 113 is interposed between the upper electrode 111 and the lower electrode 112.
폴리머층(113) 또한 좌우 방향으로 신축성을 가지되 속이 투명한 PVC젤 재질이 적용될 수 있다.The polymer layer 113 may also be made of a PVC gel material that has elasticity in the left and right directions but is transparent on the inside.
따라서, 상측 전극(111), 하측 전극(112) 및 폴리머층(113)이 모두 좌우 방향으로 신축성을 가지기 때문에, 상측 전극(111)을 누르는 동작, 문지르거나 당기는 동작, 쓰담거나 꼬집고 비트는 동작 등 실제 피부와 유사하게 모사될 수 있다. 이는 늘어날 수 있는 전극에 해당하는 상측 전극(111) 및 하측 전극(112)이 폴리머층(113)인 dielctric polymer에 패터닝되어 있는 구조를 의미한다.Therefore, since the upper electrode 111, the lower electrode 112, and the polymer layer 113 all have elasticity in the left and right directions, actions such as pressing, rubbing, pulling, stroking, pinching, twisting, etc., the upper electrode 111. It can be simulated similarly to real skin. This means a structure in which the upper electrode 111 and the lower electrode 112, which correspond to stretchable electrodes, are patterned on the dielctric polymer, which is the polymer layer 113.
이러한 상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 각각에는 전류 도통을 위한 전선(electric wire)이 전기적으로 연결될 수 있으며, 상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 각가이 서로 다른 전극을 가지기 때문에, 상측 전극(111)에 가해지는 외력은 하측 전극(112)에 전기 자극을 일으키게 되고 이는 전기 신호 발생을 유도하게 된다.An electric wire for current conduction may be electrically connected to each of the upper electrode 111 and the lower electrode 112, and since the upper electrode 111 and the lower electrode 112 each have different electrodes, The external force applied to the upper electrode 111 causes electrical stimulation in the lower electrode 112, which leads to the generation of an electrical signal.
상측 전극(111), 하측 전극(112) 및 폴리머층(113)은 하나의 단일 셀로써 모듈화된 구조를 가지게 되는데, 도 2와 같이 소정의 면적(여기에서 소정의 면적의 크기는 제한되지 않는다)을 가지는 폴리머층(113)을 사이에 두고, 다수 개의 상측 전극(111) 및 다수개의 하측 전극(112)이 어레이화되어 패터닝될 수 있다.The upper electrode 111, the lower electrode 112, and the polymer layer 113 have a modular structure as a single cell, and have a predetermined area as shown in Figure 2 (here, the size of the predetermined area is not limited). A plurality of upper electrodes 111 and a plurality of lower electrodes 112 may be arrayed and patterned with the polymer layer 113 having a .
이때, 외력이 가해지는 특정 상측 전극(111)과 인접한 타 상측 전극들(110)이 당겨지거나, 밀려나는 등 물리적인 자극이 가해질 수 있기 때문에, 이러한 타 상측 전극들(110)로부터 취합되는 외력의 가압 형태, 외력의 가압 방향 및 외력의 가압 정도가 파악될 수 있는 것이다.At this time, because physical stimulation, such as being pulled or pushed, may be applied to the other upper electrodes 110 adjacent to the specific upper electrode 111 to which the external force is applied, the external force collected from these other upper electrodes 110 The type of pressing, the pressing direction of the external force, and the pressing degree of the external force can be identified.
한편, 외력의 가압 형태, 외력의 가압 방향 및 외력의 가압 정도는 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 간의 정전용량 변화값 또는 저항 변화값을 토대로 파악이 가능한데 이에 관해 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, the pressing type of the external force, the pressing direction of the external force, and the pressing degree of the external force can be determined based on the capacitance change value or resistance change value between the upper electrode 111 and the lower electrode 112, which will be discussed as follows.
상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 사이에는 폴리머층(113)이 개재되는데, 이때 상측 전극(111) 및 하측 전극(112)은 하이드로젤 재질, 폴리머층(113)은 폴리염화비닐젤 재질에 해당한다.A polymer layer 113 is interposed between the upper electrode 111 and the lower electrode 112. In this case, the upper electrode 111 and the lower electrode 112 are made of hydrogel, and the polymer layer 113 is made of polyvinyl chloride gel. corresponds to
상측 전극(111)의 상측면에 외력이 가해지는 경우, 상측 전극(111), 하측 전극(112) 및 폴리머층(113)의 전체 면적은 넓어지게 되는 반면, 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 사이 간격은 좁아지게 되면서 이에 따른 정전용량이 커지게 되고 이는 정전용량 변화를 유도하는 것이다. 이를 식으로 살펴보면 다음과 같다.When an external force is applied to the upper surface of the upper electrode 111, the total area of the upper electrode 111, the lower electrode 112, and the polymer layer 113 increases, while the upper electrode 111 and the lower electrode ( 112) As the gap between them narrows, the capacitance increases accordingly, which leads to a change in capacitance. Looking at this in this way, it is as follows.
상기 예는 햅틱 기술이 적용된 인공피부 구조(110)가 단일 셀일 경우를 예로 들었는데, 앞서 살펴본 도 3의 어레이화 된 구조의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.The above example takes the case where the artificial skin structure 110 to which haptic technology is applied is a single cell, but the same can be applied to the arrayed structure of FIG. 3 discussed above.
특정 단일 셀에 상측에서 하측 방향으로 눌리는 외력이 작용하거나, 쓰다듬는 외력이 작용하거나, 꼬집거나 비트는 외력이 작용할 경우, 해당 단일 셀과 인접한 타 단일 셀에는 그에 상응하는 외력이 가해지게 된다. 예를 들어, 꼬집거나 비트는 외력의 경우, 타 단일 셀들이 해당 방향으로 당겨지거나 함께 비틀리는 등의 자극이 가해질 수 있기 때문에, 이와 연관된 모든 단일 셀들에 정전용량 변화가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 정전용량 변화값을 토대로 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 파악할 수 있는 것이다.When an external force pressing from the top to the bottom, an external force stroking, or a pinching or twisting external force is applied to a specific single cell, a corresponding external force is applied to the other single cells adjacent to that single cell. For example, in the case of an external force such as pinching or twisting, other single cells may be pulled in the corresponding direction or twisted together, thereby causing a change in capacitance in all single cells associated with it. Therefore, in the present invention, the pressing type, pressing direction, and pressing degree of external force can be determined based on the capacitance change value.
다른 예로써 상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 사이에는 폴리머층(113)이 개재되는데, 이때 상측 전극(111) 및 하측 전극(112)은 하이드로젤 재질, 폴리머층(113)은 폴리염화비닐젤 재질에 해당한다.As another example, a polymer layer 113 is interposed between the upper electrode 111 and the lower electrode 112. In this case, the upper electrode 111 and the lower electrode 112 are made of a hydrogel material, and the polymer layer 113 is made of polychloride. Corresponds to vinyl gel material.
상측 전극(111)의 상측면에 외력이 가해지는 경우, 상측 전극(111) 및 하측 전극(112) 사이에 개재된 폴리머층(113)의 두께는 얇아지는 반면, 상측 전극(111) 및 하측 전극(112)의 면적은 넓어지게 되며, 이에 따른 저항이 낮아지게 됨으로써 저항 변화를 유도하는 것이다. 이를 식으로 살펴보면 다음과 같다.When an external force is applied to the upper surface of the upper electrode 111, the thickness of the polymer layer 113 interposed between the upper electrode 111 and the lower electrode 112 becomes thinner, while the upper electrode 111 and the lower electrode 112 become thinner. The area of (112) expands, and the resulting resistance decreases, thereby inducing a change in resistance. Looking at this in this way, it is as follows.
상기 예도 마찬가지로 앞서 살펴본 도 3의 어레이화 된 구조의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.The above example can also be applied to the arrayed structure of FIG. 3 discussed above.
특정 단일 셀에 상측에서 하측 방향으로 눌리는 외력이 작용하거나, 쓰다듬는 외력이 작용하거나, 꼬집거나 비트는 외력이 작용할 경우, 해당 단일 셀과 인접한 타 단일 셀에는 그에 상응하는 외력이 가해지게 된다. 예를 들어, 꼬집거나 비트는 외력의 경우, 타 단일 셀들이 해당 방향으로 당겨지거나 함께 비틀리는 등의 자극이 가해질 수 있기 때문에, 이와 연관된 모든 단일 셀들에 저항 변화가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 저항 변화값을 토대로 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 파악할 수 있는 것이다.When an external force pressing from the top to the bottom, an external force stroking, or a pinching or twisting external force is applied to a specific single cell, a corresponding external force is applied to the other single cells adjacent to that single cell. For example, in the case of an external force such as pinching or twisting, other single cells may be pulled in the corresponding direction or twisted together, thereby causing a change in resistance in all single cells associated with it. Therefore, in the present invention, the pressing type, pressing direction, and pressing degree of external force can be determined based on this resistance change value.
다음으로, 햅틱 액츄에이터(120)는 앞서 살펴본 인공피부 구조(110)의 하측, 즉, 인공피부 구조(110)와 로봇 사이에 개재되어, 인공피부 구조(110)를 통해 파악되는 터치 신호에 기초하여 반응(예를 들어, 진동효과)을 출력하는 역할을 할 수 있다.Next, the haptic actuator 120 is located on the lower side of the artificial skin structure 110 discussed above, that is, between the artificial skin structure 110 and the robot, and acts based on the touch signal detected through the artificial skin structure 110. It may serve to output a reaction (for example, a vibration effect).
보다 구체적으로, 햅틱 액츄에이터(120)는 내부에 진동 모듈이 내장되며, 외부는 부드러운 실리콘 재질이 감싸게 된다. 이때, 햅틱 액츄에이터(120)의 상측에 인공피부 구조(110)가 적층됨에 따라, 햅틱 액츄에이터(120)의 진동은 그대로 인공피부 구조(110)로 전달될 수 있다. 따라서, 사용자는 인공피부 구조(110)의 진동, 떨림을 느낄 수 있으며, 이를 통해 자신의 터치 동작에 따른 반응이 전기적 신호로써 로봇에게 전달되었음을 인지할 수 있게 되는 것이다.More specifically, the haptic actuator 120 has a vibration module built inside, and the outside is covered with a soft silicone material. At this time, as the artificial skin structure 110 is stacked on the upper side of the haptic actuator 120, the vibration of the haptic actuator 120 can be directly transmitted to the artificial skin structure 110. Accordingly, the user can feel the vibration and tremor of the artificial skin structure 110, and through this, can recognize that the response according to the user's touch action has been transmitted to the robot as an electrical signal.
이러한 햅틱 액츄에이터(120)는 후술되는 제어부(130)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제어부(130)로부터 전송되는 피드백 신호를 토대로 진동 동작이 제어될 수 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.This haptic actuator 120 may be electrically connected to a control unit 130, which will be described later, and the vibration operation may be controlled based on a feedback signal transmitted from the control unit 130. This will be described later.
제어부(130)는 인공피부 구조(110)로부터 터치 신호(사용자가 손가락이나 손바닥 등 자신의 신체를 이용하여 인공피부 구조(110)를 터치하거나, 누르거나, 문지르거나, 당기거나, 쓰담거나, 꼬집거나 비트는 등의 일련의 행위에 의해 발생되는 전기적 신호를 의미함)를 수신하고, 이렇게 수신된 터치 신호에 상응하는 피드백 신호를 생성 후 이를 햅틱 액츄에이터(120)로 전송하는 역할을 한다.The control unit 130 receives a touch signal from the artificial skin structure 110 (when the user touches, presses, rubs, pulls, strokes, or pinches the artificial skin structure 110 using his or her body, such as a finger or palm). It receives an electrical signal generated by a series of actions such as touching or biting, generates a feedback signal corresponding to the received touch signal, and then transmits it to the haptic actuator 120.
또한, 일 실시예에서 제어부(130)는 햅틱 액츄에이터(120)뿐만 아니라, 로봇에 별도로 마련되는 햅틱 출력 장치(예를 들어, 강도를 출력하는 역감제시장치 및 진동을 출력하는 진동자 등)에도 이러한 터치 신호에 상응하는 피드백 신호를 생성 후 전송할 수도 있다.In addition, in one embodiment, the control unit 130 applies this touch not only to the haptic actuator 120, but also to a haptic output device (for example, a force display device that outputs intensity and a vibrator that outputs vibration, etc.) provided separately in the robot. A feedback signal corresponding to the signal may be generated and then transmitted.
이를 위하여, 제어부(130)는 인공피부 구조(110)로부터 수신되는 터치 신호를 인식 가능한 신호로 변환하는 디지털 컨버터(131) 및 변환된 신호의 자극 주기를 측정하는 자극 주기 측정부(132)를 포함할 수 있다.For this purpose, the control unit 130 includes a digital converter 131 that converts the touch signal received from the artificial skin structure 110 into a recognizable signal and a stimulation period measurement unit 132 that measures the stimulation period of the converted signal. can do.
제어부(130)는 디지털 컨버터(131)를 통해 변환된 인식 가능한 신호의 자극 주기를 측정함으로써, 인공피부 구조(110)에 가해지는 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정보를 파악할 수 있으며, 이러한 파악 결과에 따른 신호를 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송 및 출력할 수 있다. 이때, 외력의 가압 형태라 함은 사용자에 의한 누르는 동작, 문지르거나 당기는 동작, 쓰담거나 꼬집고 비트는 동작의 종류를 의미할 수 있다.The control unit 130 measures the stimulation period of the recognizable signal converted through the digital converter 131 to determine the pressurizing type, pressing direction, and pressurizing information of the external force applied to the artificial skin structure 110. The resulting signal can be transmitted and output to the haptic output device provided in the robot. At this time, the pressurizing form of external force may mean the type of action by the user, such as pressing, rubbing or pulling, stroking, pinching or twisting.
따라서, 제어부(130)는 이를 토대로 사용자가 현재 인공피부 구조(110)에 어떠한 동작을 행하려는지 의도를 판단할 수 있게 되는 것이다.Therefore, based on this, the control unit 130 can determine the user's current intention to perform an operation on the artificial skin structure 110.
제어부(130)에서 외력을 파악한 결과에 따른 신호를 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.The process of transmitting a signal according to the result of identifying the external force in the control unit 130 to the haptic output device provided in the robot is as follows.
도 6은 제어부(130)에서 외력을 파악한 결과에 따른 신호를 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하는 과정을 나타낸 순서도이다.Figure 6 is a flow chart showing the process of transmitting a signal according to the result of identifying the external force in the control unit 130 to the haptic output device provided in the robot.
도 6을 살펴보면, 먼저, 제어부(130)에서는 기 설정된 시간 동안 일정값 이상(예를 들어 2번)의 주기가 카운트되는지 여부를 파악하게 된다(S601). 만약 일정값 이상의 주기가 카운트되는 경우, 제어부(130)는 사용자의 터치 동작이 태핑(Tapping) 동작인 것으로 분류하고, 그에 상응하는 신호를 생성하여 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하게 된다(S602).Looking at FIG. 6, first, the control unit 130 determines whether a period exceeding a certain value (for example, 2 times) is counted during a preset time (S601). If a period exceeding a certain value is counted, the control unit 130 classifies the user's touch action as a tapping action, generates a corresponding signal, and transmits it to the haptic output device provided in the robot (S602). .
만약 일정값 이상의 주기가 카운트되지 않는 경우, 제어부(130)는 사용자의 터치 동작을 단순 터치 동작으로 분류한 후, 첫번째 터치 동작 이후 다른 자극이 측정되었는지 여부를 파악하게 된다(S603). 만약 최초의 단순 터치 동작 후 다른 자극이 측정되었을 경우에는 첫번째 자극이 감소하는지 여부를 파악하게 되고(S604), 만약 첫번째 자극이 감소하는 경우 제어부(130)는 동일한 위치에 유사한 패턴의 자극이 측정되었는지 여부를 파악하게 된다(S605). 만약 그럴 경우 제어부(130)는 해당 터치 동작이 패팅(Patting) 동작인 것으로 분류하고, 그에 상응하는 신호를 생성하여 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하게 된다(S606).If the period exceeding a certain value is not counted, the control unit 130 classifies the user's touch action as a simple touch action and then determines whether another stimulus was measured after the first touch action (S603). If another stimulus is measured after the first simple touch action, it is determined whether the first stimulus decreases (S604). If the first stimulus decreases, the control unit 130 determines whether a stimulus of a similar pattern was measured at the same location. It is determined whether or not (S605). If so, the control unit 130 classifies the touch operation as a patting operation, generates a corresponding signal, and transmits it to the haptic output device provided in the robot (S606).
만약, S604 단계에서 첫번째 자극이 감소되지 않을 경우 제어부(130)는 첫번째 자극이 점점 증가하는지 여부를 파악하게 되고(S607), 만약 증가하는 경우 첫번째 자극 주위로 활성화 영역이 확장되는지 여부를 파악하게 된다(S608). 만약 확장되는 경우에는 측정 피크가 2개인지 여부를 파악하게 되고(S609). 만약 측정 피크가 2개일 경우 제어부(130)는 해당 터치 동작이 핀칭(Pinching) 동작인 것으로 분류하고, 그에 상응하는 신호를 생성하여 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하게 된다(S610).If the first stimulus does not decrease in step S604, the control unit 130 determines whether the first stimulus gradually increases (S607), and if it increases, it determines whether the activation area expands around the first stimulus. (S608). If it is expanded, it is determined whether there are two measurement peaks (S609). If there are two measurement peaks, the control unit 130 classifies the touch operation as a pinching operation, generates a corresponding signal, and transmits it to the haptic output device provided in the robot (S610).
만약, S604 단계에서 첫번째 자극이 감소되지 않거나, 첫번째 자극이 증가하더라도 첫번째 자극 주위로 활성화 영역이 확장되지 않을 경우 제어부(130)는 사용자의 터치 동작을 단순 터치 동작으로 분류하게 된다.If the first stimulus does not decrease in step S604 or the activation area around the first stimulus does not expand even if the first stimulus increases, the control unit 130 classifies the user's touch action as a simple touch action.
또한, 만약 측정 피크가 2개가 아닐 경우 제어부(130)는 해당 터치 동작이 트위스팅(Twisting) 동작인 것으로 분류하고, 그에 상응하는 신호를 생성하여 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송하게 된다(S611).Additionally, if there are not two measurement peaks, the control unit 130 classifies the touch operation as a twisting operation, generates a corresponding signal, and transmits it to the haptic output device provided in the robot (S611). .
또한, 제어부(130)의 파악 결과에 따라 피드백 신호를 생성하여 햅틱 액츄에이터(120)로 전송하게 되고, 햅틱 액츄에이터(120)는 진동을 통해 인공피부 구조(110)로 전달될 수 있다. 따라서, 사용자는 인공피부 구조(110)의 진동, 떨림을 느낄 수 있으며, 이를 통해 자신의 터치 동작에 따른 반응이 전기적 신호로써 로봇에게 전달되었음을 인지할 수 있게 된다.In addition, a feedback signal is generated according to the detection result of the control unit 130 and transmitted to the haptic actuator 120, and the haptic actuator 120 can be transmitted to the artificial skin structure 110 through vibration. Accordingly, the user can feel the vibration and tremor of the artificial skin structure 110, and through this, can recognize that the response according to the user's touch action has been transmitted to the robot as an electrical signal.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.
100: 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템
110: 인공피부 구조
111: 상측 전극
112: 하측 전극
113: 폴리머층
120: 햅틱 액츄에이터
130: 제어부
131: 디지털 컨버터
132: 자극 주기 측정부100: Interaction system using artificial skin structure
110: Artificial skin structure
111: upper electrode
112: lower electrode
113: polymer layer
120: Haptic actuator
130: control unit
131: digital converter
132: Stimulation cycle measurement unit
Claims (10)
상기 인공피부 구조(110) 하측에 마련되며, 상기 인공피부 구조(110)를 통해 파악되는 터치 신호에 기초하여 반응하는 햅틱 액츄에이터(120); 및
상기 인공피부 구조(110)로부터 상기 터치 신호를 수신하고, 수신된 터치 신호에 상응하는 피드백 신호를 생성하여 상기 햅틱 액츄에이터(120)로 전송하는 제어부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
Artificial skin structure attached to the robot (110);
A haptic actuator 120 provided below the artificial skin structure 110 and responding based on a touch signal detected through the artificial skin structure 110; and
A control unit 130 that receives the touch signal from the artificial skin structure 110, generates a feedback signal corresponding to the received touch signal, and transmits it to the haptic actuator 120. Mutual exchange system using skin structure.
상기 제어부(130)는,
수신되는 터치 신호를 인식 가능한 신호로 변환하는 디지털 컨버터(131); 및
변환된 신호의 자극 주기를 측정하는 자극 주기 측정부(132);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 1,
The control unit 130,
A digital converter 131 that converts the received touch signal into a recognizable signal; and
An interactive exchange system using an artificial skin structure, comprising a stimulation period measuring unit 132 that measures the stimulation period of the converted signal.
상기 제어부(130)는,
자극 주기를 측정한 결과를 토대로 상기 인공피부 구조(110)에 가해지는 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도를 파악하고,
파악 결과에 따른 신호를 상기 로봇에 마련된 햅틱 출력 장치로 전송 및 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 2,
The control unit 130,
Based on the results of measuring the stimulation cycle, the type, direction, and degree of external force applied to the artificial skin structure 110 are determined,
An interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that a signal according to the grasping result is transmitted and output to a haptic output device provided in the robot.
상기 햅틱 출력 장치는,
강도를 출력하는 역감제시장치 및 진동을 출력하는 진동자 중 어느 하나 이상이 적용되는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 3,
The haptic output device is,
An interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that at least one of a force display device that outputs intensity and a vibrator that outputs vibration is applied.
상기 제어부(130)는,
자극 주기를 측정한 결과를 토대로 상기 인공피부 구조(110)에 가해지는 외력의 가압 형태를 단순 터치, 태핑(Tapping), 패팅(Patting), 핀칭(Pincing) 및 트위스팅(Twisting) 중 어느 하나로 분류하는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 3,
The control unit 130,
Based on the results of measuring the stimulation cycle, the type of external force applied to the artificial skin structure 110 is classified as one of simple touching, tapping, patting, pinching, and twisting. An interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that:
상기 제어부(130)는,
상기 파악 결과에 따른 피드백 신호를 생성하여 상기 햅틱 액츄에이터(120)로 전송하는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 3,
The control unit 130,
An interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that a feedback signal according to the grasping result is generated and transmitted to the haptic actuator (120).
상기 햅틱 액츄에이터(120)는 진동 모듈;이 적용되는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 1,
The haptic actuator 120 is an interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that a vibration module is applied.
상기 인공피부 구조(110)는,
신축성을 가지는 상측 전극(111);
상기 상측 전극(111) 하측에 위치되며, 신축성을 가지는 하측 전극(112); 및
상기 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 사이에 개재되는 폴리머층(113);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to paragraph 1,
The artificial skin structure 110 is,
Upper electrode 111 having elasticity;
a lower electrode 112 located below the upper electrode 111 and having elasticity; and
An interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that it includes a polymer layer (113) interposed between the upper electrode (111) and the lower electrode (112).
상기 인공피부 구조(110)는,
상측 전극(111)에 가해지는 외력에 의한 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 간의 정전용량 변화값을 토대로, 상기 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도의 파악이 가능하도록 구성되거나, 또는
상측 전극(111)에 가해지는 외력에 의한 상측 전극(111)과 하측 전극(112) 간의 저항 변화값을 토대로, 상기 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도의 파악이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.
According to clause 8,
The artificial skin structure 110 is,
Based on the change in capacitance between the upper electrode 111 and the lower electrode 112 due to the external force applied to the upper electrode 111, the pressure type, direction, and degree of pressure of the external force can be determined, or
Based on the resistance change value between the upper electrode 111 and the lower electrode 112 due to the external force applied to the upper electrode 111, the pressure type, direction, and degree of pressure of the external force can be determined. An interactive exchange system using an artificial skin structure.
상기 인공피부 구조(110)는,
소정의 면적을 가지는 폴리머층(113)을 사이에 두고, 다수 개의 상측 전극(111) 및 다수 개의 하측 전극(112)이 어레이화 되며, 외력이 가해지는 특정 상측 전극(111)과 인접한 타 상측 전극(111)들로부터 취합되는 외력의 가압 형태, 가압 방향 및 가압 정도가 파악되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인공피부 구조를 이용한 상호 교류 시스템.According to clause 8,
The artificial skin structure 110 is,
A plurality of upper electrodes 111 and a plurality of lower electrodes 112 are arrayed with a polymer layer 113 having a predetermined area in between, and the other upper electrode adjacent to the specific upper electrode 111 to which external force is applied (111) An interactive exchange system using an artificial skin structure, characterized in that it is configured to identify the pressing type, pressing direction, and pressing degree of the external force collected from the 111.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220128419A KR20240048739A (en) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | A system for interacting with each other using artificial skin structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220128419A KR20240048739A (en) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | A system for interacting with each other using artificial skin structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240048739A true KR20240048739A (en) | 2024-04-16 |
Family
ID=90882648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220128419A KR20240048739A (en) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | A system for interacting with each other using artificial skin structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240048739A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220073128A (en) | 2020-11-26 | 2022-06-03 | 주식회사 아모센스 | Artficial skin for robot |
-
2022
- 2022-10-07 KR KR1020220128419A patent/KR20240048739A/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220073128A (en) | 2020-11-26 | 2022-06-03 | 주식회사 아모센스 | Artficial skin for robot |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ozioko et al. | Smart tactile gloves for haptic interaction, communication, and rehabilitation | |
| Zhu et al. | Technologies toward next generation human machine interfaces: From machine learning enhanced tactile sensing to neuromorphic sensory systems | |
| Tang et al. | Hybridized wearable patch as a multi-parameter and multi-functional human-machine interface | |
| Zhu et al. | Soft modular glove with multimodal sensing and augmented haptic feedback enabled by materials’ multifunctionalities | |
| Yeo et al. | Wearable mechanotransduced tactile sensor for haptic perception | |
| US20100085169A1 (en) | User Interface Feedback Apparatus, User Interface Feedback Method, and Program | |
| Kyung et al. | Ubi-Pen: A haptic interface with texture and vibrotactile display | |
| EP2648081B1 (en) | Processor interface | |
| KR101881252B1 (en) | Haptic display apparatus for bidirectional tactile interface | |
| KR101524906B1 (en) | Apparatus for generating tactile sensation, dielectricpolymer high-perpormance driver, actuator, interfacing apparatus, apparatus for providing tactile feedback using the same | |
| Hummel et al. | A lightweight electrotactile feedback device for grasp improvement in immersive virtual environments | |
| Caldwell et al. | Tactile perception and its application to the design of multi-modal cutaneous feedback systems | |
| CN107765844A (en) | Selectivity control is carried out to electric field to transmit contactless haptic effect | |
| Zhu et al. | Sensory-glove-based human machine interface for augmented reality (AR) applications | |
| WO2021192115A1 (en) | Controller | |
| CN109141696A (en) | A kind of flexible touch sensation sensor and its signal processing system based on piezoelectric membrane | |
| KR101089446B1 (en) | Active skin for conformable tactile interace | |
| Pacchierotti et al. | Cutaneous/tactile haptic feedback in robotic teleoperation: Motivation, survey, and perspectives | |
| Wang et al. | Multimodal Sensors Enabled Autonomous Soft Robotic System with Self-Adaptive Manipulation | |
| KR20240048739A (en) | A system for interacting with each other using artificial skin structure | |
| Goethals | Tactile feedback for robot assisted minimally invasive surgery: an overview | |
| EP3705983A1 (en) | Device and method for bi-directional man-machine communication | |
| Honda et al. | Development of a novel slip haptic display device based on the localized displacement phenomenon | |
| Hazra | Inducing vibro-tactile sensation at mesoscale | |
| JPH11203020A (en) | Touch sense display device |