KR20010028461A - Semi-direct drive hand exoskeleton - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 장착형 구동방식의 역감제시 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장갑과 같이 인간의 손에 장착하여 손의 움직임과 작용하는 힘을 측정하고 또한 반영할 수 있는 장착형 구동 방식의 역감제시 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanism for reverse desensitization of a mounted drive type, and more particularly, to a mechanism for reverse desensitization of a mounted type drive type that can be mounted on a human hand such as a glove to measure and reflect the force and the force acting on the hand. It is about.
일반적으로 역감제시기술은 가상현실과 관련된 응용분야, 전문가의 기술을 역감제시장치를 통해 초보자에게 숙지시키는 기술이전, 조종사를 훈련시키는 비행시뮬레이터와 같이 기술자의 훈련분야 등에 널리 이용되고 있는 기술이다.In general, reverse desensitization technology is widely used in the field of application related to virtual reality, technology transfer of expert's skills to beginners through reverse desensitization market, and technician's training field such as flight simulator to train pilots.
역감제시장치는 비장착형과 장착형으로 분류되는 것으로, 비장착형은 매니폴레이터를 이용한 장치나 조이스틱과 같은 형식의 기구이며, 사람의 손이나 신체에 장치를 장착하지 않고, 바닥, 천장, 벽 등에 고정되어 역감을 제시하므로 사용자의 움직임에 제한을 주는 단점이 있다.The desensitizer market is classified into a non-mounted type and a mounted type. A non-mounted type is a device such as a device using a manifold or a joystick, and is fixed to a floor, a ceiling, or a wall without mounting the device on a human hand or body. Since it presents a feeling of force, there is a disadvantage that limits the movement of the user.
또한, 반대로, 장착형은 신체에 직접 장착하기 때문에 자연스러운 역감을 제공할 수 있으나, 장착한 기구의 무게가 사용자에게 직접적인 영향을 미치는 문제가 있다.In addition, on the contrary, the mounting type can provide a natural force because it is mounted directly on the body, there is a problem that the weight of the mounted mechanism directly affects the user.
한편, 구동 방식에 관한 것을 살펴보면, 대부분의 역감제시장치는 모터를 이용한 구동방식을 사용하고 있으며, 자기부상 시스템, 공압시스템, 유압시스템 등을 이용하여 사용자에게 역감을 제시해주는 사례가 있으나, 상기의 장치들은 장비의 방대화와 더불어 고가의 장비를 요구하기 때문에 다소 많은 문제점을 안고 있는 실정이다.On the other hand, when it comes to the driving method, most of the desensitizer market uses a drive method using a motor, there is an example of presenting a feeling to the user using a magnetic levitation system, a pneumatic system, a hydraulic system, The devices have a lot of problems because they require expensive equipment in addition to the massive equipment.
따라서, 본 발명의 목적은 효율적인 역감제시를 위해서는 장착형 장치가 적합하나, 장착형 기구를 창출해내기 위해서는 첫째 소형, 경량, 고출력의 구동방식을 가질 뿐만 아니라, 손가락 관절의 움직임과 토크를 측정할 수 있는 장착형 구동방식의 역감제시 관절기구를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to mount the device suitable for efficient desensitization, but in order to create a mounting mechanism, not only has a compact, lightweight, high-power drive system, but also can measure the movement and torque of the finger joints. It is to provide a joint mechanism for reverse desensitization of the mounted drive method.
도 1 은 본 발명의 장착형 구동방식의 역감제시 기구를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a mechanism for reverse desensitization of a mounted driving method of the present invention.
도 2 는 사람 손의 개략적인 기구학적 모델을 나타내는 도면.2 shows a schematic kinematic model of a human hand.
도 3 은 본 발명의 장착형 구동방식의 역감제시 기구의 하나의 관절에 대한 기구학적 모델을 나타낸 도면.Figure 3 is a view showing a kinematic model of one joint of the mechanism during reverse desensitization of the mounted drive method of the present invention.
도 4 는 본 발명의 관절장치의 링크에 작용하는 힘을 나타내는 도면.4 is a view showing a force acting on a link of the articulation device of the present invention.
도 5 는 제안된 역감제시 기구에 대한 전체 시스템의 구성을 나타내는 도면.5 shows the configuration of an entire system for the proposed reverse sensitization mechanism.
도 6 은 제안된 기구를 손에 장착하여 실제 시연해 보는 모습을 나타내는 도면.Figure 6 is a view showing the actual demonstration of the proposed instrument mounted on the hand.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
4: 기어부 6: 초음파 모터4: gear part 6: ultrasonic motor
8: 연결링크 10: 힘측정링크8: connection link 10: force measurement link
14: 손등 고정부 16: 손가락 고정부14: back of hand 16: finger rest
18: 스트레인게이지 20: 포텐시오미터18: strain gauge 20: potentiometer
22: 4절링크22: verse 4 link
따라서, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 장착형 구동방식의 역감제시 관절기구는, 좌우측으로 선회가능한 한쌍의 기어부와; 상기 한쌍의 기어부와 결합되며, 상하로 움직임이 가능한 손등 고정부를 갖는 연결링크와; 상기 연결링크의 끝단에 연결되며, 손가락 마디에 고정되도록 손가락 고정부가 형성되고, 손가락 마디에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 스트레인게이지가 부착된 힘측정링크; 로 이루어진 4절링크를 구비하며, 상기 4절링크에는 토크를 가해 역감을 제시하는 초음파 모터가 형성되도록 구성된다.Therefore, in order to achieve the object of the present invention as described above, the articulation mechanism during reverse desensitization of the mounting type drive system, a pair of gears that can be turned left and right; A connection link coupled to the pair of gear parts and having a back fixing portion capable of moving up and down; A force measuring link connected to the end of the link, the finger fixing part being formed to be fixed to the finger node, and having a strain gauge attached thereto to measure a force applied to the finger node; It is provided with a four-section link consisting of, the four-section link is configured to form an ultrasonic motor to present a force by applying torque.
상기와 같이 구성된 본 발명의 장착형 구동방식의 역감제시 관절기구를 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the articulation mechanism during reverse desensitization of the mounted drive type of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
도 1 은 본 발명의 장착형 구동방식의 역감제시 관절기구를 나타내는 도면이고, 도 2 는 사람 손의 개략적인 기구학적 모델을 나타내는 도면, 도 3 은 본 발명의 장착형 구동방식의 역감제시 관절기구의 하나의 관절에 대한 기구학적 모델을 나타낸 도면이고, 도 4 는 본 발명의 4절링크에 작용하는 힘을 나타내는 도면이다.그리고 도 5 는 제안된 역감제시 기구에 대한 전체 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 6 은 제안된 기구를 손에 장착하여 실제 시연해 보는 모습을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a joint mechanism for reverse desensitization of the mounted drive method of the present invention, Figure 2 is a view showing a schematic kinematic model of the human hand, Figure 3 is one of the joint mechanism for reverse desensitization of the mounted drive method of the present invention 4 is a view showing a kinematic model for the joint of the, Figure 4 is a view showing the force acting on the four-link link of the present invention. And Fig. 5 is a view showing the configuration of the entire system for the proposed reverse sensitivity mechanism, 6 is a view showing the actual demonstration of the proposed instrument mounted on the hand.
본 발명은 도 2 에 도시된 바와 같이, 사람의 손을 움직임에 따라 동시에 움직일 수 있도록 손의 마디마디 부분에 도 1 에 도시된 바와 같이, 다섯 손가락에 장착될 수 있는 관절기구는 기본적으로 좌우측 및 상하 운동이 가능한 링크구조로 구성되어 있다.As shown in Figure 2, the joint mechanism that can be mounted on the five fingers as shown in Figure 1 in the node portion of the hand to be able to move the human hand at the same time as the movement is basically left and right and up and down It is composed of a link structure that can move.
본 발명의 관절기구는, 좌우측 운동을 위한 한쌍의 기어부(4)가 형성되어 있어 손가락의 운동이 좌우측으로 벌려지도록 이동됨과 동시에 상하로도 움직일 수 있도록 연결링크(8)가 형성된다.In the joint mechanism of the present invention, a pair of gears 4 for left and right movement are formed so that the link link 8 is formed so that the movement of the finger is spread out to the left and right, and at the same time, it can also be moved up and down.
상기 연결링크(8)를 손가락 마다의 마디마디 부분의 상부측면 손등부분에 고정시킬 수 있도록 손등 고정부(14)가 형성되어 있어 손등의 끝부분에 고정시킨다.A back fixing part 14 is formed to fix the connecting link 8 to the upper back of the node of each node of the finger and is fixed to the end of the back of the hand.
상기와 같이 형성된 기어부(4) 및 연결링크(8)와 맞물려 작동될 수 있도록, 연결링크(8)의 끝단부에는 손가락에 걸린 힘을 측정할 수 있는 스트레인게이지(18)가 부착된 힘측정링크(10)가 결합된다.Force measurement with a strain gauge 18 attached to the end of the link link 8 to measure the force applied to the finger to be engaged with the gear portion 4 and the link link 8 formed as described above Link 10 is coupled.
상기 연결링크(8)와 힘측정링크(10)의 결합은 손가락 운동에 따라 상하부측으로 굽힘이 가능하도록 형성된다.The coupling of the connection link 8 and the force measurement link 10 is formed to be bent to the upper and lower sides according to the finger movement.
상기와 같이 형성된 힘측정링크(10)는 일반적으로 사용되는 스트레인게이지(18)가 형성되어 있어 힘측정링크(10)에 가해지는 변형율에 의해 발생되는 전압차를 이용해서 손가락의 움직이는 동작에 의해 신호를 발생시킨다.The force measuring link 10 formed as described above has a strain gauge 18 which is generally used, so that a signal is generated by a finger movement using a voltage difference generated by a strain applied to the force measuring link 10. Generates.
또한, 힘측정링크(10)의 끝단부에는 손가락마디에 고정되도록 손가락 고정부(16)가 형성된다.In addition, the finger fixing portion 16 is formed at the end of the force measuring link 10 to be fixed to the finger joint.
상기와 같이 형성된 힘측정링크(10) 및 연결링크(8)에는, 각각의 손가락마디 움직임(각도)을 측정하기 위한 포텐시오미터(20)가 형성되고, 역감을 제시하기 위한 초음파모터(6)가 형성된다.In the force measurement link 10 and the connection link 8 formed as described above, a potentiometer 20 for measuring each knuckle movement (angle) is formed, and the ultrasonic motor 6 for presenting the adverse effect is provided. Is formed.
또한, 힘측정링크(10)에는, 손가락에 걸린 힘을 측정하기 위한 스트레인게이지(18)가 장착되어 있다.The force measuring link 10 is also equipped with a strain gauge 18 for measuring the force applied to the finger.
그리고 도 5 에서 도시된 것처럼, 본 발명은 상기의 스트레인게이지(18)에서 측정한 힘과 포텐시오미터(20)에서 측정한 각도를 제어부에서 입력받고, 손가락의 현재 위치를 파악한 다음, 사용자가 보는 화면에 현재 손가락의 위치를 보여주고, 알맞은 역감을 주기 위해 초음파 모터에 명령을 주도록 형성된다.As shown in FIG. 5, the present invention receives the force measured by the strain gauge 18 and the angle measured by the potentiometer 20 from the control unit, grasps the current position of the finger, and then looks at the user. It is designed to show the current position of the finger on the screen and to give commands to the ultrasonic motor to give the proper force.
상기와 같이 형성된 스트레인게이지(18) 및 초음파 모터(6)로, 손가락의 운동이 원활하게 전달될 수 있도록 연결링크(8), 힘측정링크(10), 손등 고정부(14), 손가락 고정부(16) 및 한쌍의 기어부(4)로 이루어진 4절링크(22)가 형성된다.As the strain gauge 18 and the ultrasonic motor 6 formed as described above, the link link 8, the force measuring link 10, the back of the hand fixing portion 14, the finger fixing part so that the movement of the finger can be smoothly transmitted. The four segment link 22 which consists of 16 and a pair of gear part 4 is formed.
상기의 손등 고정부(14), 손가락 고정부(16)의 하부측에 결합되는 결합체는 도시하지는 않았지만, 무게가 가벼운 합성수지 재질로 구성하여 간단하게 손에 고정시킬 수 있도록 구성되어 있을 뿐만 아니라, 손등 고정부(14) 및 손가락 고정부(16)의 하부측을 손가락이 끼워질 수 있도록 원통형으로 형성할 수 있음은 물론이다.Although the combination coupled to the lower side of the back of the hand fixing portion 14, the finger fixing portion 16 is not shown, it is composed of a light weight synthetic resin material is not only configured to be easily fixed to the hand, the back of the hand Of course, the lower side of the fixing portion 14 and the finger fixing portion 16 can be formed in a cylindrical shape so that the fingers can be fitted.
상기의 4절링크(22)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 사람의 손가락 마디마다 고정 설치될 수 있도록 상기와 같이 형성된 4절링크(22)에 연결링크(8) 및 힘측정링크(10)가 연이어져 형성된다.As shown in FIG. 1, the four-section link 22 is connected to the linkage link 8 and the force measurement link 10 to the four-section link 22 formed as described above so as to be fixed to every finger node of the person. Is formed in series.
상기와 같이 연이어져 형성된 4절링크(22)는, 각각의 손마디에 장착되어 손가락을 움직여 각 관절에서 발생되는 힘 및 각도의 변화를 간접측정하여 전달할 수 있도록 구성될 뿐만 아니라 초음파 모터(6)를 사용하여 역감을 간접적으로 제시할 수 있다.As described above, the four-links 22 formed in succession are mounted on each hand node and configured to transmit and indirectly measure the change in force and angle generated at each joint by moving a finger, as well as the ultrasonic motor 6. Can be used to indirectly introduce force.
또한, 손가락의 마디마디에 고정되는 손등 고정부(14) 및 손가락 고정부(16)에는 포텐시오미터(20)가 형성되어 있고, 도시하지는 않았지만, 연결링크와 고정된 초음파 모터축에 풀리와 벨트를 통해 연결되어 있어 연결링크에 굽힘각을 측정하여 간접적으로 손가락의 각 관절의 굽힘각을 측정한다.In addition, a potentiometer 20 is formed at the back of the hand fixing part 14 and the finger fixing part 16 fixed to the node of the finger. Although not shown, a pulley and a belt are attached to the connecting link and the fixed ultrasonic motor shaft. It is connected through the measurement of the bending angle in the connecting link indirectly measures the bending angle of each joint of the finger.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 기구학적으로 변형된 링크 구조 세 개를 손가락의 각 관절과 평행하게 연결하였으며, 마지막 링크의 기부 관절은 장골의 회전부에 위치시켜 세 개의 링크 모두 내전/외전 운동을 할 수 있다.In the present invention configured as described above, three kinematically modified link structures are connected in parallel with each joint of the finger, and the base joint of the last link is located at the rotation part of the iliac bone so that all three links can be adducted / abduction. Can be.
또한, 엄지 손가락의 경우에는 다른 손가락의 기구보다 관절수가 하나 적다는 것을 제외하고는 다른 네 손가락의 기구와 그 구조가 동일하다.In the case of the thumb, the structure of the other four fingers is the same except that the number of joints is one less than that of the other finger.
상기 본 발명의 기구학적 해석은 두 가지의 경우로 나누어서 해석된다.The kinematic interpretation of the present invention is interpreted in two cases.
본 발명은 모터 변위에 대한 각 링크 변위의 관계를 정의 한 링크 순기구학과 손가락 변위(관절각)에 의한 각 링크 변위 관계를 정의한 링크 역기구학이다.The present invention is a link inverse kinematics that defines the relationship between each link displacement with respect to the motor displacement and each link displacement relationship by finger displacement (joint angle).
링크 역기구학에서는 도 3에서의 손가락 관절의 회전각 θ6으로 부터 각 링크의 각 θ2,θ3,θ4를 구해간다.In link inverse kinematics, the angles θ 2 , θ 3 , θ 4 of each link are obtained from the rotation angle θ 6 of the finger joint in FIG. 3.
즉, 전체 링크 시스템이 루프를 형성하므로 Σ0(도 3에서, 0점에서의 좌표)에 대한 ΣE(도 3에서, E점에서의 좌표)는 다음과 같은 관계를 갖는다.That is, since the entire link system forms a loop, Σ E (coordinates at point E in FIG. 3) relative to Σ 0 (coordinates at point 0 in FIG. 3) has the following relationship.
여기서이고 θ1- θ5=1/2π 이다. 또한, i번째 좌표에 대한 상대변위의 합이 4π가 되는 관계로 부터 다음의 식을 구할 수 있다.here And θ 1 -θ 5 = 1 / 2π. Further, the following equation can be obtained from the relation that the sum of the relative displacements with respect to the i-th coordinate is 4π.
위의 세 가지 식으로부터 θ2,θ3,θ4를 각각 구할 수 있다. 링크 순기구학에서는 모터의 변위 θ2에 대한 각 링크 변위 θ3, θ4, θ6를 계산한다. 즉 ∑2(도 3에서, 2점에서의 좌표)를 기준으로 ∑0의 위치를 표현하면 다음과 같은 식이 나오고,Θ 2 , θ 3 , and θ 4 can be obtained from the above three equations, respectively. In link forward kinematics, each link displacement θ 3 , θ 4 , and θ 6 with respect to the motor displacement θ 2 is calculated. That is, when the position of ∑ 0 is expressed based on ∑ 2 (coordinates at 2 points in FIG. 3), the following equation is generated,
링크 역기구학의 경우와 유사하게 다음과 같은 관계를 알 수 있다.Similar to the case of Link Inverse Kinematics, the following relationship can be seen.
위의 세가지 식으로부터 θ3,θ4,θ6를 각각 구하게 된다.From these three equations, θ 3 , θ 4 , and θ 6 are obtained, respectively.
다음으로 힘해석에 대해서 살펴보면, 역촉감제시 기구는 사용자에게 가상계로부터의 반력을 제시해 주고 동시에 사용자의 힘을 가상세계로 전달하는 역활을 해야 하기 때문에 이와 같은 양방향성을 갖기 위해서는 기구로부터 사용자의 힘을 측정해야 한다.Next, as for the power analysis, the mechanism for counter-tactile display must present the reaction force from the virtual system to the user and simultaneously transmit the user's power to the virtual world. Should be.
도 4 에서는 손가락의 한 관절에 대하여 제안된 관절기구에 작용하는 모든 힘을 나타낸다.4 shows all the forces acting on the proposed joint mechanism for one joint of the finger.
여기서,,는 각각 모터의 토크, 손가락 관절의 토크, 그리고 기구에 의하여 손가락에 작용하는 힘을 나타낸다.here , , Represents the torque of the motor, the torque of the finger joint, and the force acting on the finger by the mechanism, respectively.
링크 l3에 작용하는 힘을 측정하여 이로부터 손가락 관절의 토크와 모터 토크 알아보면, 링크 l2에 대하여 힘-모멘트 평형방정식을 써서 구하면 같은 식이 나온다.If we measure the force acting on the link l 3 and find the torque of the finger joint and the motor torque from it, we get the same equation using the force-moment equilibrium equation for link l 2 .
그리고, 링크 l4와 l5에 대하여 힘-모멘트에 대하여 힘-모멘트 평형방정식을 사용하면 다음의 식을 얻을 수 있다.Then, using the force-moment equilibrium equations for the forces and moments for links l 4 and l 5 , we obtain
위 식에서 보인 τf는 기구에 의하여 사람이 느끼게 되는 힘으로, 가상세계와 접촉시 발생하는 힘을 의미한다. 가상세계와의 접촉력가 항상 손가락마디의 중간부분에 작용한다고 가정하면, 접촉력를 다음과 같이 구할 수 있다.Τ f shown in the above equation is the force that a person feels by the instrument, and it means the force generated when contacting the virtual world. Contact with the virtual world , Always assume that the middle part of the finger joint Can be obtained as
따라서, 위 식들과 같이 제안된 기구의 힘해석을 통해 측정된 힘과 사용자의 힘 그리고 모터와 토크사이의 관계식을 구할 수 있다.Therefore, the relation between the measured force, the user's force, and the motor and torque can be obtained through the proposed force analysis.
초음파 모터는 소형, 경량이면서 회전속도가 낮고 응답속도는 빠르며, 무게에 대한 토크 비율이 크다는 특징을 가진다.Ultrasonic motors are characterized by small size, light weight, low rotation speed, fast response speed and large torque-to-weight ratio.
특히, 전원을 공급하지 않은 상태에서는 자결이 되므로, 가상 물체 혹은 가상 벽과의 접촉을 상당히 안정되게 구현할 수 있다.In particular, since the self-determination is performed in the state of not supplying power, the contact with the virtual object or the virtual wall can be realized fairly stably.
도 5 에서 도시된 것처럼, 본 발명의 역감제시 기구를 손에 장착하고 동작하면, 스트레인게이지(18)에서 발생된 신호가 아날로그디지털 컨버터를 통해 VME 버스를 통해 상기의 제어부(MV162-222)로 보내지고 동시에 포텐시오미터에서 읽어들인 위치신호가 읽혀서 제어부로 보내지게 된다. 이 제어부에서는 현재의 위치자료를 윈도우 NT로 보내지게 되어 실제 역감제시 기구의 위치를 도 6에서 보이는 것처럼 가상의 화면으로 표시하게 된다. 그리고 역감제시 기구를 통해 적절한 역감을 제시하도록 초음파 모터 드라이브회로에 명령을 주어 모터를 작동시켜 사용자에게 제시하도록 한다.As shown in FIG. 5, when the apparatus for reverse desensitization of the present invention is mounted and operated, a signal generated from the strain gauge 18 is sent to the controller MV162-222 through the VME bus through an analog-to-digital converter. At the same time, the position signal read from the potentiometer is read and sent to the controller. In this control unit, the current position data is sent to Windows NT, and the position of the actual reverse sensing mechanism is displayed on a virtual screen as shown in FIG. In addition, the command to the ultrasonic motor drive circuit to present the proper sense of force through the mechanism for the reverse desensitization to operate the motor to present to the user.
조작자의 움직임에 대한 의지는 역감제시 기구를 통하여 힘 측정센서에 의한 힘 정보와 포텐시오미터에 의한 위치정보를 변환하여 각각 A/D 변환기를 거쳐 제어부로 입력되고, 이 정보들을 이용하여 역감을 제공한다.The willingness of the operator's movement is converted into force information by the force measuring sensor and position information by the potentiometer through the mechanism for inverse desensitization, and is input to the control unit through the A / D converter, respectively, and provides the sense of force using the information. do.
상기와 같은 본 발명의 장착형 반직접 구동방식의 역감제시 기구를 도 6에 도시된 바와 같이 장착하고 시연하는 모습에도 나타나 있듯이, 사용자가 쉽게 손가락을 움직이는 동작이 표시장치에 동일하게 나타나는 것을 볼 수 있다.As shown in the mounting and demonstration mechanism of the mounted semi-direct drive method of the present invention as shown in FIG. 6 as described above, it can be seen that the user easily moves the finger on the display device. .
따라서, 본 발명의 장착형 구동방식의 역감제시 관절장치에 의해 소형, 경량, 고출력의 구동방식을 가질 뿐만 아니라 손가락 관절의 움직임과 토크를 측정할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the articulation device of the mounted driving method of the present invention has a small, light weight, high power driving method as well as the movement and torque of the finger joint can be measured.
또한, 초음파 모터를 사용하므로 기존의 기구에 비해 무게가 가벼워졌고, 기구학적으로 변형된 링크구조를 제공해주므로 토크와 위치 측정이 간단한 구조로 가능해진 특징이 있다.In addition, since the ultrasonic motor is used, the weight is lighter than that of the existing apparatus, and since the link structure is mechanically modified, the torque and the position measurement are simple.
또한, 장착형 직접 구동방식의 역감제시기구의 여러가지 응용을 통해 초보자의 기술훈련과 인간과 인간사이의 기술 전달 및 습득, 가상세계의 체험 등에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.In addition, there are effects that can be usefully used for the beginner's technical training, the transfer and acquisition of skills between humans and humans, and the experience of the virtual world through various applications of the mounted direct drive reverse desensitization mechanism.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100482000B1 (en) * | 2001-11-26 | 2005-04-13 | 송재복 | 6 degree-of-freedom haptic joystick system using gimbal mechanism |
KR100447907B1 (en) * | 2001-12-07 | 2004-09-13 | 한국과학기술연구원 | Force feedback device using hydraulic cylinder |
WO2016137140A1 (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 한국과학기술연구원 | Device for measuring rotational angle of finger joint |
WO2017217732A1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 울산과학기술원 | Force reflecting system |
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