KR20140111134A - 촉감제시장치 - Google Patents

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KR20140111134A
KR20140111134A KR1020130024557A KR20130024557A KR20140111134A KR 20140111134 A KR20140111134 A KR 20140111134A KR 1020130024557 A KR1020130024557 A KR 1020130024557A KR 20130024557 A KR20130024557 A KR 20130024557A KR 20140111134 A KR20140111134 A KR 20140111134A
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Abstract

촉감제시장치는 인체의 일부가 접촉될 수 있는 촉감 출력부; 상기 촉감 출력부에 연결되고, 유연하고 탄성이 있는 재질의 와이어 및 상기 와이어를 둘러싸는 튜브를 구비하는 연결부; 및 상기 연결부의 적어도 일부를 움직이는 구동부를 포함한다.

Description

촉감제시장치{TACTILE DISPLAY APPARATUS}
아래의 실시예들은 촉감제시장치에 관한 것이다.
촉감제시기술은 촉감제시장치를 착용한 사람에게 진동, 힘, 열 등을 제시하여 사용자가 촉감을 느끼게 해주는 장치이다.
일 실시예에 따른 촉감제시장치는, 인체의 일부가 접촉될 수 있는 촉감 출력부; 상기 촉감 출력부에 연결되고, 유연하고 탄성이 있는 재질의 와이어 및 상기 와이어를 둘러싸는 튜브를 구비하는 연결부; 및 상기 연결부에 구동력을 제공하는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 와이어는 Ni-Ti 재질로 형성될 수 있다.
상기 튜브는 테프론(Teflon) 재질로 형성될 수 있다.
상기 튜브의 내부에는 다수개의 와이어가 구비될 수 있다.
상기 와이어와 상기 튜브 사이에는 윤활유가 개재될 수 있다.
상기 촉감 출력부는 인체의 일부가 접촉될 수 있는 접촉면이 구비되는 바디부를 포함하고, 상기 접촉면에는 상기 와이어가 관통할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 관통홀은 다수의 열과 다수의 행으로 나란하게 배열될 수 있다.
상기 와이어의 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 접촉면의 외부로 돌출될 수 있다.
상기 접촉면의 외부로 돌출된 상기 와이어가 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 바디부의 내부로 다시 삽입될 수 있다.
상기 촉감 출력부는, 상기 바디부가 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1 프레임; 및 상기 제1 프레임이 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2 프레임을 더 포함하고, 상기 바디부는 상기 제1 프레임에 의하여 수평 방향으로 움직일 수 있도록 가이드되고, 상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임에 의하여 상기 바디부가 움직이는 방향에 대하여 수직 방향으로 움직일 수 있도록 가이드될 수 있다.
상기 연결부는, 상기 관통홀과 연결되는 제1 연결부; 상기 바디부의 일 측면과 연결되어 상기 바디부를 수평 방향으로 움직이는 제2 연결부; 및 상기 제1 프레임의 일 측면과 연결되어 상기 제1 프레임을 상기 바디부가 움직이는 방향과 수직 방향으로 움직이는 제3 연결부를 포함할 수 있다.
상기 구동부는 직선 방향으로 왕복운동 또는 회전운동을 하여 상기 와이어를 밀거나 당길 수 있다.
상기 구동부는 가상환경 또는 센서로부터 신호를 받고, 상기 신호에 따라서 상기 와이어의 움직임을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 촉감제시장치는, 적어도 일부분이 움직일 수 있도록 설치된 촉감 출력부; 상기 촉감 출력부를 움직일 수 있는 구동력을 발생하는 구동부; 및 상기 구동부의 구동력을 상기 촉감 출력부로 전달하고, 잘 휘어지고 탄성이 있는 재질의 와이어 및 상기 와이어를 둘러싸는 튜브를 구비하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 와이어는 Ni-Ti 재질로 형성될 수 있다.
상기 튜브는 테프론(Teflon) 재질로 형성될 수 있다.
상기 튜브의 내부에는 다수개의 와이어가 구비될 수 있다.
상기 와이어와 상기 튜브 사이에는 윤활유가 개재될 수 있다.
상기 촉감 출력부는, 인체의 일부가 접촉될 수 있는 접촉면이 구비되는 바디부; 상기 바디부가 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1 프레임; 및 상기 제1 프레임이 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2 프레임을 포함하고, 상기 바디부는 상기 제1 프레임에 의하여 수평 방향으로 움직일 수 있도록 가이드되고, 상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임에 의하여 상기 바디부가 움직이는 방향에 대하여 수직 방향으로 움직일 수 있도록 가이드될 수 있다.
상기 접촉면에는 상기 와이어가 관통할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 관통홀은 다수의 열과 다수의 행으로 나란하게 배열될 수 있다.
상기 와이어의 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 접촉면의 외부로 돌출될 수 있다.
상기 접촉면의 외부로 돌출된 상기 와이어가 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 바디부의 내부로 다시 삽입될 수 있다.
상기 연결부는, 상기 관통홀과 연결되는 제1 연결부; 상기 바디부의 일 측면과 연결되어 상기 바디부를 수평 방향으로 움직이는 제2 연결부; 및 상기 제1 프레임의 일 측면과 연결되어 상기 제1 프레임을 상기 바디부가 움직이는 방향과 수직 방향으로 움직이는 제3 연결부를 포함할 수 있다.
상기 구동부는 직선 방향으로 왕복운동 또는 회전운동을 하여 상기 와이어를 밀거나 당길 수 있다.
상기 구동부는 가상환경 또는 센서로부터 신호를 받고, 상기 신호에 따라서 상기 와이어의 움직임을 제어할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 측면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 주요부의 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 주요부의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 촉감제시장치가 포함된 시스템의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 동작과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 촉감제시장치의 와이어의 단면 및 바디부의 평면을 나타내는 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 측면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 주요부의 평면도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 주요부의 사시도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 일 실시예에 따른 촉감제시장치(1)에는 인체의 일부분이 접촉될 수 있는 촉감 출력부(10)와, 상기 촉감 출력부(10)에 연결되는 연결부(31, 32, 33)와, 상기 연결부(31, 32, 33)의 적어도 일부를 움직이는 구동부(20)가 포함될 수 있다.
상기 촉감 출력부(10)에는 인체의 일부가 접촉될 수 있는 접촉면이 구비되는 바디부(11)와, 상기 바디부(11)가 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1 프레임(12)과, 상기 제1 프레임(12)이 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2 프레임(13)이 포함될 수 있다. 상기 연결부(31, 32, 33)에는 상기 바디부(11)의 저면과 연결되는 제1 연결부(31)와, 상기 바디부(11)의 측면과 연결되어 상기 바디부(11)를 수평 방향으로 움직일 수 있는 제2 연결부(32)와, 상기 제1 프레임(12)의 측면과 연결되어 상기 제1 프레임(12)을 상기 바디부(11)가 움직이는 방향의 수직 방향으로 움직일 수 있는 제3 연결부(33)를 포함될 수 있다.
상기 연결부(31, 32, 33)는 길게 연장되는 선형으로 형성될 수 있다. 상기 제1 연결부(31)는 유연하고 탄성이 있는 제1 와이어(311)와, 상기 제1 와이어(311)를 감싸는 제1 튜브(312)를 포함한다. 상기 제2 연결부(32)는 상기 제1 연결부(31)와 마찬가지로 유연하고 탄성이 있는 제2 와이어(321)와, 상기 제2 와이어(321)를 감싸는 제2 튜브(322)를 포함하고, 상기 제3 연결부(33)도 상기 제1 연결부(31)와 마찬가지로 유연하고 유연하고 탄성이 있는 제3 와이어(331)와, 상기 제3 와이어(331)을 감싸는 제3 튜브(332)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)는 유연하고, 쉽게 휘어질 수 있으며, 탄성을 있는 재질로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)는 Ni-Ti 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)가 유연하고, 쉽게 휘어질 수 있는 재질로 형성됨에 따라, 사용자는 상기 촉감 출력부(10)에 손가락 등을 착용한 상태로 움직일 수 있고, 상기 구동부(20)를 상기 촉감 출력부(10)와 따로 분리하여 사용자에게 장착되는 부분인 상기 촉감 출력부(10)의 크기를 최소화할 수 있다. 다만, 상기 제1 와이어(311)는 적어도 상기 제1 와이어(311)의 하단을 밀었을 때, 상기 제1 와이어(311)의 상단과 접촉하는 인체의 손가락 등이 밀리는 느낌을 받을 수 있을 정도의 강성은 구비할 수 있다. 또한, 상기 제2 및 제3 와이어(321, 331)는 적어도 상기 제2 및 제3 와이어(321, 331)의 하단을 밀었을 때, 상기 제2 및 제3 와이어(321, 331)의 상단과 접촉하는 상기 바디부(11) 및 상기 제1 프레임(12)이 밀릴 수 있을 정도의 강성을 구비할 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)는 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)가 연장되는 방향으로의 밀었을 때 찌그러지거나 압축되지 않으면서, 옆으로는 유연하고 잘 휘어지며 탄성이 있는 재질로 형성되는 것이 좋다.
상기 제1 내지 제3 튜브(312, 322, 332)는 마찰이 작은 재질로 형성될 수 있고, 일례로 상기 제1 내지 제3 튜브(312, 322, 332)는 테프론(Teflon) 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제3 튜브(312, 322, 332)와 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331) 사이에는 마찰을 줄이기 위한 윤활유가 개재될 수 있다.
상기 구동부(20)에는 바디부(21)와, 상기 바디부(21)에서 돌출되는 와이어 결합부(22)가 포함된다. 상기 와이어 결합부(22)는 상기 제1 내지 제3 튜브(312, 322, 33)에 삽입되어, 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)의 단부에 결합될 수 있다. 상기 와이어 결합부(22)는 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)를 길이방향으로 직진 또는 후진시킬 수 있도록 직선 방향으로 왕복 운동할 수 있다. 상기 구동부(20)는 상기 와이어 결합부(22)가 직선 방향으로 왕복 운동할 수 있는 리니어 모터일 수도 있고, 상기 와이어 결합부(22)가 회전 운동하고 상기 와이어 결합부(22)에 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)가 감기거나 풀려서 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331)를 길이방향으로 직진 또는 후진시킬 수 있는 회전 모터일 수도 있다. 상기 구동부(20)는 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331) 각각에 대응하여 구비된다.
상기 바디부(11)는 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 바디부(11)의 상면에는 인체의 손가락 등이 접촉될 수 있는 접촉면이 형성될 수 있다. 상기 바디부(11)의 접촉면에는 다수의 관통홀(112)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(112)은 상기 바디부(11)를 수직방향으로 관통하여, 상기 바디부(11)의 상면에서 저면까지 연장될 수 있다. 상기 관통홀(112)은 다수의 열과 다수의 행으로 나란하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 관통홀(112)은 3행 3열(3x3), 4행 4열(4x4), 6행 6열(6x6)로 형성될 수 있다.
상기 제1 연결부(31)에 구비된 제1 와이어(311)는 상기 관통홀(112)의 하부를 통하여 상기 바디부(11)에 삽입될 수 있다. 상기 바디부(11)의 하부에는 상기 제1 연결부(31)가 상기 바디부(11)에 삽입되는 것을 가이드 할 수 있는 삽입부(115)가 형성된다. 상기 삽입부(115)는 상기 바디부(11)의 저면 아래로 연장되는 원통 형상으로 형성될 수 있고, 상기 제1 연결부(31)의 적어도 일부분의 외주면을 둘러쌀 수 있다.
상기 제1 와이어(311)의 상단은 상기 구동부(20)의 구동에 의하여 상기 바디부(11)의 접촉면 외부로 돌출될 수 있다. 상기 바디부(11)의 접촉면에 인체의 손가락 등이 접촉된 상태에서 상기 제1 와이어(311)의 상단이 상기 바디부(11)의 접촉면 외부로 돌출되면 사용자는 촉감을 감지할 수 있게 된다. 상기 제1 와이어(311)의 상단이 상기 바디부(11)의 접촉면 외부로 돌출되면, 사용자는 손가락이 수직으로 눌려지는 힘, 다시 말해 수직응력(normal stress)을 감지할 수 있다. 상기 구동부(20)와 연결된 센서 또는 가상 환경에서 수직응력을 감지하는 경우, 상기 센서는 감지한 수직응력과 동일한 크기로 상기 와이어(311)를 밀어 올리도록 상기 구동부(20)에 지시를 할 수 있다. 한편, 상기 바디부(11)의 접촉면 외부로 돌출된 상기 와이어(311)의 상단은 상기 구동부(20)의 구동에 의하여 상기 바디부(11) 내부로 다시 삽입될 수 있다.
상기 제1 프레임(12)은 상기 바디부(11)의 측면을 둘러싸는 'ㄷ'자 또는 'ㅁ'자 형상으로 형성될 수 있다. 상기 바디부(11)는 상기 제1 프레임(12)의 내주면과 접촉하여 수평방향(제1 방향)으로 움직일 수 있도록 설치된다. 상기 제1 프레임(12)은 상기 바디부(11)의 움직임을 가이드하는 바디 가이드부(121)와, 상기 바디 가이드부(121)를 연결하는 가이드 연결부(122)를 포함할 수 있다. 상기 바디 가이드부(121)는 소정 간격 이격되고, 서로 마주보는 두 개의 매끈한 판으로 구성될 수 있다. 상기 가이드 연결부(122)에는 상기 제2 연결부(32)의 제2 와이어(321)가 관통할 수 있는 제1 프레임 관통홀(123)이 형성될 수 있다. 상기 제2 와이어(321)는 상기 제1 프레임 관통홀(123)을 관통하여 상기 바디부(11)의 측면에 결합될 수 있다. 상기 제2 와이어(321)는 상기 구동부(20)에 의하여 전후로 전진 또는 후퇴할 수 있고, 상기 제2 와이어(321)에 결합된 상기 바디부(11)도 상기 바디 가이드부(121) 사이에 삽입되어 수평방향(제1 방향), 다시 말해 상기 바디 가이드부(121)가 연장되는 방향으로 전진 또는 후퇴할 수 있다. 상기 제1 프레임(12)의 내부, 다시 말해 상기 바디부(11)의 전후에는 빈 공간이 충분히 존재하여 상기 바디부(11)가 간섭 없이 움직일 수 있다.
상기 제2 프레임(12)은 상기 제1 프레임(12)의 측면을 둘러싸는 'ㄷ'자 또는 'ㅁ'자 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 프레임(12)은 제2 프레임(13)의 내주면과 접촉하여 수평방향(제2 방향)으로 움직일 수 있도록 설치된다. 상기 제1 프레임(12)은 상기 바디부(11)가 움직이는 방향(제1 방향)과 수직 방향으로 움직일 수 있도록 설치된다. 상기 제2 프레임(13)은 상기 제1 프레임(12)의 움직임을 가이드하는 프레임 가이드부(131)와, 상기 프레임 가이드부(131)를 연결하는 가이드 연결부(132)를 포함할 수 있다. 상기 프레임 가이드부(131)는 소정 간격 이격되고, 서로 마주보는 두 개의 매끈한 판으로 구성될 수 있다. 상기 프레임 가이드부(131)는 상기 바디 가이드부(121)가 연장되는 방향과 수직으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 상기 바디부(11)이 움직이는 방향(제1방향)과 상기 제1 프레임(12)이 움직이는 방향(제2방향)이 서로 수직을 형성한다. 상기 가이드 연결부(132)에는 상기 제3 연결부(33)의 제3 와이어(331)가 관통할 수 있는 제2 프레임 관통홀(133)이 형성될 수 있다. 상기 제3 와이어(331)는 상기 제2 프레임 관통홀(133)을 관통하여 상기 제1 프레임(12)의 측면, 다시 말해 상기 바디 가이드부(121)에 결합될 수 있다. 상기 제3 와이어(331)는 상기 구동부(20)에 의하여 전후로 전진 또는 후퇴할 수 있고, 상기 제3 와이어(331)에 결합된 상기 제1 프레임(12)도 상기 프레임 가이드부(131) 사이에 삽입되어 수평방향(제2방향), 다시 말해 상기 프레임 가이드부(131)가 연장되는 방향으로 전진 또는 후퇴할 수 있다. 상기 제2 프레임(13)의 내부, 다시 말해 상기 제1 프레임(12)의 전후에는 빈 공간이 충분히 존재하여 상기 제1 프레임(12)이 간섭 없이 움직일 수 있다. 상기 제1 프레임(12)이 상기 바디부(11)를 내부에 밀착한 상태로 수평방향(제2방향)으로 전진 또는 후퇴함에 따라서 결국 상기 바디부(11)도 수평방향(제2방향)으로 전진 또는 후퇴하게 된다. 상기 바디부(11)가 상기 제2 와이어(321)의 직선 운동에 의하여 수평방향(제1방향)으로 전진 또는 후퇴하고, 상기 제3 와이어(331)의 직선 운동에 의하여 상기 제1 방향과 수직을 이루는 수평방향(제2 방향)으로 전진 또는 후퇴한다. 상기 바디부(11)가 제1 방향 또는 이와 수직하는 제2 방향으로 직선 운동을 함에 따라서, 일례로 사용자가 상기 바디부(11)의 접촉면에 손가락을 올려놓았을 때 상기 손가락에서는 전단 응력(shear stress)를 감지할 수 있다. 상기 구동부(20)와 연결된 센서 또는 가상 환경에서 전단 응력을 감지하는 경우, 상기 센서는 감지한 전단 응력과 동일한 크기 및 방향으로 상기 제2 와이어(321) 및 상기 제3 와이어(331)를 밀어 올리도록 상기 구동부(20)에 지시를 할 수 있다.
도 4는 도 4는 일 실시예에 따른 촉감제시장치가 포함된 시스템의 블록도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 의한 촉감제시장치(1)는 제1 컴퓨터(2)와 연결된다. 상기 제1 컴퓨터(2)는 가상 환경(5)으로부터 촉감정보를 전달받거나, 촉감센서(4)와 연결된 제2 컴퓨터(3)로부터 촉감정보를 전달받을 수 있다.
일 실시예에 의한 촉감제시장치(1)의 작동 과정을 설명하면, 먼저 상기 촉감센서(4) 또는 상기 가상 환경(5)에 사용자의 입력이 발생될 수 있다(S10). 일례로, 사용자가 상기 가상 환경(5)에서 입력 장치를 구동하거나, 마스터-슬라브(Master-Slave) 시스템에서 사용자가 조작하는 마스터가 슬라브 시스템을 움직여서 슬라브 로봇에 장착된 상기 촉감 센서(4)에서 입력이 발생되는 경우이다.
그 다음에, 상기 가상 환경(5) 또는 상기 촉감 센서(4)로부터 피드백 데이터가 생성되고, 이러한 피드백 데이터가 상기 촉감제시장치(1)로 전송될 수 있다(S20). 상기 촉감제시장치(1)가 피드백 데이터를 전송 받으면, 상기 촉감제시장치(1)의 제어부는 상기 피드백 데이터로부터 상기 제1 와이어(311)를 상기 바디부(11)의 접촉면 밖으로 얼마나 상승시킬 것인지에 관한 높이 명령 값 및 상기 제2 와이어(321) 및 상기 제3 와이어(331)를 얼마나 전진 또는 후퇴시켜서 상기 바디부(11)를 수평 방향으로 얼마나 이동시킬 것인지에 관한 수평이동 명령 값을 계산한다(S30).
그 다음에, 상기 촉감제시장치(1)의 제어부는 계산된 상기 높이 명령 값 및 상기 수평이동 명령 값이 유효한 범위인지 판단한다(S40). 일례로, 상기 유효한 범위는 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 321, 331) 등과 같은 상기 촉감제시장치(1)의 부품이 파손되지 않는 범위가 될 수 있으며, 사용자에게 안전한 범위가 될 수 있다.
상기 계산된 높이 명령 값 및 상기 수평이동 명령 값이 유효한 범위에 포함되면, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 와이어(311, 32, 331)가 계산된 높이 명령 값 및 수평이동 명령 값으로 움직일 수 있도록 상기 구동부(20)에 구동 명령을 내린다(S50).
일례로, 상기 촉감 센서(4)에서 수직 응력이 감지되었으면, 상기 구동부(20)는 상기 촉감 센서(4)에서 수직 응력이 감지된 위치와 동일한 위치의 상기 제1 와이어(311)를 밀어내어서 상기 제1 와이어(311)가 상기 바디부(11)의 접촉면 밖으로 돌출시킬 수 있고, 상기 접촉면에 접촉된 인체의 손가락 등에 상기 촉감 센서(4)에서 감지된 수직 응력과 동일한 크기의 응력으로 상기 제1 와이어(311)를 상기 접촉면 밖으로 돌출시킬 수 있다.
또한, 촉감 센서(4)에서 전단 응력이 감지되었으면, 상기 구동부(20)는 상기 촉감 센서(4)에서 전단 응력이 감지된 방향과 동일한 방향으로 상기 바디부(11)를 수평 이동하기 위해, 상기 접촉면에 접촉된 인체의 손가락 등에 상기 촉감 센서(4)에서 감지된 전단 응력과 동일한 크기의 응력으로 상기 제2 와이어(321) 또는 상기 제3 와이어(331)를 밀어내서 상기 바디부(11)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 촉감제시장치의 와이어의 단면 및 바디부의 평면을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 연결부(34)에는 다수의 제1 와이어(341)와, 상기 다수의 제1 와이어(341)를 감싸는 튜브(342)가 포함된다. 상기 제1 연결부(34)에 제1 와이어(341)가 다수개 구비됨에 따라 사용자에게 수직 응력을 전달하는 경우에 수직 응력이 작용한 위치를 좀더 정확하게 전달할 수 있다. 또한, 상기 제1 연결부(34)에 제1 와이어(341)가 다수개 구비됨에 따라 와이어가 1개인 경우에 비하여 사용자에게 전달할 수 있는 수직 응력의 상한이 더 커질 수 있다.
상술한 실시예와 같이 사용자에게 진동, 힘 등을 전달하여 촉감을 느끼게 하는 촉감제시기술은, 가상환경과 연동되어 가상으로 생성된 촉감을 사용자에게 전달하거나, 의료 로봇에서 인지되는 촉감을 의사에게 전달하는 경우에 적용될 수 있다. 이상과 같이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 기술적 원리에 대한 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1: 촉감제시장치 10: 촉감 출력부
20: 구동부 31, 32, 33: 연결부

Claims (26)

  1. 인체의 일부가 접촉될 수 있는 촉감 출력부;
    상기 촉감 출력부에 연결되고, 유연하고 탄성이 있는 재질의 와이어 및 상기 와이어를 둘러싸는 튜브를 구비하는 연결부; 및
    상기 연결부에 구동력을 제공하는 구동부;
    를 포함하는 촉감제시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 와이어는 Ni-Ti 재질로 형성되는 촉감제시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 테프론(Teflon) 재질로 형성되는 촉감제시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 튜브의 내부에는 다수개의 와이어가 구비되는 촉감제시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 와이어와 상기 튜브 사이에는 윤활유가 개재되는 촉감제시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촉감 출력부는 인체의 일부가 접촉될 수 있는 접촉면이 구비되는 바디부를 포함하고, 상기 접촉면에는 상기 와이어가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되는 촉감제시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 관통홀은 다수의 열과 다수의 행으로 나란하게 배열되는 촉감제시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 와이어의 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 접촉면의 외부로 돌출될 수 있는 촉감제시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접촉면의 외부로 돌출된 상기 와이어가 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 바디부의 내부로 다시 삽입될 수 있는 촉감제시장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 촉감 출력부는, 상기 바디부가 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1 프레임; 및
    상기 제1 프레임이 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2 프레임;
    을 더 포함하고,
    상기 바디부는 상기 제1 프레임에 의하여 수평 방향으로 움직일 수 있도록 가이드되고, 상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임에 의하여 상기 바디부가 움직이는 방향에 대하여 수직 방향으로 움직일 수 있도록 가이드되는 촉감제시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 관통홀과 연결되는 제1 연결부;
    상기 바디부의 일 측면과 연결되어 상기 바디부를 수평 방향으로 움직이는 제2 연결부; 및
    상기 제1 프레임의 일 측면과 연결되어 상기 제1 프레임을 상기 바디부가 움직이는 방향과 수직 방향으로 움직이는 제3 연결부;
    를 포함하는 촉감제시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 직선 방향으로 왕복운동 또는 회전운동을 하여 상기 와이어를 밀거나 당기는 촉감제시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 가상환경 또는 센서로부터 신호를 받고, 상기 신호에 따라서 상기 와이어의 움직임을 제어하는 촉감제시장치.
  14. 적어도 일부분이 움직일 수 있도록 설치된 촉감 출력부;
    상기 촉감 출력부를 움직일 수 있는 구동력을 발생하는 구동부; 및
    상기 구동부의 구동력을 상기 촉감 출력부로 전달하고, 잘 휘어지고 탄성이 있는 재질의 와이어 및 상기 와이어를 둘러싸는 튜브를 구비하는 연결부;
    를 포함하는 촉감제시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 와이어는 Ni-Ti 재질로 형성되는 촉감제시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 튜브는 테프론(Teflon) 재질로 형성되는 촉감제시장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 튜브의 내부에는 다수개의 와이어가 구비되는 촉감제시장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 와이어와 상기 튜브 사이에는 윤활유가 개재되는 촉감제시장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 촉감 출력부는,
    인체의 일부가 접촉될 수 있는 접촉면이 구비되는 바디부;
    상기 바디부가 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1 프레임; 및
    상기 제1 프레임이 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2 프레임;
    을 포함하고,
    상기 바디부는 상기 제1 프레임에 의하여 수평 방향으로 움직일 수 있도록 가이드되고, 상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임에 의하여 상기 바디부가 움직이는 방향에 대하여 수직 방향으로 움직일 수 있도록 가이드되는 촉감제시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 접촉면에는 상기 와이어가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되는 촉감제시장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 관통홀은 다수의 열과 다수의 행으로 나란하게 배열되는 촉감제시장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 와이어의 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 접촉면의 외부로 돌출될 수 있는 촉감제시장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 접촉면의 외부로 돌출된 상기 와이어가 단부는 상기 구동부의 구동에 의하여 상기 바디부의 내부로 다시 삽입될 수 있는 촉감제시장치.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 관통홀과 연결되는 제1 연결부;
    상기 바디부의 일 측면과 연결되어 상기 바디부를 수평 방향으로 움직이는 제2 연결부; 및
    상기 제1 프레임의 일 측면과 연결되어 상기 제1 프레임을 상기 바디부가 움직이는 방향과 수직 방향으로 움직이는 제3 연결부;
    를 포함하는 촉감제시장치.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는 직선 방향으로 왕복운동 또는 회전운동을 하여 상기 와이어를 밀거나 당기는 촉감제시장치.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는 가상환경 또는 센서로부터 신호를 받고, 상기 신호에 따라서 상기 와이어의 움직임을 제어하는 촉감제시장치.
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