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햅틱 디바이스 (Haptic Device): |
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질감제시 디바이스(Tactile
Devices 또는 Tactile Display): n 피부에 느낌전달(제한적인 자극): - 진동, 압력,
온도 및 신경전기자극 등 - 상대적으로 작은
단방향성 힘으로 표면의 무늬, 거칠기 등의 질감 (Haptic Texture) 표현. |
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역감 디바이스(Kinesthetic 또는
Force Feedback Device): n 근육 감각(Kinesthesia)에
관련된 정보 전달: - 물체의 질량, 딱딱한 정도, 사물의형상, 위치 및 움직임 등의
정보. n 상대적으로 보다 큰 힘으로 위치 및 움직임의
양방향성 정보 전달. n 힘 피드백장치(Force/Torque feedback), 움직임 제약(Motion constraints). n 사용자와 햅틱 장비간의 상호작용: - 대칭적(Symmetric), 양방향성(Bidirectional) 및 (Tactile + Kinesthetic) 정보. |
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역감 디바이스 메커니즘 (Mechanism): n 직렬 형
(Serial Type): - 장점: 넓은 작업영역 및 기구학적으로 정 위치 해석과 동역학적
해석 용이. - 단점: 일반적으로 표현할 수 있는 힘이 병렬 형 보다 작고, 관절에서 발생되는 오차 누적 및 큰 물리적 관성. |
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n
병렬 형 (Parallel Type): - 장점: 여러 개의 링크가 병렬로 연결 되여 상대적으로 큰 출력과 안정된 구조, 관절에서 발생되는 오차 누적과 물리적 관성을 최소화. - 단점: 상대적으로 복잡한 구조, 비용이 많이 들고, 정 위치 해석에서 단일 해(Unique solution)가 존재하지 않아 실시간 제어가 어렵고, 특이점을 고려해야 하는 기술적 어려움. * 정 위치 해석 (Forward kinematics): 각 관절의 위치로부터 최종적인 조작 장치의 위치를 계산하는 것. * 특이점 (Singular point): 움직이는 자유도(DOF)가 줄어들 정상적인 제어가 불가능한 지점. |
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햅틱 디바이스 비교: |
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입력 자유도 (Input 또는
Passive DOF, Degree-Of-Freedom): n 디바이스가 상하, 좌우, 앞뒤 또는 회전의 움직임을 표현 할 수 있는 동작의 수(또는
필요한 좌표 축). |
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n 일반적으로 하나의 수동 자유도 당 하나의 인코더를 사용하기에 기구의 인코더의 수 또는 관절의 수. n 입력 3 자유도 (Input 또는 Passive DOF): - 3 자유도 위치
표현(Position): * X, Y,
Z. n 입력 6 자유도 (Input 또는 Passive DOF): - 3 자유도 위치(Position)
표현: * X, Y,
Z. - 3 자유도 방향(Orientation)
표현: * Roll,
Pitch, Yaw. |
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출력 자유도(Output 또는
Active DOF): |
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n 디바이스가 상하, 좌우, 앞뒤 또는 회전 등의 출력 수로 일반적으로 하나의 출력 자유도 당 하나의 모터 사용. n 출력 3 자유도: - 모터 3개 사용. - X, Y, Z축
모터의 힘들은 사용자의 손잡이 중심축에 힘 벡터 출력. n 출력 6 자유도: - 모터 6개 사용. - 3 자유도 출력
(Fx, Fy, Fz) + 토크 출력. - 손잡이에 3자유도
출력과 회전 운동성 토크 출력. |
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작업공간(Workspace): n 디바이스의 위치를 움직일 수 있는 공간. n SensAble 사의 PHANTOM의 예: - 장비의 기구학적
특성상, PHANTOM의 작업 가능한 영역은 쐐기 모양 혹은 나폴레옹의 모자처럼 보임. - 해당 작업 공간을
처리하기 위해서는 많은 어려움이 있어 사각의 육면체로 단순화 하여 처리. |
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Open Inventor & Avizo는 VSG사의 등록상품이며, PHANTOM, OpenHaptics은 SensAble
Technologies사의 등록상표이며, (주)쓰리디 인터페이스는 VSG 사의 제품 군 및 PHANTOM 제품 군을
국내 독점 공급합니다 Omega & Delta 및 Sigma는
ForceDimension 사의 등록상표이며, ForceDimension, SenseGraphics 및 Novint 사의
상기 제품 군의 공식 한국 대리점 입니다.
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