A Force-Reflecting Haptic interface using Ultrasonic Motors

초음파 모터를 이용한 힘 반영 촉각장치

Throughout this thesis, I describe the design, fabrication, and evaluation of the 3 DOF farce-reflecting haptic interface using USMs(ultrasonic motors). This haptic interface allows a htmlaIl "observer" to explore and interact with a virtual environrrent for the sense of touch. To effectively display the mechanical impedance of the htmlaIl hand we need a haptic device with specific characteristics, such as low inertia, alrmst zero friction and very high stiffness. USMs have attracted considerable attention as the actuator satisfied these conditions. An observer may grasp the end effector of revice and interact with surfaces and objects created within a virtual environment The revice provires force feedback, allowing users to "feel" objects within the environment. The device works very well, as users are able to detect the edge of the wall, the stiffness of the button and the puncture. TIle force-reflecting haptic interface could be suitable as a master for micro-surgery or as an interface to virtual reality training systems.

함반영 촉각장치(Force-Reflecting haptic Interface)는 인간이 컴퓨터에 의해 생성한 가상의 세계에 손의 위치 정보를 제공하고 가상의 손이 가상 환경에 접촉했을 때 인간에게 촉각을 전달하는 장치이다. 본 논문에서는 컴플라이언스 제어가 비교적 용이한 초음파 모터 액츄에이터를 사용하여 직접구동 방식으로 촉각장치를 설계하였다. 렌더링 알고리즘을 이용하여 가상의 벽, 가상 버튼, 가상 구멍 등의 기본적인 역감실험을 한 결과 힘 반영에 의한 역감을 제시받을 수 있었다.