본 연구에서는 사용자의 손에 장착하여 손의 움직임을 측정하고 힘의 반영이 가능한 새로운 형태의 데이터 글로브(data glove)를 제안한다. 본 연구의 데이터 글로브는 인간의 외골격 구조의 분석이 기반하고 있으며 하나의 손가락 모듈은 4절기구의 조합을 통하여 1자유도로 구동이 되도록 고안되어 있다. 데이터 글로브는 펴기(extension)와 구부리기(flexion)를 할 수 있으며 내전(adduction)/외전(abduction)을 위해서 두 개의 유니버설 관절을 이용한 새로운 metacarpal joint 메커니즘을 고안하였다. 동 데이터 글로브의 유효성을 평가하기 위하여 검지손가락을 위한 구동회로와 센서를 포함한 전체 시스템을 제작하였으며 가상공간에 동적 시뮬레이션을 통해서 나타낸 물체를 조작하는 실험을 수행하였다.
Glove valves are used for various purposes in the process control field because such valves enable easy control of temperature and pressure. However, such valves are associated with significant loss of pressure and also have the disadvantage of complicating the shape of the cage or plug to facilitate linear flow rate change. In this paper, the shape of the plug, one of the valve flow control elements, was designed to improve the flow characteristics of the glove valve, and then CFD analysis was performed using compressible fluid. The numerical analysis results of the glove valve were analyzed according to the opening ratio and the pressure ratio of the valve. From these results, it was found that the proper notch on the side of the plug contributed to reducing the energy loss of the fluid through the valve and improving the linearity of the valve.
A glove valve regulates the flow in a pipeline as a kind of control valve. However, when the disc and seat contact, the valve structure can be distorted and flow can leak due to the elongation of the valve material under high pressure. The surface texture is not good enough to seal the contact surface (in practice) because the lapping process is usually done manually. Furthermore, assembly performance is analyzed by structural analysis. Compared with a standard seat, the newly designed seat had a smaller radial deformation and a larger longitudinal deformation. Therefore, the newly designed seat can maintain a tight and uniform contact with the disc with a reduced radial deformation and an expanded available seal area with an increased longitudinal deformation. The seal performance of the glove valve has been improved in a cost-effective manner.
A mechanical device was developed for assisting the grasping function of a person whose fingers suffered cervical injury and thus are unable to grasp. This device is composed of a mechanical glove put on the user's hand and a muscle sensor to measure the activity of his or her muscle. The mechanical glove consists of a finger frame, a base and an air cylinder mounted on the base. With the kinematics carefully designed, the finger frame can achieve the grasping motion under the actuation of the air cylinder. For controlling this motion, an innovative sensor was developed to detect the user's motion intention. The sensor measures the change of the muscle stiffness...
In recent years, researchers are actively investigating new methods that are applicable for manufacturing micrometer to nanometer scale structures. Among them, optical tweezers that can manipulate microscopic objects using a laser is receiving one of the key attentions. Optical tweezers have been used actively in the field of science. For example, for measuring mechanical characteristics in the scale of piconewtons or for manipulating and sorting large numbers of particles, bacteria, cells. etc. However, little works have been reported for "manufacturing" objects. In this paper, we present a new method for manufacturing micrometer scale structures using micrometer scale biotin coated polystyrene particles. Particles will be controlled with a user interface that utilizes a CyberGlove and glued together by the bonding force between biotin and streptavidin.
An, Sang-Sup;Park, Kwang-Hyun;Kim, Tae-Hee;Jeon, Jae-Wook;Lee, Sung-Il;Choi, Hyuck-Yeol;Choi, Hoo-Gon
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.1633-1637
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2003
Existing input devices for desktop computers are not suitable for wearable computers because they are neither easy to carry nor convenient to use in a mobile working environment. Different input devices for wearable computers must be developed. In this paper, a wireless glove-based input device for wearable computers is proposed. The proposed input device consists of a pair of chording gloves. Its keys are mounted on the fingers and their chording methods are similar to those of a Braille keyboard. RF (Radio Frequency) and IrDA (Infrared Data Association) modules are used to make the proposed input device wireless. Since the Braille representation for numbers and characters is efficient and has been well established for many languages in the world, the proposed input device may be one of good input devices to computers. Furthermore, since the Braille has been used for visually impaired people, the proposed one can be easily used as an input device to computers for them.
어셈블리 시스템의 동적거동을 예측하기 위해서는 그 시스템의 체결에 사용된 조인트의 동특성을 정확히 아는 것이 중요하다. 그러나 이들 체결부의 동특성은 매우 큰 산포로 인하여 해석 또는 실험적인 방법으로 동특성을 동정하기 까다로우며, 때로는 불가능 한 경우도 있다. 체결부 동특성 동정 관련 선행 연구사례는 대부분이 실험과 해석을 연계한 방법이며, 그 대상은 볼트조인트에 국한되어 있다. 본 연구에서는 힌지조인트를 대상으로 체결부의 동특성을 동정하는 간단한 방법을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 방법의 타당성을 입증하기 위해두 개의 빔이 힌지조인트에 연결된 체결구조물을 제작하여 주파수-응답 실험을 실시하고 그 결과를 제시된 방법의 결과와 비교/검증한다. 그리고 본 연구에서 제안하는 방법을 실제 자동차에 사용되고 있는 글로브박스(Glove Box)의 힌지조인트에 적용해 보았다.
Purpose: The purpose of this study was to compare universal goniometry (UG), which is commonly used in clinical practice to measure the range of motion (ROM) of finger joints with a wearable soft sensor glove, and to analyze the reliability to determine its usefulness. Methods: Ten healthy adults (6 males, 4 females) participated in this study. The metacarpophalangeal joint (MCP), interphalangeal joint (IP), and proximal interphalangeal joint (PIP) of both hands were measured using UG and Mollisen HAND soft sensor gloves during active flexion, according to the American Society for Hand Therapists' measurement criteria. Measurements were taken in triplicate and averaged. The mean and standard deviation of the two methods were calculated, and the 95% limits of agreement (LOA) of the measurements were calculated using the intraclass correlation coefficient (ICC) and Bland-Altman plot to examine the reliability and discrepancies between the measurements. Results: The results of the mean values of the flexion angles for the active range of motion (AROM) of the finger joints showed large angular differences in the finger joints, except for the MCP of the thumb. In the inter-rater reliability analysis according to the measurement method, the ICC (2, 1) value showed a low level close to 0, and the mean difference by the Bland-Altman plot showed a value greater than 0, showing a pattern of discrepancy. The 95% LOA had a wide range of differences. Conclusion: This study is a preliminary study investigating the usefulness of the soft sensor glove, and the reliability analysis showed a low level of reliability and inconsistency. However, if future studies can overcome the limitations of this study and the technical problems of the soft sensor glove in the development stage, it is suggested that the measurement instrument can show more accurate measurement and higher reliability when measuring ROM with UG.
모션 데이터 글러브는 손의 움직임을 측정하여 컴퓨터에 입력하는 대표적인 인간과 컴퓨터간의 인터페이스 도구로서, 홈 오토에이션, 가상 현실, biometrics, 모션 캡쳐 등의 컴퓨터 신기술에 사용되는 필수 장비이다. 본 논문에서는 대중화를 위하여, 별도의 특수 장비 없이 사용 가능한 저가형 비주얼 모션 데이터 글러브를 개발하고자 한다. 본 방식의 특징은 기존의 모션 데이터 글러브에 사용되었던, 고가의 모션 센싱 섬유를 사용하지 않음으로써, 저가형으로 개발이 가능하다는 것이다. 따라서 제작이 용이하고 대중화에 크게 기여할 수 있다는 장점을 가진다. 본 방식에서는 모션 센싱 섬유를 사용하는 기계적인 방식대신 광학적 모션 캡쳐 기술을 개량한 비주얼 방식을 채택한다. 기존의 비주얼 방식에 비해 본 방식은 다음과 같은 장점과 독창성을 가진다. 첫째, 기존의 비주얼 방식은 가려짐 현상을 제거하고 3차원 자세 복원을 위해 많은 수의 카메라와 장비를 사용하는 데 비해, 본 방식은 모노비전 방식을 채택하여 장비가 간소하고 저가형 개발이 가능하다. 둘째, 기존의 모노비전방삭은 가려짐 현상에 취약하여 영상에서 가려진 부분은 3차원 자세 복원이 어려웠다. 하지만 본 논문은 독창적으로 설계된 막대 모양의 지시자를 사용하여, 영상에서 가려진 부분도 3차원 자세 복원이 가능하다. 셋째, 기존의 모노 비전 방식은 비선형 수치해석 형태의 영상 해석 알고리즘을 사용하는 경우가 많아서 초기화나 계산시간 면에서 불편하였다. 하지만, 본 논문에서는 독창적인 공식화 방법을 사용하여 닫힌 형태의 영상해석 알고리즘을 도출함으로써 이와 같은 불편을 개선하였다. 넷째, 기존의 닫힌 형태의 알고리즘은 공식화 과정에서 근사화 방법을 도입하는 경우가 많아서 정확도가 떨어지고 특이점에 의한 응용분야에 제한이 있었다. 하지만 본 방식은 오일러 각과 같은 국부적인 매개화나 근사화 등을 사용하는 대신 지수형태의 트위스트좌표계를 사용하는 독창적인 공식화 방법을 사용하여, 공식화 단계에서의 근사화 방법 없이 닫힌 형태의 알고리즘을 도출함으로써 이 문제들을 개선하였다.
Moromugi, S.;Okamoto, A.;Kim, S.H.;Tanaka, H.;Ishimatsu, T.;Koujina, Y.
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.2665-2669
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2003
A wearable device to assist fingering function for disabled is developed in this study. This is the second paper to report the progress in development of this assisting device. The device is developed for a patient who suffers from cervical spinal cord injury. In the first paper, it was reported that the patient could successfully pick up several types of objects with his paralyzed fingers by using this device. As a next step, the maneuverability of the device under grasping operation is discussed in this paper. Maneuverability of the system is experimentally evaluated. The dexterity in controlling finger force is compared between the cases that non-disabled examinees operate their finger with inherent abilities and that a disabled examinee operates his finger by using the assisting device.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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