일반기술

인간팔 장착형 힘 재현기능을 갖는 마스터 장치

힘 재현(Force Reflection) 기능을 가진 인간형 마스터장치의 대부분은 사용되어지는 전기식 모터의 절대적인 크기 및 무게 그리고 인간팔에 장착하기 위한 지지부의 무게 등으로 조종자에게 매우 커다란 하중을 가하고 있어 장시간 작동이 불가능할 뿐만 아니라 자체 하중 및 관성(Inertia)에 의한 제어의 난이성 등이 커다란 단점으로 지적되고 있다. 따라서, 인간의 팔에 장착한다는 장점을 유지하면서 경량화시킬 수 있는 마스터의 개발이 요구되고 있다.이에 본 기술은 조종자의 신체 각 부위에 체결하여 고정하는 체결부를 구성하고, 원통형 회전축부재를 구비한 회전축부를 구성하고, 이들을 연결하는 연결부를 구비하여 장치의 구조를 단순화함은 물론 인간팔의 회전토크를 제어하는 토크발생부를 몸통 근처로 집중화시켜 자중에 따른 인체의 피로감 및 작동의 복잡성을 개선하였다.본 기술에 따르면 제1체결부 내지 제4체결부를 구비하여 각각 조종자의 등 상측, 팔꿈치 상측, 팔꿈치 하측 및 손등에 고정하고, 원통형 회전축부재를 갖는 제1 내지 제3회전축부를 구비하여 제1회전축부는 제1체결부에 연결하되 조종자의 어깨 움직임을 감지하며 제2회전축부는 제2체결부와 제3체결부 사이에 각각 연결부재로 결합하되 조종자의 팔꿈치 움직임을 감지하며 제3회전축부는 제3체결부에 연결하되 조종자의 손목 움직임을 감지하고, 제1연결부의 일단을 제1회전축부에 결합하되 그 타단을 회전링크부재를 매개로 제2체결부와 연결부재를 직렬 연결하며 제2연결부의 일단을 제4체결부와 결합되게 하되 그 타단을 회전링크부재를 매개로 제3회전축부와 연결부재를 직렬 연결하여 자중에 따른 인체의 피로함 및 작동의 복잡성을 개선하였기 때문에 장치에 의한 자중을 최소화할 수 있다.