게시 및 게시 날짜 : 2004/05/21

멀티 모달 인간 내비게바카라 사이트 쿠폰 시스템을위한 "Gyrocube"힘 감각 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치 개발


R & D 목표


그림 1
그림 1 멀티 모달 휴먼 네비게바카라 사이트 쿠폰 시스템

최근 몇 년 동안 GPS 기능이 장착 된 휴대폰이 출시되었으며 "Human Navi", "Walking Navi"및 "Hito Navi"와 같은 인간을위한 휴대용 내비게바카라 사이트 쿠폰 환경이 점점 더 준비되었습니다 Hitonabi를 사용할 때는 걷는 동안지도를 읽을 때의 가시성과 야외 또는 군중의 오디오 가이드를 듣는 데 문제가 있습니다

특히, 향후 사용이 증가 할 것으로 예상되는 관광 내비게바카라 사이트 쿠폰에서 목표는 목적지에 도달하는 것뿐만 아니라 매장의 상점 창문 및 친구와 대화를 즐기면서 내비게바카라 사이트 쿠폰을 사용하는 장면이 더 많으므로 시각 및 청각 정보에 의존하는 탐색만으로는 충분하지 않을 수 있습니다

따라서이 연구에서 우리는 힘 감각의 방향에 대한 직관적 인 이해에 중점을 두었고, 디스플레이 및 음성 가이드를 사용하여 전통적인 시각적 및 청각 정보에 더하여 힘 감각을 사용하여 진행되는 방향을 제시하는 멀티 모달 인간 내비게바카라 사이트 쿠폰 시스템을 개발하기 위해 힘 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치 "gyrocube"를 개발했습니다


멀티 모달 인간 내비게바카라 사이트 쿠폰 시스템에 필요한 사양 [6]

맵을 사용한 내비게바카라 사이트 쿠폰의 경우, 맵 공간을 실제 공간과 일치시킨 후에도 정신지도에서지도를 알고있는 동안 걸어야합니다 따라서 맵을 메모리 맵과 읽고 비교하는 기능이 필요하므로 개별 및 연령 차이가 쉽게 발생할 수 있습니다

오디오 가이드를 사용한 내비게바카라 사이트 쿠폰의 경우 교차로 또는 포크에 도달하면 원하는 방향에 대한 지침을 받게됩니다 필요한시기와 필요한 시점에서 맵을 사용한 내비게바카라 사이트 쿠폰과 달리 필요한 시점에서 오디오 가이드가 수행되므로 걷는 동안 내비게바카라 사이트 쿠폰 정보를 알 필요가 없으며 오디오 가이드가 시작되면주의를 집중시킬 수 있습니다 관광, 풍력 쇼핑 및 숙고와 같은 걷는 원래의 목적에 초점을 맞출 수 있지만, 시력 분야가 안전한 걷기를 제공하고 군중과 교통 소음이 청취를 줄일 수 있으며 공공 장소에서는 오디오 가이드 자체가 다른 사람들에게 소음이 될 수 있습니다

현재, 내비게바카라 사이트 쿠폰에 효과적인 힘 정보를 제시하는 방법은 명확하지 않지만, 인간 탐색은 힘 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치 Gyrocube [8]를 사용한 이전 연구 결과 [8]의 결과로 인해 효과적 일 수 있다고 추측된다 힘 정보에 대한 이해의 용이성은 특정 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 방법에 따라 다르지만, 부모가 자녀의 손을 잡아 당기는 것처럼 방향 표현의 힘 정보는 직관적이고 이해하기 쉽다고 생각됩니다 힘 정보를 사용하여 내비게바카라 사이트 쿠폰을 실현할 수 있다면 보행에 필요한 시각적 및 청각 정보 처리에 대한 부하가 줄어들고 공공 장소의 매너 모드 내비게바카라 사이트 쿠폰이 실현 될 것으로 생각됩니다

위에서 언급 한 바와 같이, 각 감각 정보를 사용한 내비게바카라 사이트 쿠폰에는 장점과 단점이 포함되어 있으며, 각 감각 정보가 제시되도록 각 감각 정보를 선택적이고 보완 적으로 사용해야한다고 믿어집니다 이 보고서에서 우리는 멀티 모달 인간 내비게바카라 사이트 쿠폰 시스템 인 Force-Sensory Presentation Device "Gyrocube"의 개발에 대해보고합니다

힘 감지 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치의 작동 원리

제로 중력 공간에서 근육 훈련을위한 토크 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치로 사용되는 것으로 알려져 있지만,이 자이로 스코프 유형 방법은 회전 축 및 회전 방향에 수직 인 방향으로 만 토크를 나타낼 수 있습니다 그러나 내비게바카라 사이트 쿠폰에 사용하려면 어떤 방향 으로든 토크를 제시 할 수 있어야합니다 대조적으로, 제안 된 방법 인 합성 각 운동량 벡터 분화 방법은 토크를 임의의 방향으로 자유롭게 제시 할 수있게하며 작동 원리는 아래에 나와있다

토크 감각을 생성하는 방법이 있습니다 : 관성 모멘트로 로터의 회전 수의 가속 및 감속, 회전 축에 수직 인 축에 대한 로터의 회전 두 방법 모두 시간이 지남에 따라 각 운동량 벡터를 변경하여 토크를 생성하는 방법이며, 기계적 관점에서 두 가지 유형으로 광범위하게 분류 될 수 있습니다 : 로터 태도 제어 유형 (이하 자이로 유형이라고 함) 및 합성 각 운동량 벡터 차동 유형 (현재 방법으로 언급) (그림 2)

먼저, 우리는 로터 자세를 제어하는 자이로 스코프를 설명 할 것입니다 짐벌 구조를 사용한 일정한 각속도 ω0로터 위치는 10244_10279에서 회전합니다 | 회전 각도 ω 두 개의 짐벌 축1, ω2각 운동량 L0이다
0= i ω0
로 표현됩니다 이때, 토크가 생성 될 때 각 운동량 벡터가 고려됩니다l각도 속도ω10578_10599 |τis
 τ=ω×l, 여기서ω= dω/d t
로 표시됩니다

다음, 우리는 이전 연구에서 저자들이 제안한 합성 각 운동량 벡터의 시간적 변화를 제어하기위한이 방법을 설명 할 것입니다 x 축, Y 축 및 Z 축 ω에 고정 된 3 개의 로터의 회전 속도x, ωy, ωZ를 독립적으로 제어함으로써 각 로터에 의해 생성 된 각 운동량을 결합하여 각 운동량 벡터를 어떤 방향으로도 생성 할 수 있습니다 이를 제대로 제어함으로써 어떤 방향 으로든 토크를 생성 할 수 있습니다 각 운동량 벡터l변경 사항은 다음과 같이 표현됩니다

각 운동량 L은 각 X, Y 및 Z 축 주위에 각속도 ωi에서 회전합니다iii
i= Iiωi, i = x, y, z
로 표현됩니다 이 축 주위의 각 운동량으로 구성된 합성 각 운동량 벡터는 x, y 및 z 축 방향의 기본 벡터입니다i,J,K
 l= lxi+lyJ+LZK
로 표현됩니다 이 합성 각 운동량 벡터의 시간 유도체가 생성되는 토크 벡터τ
 τ= dl/d t

x, y, z 축 방향에서 각속도 비율 ωx: ωy: ωZ를 변경함으로써 각 운동량 벡터 생성이 어떤 방향 으로든 제어 될 수있는 방향 저자가 이전 연구에서 개발 한 Gyrocube는 관성 질량을 가진 모터가 가속되고 감속 될 때 각 운동량의 변화에 의해 구현됩니다 이 방법은 제어하기 쉽고 다양한 3 차원 힘 감각을 나타낼 수 있다는 이점이 있습니다

그림 2
 
그림 2 : 작동 원리
(왼쪽) 합성 각 운동량 벡터 차동 유형 (제안 된 방법)
(오른쪽) 로터 자세 제어 유형 (자이로 스코프 유형)

 

힘 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치의 기능

표 1은 "Gyrocube"실제 전원 감지 장치의 장점을 요약합니다

    표 1 특징 비교 표
  합성 각 운동량 벡터 차동 유형 (제안 된 방법) 로터 자세 제어 유형
운영 원칙 3 개 이상의 모터에 의한 합성 각 운동량 벡터의 시간 차별화
τ= dl/d t
li= Iiωi, i = x, y, z
로터 자세 제어
τ=ω×l, 여기ω= dω/d t
lO= i ωO
구조 3 개의 직교 축에 배열 된 고정 모터로 실현 될 수 있으므로 움직이는 부품 및 부품의 수는 작아 크기를 줄일 수 있습니다
포인트 대칭 구조로 배열 될 수 있기 때문에 장치의 중심은 무게 중심과 일치하며 질량 균형이 고정됩니다
모터의 회전 태도를 제어하는 짐벌 구조가 필요하므로 짐벌의 움직일 부분이 처리되고 부품 수가 증가합니다
또한, 로터 자세를 변화시키기위한 짐벌 자체의 움직임은 관성력을 가지며, 짐벌의 회전으로 인해 교란 토크를 유발합니다
토크 생성 턴은 각 모터에 대한 혁명 수의 비율을 제어하여 어떤 방향 으로든 제시 할 수 있습니다
모터의 최대 회전 속도에 따라 토크를 특정 방향으로 연속적으로 제시 할 수있는 시간에는 제한이 있습니다
본질적으로, 토크는 로터의 축에 수직 인 방향과 로터의 회전 방향으로 생성되므로 토크는 어떤 방향 으로든 제시 할 수 없습니다
로터의 태도를 제어하는 것 외에도 로터 자체가 가변 회전을 회전하면 직교 방향 외에도 토크를 표시 할 수 있지만 제어는 복잡하고 어렵습니다
컨트롤 토크를 제시하기 위해 필요한 회전 제어를 쉽게 계산할 수 있으므로 쉽게 제어 할 수 있습니다 로터 자세를 모니터링하는 동안 제시하려는 토크를 생성하는 제어 매개 변수를 추정하기는 어렵습니다
수정 단순히 모터와 같은 로터를 고정으로 배치하면 부품의 수가 작고 가공이 쉽습니다 짐벌의 움직이는 부분의 수정이 필요하며, 부품의 수는 Gryocube의 부품보다 높습니다
강도 모터를 고치면 강력한 구조가됩니다 움직이는 부분이 많고 강도가 약간 줄어 듭니다
노이즈 모터 회전 사운드 모터 회전 사운드, 짐벌 로테바카라 사이트 쿠폰 사운드

 

관련 정보

  1. 특별 응용 프로그램 2001-65562, Nakamura Norio, Fukui Yukio, Yamashita Juri, Nakata Kentaro
  2. 특별 응용 프로그램 2002-346686, Nakamura Norio 및 Fukui Yukio
  3. 특별 응용 프로그램 2003-390802, Nakamura Norio, Fukui Yukio, Sakai Katsutaka
  4. 특별 응용 프로그램 2003-402892, Nakamura Norio 및 Fukui Yukio
  5. Norio Nakamura 및 Yukio Fukui, '인간 항해 시스템의 개발 "gyrocube를 사용한 hapticnavi", 국제 인체 공학 협회 2003의 XVTH 세대 의회, pp352-355, 2003
  6. Nakamura Norio, Fukui Yukio, Hapticnavi의 제안, Gyrocube를 사용한 인간 항해 시스템, 일본 인체 공학 학회 심포지엄 "모바일 및 자동차 탐색의 유용성 및 인체 공학", pp15-20, 2003
  7. Nakamura Norio, Fukui Yukio, Gyrocube, Sensory Agent Symposium, pp69-73, 2002를 사용한 Hapticcompass 제안 제안
  8. Nakada Kentaro, Nakamura Norio, Yamashita Juri, Nishihara Seiichi, Fukui Yukio, 각도 운동량 변경을 사용한 강제 감지 장치, Journal of the Japan Virtual Reality Society, 6-2, pp115-120, 2001
  9. 제 3 차 국제 모바일 포럼 (2004/03/1718), "느낌을 목표로 : 인간 항해를위한 힘에 감각적 인 프리젠 테바카라 사이트 쿠폰 장치"


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