In order to provide the tactile sensation in a mobile device, small size and low power consumption of a tactile module is important to be embeded in a mobile device. Until now, the actuator generating vibration is only used to give feedback for user's input. However, it's not sufficient to stimulate the tactile sensation minutely using vibration.
This paper presents the new miniature actuator with a solenoid, a permanent magnet, and an elastic spring for the 9 pin-array tactile module. By adding an elastic force of restitution, a commercial solenoid actuator is considerately minimized. Even though the actuator consumes low power, pins' stroke, the output force, and the working frequency is increased.
The feedback force of this actuator is generated by the interaction among a solenoid, a permanent magnet, and a elastic spring. We separate the elastic springs into several elastic plates in order to considerately minimize the pins' gap of tactile module without decreasing the pins' stroke, the output force, and the working frequency of the module. In the proposed tactile actuator, a micro-pin is actuated to satisfy the specification (the pins' gap, the output force, and the working frequency). Hence, a tactile module with the proposed tactile actuators provides various cutaneous sensations to human operators. The developed tactile module was evaluated to show various applications for mobile device.
본 논문은 솔레노이드, 영구자석 그리고 탄성스프링을 이용한 소형 액츄에이터 개발 및 개발된 액츄에이터 9개를 이용한 새로운 소형 Pin-Array 촉감모듈을 제시한다. 기존의 솔레노이드에 탄성반력을 추가함으로 그 크기를 크게 줄였으며, 저전력으로 상대적으로 큰 힘과 변위, 빠른 속도를 생성해 낼 수 있는 액츄에이터를 개발하였다.
촉감 장치 개발을 위해 개발된 액츄에이터 9개를 모듈화 시킬 때, 탄성스프링의 다층구조를 이용함으로 힘과 변위는 증가시키며, 촉감모듈에서 중요한 요소인 핀 사이의 간격을 효과적으로 줄일 수 있었다. 9개의 핀은 독립적으로 움직이며, 0~250Hz정도의 광범위한 속도로 작동할 수 있어 촉감제시장치로의 활용이 가능하다. 이 촉감모듈은 소형, 저전력장치이므로 Mobile Device에 장착될 수 있어 Mobile Device에서의 다양한 어플리케이션이 제시되며, 그 효용성이 평가되었다
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