Covid Pandemic Lockdowns 동안 샌프란시스코 베이 지역의 고등학생으로서 Ben Levy는 집에 갇히면서 많은 자유 시간을 가졌습니다. 그의 지루함과 싸우기 위해, 그는 가족의 차고에 휴머노이드 로봇을 만들기로 결정했습니다.
“간단한 마이크로 컨트롤러와 여름 캠프에서 사용한 약간의 경험이있는 Arduino 키트가있었습니다.”라고 Levy는 말합니다. "내가 무엇을 만들 수 있는지 보는 것이 재미있는 도전이라고 생각했습니다."
궁극적으로 그는 로봇 손과 비슷한 기초 제스처 장치를 만들었습니다. 그의 설정은 그의 손 중 하나에 센서를 착용하는 것이 포함되어 로봇 손이 그의 몸짓을 모방 할 수있게했습니다.
나중에 As룰렛 확률 부서기계룰렛 확률위스콘신-마디슨 대학교 신입생, 그는 나를 데려 갔다 201 :기계 공학 소개, 조교수에 의해 중지Michael Wehner코스의 실습 디자인 프로젝트와 관련된 아이디어를 논의하기위한 근무 시간. 대화는 결국 로봇, 기계 상호 작용 및 소프트 시스템에 중점을 둔 Wehner의 룰렛로 넘어갔습니다.
“로봇에 대한 관심이 높아짐에 따라 Wehner 교수의 룰렛가 정말 흥미 진진한 것을 발견했습니다.”라고 Levy는 말합니다. "나는 그에게 고등학교에서 제작 한 휴머노이드 로봇의 비디오 데모를 보여 주었고, 그는 그의 룰렛소에서 일할 수있는 기회를 제공했다.".
Wehner의 멘토링을 통해 Levy는 비디오 게임에서 컨트롤러로 사용될 수있을뿐만 아니라 사용자가 플레이 할 때 가상 객체를“느낌”할 수있는 가상 현실을위한 햅틱 장갑을 구축하기를 원했습니다..
Levy는 기계 공학 대학원생과 팀을 이루었습니다Megh Doshi, 기계 공학 부교수Michael Zinn프로젝트 룰렛 그룹. 그들의 프로토 타입의 경우, 그들은 글러브에서 햅틱 피드백을위한 액추에이터 역할을하는 "층 재머"장치를 개발하는 데 중점을 두었습니다.뻣뻣하게 만듭니다. 진공을 제거하면 장치를 원래 부드럽고 유연한 상태로 반환합니다.
Levy는 레이어 잠금 장치의 단순성으로 인해 복잡한 디자인과 제어 방법을 사용하는 상업용 가상 현실 장갑에 사용되는 매우 비싼 액추에이터보다 훨씬 저렴하고 사용자 친화적이라고 말합니다..
학생들의 햅틱 장갑을 통해 사용자는 비디오 게임 환경에서 가상 객체를 느낄 수 있습니다. 장갑은 종이 시트로 만든 층 재머를 사용하여 햅틱 피드백을 제공합니다.
“레이어 잠 머머는 손가락을 멈추는 것처럼 느껴지는 높은 투명성, 높은 임피던스로, 어려운 일을하는 것처럼 느껴지는 것처럼 느껴지는 높은 투명성 사이를 전환하는 매우 저렴한 방법을 제공합니다.”라고 Levy는 말합니다..
시작하기 위해 Levy와 Doshi는 레이어 재머를 지속적으로 제조하여 안정적으로 작동하는 방법을 찾아야했습니다. 레비는 이것이 놀랍게도 복잡한 도전이라고 말하면서 최고 수준의 진공을 유지하는 방법을 찾는 것이 포함되어 있다고 말합니다.
다음으로, 그들은 장치의 철저한 특성화를 수행하여 주요 매개 변수를 평가하여 다양한 웨어러블로 설계 될 수 있습니다. 엔지니어링에 새로운 신입생으로서 Levy는이 특성화 작업이 큰 학습 곡선을 가지고 있다고 말합니다.
Levy와 Doshi는 인내했으며 일단 신뢰할 수있는 데이터를 얻을 수있게되면 그들이 식별 한 주요 매개 변수를 기반으로 장갑을 구축하는 데 중점을 두었습니다. Levy는 층 재머를 통합하여 손에 잘 맞도록 장갑을 쌓는 데 앞장 섰습니다.
학부생 Ben Levy는 장갑이 가상 손을 제어 할 수있는 방법을 보여주고 사용자는 라이브 비디오 게임 환경에서 가상 공을 느끼고 볼 수 있습니다. Michael Wehner의 이미지 제공.
“엄마에게 재봉 팁을 요청하고 온라인으로 재봉 자습서를 보았습니다.”라고 Levy는 말합니다. "장갑을 쌓는 것은 폭발적인 것이었고, 이것은 내가 가장 즐겼던 프로젝트의 일부였습니다."
마지막으로 Levy는 Unity 소프트웨어를 사용하여 비디오 게임 환경을 만들었습니다. 글러브를 착용하면 게임에서 가상 손을 제어 할 수 있으며 실제로 가상 공을 느끼고 볼 수 있습니다.라이브 비디오 게임 환경.
듀오는 그들의 작업을 IEEE Haptics Symposium 2024에 제출하여 논문을 받아 들였다. 도시는 회의에서 룰렛를 발표했다.
“회의에 종이를받는 것은 모든 학부생에게는 큰 성과이지만 특히 신입생에게는 영감을주었습니다.”라고 Wehner는 말합니다. “벤은 매우 재능있는 학생이며 그의 작품에 깊은 인상을 받았습니다.”
현재 2 학년 인 Levy는이 실습 룰렛 프로젝트는 엔지니어링 과정에서 개념에 대한 이해를 심화시키는 데 도움이되는 훌륭한 학습 경험이라고 말했습니다. 예를 들어, 그는이 프로젝트에 대한 그의 작업으로 인해 이미 빔 변형에 대한 강력한 이해로 재료 역학 과정에 들어갔다..
“이 프로젝트를 추구하고 창의적인 방향을 안내 할 수있는 기회와 유연성을 제공 한 Wehner 교수에게 매우 감사합니다. 그는 함께 일하는 것이 환상적이었습니다.”라고 Levy는 말합니다.
주요 이미지 캡션 : 기계 공학 2 학년 Ben Levy는 그의 햅틱 장갑을 조정합니다. 크레딧 : Joel Hallberg.
시뮬레이션 된 환경에서의 레이어 재머 소프트 햅틱 (S.E.S.H.) 글러브