Abstract
Haptic-aided design (HAD) involves the use of a haptic simulator in place of physical prototypes in the design and development of products with which human beings interact physically. The development time and cost can be significantly reduced by adopting this HAD scheme. Although both physical and emotional factors are equally important, only the emotional factors were taken into consideration in the previous HAD process. Consequently, the design of the products was sometimes unsatisfactory from the viewpoint of ergonomics, even though users were emotionally satisfied with the products. To overcome this problem, in this study, we propose a new human-oriented design methodology that is enhanced by taking the physical factors into consideration. The HAD scheme was verified by using a haptic chair simulator to design a tilt mechanism of an office chair for which the stiffness of the backrest can be adjusted; then, the design was simulated using MADYMO. The results show that the proposed method can reflect both the physical and emotional factors to modify the design in real-time.
인체와의 물리적인 접촉이 수반되는 제품의 설계 및 개발에서 필요한 시제품을 햅틱 시뮬레이터로 대체하는 설계 기법을 햅틱보조설계(Haptics-Adided Design, HAD)라 하는데, 이를 통하여 개발 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다. 제품설계에 있어서 사용자의 감성적인 요소뿐만 아니라 제품이 사용자의 신체에 미치는 영향이 중요함에도 불구하고, 기존의 HAD 는 사용자의 감성적인 평가만을 설계에 반영하였다. 그 결과, 사용자가 편하게 느끼는 설계와 인체공학적인 측면에서 권장하는 설계 사이에 차이가 발생하였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 기존의 HAD 과정에 제품의 사용 시에 사용자의 신체 변화를 관찰하는 단계를 추가하여 인간중심의 설계를 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 설계방식을 검증하기 위하여, 등판의 강성을 조절할 수 있는 햅틱의자 시뮬레이터를 사용하여 사무용 의자 등판의 틸트구조 설계에 HAD 를 적용하였고, MADYMO 를 이용한 시뮬레이션을 통하여 인체공학적인 측면에서 제품이 올바르게 설계 되었는지 검증하였다. 이를 바탕으로 제안한 설계방법이 감성적인 요소와 신체적인 요소를 모두 실시간으로 설계에 반영할 수 있음을 확인하였다.
