Technology

맞춤형 마우스 제작 기술

1. ArUco 마커 기반 3D 스캔

Equation은 ArUco 마커 기반의 3D 스캔 기술을 활용하여 사용자의 손 형태를 정밀하게 측정합니다. ArUco 마커는 컴퓨터 비전 분야에서 널리 사용되는 정사각형 마커로, 카메라 캘리브레이션과 포즈 추정에 탁월한 성능을 보입니다.

사용자는 손등에 ArUco 마커를 부착한 상태에서 다양한 각도의 손 영상을 촬영하여 제출합니다. 시스템은 이 영상을 분석하여 손의 3D 모델을 생성하고, 손 길이, 손 너비, 각 손가락의 길이, 손목 각도 등 다양한 파라미터를 추출합니다.

Mouse Shells with ArUco Marker
Figure 1. ArUco marker-based hand scanning system

이 기술의 장점은 다음과 같습니다:

  • 높은 정확도: 마커 기반 추적으로 정밀한 3D 모델 생성
  • 접근성: 일반 스마트폰 카메라로 촬영 가능
  • 빠른 처리: 실시간 마커 인식 및 포즈 추정
  • 강건성: 다양한 조명 환경에서 안정적인 성능

2. 맞춤형 디자인 알고리즘

추출된 손 형태 파라미터를 바탕으로 맞춤형 마우스 디자인을 생성합니다. 이 과정에서 다음과 같은 요소들을 고려합니다:

2.1 그립 포인트 최적화

손가락이 마우스에 닿는 지점(그립 포인트)을 최적화하여 자연스러운 손 자세를 유지할 수 있도록 합니다. 엄지, 검지, 중지, 약지, 새끼손가락 각각의 위치와 각도를 고려하여 쉘의 곡면을 설계합니다.

2.2 손목 각도 조정

손목의 자연스러운 각도를 유지하여 손목터널증후군을 예방합니다. 마우스의 높이와 기울기를 조정하여 손목이 과도하게 굽혀지거나 비틀리지 않도록 설계합니다.

2.3 무게 중심 배치

마우스의 무게 중심을 사용자의 손 형태에 맞게 배치하여 안정적인 조작감을 제공합니다. 내부 부품의 위치를 최적화하여 균형잡힌 무게 분포를 실현합니다.

3. 3D 프린팅 제작

설계된 디자인을 바탕으로 3D 프린팅 기술을 활용하여 맞춤형 쉘을 제작합니다. 고품질 PLA 또는 ABS 소재를 사용하여 내구성과 촉감을 보장합니다.

단계설명소요 시간
1. 모델링3D CAD 소프트웨어로 쉘 모델 생성1-2일
2. 슬라이싱3D 프린터용 G-code 생성1-2시간
3. 프린팅FDM 방식으로 쉘 출력8-12시간
4. 후처리서포트 제거, 샌딩, 코팅2-3일
5. 조립내부 부품 조립 및 테스트1-2일

4. 기술 사양

스캔 시스템

  • 마커 크기:4x4 cm
  • 최소 해상도:1080p (1920x1080)
  • 프레임 레이트:30 fps 이상
  • 측정 정확도:±0.5 mm

3D 프린팅

  • 프린터 방식:FDM (Fused Deposition Modeling)
  • 레이어 높이:0.1-0.2 mm
  • 소재:PLA, ABS
  • 출력 정밀도:±0.1 mm

센서 옵션

  • 광학 센서:최대 16,000 DPI
  • 레이저 센서:최대 20,000 DPI
  • 폴링 레이트:1000 Hz
  • 가속도:50G

배터리 및 연결

  • 배터리 용량:500-800 mAh
  • 사용 시간:50-70 시간
  • 충전 시간:약 2시간
  • 연결 방식:2.4GHz / Bluetooth 5.0