KR101693307B1 - 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101693307B1
KR101693307B1 KR1020140064927A KR20140064927A KR101693307B1 KR 101693307 B1 KR101693307 B1 KR 101693307B1 KR 1020140064927 A KR1020140064927 A KR 1020140064927A KR 20140064927 A KR20140064927 A KR 20140064927A KR 101693307 B1 KR101693307 B1 KR 101693307B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gravity
motion information
simulation system
sensing device
sensors
Prior art date
Application number
KR1020140064927A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150137300A (ko
Inventor
김영대
Original Assignee
주식회사 다림비젼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 다림비젼 filed Critical 주식회사 다림비젼
Priority to KR1020140064927A priority Critical patent/KR101693307B1/ko
Publication of KR20150137300A publication Critical patent/KR20150137300A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101693307B1 publication Critical patent/KR101693307B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 발명은 중력제어를 통해 신체의 각 부위별 부하를 조절하여 다른 행성이나 위성에서의 가상 중력을 체험하기 위한 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 센싱 장치, 관리 서버 및 트래킹 장치를 포함한다.

Description

가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템{A SIMULATION SYSTEM FOR PROVIDING SIMULATED GRAVITY}
본 발명은 중력제어를 통해 신체의 각 부위별 부하를 조절하여 다른 행성이나 위성에서의 가상 중력을 체험하기 위한 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
20세기부터 미국과 러시아를 중심으로 항공우주산업에 대한 연구 개발이 이루어졌던 것을 시작으로 하여, 미국, 러시아에 이어 중국이 유인 우주선 도킹에 성공한 바 있다. 또한, 21세기에 접어들면서 유인 우주선 도킹에 성공한 국가들뿐 아니라, 많은 국가들이 항공우주산업에 대한 연구 개발에 박차를 가하고 있다.
이러한 상황에서 우리나라의 항공우주산업생산 규모는 점진적으로 성장 추세이나 우주산업보다는 항공산업을 중심으로 연구가 이루어지고 있으며 민간보다는 군수 비중이 높아 군수의존도가 여전히 높은 상황이다(항공우주산업진흥협회, 항공우주산업통계, 2012). 이러한 배경에서 우주산업에 대한 연구로 인한 기술개발은 민관의 투자가 증가하는 추세이지만, 일반인들이 우주의 가상 환경을 쉽게 체험할 수 있는 시설이나 시스템에 관한 연구는 부족한 실정이다.
[1] 미국특허공개공보 제2014-0058299호(2014년 2월 27일 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 신체의 각 부위별로 부착된 센서로부터 감지된 모션 정보에 기초하여 화성, 금성, 달 등의 위성, 행성의 중력을 체험할 수 있는 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것이다.
나아가 본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는, 중력 제어를 통하여 우주 환경을 가상으로 체험하기 위한 시뮬레이션 시스템을 제공함으로써 일반인들로 하여금 우주산업에 대한 관심도를 높이고 우주산업 연구원들로 하여금 훈련의 용도로 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상 언급한 사항만으로 제한되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 기술적 과제들이 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시태양에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템은 신체의 서로 다른 부위에 부착되어 각각의 부위별 모션 정보(motion)을 측정하는 다수의 센서를 포함하고, 측정 결과를 관리 서버에 송신하는 센싱 장치; 역운동학 계산 방식에 따라 상기 센싱 장치에서 측정된 모션 정보로부터 운동 정보의 세트를 추정하고, 상기 모션 정보 및 추정된 운동정보의 세트에 기반하여 무중력상태로의 중력 보상 피드백 변환을 수행하고, 상기 피드백 변환 결과로부터 사전설정된 행성 또는 위성의 크기 및 질량에 대해 다중축 장력 제어값을 계산하며, 그리고 상기 다중축 장력 제어값을 트래킹 장치로 전송하는 관리 서버; 및 상기 센싱 장치가 포함하는 상기 다수의 센서와 개별적으로 연결되며, 상기 다중축 장력 제어값을 상기 다수의 센서 각각에 전달하는 트래킹 장치를 포함한다.
그리고, 본 발명의 가살 중력 체험 시뮬레이션 시스템에서 각각의 센서는 자이로 센서, 가속도 센서 및 중력 센서의 기능을 수행할 수 있고, 관리 서버에서 변환되는 운동 정보의 세트는, 부위별 중력하중, 부위별 위치, 부위별 회전량, 부위별 이동 속도를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템의 트래킹 장치는 하방으로는 상기 센싱 장치와 연결되고 상방으로는 천장면에 마그넷(magnet)에 의해 이동가능하게 부착되어 상기 신체의 움직임에 따라 추적이동할 수 있고, 깊이 카메라(depth camera)를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 의한 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템은 일반인들로 하여금 다른 행성이나 위성에서 느끼게 되는 중력을 체험할 수 있도록 한다는 효과가 있다.
나아가, 본 발명에 의한 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템에 의해 항공우주산업에 대한 인식을 대중화할 수 있고 자연스럽게 그 저변을 확대할 수 있다는 효과까지도 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템을 여러 사람들이 체험하는 양상을 도시한다.
도 2는 도 1의 양상 중 한 사람이 체험하는 양상을 도시하면서 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템을 이루는 구성요소에 관한 기능적 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템에서 가상 중력부하를 산출하는 방법의 흐름도를 도시한다.
위의 도면에 대해 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서에 의해 본 발명을 쉽게 구현할 수 있도록, 각각의 도면에서 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템을 설명한다. 본 발명의 특정 실시예를 설명하는데에 있어서, 공지되어 있는 구성에 관한 설명으로 인하여 본 발명의 요지, 특징, 구성을 흐릴 수 있는 경우, 그에 관한 상세한 설명은 축약 기술되거나 생략되며 도면에 예시된 특정한 실시예들을 중심으로 하여 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하고자 한다. 본 발명은 상세한 설명에 예시되는 특정한 개시형태만으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 변경, 변형, 수정 및 균등물까지도 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되더라도, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 '연결된다' 또는 '결합된다'라는 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결/결합되는 것까지도 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 특별히 언급되지 않는 한 복수의 형태까지도 포함한다. 그리고, 본 명세서에서 '포함한다' 또는 '포함하는'의 표현으로 언급되는 구성요소, 특징, 단계 및 컴포넌트는 해당 구성요소, 특징, 단계 및 컴포넌트가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 단계, 컴포넌트 및 이와 동등한 것을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 명세서에서 '포함한다' 또는 '포함하는'의 표현으로 언급된 구성요소 등은 하나 이상의 다른 구성요소 등의 존재나 추가를 의미할 수 있음에 유의한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템을 여러 사람들이 체험하는 양상을 도시하며, 도 1의 양상 중 한 사람이 체험하는 양상을 도시하면서 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이 도 2에 도시된다. 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템은 도 2에서 확인할 수 있듯이, 센싱 장치(10), 관리 서버(20), 및 트래킹 장치(30)으로 구성되고, 센싱 장치(10)는 다수의 센서(11)과 모듈러(12)로 이루어지고, 모듈러(12)는 제어 모듈과 통신 모듈을 포함할 수 있는데, 모듈러(12)가 포함하는 제어 모듈과 통신 모듈에 대해서는 도 3과 관련하여 후술된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 한 명 이상의 체험자들은 각각 센싱 장치(10)를 부착하고 있으며 센싱 장치(10)은 시뮬레이션 시스템이 구축된 구조물의 천장 면의 트래킹 장치(30)와 연결된다. 센싱 장치(10)와 트래킹 장치(30)는 그 소재나 굵기 등에 제한받지 않고 신체에 부착된 센싱 장치(10)와 트래킹 장치(30)를 지탱할 수 있는 선(예, 단일 와이어 및/또는 여러 와이어를 합쳐서 꼬아 만든 와이어구조체)에 의해 연결될 수 있다.
센서들(11)과와 연결된 트래킹 장치(30)는 체험자의 움직임에 따라 천장 면 상에서 또는 천장 면으로부터 미리 결정된 일정범위의 하방으로 이동가능한데, 트래킹 장치의 모듈러(31) 내에는, 또는 모듈러(31) 및 천장 면에는, 마그넷(311; magnet)이 구비되어 마그넷이 지지가능한 힘의 범위 내에서 체험자의 움직임에 따라 트래킹 장치(30)가 이동가능한 것이다. 도 2의 체험자의 좌측 화살표와 표시된 바와 같이, 체험자가 이동하거나 회전다면, 트래킹 장치(30)의 우측 화살표와 표시되듯이 트래킹 장치(30) 또한 미리 결정된 일정 범위 내에서 체험자의 움직임에 따라 이동하거나 회전할 수 있다. 즉, 트래킹 장치(30)는 하방으로는 센싱 장치(10)과 연결되고 상방으로는 천장 면에 마그켓(311)에 의해 이동가능하게 부착되어 체험자의 움직임에 따라 추적이동할 수 있다.
한편, 센싱 장치(10)의 다수의 센서(11)로부터 측정된 체험자의 부위별 모션 정보는 모듈러(12)에서 관리 서버(20)으로 전송될 수 있고, 관리 서버(20)에서 산출된 다중축 장력 제어값이 트래킹 장치(30)로 전송될 수 있다. 트래킹 장치(30)는 다중축 장력 제어값(30)에 따라 센싱 장치(10)를 제어함으로써, 체험자는 지구에서의 중력하중이 아닌, 금성, 화성 등 행성이나 달 등의 위성에서의 중력하중을 느끼게 되어 가상 중력을 체험할 수 있게 된다.
또한, 트래킹 장치(30)는 선택적으로, 체험자의 수직 위치를 정확히 파악하여 트래킹 장치(30)를 정밀하게 제어하기 위해서 깊이 카메라(depth camera; 32)를 더 포함할 수 있다. 통상적으로, 깊이 카메라는 조사된 빛이 객체에 반사되어 돌아오는 시간(time-of-flight)을 측정하는 원리에 의해 구현된다. 예를 들어, 본 발명에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템에서는 트래킹 장치의 깊이 카메라(32)로부터 조사된 빛이 센서가 부착된 체험자의 신체 부위에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 체험자의 수직 위치를 정확히 파악함으로써 체험자가 이동하거나 회전하는 경우에 트래킹 장치(30)를 더 정밀하게 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템을 이루는 구성요소에 관한 기능적 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템은 크게 (i) 체험자 신체에 부착되는 센싱 장치(10), (ii) 센싱 장치의 통신 모듈(13) 및 트래킹 장치의 통신 모듈(33)과 통신가능하며 트래킹 장치(13)에 다중축 장력 산출 정보를 제공하기 위한 관리 서버(20), 및 (iii) 관리 서버의 통신 모듈(24)과 통신가능하며 센싱 장치(10)를 구성하는 다수의 센서와 와이어로 연결되어 구조체의 천장 등에 이동가능하게 설치되는 트래킹 장치(30)로 구성된다. 이하에서는 센싱 장치(10), 관리 서버(20), 및 트래킹 장치(30) 각각의 기능적 구성에 대해 설명한다.
먼저, 센싱 장치(10)는 체험자의 부위별 모션 정보를 검출하여 이를 관리 서버(20)로 송신하기 위한 장치로서, 다수의 센서(즉, 제 1 센서(111), 제 2 센서(112), ... 제 n 센서(11n))와 통신 모듈(13)과 제어 모듈(14)를 포함하는 모듈러(12)를 포함한다. 도 3에서 센싱 장치(10)에 포함된 다수의 센서는 n개로 도시되어 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템의 실시태양에 따라 여러 개의 센서로 이루어질 수 있음을 알 수 있다.
이러한 센서는 도 2에 도시된 체험자의 특정 부위에 도시된 바와 같이, 신체의 머리, 어깨, 팔꿈치, 손목, 허벅지, 무릎 등 센서가 부착될 수 있는 부위라면 어디든지 부착되어, 신체의 부착 부위별로 모션 정보를 검출할 수 있다. 구체적으로, 중량 센서, 중력 센서, 지자기 센서, 속도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서(gyro sensor; 예컨대, 3축 자이로 센서), 관성 센서 등의 기능을 포함하는 것으로, 열거된 센서의 기능을 하위 요소로 포함함으로써 각각의 센서(11)가 구현되거나 일부 기능은 하나의 기능부로 통합되고 다른 기능들은 개별 수행되는 형태로 각각의 센서(11)가 구현될 수도 있다.
이처럼 각각의 센서(11)는 종합적으로 작용하여, 센서(11)와 제어 모듈(14) 간의 상호작용에 의하여 센서가 부착된 부위별 모션 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 중량 센서는 부위별로 중량을 검출하고, 중력 센서는 회전에 따른 가변저항의 저항값의 변화로부터 회전상태를 감지하고, 지자기 센서는 지구자기장을 감지하여 부위별 방향 정보를 검출하고, 속도 센서와 가속도 센서는 체험자가 이동하는 경우에 부위별로 인식되는 속도와 가속도를 검출하고, 자이로 센서는 회전시 코리올리 힘에 의하여 압전재료에 전하가 발생하는 원리를 이용해서 신체의 부위별로 정밀한 움직임을 검출할 수 있다.
이러한 센서에 의해 검출된 부위별 모션 정보는 제어 모듈(14)에 의해 종합되어 통신 모듈(13)로부터 관리 서버(20)의 통신 모듈(24)로 송신된다. 통신 모듈(13)은 무선 매체에 의하여 데이터를 송신하는 기능을 수행하는데, 예컨대, 셀룰러 통신 모듈, 무선랜모듈, 근거리 통신 모듈 등일 수 있다.
다음으로, 센싱 장치(10)로부터 부위별 모션 정보를 수신하여 다중축 장력 정보를 산출하는 관리 서버(20)에 대해 설명한다. 도시된 것처럼, 관리 서버(20)는 운동 정보 세트 추정 모듈(21), 중력 보상 변환 모듈(22), 다중축 장력 산출 모듈(23), 및 통신 모듈(24)을 포함할 수 있다.
운동 정보 세트 추정 모듈(21)은 센싱 장치(10)로부터 수신된 체험자의 부위별 모션 정보로부터 역운동학(Inverse Kinematics) 계산방식에 따라 운동정보의 세트를 추정하는데, 여기서 순운동학 계산방식에 대응하는 역운동학 계산방식은 기계적인 인터페이스의 특정 포즈(예를 들어, 엔드이펙터(endeffector)의 포즈)로부터 각각의 조인트에 대한 변위를 구하는 수학적 기법이다. 역운동학 계산의 알고리즘은 해석적인 방법(analytical method)와 수치적인 방법(numerical method)으로 구분되며 운동 정보 세트 추정 모듈(21)은 두 가지 방식 중 임의의 하나에 따라 체험자에 대해 운동정보의 세트를 추정할 수 있다.
운동 정보 세트 추정 모듈(21)에 의해 추정되는 운동정보의 세트는 부위별 중력하중, 부위별 위치, 부위별 회전량, 부위별 이동 속도에 제한되지 않고 이들을 포함할 수 있다. 제 1 양상으로서, 체험자의 특정 부위에 부착된 임의의 어느 하나의 센서로부터 제 1 운동정보의 세트를 추정할 수 있는데, 예를 들어 체험자의 오른쪽 팔꿈치에 부착된 제 1 센서의 측정결과로부터 팔꿈치에 대해 중력하중(w1), 위치좌표(x1), 회전량(r1), 이동속도(v1)를 추정할 수 있고, 체험자의 왼쪽 무릎관절에 부착된 제 2 센서의 측정결과로부터 무릎관절에 대하여 중력하중(w2), 위치좌표(x2), 회전량(r2), 이동속도(v2)를 추정할 수 있다.
그리고, 제 2 양상으로서, 운동 정보 세트 추정 모듈(21)은 둘 이상의 부위의 상관관계에 따른 운동 정보의 세트를 추정할 수도 있다. 즉, 체험자의 특정 부위에 부착된 임의의 둘 이상의 센서로부터 둘 이상의 부위 사이의 상관관계에 따른 제 k 운동정보의 세트(k는 임의의 자연수)를 추정하는 것이다. 예를 들어, 체험자의 왼쪽 무릎관절에 부착된 센서를 제 21 센서라고 하고 체험자의 오른쪽 무릎관절에 부착된 센서를 제 22 센서라고 가정한다면, 이들 두 센서로부터 측정된 모션 정보로부터 제 k 운동정보의 세트(즉, 양쪽 무릎관절에 대한 중력하중(wk), 위치좌표(xk), 회전량(rk), 이동속도(vk)를 추정하게 될 것이다.
중력 보상 변환 모듈(22)은 모션 정보와 추정된 운동정보의 세트에 기반하여 무중력상태로의 중력 보상 피드백 변환을 수행하게 된다. 즉, 중력 보상 변환 모듈(22)은 기본적으로 추정된 운동정보의 세트에 기반하여, 그리고 필요에 따라 모션 정보에 추가로 기반하여, 무중력 상태에서의 추정치로 중력 보상 피드백 변환을 수행하는 것이다.
다중축 장력 산출 모듈(23)은 무중력 상태에서의 추정치로부터 관리 서버(20)에서 사전 설정된 행성 또는 위성의 크기 및 질량에 대해 다중축 장력 제어값을 계산하게 되는데, 여기서 다중축(multi axis) 장력 제어값이란 센싱 장치(10)의 다수개의 센서(11)에 대해 각각의 센서(11)가 부착된 부위의 중심축에 관하여, 사전 설정된 행성이나 위성에 관한 중력 산출 값으로 체험자가 느끼기 위한 부위별 장력 제어값을 계산하게 되는 것이다.
예를 들어, 달의 긴반지름은 384,400 km, 달의 질량은 7.347 × 1022 kg이고, 화성의 긴반지름은 227,936,637 km, 화성의 질량은 6.4185 × 1023 kg이고, 중력가속도 산출식(
Figure 112014050928711-pat00001
, G는 중력상수, M은 행성/위성의 질량, R은 행성/위성의 반지름)에 따라 알려진 달의 중력가속도는 1.63 m/s2, 화성의 중력가속도는 3.69m/s2이다. 즉, 예시적인 일 양상으로 관리 서버(20)에서 달의 긴반지름, 질량 등 달에 관한 정보로 사전 설정 되었다면 무중력 상태에서의 추정치로부터 달에 관한 다중축 장력 제어 값을 계산하게 되고, 다른 행성이나 위성 정보로 설정되었다면 사전 설정된 행성이나 위성에 관한 다중축 장력 제어 값을 계산할 수 있다.
이렇게 계산된 다중축 장력 제어 값은 통신 모듈(24)를 통해 트래킹 장치(30)의 통신 모듈(33)로 송신되며, 관리 서버(20)와 트래킹 장치(30)의 통신 모듈(24, 33)은 센싱 장치(10)의 통신 모듈(13)과 마찬가지로, 무선 매체에 의하여 데이터를 송수신이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
센싱 장치(10)의 다수의 센서(11)와 모두 연결된 트래킹 장치(30)는 예시적으로, 통신 모듈(33)과 제어 모듈(34)을 포함하는데, 통신 모듈(33)은 관리 서버(20)의 통신 모듈(24)로부터 다중축 장력 제어값을 수신하고, 그리고 제어 모듈(34)은 센싱 장치(10)의 다수의 센서(11)를 개별적으로 제어하기 위한 프로세싱을 하여 각각의 센서(11)를 제어하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템에서 가상 중력부하를 산출하는 방법의 흐름도를 도시한다. 먼저, 각각의 센서로부터 신체 부위별 모션 정보를 측정하여 관리 서버에 송신한다(S41). 그리고, 관리 서버는 S42에서 S44의 단계를 수행하게 되는데, 역운동학 계산 방식에 따라 모션 정보로부터 운동 정보의 세트를 추정하고(S42), 모션 정보 및 추정된 운동 정보의 세트에 기반하여 무중력 상태로의 중력 보상 피드백 변환을 수행한다(S43). 그 다음으로, 피드백 변환 결과로부터 사전 설정된 행성이나 위성의 크기 및 질량에 대해 가상 중력 부하로 작용하기 위한 다중축 장력 제어값을 계산하고 이를 트래킹 장치로 송신한다(S44). 트래킹 장치는 다중축 장력 제어값을 수신하여 그에 따라 각각의 센서에 부위별 가상 중력부하로서 제어하게 된다(S45).
이상에서 설명된, 본 발명에 따른 분산 중력 제어를 위한 방법 및 이에 의한 시스템의 특정 실시 태양은 설명의 편의를 위하여 예시적인 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변경, 변형이나 수정은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이고, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그러므로 본 발명의 기술적인 보호 범위는 발명의 상세한 설명에 언급된 실시 태양에 제한되지 아니하고, 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 센싱 장치
20: 관리 서버
30: 트래킹 장치

Claims (5)

  1. 신체의 서로 다른 부위에 부착되어 각각의 부위별 모션 정보(motion)을 측정하는 다수의 센서를 포함하고, 측정 결과를 관리 서버에 송신하는 센싱 장치;
    역운동학 계산 방식에 따라 상기 센싱 장치에서 측정된 모션 정보로부터 운동 정보의 세트를 추정하고, 상기 모션 정보 및 추정된 운동정보의 세트에 기반하여 무중력상태로의 중력 보상 피드백 변환을 수행하고, 상기 피드백 변환 결과로부터 사전설정된 행성 또는 위성의 크기 및 질량에 대해 다중축 장력 제어값을 계산하며, 그리고 상기 다중축 장력 제어값을 트래킹 장치로 전송하는 관리 서버; 및
    상기 센싱 장치가 포함하는 상기 다수의 센서와 개별적으로 연결되며, 상기 다중축 장력 제어값을 상기 다수의 센서 각각에 전달하기 위한 것으로, 하방으로는 상기 센싱 장치와 연결되며 상방으로는 마그넷(magnet)에 의해 천장면과 이동가능하게 부착됨으로써 상기 신체의 움직임에 따라 추적이동가능한 트래킹 장치를 포함하는,
    가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 운동 정보의 세트는, 부위별 중력하중, 부위별 위치, 부위별 회전량, 부위별 이동 속도를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 센서의 각각은 자이로 센서, 가속도 센서 및 중력 센서의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 트래킹 장치는 깊이 카메라(depth camera)를 더 포함하는,
    가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템.
KR1020140064927A 2014-05-29 2014-05-29 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템 KR101693307B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140064927A KR101693307B1 (ko) 2014-05-29 2014-05-29 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140064927A KR101693307B1 (ko) 2014-05-29 2014-05-29 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150137300A KR20150137300A (ko) 2015-12-09
KR101693307B1 true KR101693307B1 (ko) 2017-01-05

Family

ID=54873251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140064927A KR101693307B1 (ko) 2014-05-29 2014-05-29 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101693307B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105931522B (zh) * 2016-06-29 2018-07-31 中国科学院沈阳自动化研究所 一种微重力两自由度随动平衡吊挂、转移装置
CN106952542B (zh) * 2017-05-15 2019-01-11 陆安琪 物理重力实验模拟装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000102576A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Yaskawa Electric Corp 歩行訓練装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3243500B2 (ja) * 1990-09-28 2002-01-07 科学技術庁航空宇宙技術研究所長 無重力模擬装置および任意重力模擬装置
JPH0670211U (ja) * 1993-03-08 1994-09-30 石川島播磨重工業株式会社 ３次元無重力模擬装置
KR101464363B1 (ko) 2012-10-30 2014-11-28 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000102576A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Yaskawa Electric Corp 歩行訓練装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150137300A (ko) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107943289B (zh) Vr行走机构以及在虚拟现实场景中行走的方法
KR101214227B1 (ko) 동작 추적 방법.
CN109313417A (zh) 帮助机器人定位
CN105824416A (zh) 一种将虚拟现实技术与云服务技术结合的方法
WO2015106278A2 (en) Wearable robot assisting manual tasks
CN109891251B (zh) 信息处理设备
CN104854428A (zh) 传感器融合
CN104238562A (zh) 用于经由可穿戴传感器控制机器人装置的方法和设备
WO2006104140A1 (ja) 進行方向計測装置及び進行方向計測方法
CN109284006B (zh) 一种人体运动捕获装置和方法
CN106708037A (zh) 自主移动式设备定位的方法、装置及自主移动式设备
KR101693307B1 (ko) 가상 중력 체험 시뮬레이션 시스템
CN105824417A (zh) 一种采用虚拟现实技术的人与物的结合方法
Zhang et al. Measurement of three-dimensional welding torch orientation for manual arc welding process
JP2021121781A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
CA3169968A1 (en) Absolute vector gravimeter and methods of measuring an absolute gravity vector
Castro-Toscano et al. A methodological use of inertial navigation systems for strapdown navigation task
Islam et al. Full-body tracking using a sensor array system and laser-based sweeps
WO2011140606A1 (en) Remote control assembly for use with a model vehicle
CN108051001A (zh) 一种机器人移动控制方法、系统及惯性传感控制装置
KR101745864B1 (ko) 신체운동 측정장치
Xu et al. Measuring human joint movement with IMUs: Implementation in custom-made low cost wireless sensors
CN108874146B (zh) 一种应用于虚拟现实系统中的运动人体质心位移计算方法
Schiefer et al. 3D human motion capturing based only on acceleration and angular rate measurement for low extremities
JP2017090448A (ja) 移動体制御システム及び移動体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191224

Year of fee payment: 4