KR101756134B1

KR101756134B1 - Virtual reality simulator

Info

Publication number: KR101756134B1
Application number: KR1020160150180A
Authority: KR
Inventors: 장종규
Original assignee: 장종규
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2017-07-26

Abstract

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 사용자가 탑승하는 탑승 유니트; 지면에 설치되고 가상 현실의 구현에 필요한 움직임을 모의하는 자유도로 상기 탑승 유니트를 움직이는 베이스 유니트;를 포함하고, 상기 베이스 유니트에는 상기 지면에 설치되는 지지부가 마련되며, 상기 지지부는 상기 베이스 유니트에 의해 중력 방향을 따라 상하로 움직이는 상기 탑승 유니트의 제1 이동 자유도를 상기 지면으로부터 이격된 설정 높이에서 물리적으로 제한할 수 있다.A virtual reality simulator of the present invention comprises: a boarding unit on which a user board; And a base unit installed on the ground and moving the boarding unit in a manner of simulating a movement required for realizing a virtual reality, wherein the base unit is provided with a supporting portion provided on the ground, and the supporting portion is supported by the base unit The first degree of freedom of the boarding unit moving up and down along the gravity direction can be physically limited at a set height spaced from the ground.

Description

{VIRTUAL REALITY SIMULATOR}

본 발명은 멀티미디어 콘텐츠에 포함된 실제 환경을 사용자가 가상으로 체험할 수 있게 하는 가상 현실 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual reality simulator that enables a user to experience a virtual environment included in multimedia contents.

가상 현실 시뮬레이터는 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 자동차, 탱크, 헬기, 잠수함, 항공기, 우주선, 롤러코스터, 번지 점프, 스키 점프 등의 여러 환경에 대한 가상 현실을 구현하는 장치이다. 이러한 가상 현실 시뮬레이터는 실제의 상황과 조건에 맞는 속도감과 현장감을 구현하고, 항공기와 같은 비행체를 모의할 경우 비행 자세에 따른 중력 체감을 구현함으로써, 사용자로 하여금 실제 환경에 대한 가상 체험 효과를 얻도록 한다.Virtual reality simulator is a device that implements virtual reality for various environments such as automobile, tank, helicopter, submarine, aircraft, spacecraft, roller coaster, bungee jumping, ski jumping etc in cooperation with simulation program. This virtual reality simulator realizes the sense of speed and realism according to the actual situation and conditions, and realizes the gravity feeling according to the flight attitude when simulating the aircraft like the airplane, so that the user can obtain the virtual experience effect on the real environment do.

가상 현실 시뮬레이터를 구현하기 위해 가상 현실 상황을 연출하는 영상과 함께 연출된 상황에서 사용자에게 실제 체험감을 주는 기구 부재가 요구된다. 기구 부재는 어느 한쪽으로 기울어지거나 상승 또는 하강하는 다양한 동작을 통해 실제로 자동차를 운전하거나 글라이더에 탑승한 것과 같은 체험감을 사용자에게 줄 수 있다.In order to realize a virtual reality simulator, it is required to have a mechanism to give the user a sense of actual experience in a situation where the virtual reality scene is presented together with the image. The device member can give the user the same experience as driving a car or riding on a glider through various actions such as tilting to one side or ascending or descending.

기구 부재는 실제 자동차를 운전하거나 글라이더에 탑승함으로써 느낄 수 있는 동작들을 기계적인 자유도를 활용하여 구현할 수 있어야 한다.Mechanism members should be able to implement actions that can be felt by driving a real car or boarding a glider, utilizing mechanical degrees of freedom.

기구 부재는 체험감을 극대화하고 다양한 실제 환경을 구현하기 위해 다양한 자유도를 갖는 한편, 다양한 자유도로 인해 유발될 수 있는 각종 안전 사고에 대한 대책을 포함해야 한다.Mechanism members should have various degrees of freedom in order to maximize the sense of experience and realize various real environments, while also taking measures against various safety accidents that may be caused by various freedom roads.

한국등록특허공보 제1232422호에는 가상 스킨스쿠버 체감을 위한 시뮬레이터가 개시되고 있으나, 제한적인 자유도로 인해 체험감이 떨어지고 스킨스쿠버 외의 실제 환경을 모의하기 어려운 문제가 있다.Korean Patent Registration No. 1232422 discloses a simulator for virtual skin scuba sensing. However, the feeling of experience is reduced due to limited freedom, and it is difficult to simulate the actual environment other than the skin scuba.

한국등록특허공보 제1232422호Korean Patent Registration No. 1232422

본 발명은 다양한 기구적 자유도를 제공하고, 안전 사고를 방지할 수 있는 가상 현실 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a virtual reality simulator that can provide various mechanical degrees of freedom and prevent safety accidents.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 사용자가 탑승한 탑승 유니트의 최하한점을 지면으로부터 물리적으로 이격시키는 지지부를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 탑승 유니트가 지면에 충돌되는 현상이 원천적으로 방지되므로, 가상 현실 시뮬레이터의 오동작 유무에 상관없이 사용자의 안전이 확실하게 보장될 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention may include a support portion for physically separating the lowest point of the boarding unit on which the user boarded from the ground. According to the present invention, the collision of the boarding unit with the ground is prevented at all costs, so that the safety of the user can be reliably ensured regardless of whether the virtual reality simulator is malfunctioning.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 탑승 유니트와 지면 간의 충돌을 방지하고 가상 현실 시뮬레이터가 쓰러지는 것을 방지하기 위해, 탑승 유니트로부 이격되고 지면에 평행한 가상축을 회전 중심으로 회전하는 제2 공전 자유도가 배제될 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention is a virtual reality simulator that is excluded from the second idle degree of freedom that rotates about a virtual axis that is separated from the boarding unit and is parallel to the ground on the ground to prevent collision between the boarding unit and the ground and prevent the virtual reality simulator from collapsing .

안전을 보장하기 위해 본 발명은 지면에 수직한 가상축을 회전 중심으로 하는 제1 공전 자유도, 중력 방향을 따라 상하로 이동하는 제1 이동 자유도, 지면에 평행하게 이동하는 제2 이동 자유도, 제3 이동 자유도를 이용해서 제2 공전 자유도를 제공할 수 있다.In order to ensure safety, the present invention includes a first pivoting degree of freedom with a virtual axis perpendicular to the paper as its center of rotation, a first degree of freedom of movement upward and downward along the direction of gravity, a second degree of freedom of movement parallel to the plane of the paper, The second degree of freedom of freedom can be provided using the third degree of freedom of movement.

탑승 유니트의 직선 이동에 의해 무게 중심이 지지부에 연결된 제1 축부로부터 설정 거리를 벗어나지 않도록, 지지부가 탑승 유니트의 직선 이동을 일부 보충할 수 있다. 직선 이동 자유도를 갖는 지지부에 따르면, 가상 현실 시뮬레이터의 무게 중심이 항상 제1 축부 근처에 형성되므로, 다양한 자유도로 움직이는 가상 현실 시뮬레이터가 쓰러지는 현상이 방지될 수 있다.The support portion can partially compensate the linear movement of the boarding unit so that the center of gravity does not deviate from the first shaft portion connected to the support portion by the linear movement of the boarding unit. According to the support portion having the linear movement freedom degree, since the center of gravity of the virtual reality simulator is always formed near the first axis portion, the collapse of the virtual reality simulator moving at various degrees of freedom can be prevented.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 지지부에 연결된 착탈부에 의해 탑승 유니트가 착탈되므로, 다양한 실제 환경을 모의하는 복수 종류의 탑승 유니트가 장착될 수 있다.In the virtual reality simulator of the present invention, since the boarding unit is attached and detached by the attaching / detaching unit connected to the supporting unit, a plurality of kinds of boarding units simulating various real environments can be mounted.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 다양한 실제 환경이 그대로 구현되도록, 제1 이동 자유도, 제2 이동 자유도, 제3 이동 자유도, 제1 공전 자유도, 제1 자전 자유도, 제2 자전 자유도로 탑승 유니트를 움직일 수 있다. 여기에 추가로 착탈부에 의해 직선 이동 자유도가 탑승 유니트에 부여될 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention is a virtual reality simulator having a first movement degree of freedom, a second movement degree of freedom, a third movement degree of freedom, a first degree of freedom degree of freedom, a first degree of freedom degree of freedom, The boarding unit can be moved. In addition, a freedom of linear movement can be imparted to the boarding unit by the detachable portion.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 탑승 유니트와 착탈부 간의 확실한 장착을 보장하기 위해, 탑승 유니트의 양측에서 탑승 유니트를 지지하는 제1 암과 제2 암을 포함할 수 있다. 또한, 각 암과 탑승 유니트간의 결합이 돌기와 홈의 결합에 의해 이루어지도록 함으로써, 운행 중 탑승 유니트가 착탈부로부터 이탈되는 현상을 확실하게 방지할 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention may include a first arm and a second arm for supporting the boarding unit on both sides of the boarding unit to ensure reliable mounting between the boarding unit and the detaching unit. In addition, since the coupling between each arm and the boarding unit is made by the combination of the projection and the groove, it is possible to reliably prevent the boarding unit from being detached from the detaching unit during operation.

도 1은 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터를 아래에서 바라본 개략도이다.
도 3은 본 발명의 탑승 유니트의 제1 이동 자유도를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 탑승 유니트의 제1 공전 자유도를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 탑승 유니트의 제1 자전 자유도를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 탑승 유니트의 제2 자전 자유도를 나타낸 개략도이다.
도 7은 신축되는 착탈부를 나타낸 개략도이다.
도 8은 탑승 유니트와 베이스 유니트의 착탈 상태를 나타낸 개략도이다.
도 9 내지 도 11은 서로 다른 종류의 탑승 유니트가 장착된 가상 현실 시뮬레이터를 나타낸 개략도이다.
도 12는 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터에 의해 구현되는 제2 공전 자유도를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a virtual reality simulator of the present invention.
2 is a schematic view of a virtual reality simulator of the present invention as viewed from below.
3 is a schematic view showing a first movement freedom degree of the boarding unit of the present invention.
4 is a schematic view showing a first idle degree of freedom of the boarding unit of the present invention.
5 is a schematic view showing a first rotational degree of freedom of the boarding unit of the present invention.
6 is a schematic view showing a second rotational degree of freedom of the boarding unit of the present invention.
7 is a schematic view showing the attaching / detaching section which is expanded and contracted.
8 is a schematic view showing the attachment / detachment state of the boarding unit and the base unit.
9 to 11 are schematic views showing a virtual reality simulator equipped with different types of boarding units.
12 is a schematic diagram showing a second idle degree of freedom implemented by the virtual reality simulator of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.

도 1은 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터를 아래에서 바라본 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a virtual reality simulator according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a virtual reality simulator according to the present invention from below.

도면에 도시된 가상 현실 시뮬레이터는 탑승 유니트(100) 및 베이스 유니트(200)를 포함할 수 있다.The virtual reality simulator shown in the figure may include a boarding unit 100 and a base unit 200.

탑승 유니트(100)는 가상 현실을 체험하려는 사용자가 탑승할 수 있도록 형성될 수 있다.The boarding unit 100 can be formed so that a user who wishes to experience a virtual reality can board the boarding vehicle.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 가상 현실뿐만 아니라 증강 현실, 융합 현실의 구현에도 사용될 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention can be used not only for a virtual reality but also for realizing an augmented reality and a fusion reality.

가상 현실(VR, virtual reality)은 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변 상황·환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간-컴퓨터 사이의 인터페이스를 말한다.Virtual reality (VR) is a human-computer interface that makes a certain environment or situation computerized and makes the person who uses it interact as if it is actually interacting with the surrounding environment.

증강 현실(AR, augmented reality)은 실세계에 2차원 또는 3차원 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술이다. 가상현실은 자신(객체)과 배경, 환경 모두 현실이 아닌 가상의 이미지를 사용하는데 반해, 증강현실(Augmented Reality, AR)은 현실의 이미지나 배경에 3차원 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 기술이다.AR (augmented reality) is a technique of superimposing two-dimensional or three-dimensional virtual objects on the real world. Virtual reality uses a virtual image rather than reality in both the object (object), the background, and the environment. Augmented Reality (AR) is a technology that superimposes a three-dimensional virtual image on a real image or background, to be.

융합 현실(혼합 현실, MR, merged reality)은 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR)을 뒤섞은 것이라 할 수 있다.Merged reality (MR, merged reality) is a mixture of virtual reality (VR) and augmented reality (AR).

탑승 유니트(100)에는 3차원 입체 영상을 표시하는 표시부, 3차원 음향이 출력되는 출력부가 마련될 수 있다. 경우에 따라, 표시부 및 출력부는 사용자가 착용할 수 있는 고글 타입으로 형성될 수 있다.The boarding unit 100 may be provided with a display unit for displaying three-dimensional stereoscopic images and an output unit for outputting three-dimensional sounds. In some cases, the display portion and the output portion may be formed in a type of goggles which the user can wear.

탑승 유니트(100)는 각종 가상 현실의 체험에 적합하도록 복수 종류로 마련될 수 있다.The boarding unit 100 may be provided in a plurality of types to suit various virtual reality experiences.

베이스 유니트(200)는 가상 현실의 구현에 필요한 움직임을 모의하는 자유도로 탑승 유니트(100)를 움직일 수 있다. 베이스 유니트(200)에는 지면(90)에 설치되는 지지부(290), 지지부(290)에 이동 가능하게 연결된 착탈부(230)가 마련될 수 있다.The base unit 200 can move the boarding unit 100 freely to simulate the movement necessary for the realization of the virtual reality. The base unit 200 may be provided with a support portion 290 provided on the ground 90 and a removable portion 230 movably connected to the support portion 290.

복수 종류의 탑승 유니트(100)가 적절하게 교체될 수 있도록 탑승 유니트(100)는 착탈부(230)에 착탈될 수 있다.The boarding unit 100 can be attached to and detached from the detachable portion 230 so that a plurality of kinds of boarding units 100 can be appropriately replaced.

복수의 종류의 탑승 유니트(100)는 서로 다른 종류의 가상 현실을 구현하기 위해 서로 다른 물리적 움직임을 요구할 수 있다. 서로 다른 물리적 움직임이 요구되는 복수 종류의 탑승 유니트(100)를 모두 만족시키기 위해, 베이스 유니트(200)는 복수 종류의 물리적 자유도를 기구적으로 제공할 수 있다.The plurality of types of boarding units 100 may require different physical movements to implement different kinds of virtual reality. The base unit 200 can mechanically provide a plurality of types of physical degrees of freedom in order to satisfy all of a plurality of kinds of boarding units 100 requiring different physical movements.

일 예로, 서로 직교하는 좌표축 x축, y축, z축이 정의될 때, 3개의 좌표축이 형성하는 xyz 3차원 공간 상에서 탑승 유니트(100)에 부가될 수 있는 기구적 자유도는 제1 이동 자유도, 제2 이동 자유도, 제3 이동 자유도, 제1 공전 자유도, 2개의 다른 공전 자유도, 3개의 자전 자유도를 포함할 수 있다.For example, when x, y, and z axes orthogonal to each other are defined, the mechanical degrees of freedom that can be added to the boarding unit 100 in the xyz three-dimensional space formed by the three coordinate axes are the first degree of freedom , A second degree of freedom of movement, a third degree of freedom of movement, a degree of freedom of first freedom, two degrees of freedom of freedom, and three degrees of freedom of rotation.

제1 이동 자유도는 탑승 유니트(100)가 중력 방향(도면에서는 z축 방향)을 따라 상하로 움직이는 자유도일 수 있다.The first degree of freedom of movement may be a degree of freedom in which the boarding unit 100 moves up and down along the gravity direction (z-axis direction in the figure).

제2 이동 자유도는 지면(90)에 평행한 제1 방향(도면에서는 x축 방향)을 따라 이동하는 자유도일 수 있다.The second degree of freedom of movement may be a degree of freedom that moves along a first direction (x-axis direction in the figure) parallel to the paper surface 90.

제3 이동 자유도는 지면(90)에 평행하고 제1 방향에 수직한 제2 방향(도면에서는 y축 방향)을 따라 이동하는 자유도일 수 있다.The third degree of freedom of movement may be a degree of freedom that moves along a second direction (y-axis direction in the drawing) that is parallel to the paper surface 90 and perpendicular to the first direction.

제1 공전 자유도는 탑승 유니트(100)로부터 이격되고 중력 방향을 따라 연장되는 가상선을 회전 중심으로 탑승 유니트(100)를 회전시키는 자유도일 수 있다.The first idle degree of freedom may be a degree of freedom to rotate the boarding unit 100 around a virtual line spaced from the boarding unit 100 and extending along the direction of gravity.

다른 하나의 공전 자유도는 탑승 유니트(100)로부터 이격되고 제1 방향을 따라 연장되는 가상선을 회전 중심으로 회전하는 자유도일 수 있다.The other pivotal freedom may be a degree of freedom to rotate around a virtual line spaced from the boarding unit 100 and extending along the first direction.

나머지 하나의 공전 자유도는 탑승 유니트(100)로부터 이격되고 제2 방향을 따라 연장되는 가상선을 회전 중심으로 회전하는 자유도일 수 있다.And the other one of the degrees of freedom of freedom may be a degree of freedom to rotate around a virtual line spaced from the boarding unit 100 and extending along the second direction.

자전 자유도 중 하나는 탑승 유니트(100)를 통과하고 중력 방향(z축 방향)을 따라 연장되는 가상선을 회전 중심으로 탑승 유니트(100)가 회전되는 자유도일 수 있다.One of the rotational degrees of freedom may be a degree of freedom in which the boarding unit 100 is rotated about an imaginary line passing through the boarding unit 100 and extending along the gravity direction (z-axis direction).

자전 자유도 중 다른 하나는 탑승 유니트(100)를 통과하고 제1 방향을 따라 연장되는 가상선을 회전 중심으로 탑승 유니트(100)가 회전되는 자유도일 수 있다.The other of the rotational degrees of freedom may be a degree of freedom in which the boarding unit 100 is rotated around a virtual line passing through the boarding unit 100 and extending along the first direction.

자전 자유도 중 나머지 하나는 탑승 유니트(100)를 통과하고 제2 방향을 따라 연장되는 가상선을 회전 중심으로 탑승 유니트(100)가 회전하는 자유도일 수 있다.The other of the rotational degrees of freedom may be a degree of freedom in which the boarding unit 100 rotates around a virtual line passing through the boarding unit 100 and extending along the second direction.

이상의 자유도를 모두 제공하는 시뮬레이터는 xyz 3차원 공간에서 가능한 모든 움직임을 제공하므로, 각종 탑승 유니트(100)에 요구되는 모든 종류의 움직임을 구현할 수 있다.The simulator providing all the degrees of freedom provides all possible movements in the xyz three-dimensional space, so that it can implement all kinds of movements required for various boarding units 100.

그런데, 모든 자유도가 제공되는 경우 시뮬레이터의 오동작시 탑승 유니트(100)가 지면(90)에 충돌하는 심각한 안전상 문제가 발생될 수 있다.However, if all the degrees of freedom are provided, a serious safety problem may occur in which the boarding unit 100 collides with the ground 90 in the event of a malfunction of the simulator.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 안전 사고를 확실하게 방지하기 위해 몇가지 자유도를 물리적으로 제한할 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention can physically limit several degrees of freedom in order to reliably prevent a safety accident.

도 3은 본 발명의 탑승 유니트(100)의 제1 이동 자유도를 나타낸 개략도이다.3 is a schematic view showing a first movement degree of freedom of the boarding unit 100 of the present invention.

지지부(290)는 베이스 유니트(200)에 의해 중력 방향을 따라 상하로 움직이는 탑승 유니트(100)의 제1 이동 자유도를 지면(90)으로부터 이격된 설정 높이 h에서 물리적으로 제한할 수 있다.The support portion 290 may physically limit the first degree of freedom of the boarding unit 100 moving up and down along the gravity direction by the base unit 200 at a set height h spaced from the ground 90.

베이스 유니트(200)에는 중력 방향을 따라 연장되고 제1 이동 자유도로 이동 가능하게 지지부(290)에 연결된 제1 축부(210)가 마련될 수 있다.The base unit 200 may be provided with a first shaft portion 210 extending along the gravity direction and connected to the support portion 290 so as to be movable in a first movement freedom.

이때, 제1 축부(210)의 하한점이 물리적으로 제한되지 않는다면, 제어 수단의 오류, 사용자의 오조작 등에 의해 제1 축부(210)는 탑승 유니트(100)가 지면(90)에 충돌할 정도로 하강할 수 있다. 탑승 유니트(100)의 하한 높이 h가 보장되도록 지지부(290)는 제1 축부(210)와의 접촉을 통한 물리적 간섭에 의해 제1 축부(210)의 하강을 강제적으로 제한할 수 있다.If the lower limit of the first shaft portion 210 is not physically restricted, the first shaft portion 210 is lowered to such an extent that the boarding unit 100 collides with the ground 90 due to an error of the control means, can do. The support portion 290 can forcibly limit the descent of the first shaft portion 210 by physical interference through contact with the first shaft portion 210 so that the lower limit height h of the boarding unit 100 is ensured.

일 예로, 지지부(290)에는 제1 축부(210)가 삽입되는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 홀의 직경은 제1 축부(210)의 축과 동일한 직경을 가질 수 있다. 이때, 제1 축부(210)의 상부에는 홀의 직경보다 큰 직경을 갖는 대두부(211)가 형성될 수 있다. 이 경우 제1 축부(210)가 아무리 하강하려고 해도 대두부(211)가 지지부(290)의 홀의 입구에 걸리게 되므로 더이상의 하강은 불가능하다. 따라서, 탑승 유니트(100)의 최하한 높이 h가 만족되는 높이에 홀이 형성되면, 탑승 유니트(100)가 지면(90)에 충돌되는 현상을 확실하게 방지할 수 있다. 제2 축부(220)가 삽입되는 홀이 형성된 지지부(290)는 지지부(290)는 베이스 유니트(200)를 따라 다니면서 제2 축부(220)의 하한 높이를 h로 제한할 수 있다.For example, a hole (not shown) through which the first shaft portion 210 is inserted may be formed in the support portion 290. The diameter of the hole may have the same diameter as the axis of the first shaft portion 210. At this time, a head portion 211 having a diameter larger than the diameter of the hole may be formed on the first shaft portion 210. In this case, even if the first shaft portion 210 tries to descend, the head portion 211 is caught by the inlet of the hole of the support portion 290, so that it is impossible to descend further. Therefore, when the hole is formed at a height at which the lowest height h of the boarding unit 100 is satisfied, it is possible to reliably prevent the boarding unit 100 from colliding with the ground 90. The supporting portion 290 formed with the hole into which the second shaft portion 220 is inserted can limit the lower limit height of the second shaft portion 220 to h while moving the supporting portion 290 along the base unit 200.

도 4는 본 발명의 탑승 유니트(100)의 제1 공전 자유도를 나타낸 개략도이다.4 is a schematic view showing a first idle degree of freedom of the boarding unit 100 of the present invention.

베이스 유니트(200)에는 제1 축부(210)에 기울어진 방향을 따라 연장되고, 제1 축부(210)를 회전 중심으로 회전하는 제1 공전 자유도를 갖게 제1 축부(210)에 연결된 제2 축부(220), 탑승 유니트(100)가 장착되고 제2 축부(220)에 연결되는 착탈부(230)가 마련될 수 있다.The base unit 200 is provided with a first shaft 210 and a second shaft 210. The base unit 200 includes a first shaft 210 and a second shaft 210. The base unit 200 includes a first shaft 210, A detachable portion 230 to which the boarding unit 100 is attached and which is connected to the second shaft portion 220 may be provided.

제2 축부(220)는 제1 축부(210) 상측의 대두부(211)에 관통 설치될 수 있다.The second shaft portion 220 may be installed through the head portion 211 on the upper side of the first shaft portion 210.

본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 상하로 강한 모멘트를 유발하는 직접적인 공전 자유도가 배제되도록 형성될 수 있다.The virtual reality simulator of the present invention can be formed so as to exclude a direct orbit of freedom that causes a strong moment in the up and down direction.

일 예로, 제1 축부(210)에 수직하고, 제2 축부(220)에 수직한 가상축을 가정할 때, 제1 축부(210), 제2 축부(220) 및 착탈부(230)는 제2 축부(220)의 길이 방향 상으로 탑승 유니트(100)로부터 이격된 위치에서 해당 가상축을 회전 중심으로 하는 제2 공전 자유도가 배제되게 형성될 수 있다.For example, assuming a virtual axis perpendicular to the first axis 210 and perpendicular to the second axis 220, the first axis 210, the second axis 220, The second idle degree of freedom with the virtual axis as the rotational center at a position spaced from the boarding unit 100 in the longitudinal direction of the shaft portion 220 may be excluded.

제1 공전 자유도를 제공하는 제1 축부(210), 제2 축부(220), 착탈부(230) 중 어느 하나에 제2 공전 자유도가 마련되면, xyz 좌표 상에 형성된 총 3개의 공전 자유도 중 하나를 줄일 수 있다. 다시 말해, 제1 공전 자유도를 기반으로 제2 공전 자유도가 제공되는 경우, z축을 중심으로 회전하는 제1 공전 자유도, x축을 중심으로 회전하는 공전 자유도, y축을 중심으로 회전하는 공전 자유도가 모두 제공될 수 있다.When the second idle degree of freedom is provided to any one of the first shaft portion 210, the second shaft portion 220 and the attaching / detaching portion 230 that provides the first idle degree of freedom, the three idle degrees of freedom You can reduce one. In other words, when the second pivoting degree of freedom is provided based on the first pivoting degree of freedom, the first pivoting degree of freedom about the z axis, the pivoting degree of freedom about the x axis, and the pivoting degree of freedom about the y axis Both can be provided.

그런데, 본 발명에 따르면 안전 사고의 방지를 위해 제2 공전 자유도가 배제되므로, x축을 중심으로 탑승 유니트(100)가 공전하는 공전 자유도와 y축을 중심으로 회전하는 공전 자유도가 모두 배제된다.However, according to the present invention, since the second idle degree of freedom is excluded in order to prevent a safety accident, the idle rotational freedom about which the boarding unit 100 revolves about the x axis and the idle rotational degrees about the y axis are all excluded.

총 3개의 공전 자유도 중 2개의 공전 자유도가 배제되면 가상 현실의 구현에 큰 지장이 초래될 수 있다. 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터는 안전 사고의 방지를 위해 제1 축부(210), 제2 축부(220), 착탈부(230) 등에 마련된 별도의 축 i를 회전 중심으로 회전하는 직접적인 제2 공전 자유도는 제한하는 한편, 가상 현실의 확실한 구현을 위해 간접적으로 제2 공전 자유도를 제공하도록 형성될 수 있다.If two degrees of freedom of all three degrees of freedom are excluded, a great obstacle to the realization of virtual reality may result. The virtual reality simulator of the present invention has a direct second idle degree of freedom rotating around a separate axis i provided on the first shaft portion 210, the second shaft portion 220, the attaching / detaching portion 230 and the like for preventing a safety accident While providing a second idle degree of freedom indirectly for a secure implementation of the virtual reality.

일 예로, 지지부(290), 제1 축부(210), 제2 축부(220), 착탈부(230) 중 적어도 하나는 지면(90)에 평행한 제1 방향으로 이동하는 제2 이동 자유도 또는 지면(90)에 평행하고 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동하는 제3 이동 자유도 중 적어도 하나를 갖게 형성될 수 있다.At least one of the support portion 290, the first shaft portion 210, the second shaft portion 220 and the detachable portion 230 may have a second degree of freedom of movement in a first direction parallel to the paper surface 90, And a third degree of freedom of movement that is parallel to the paper surface 90 and moves in a second direction perpendicular to the first direction.

베이스 유니트(200)는 제1 이동 자유도, 제2 이동 자유도, 제3 이동 자유도, 제1 공전 자유도 중 적어도 하나를 이용해서 제2 공전 자유도를 간접적으로 구현할 수 있다.The base unit 200 can indirectly implement the second idle degree of freedom by using at least one of the first degree of freedom of movement, the second degree of freedom of movement, the degree of freedom of movement, and the degree of freedom of first freedom.

도 12는 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터에 의해 구현되는 제2 공전 자유도를 나타낸 개략도이다.12 is a schematic diagram showing a second idle degree of freedom implemented by the virtual reality simulator of the present invention.

도 12의 (a)는 별도의 축 i를 회전 중심으로 탑승 유니트(100)가 회전하는 비교 실시예를 나타낸다. 별도의 축 i로 인해 제2 공전 자유도가 쉽게 제공되는 반면, 강한 회전 모멘트로 인해 제1 축부(210)가 쓰러지거나 제2 축부(220) 등이 부러질 가능성이 있으며, 물리적으로 탑승 유니트(100)의 하강을 방지하는 지지부(290)가 없으므로 탑승 유니트(100)가 지면(90)에 충돌할 가능성이 높다.12 (a) shows a comparative embodiment in which the boarding unit 100 is rotated around a separate axis i as a rotation center. The second axis of freedom i is easily provided due to the separate axis i while the first shaft portion 210 may collapse or the second shaft portion 220 may break due to a strong rotation moment, There is a high possibility that the boarding unit 100 will collide with the ground 90.

도 12의 (b)는 제1 축부(210)에 의해 부여된 제1 이동 자유도와 지지부(290)에 부여된 제2 이동 자유도를 이용해서 제2 공전 자유도가 구현되는 모습을 나타낸다.12B shows a state in which the second degree of freedom is realized by using the first movement degree imparted by the first shaft portion 210 and the second movement degree of freedom imparted to the support portion 290. FIG.

제1 축부(210)에 의해 탑승 유니트(100)가 하강하면서, 지지부(290)에 의해 탑승 유니트(100)가 x축을 따라 이동하면, 간접적으로 제2 공전 자유도가 구현될 수 있다.When the boarding unit 100 is lowered by the first shaft portion 210 and the boarding unit 100 is moved along the x axis by the support portion 290, the second degree of freedom of idle can be realized indirectly.

다시 도 1로 돌아가서, 제1 축부(210)의 쓰러짐 등을 방지하기 위해 가상 현실 시뮬레이터의 무게 중심은 제1 축부(210)로 수렴되는 것이 좋다.1, it is preferable that the center of gravity of the virtual reality simulator converge to the first axis 210 in order to prevent collapsing of the first axis 210 and the like.

일 예로, 제1 축부(210)는 제2 축부(220)의 가운데를 지지하는 것이 좋다.For example, the first shaft portion 210 may support the center of the second shaft portion 220.

제1 축부(210)로부터 일측으로 돌출된 제2 축부(220)의 일단에는 착탈부(230)에 연결될 수 있다.And may be connected to the detachable portion 230 at one end of the second shaft portion 220 projecting from the first shaft portion 210 to one side.

탑승 유니트(100), 착탈부(230), 제2 축부(220)가 포함된 모듈이 정의될 때, 제1 축부(210)로부터 타측으로 돌출된 제2 축부(220)의 타단에는 해당 모듈의 무게 중심을 제1 축부(210)로 수렴시키는 무게추(229)가 설치될 수 있다.When a module including the boarding unit 100, the attaching / detaching unit 230 and the second shaft 220 is defined, the other end of the second shaft 220 protruded from the first shaft 210 to the other side And a weight 229 for converging the center of gravity to the first shaft 210 may be installed.

제2 축부(220)의 가운데가 제1 축부(210)에 지지되는 구조, 제1 축부(210)를 기준으로 제2 축부(220)의 일단에 착탈부(230)가 연결되고 제2 축부(220)의 타단에 무게추(229)가 설치되는 구조로 인해, 모듈의 무게 중심 또는 가상 현실 시뮬레이터의 무게 중심은 제1 축부(210)에 수렴될 수 있다.The second shaft part 220 is supported by the first shaft part 210. The second shaft part 220 has a structure in which the center part of the second shaft part 220 is supported by the first shaft part 210. The detachable part 230 is connected to one end of the second shaft part 220 with respect to the first shaft part 210, The center of gravity of the module or the center of gravity of the virtual reality simulator can be converged on the first shaft portion 210 due to the structure in which the weight 229 is installed at the other end of the virtual reality simulator.

도 5는 본 발명의 탑승 유니트(100)의 제1 자전 자유도를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 탑승 유니트(100)의 제2 자전 자유도를 나타낸 개략도이다.FIG. 5 is a schematic view showing a first rotational degree of freedom of the boarding unit 100 of the present invention, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a second rotational degree of freedom of the boarding unit 100 of the present invention.

베이스 유니트(200)에는 중력 방향과 다른 방향을 따라 연장되는 제2 축부(220), 탑승 유니트(100)가 장착되고 제2 축부(220)에 연결되는 착탈부(230)가 마련될 수 있다.The base unit 200 may be provided with a second shaft portion 220 extending along a direction different from the gravity direction and a detachable portion 230 to which the boarding unit 100 is mounted and which is connected to the second shaft portion 220.

착탈부(230)는 제2 축부(220)를 회전 중심으로 회전하는 제1 자전 자유도를 갖게 제2 축부(220)에 연결될 수 있다.The detachable portion 230 may be connected to the second shaft portion 220 to have a first rotational degree of freedom that rotates about the second axis portion 220.

착탈부(230)에는 제2 축부(220)에 수직하게 연장되고 탑승 유니트(100)에 장착되는 장착 수단(238)이 마련될 수 있다. 탑승 유니트(100)는 장착 수단(238)을 회전 중심으로 회전하는 제2 자전 자유도를 갖게 장착 수단(238)에 장착될 수 있다.The attachment / detachment unit 230 may be provided with mounting means 238 extending perpendicularly to the second shaft portion 220 and mounted on the boarding unit 100. The boarding unit 100 can be mounted on the mounting means 238 with a second rotational degree of freedom that rotates the mounting means 238 about its center of rotation.

제1 자전 자유도를 부여하는 착탈부(230) 상에 설치된 장착 수단(238)에 의해 제2 자전 자유도가 제공되므로, x축을 중심으로 하는 자전 자유도, z축을 중심으로 하는 자전 자유도, y축을 중심으로 하는 자전 자유도가 모두 만족될 수 있다.Since the second rotational degree of freedom is provided by the mounting means 238 provided on the attaching / detaching portion 230 for imparting the first rotational degree of freedom, the degree of rotational freedom about the x-axis, the degree of rotational freedom about the z- The rotational freedom degree as the center can all be satisfied.

일 예로, 도 5의 (a)에서 제2 축부(220)를 회전 중심으로 착탈부(230)가 회전하면 x축을 중심으로 하는 자전 자유도가 탑승 유니트(100)에 제공될 수 있다. 도 5의 (a)에서 장착 수단(238)을 회전 중심으로 탑승 유니트(100)가 회전하면 y축을 중심으로 하는 자전 자유도가 만족된다. 도 5의 (a)에서 제2 축부(220)를 기준으로 착탈부(230)를 90도 회전시킨 상태에서 탑승 유니트(100)가 장착 수단(238)을 중심으로 회전하면 z축을 중심으로 하는 자전 자유도가 만족될 수 있다.5 (a), when the detachable portion 230 is rotated around the second axis portion 220 as a rotation center, a rotational degree of freedom about the x axis can be provided to the boarding unit 100. [ 5 (a), when the boarding unit 100 is rotated around the mounting means 238 as the center of rotation, the rotational degree of freedom around the y-axis is satisfied. 5 (a), when the boarding unit 100 is rotated around the mounting means 238 with the detachable portion 230 rotated 90 degrees with respect to the second axis portion 220, The degree of freedom can be satisfied.

도 7은 신축되는 착탈부(230)를 나타낸 개략도이다.7 is a schematic view showing the removable portion 230 to be expanded and contracted.

제2 이동 자유도 및 제3 이동 자유도를 제공하기 위해 제2 축부(220) 및 착탈부(230) 중 적어도 하나는 지면(90)에 평행한 수평 방향 또는 제2 축부(220)의 길이 방향을 따라 신축 가능하게 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 축부(220) 또는 착탈부(230)에는 실린더, 실린더로부터 신축되는 피스톤이 구비된 제1 액추에이터(236)가 마련될 수 있다.At least one of the second shaft portion 220 and the attaching / detaching portion 230 may be disposed in the horizontal direction parallel to the paper surface 90 or in the longitudinal direction of the second shaft portion 220 in order to provide the second movement degree of freedom and the third movement degree of freedom And can be formed in a stretchable manner. For example, the second shaft portion 220 or the attaching / detaching portion 230 may be provided with a first actuator 236 having a piston extended and contracted from a cylinder and a cylinder.

제2 축부(220) 및 착탈부(230)는 제1 축부(210)를 회전 중심으로 회전하므로, 제2 축부(220) 또는 착탈부(230)의 신축에 의해 제2 이동 자유도 및 제3 이동 자유도가 제공될 수 있다.Since the second shaft portion 220 and the attaching / detaching portion 230 are rotated about the first shaft portion 210 as a rotation center, the second shaft portion 220 or the attaching / A movable degree of freedom can be provided.

그런데, 제2 축부(220) 또는 착탈부(230)가 늘어난 길이가 커질수록 탑승 유니트(100), 착탈부(230), 제2 축부(220)가 포함된 모듈의 무게 중심이 제1 축부(210)로부터 멀어지는 문제가 발생한다.The center of gravity of the module including the boarding unit 100, the attaching / detaching unit 230, and the second shaft 220 increases as the length of the second shaft portion 220 or the detachable portion 230 increases, 210).

안전 사고의 방지를 위해 제2 축부(220) 또는 착탈부(230)의 신장 거리는 모듈의 무게 중심이 제1 축부(210)를 기준으로 설정 거리 내에 위치하는 범위 내로 제한될 수 있다.The extension distance of the second shaft portion 220 or the detachable portion 230 may be limited to a range in which the center of gravity of the module is located within a set distance with respect to the first shaft portion 210 in order to prevent a safety accident.

도 7에는 착탈부(230)가 신축되는 구조가 나타나고 있는데, 도 7의 (a), (b)와 같이 착탈부(230)의 신장 길이는 상당히 짧을 수 있다.7 shows a structure in which the detachable portion 230 is stretched and contracted. The extension length of the detachable portion 230 may be considerably short as shown in FIGS. 7A and 7B.

짧은 신장 길이로 인해 x축 또는 y축을 따라 직선 이동하는 가상 현실을 충분하게 재현하기 어려울 수 있다.It may be difficult to sufficiently reproduce a virtual reality moving linearly along the x- or y-axis due to the short elongation length.

부족한 이동 거리를 보충하기 위해 지지부(290)는 지면(90)에 평행한 제1 방향으로 이동하는 제2 이동 자유도 또는 지면(90)에 평행하고 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동하는 제3 이동 자유도 중 적어도 하나를 갖게 형성될 수 있다.To compensate for the insufficient travel distance, the support 290 moves in a second direction of movement parallel to the ground 90 or in a second direction parallel to the plane 90 and perpendicular to the first direction And a third degree of freedom of movement.

지지부(290)가 움직일 경우 탑승 유니트(100) 및 베이스 유니트(200) 전체가 움직이는 셈이 되므로, 전력 소모가 클 수 있다. 전력 소모의 감소를 위해 지지부(290)는 제2 축부(220) 또는 착탈부(230)의 신장 거리가 가상 현실의 구현에 필요한 거리보다 부족한 경우에만 제2 이동 자유도 또는 제3 이동 자유도로 움직일 수 있다.When the supporting unit 290 moves, the entirety of the boarding unit 100 and the base unit 200 moves, so that the power consumption may be large. To reduce power consumption, the support portion 290 is movable only in the second or third movement degrees only when the extension distance of the second shaft portion 220 or the detachable portion 230 is less than the distance required for realizing the virtual reality. .

다시 도 2로 돌아가서, 지지부(290)의 이동은 가상 현실 시뮬레이터 거의 전체가 움직이는 것이므로, 안전 사고의 방지를 위해 지지부(290)가 지면(90)에 확실하게 지지된 상태에 수행되는 것이 좋다. 따라서, 바퀴를 달아서 지지부(290)를 움직이는 것은 안좋다.Referring back to FIG. 2, since the movement of the support portion 290 almost entirely moves the virtual reality simulator, it is preferable that the support portion 290 is reliably supported on the ground surface 90 in order to prevent a safety accident. Therefore, moving the support 290 by attaching the wheels is not good.

일 예로, 본 발명의 가상 현실 시뮬레이터에는 지면(90)에 고정 설치되고 제2 방향을 따라 연장되는 제1 레일(10), 제1 레일(10)을 따라 움직이는 이동부(300)가 마련될 수 있다.For example, the virtual reality simulator of the present invention may include a first rail 10 fixedly mounted on the ground 90 and extending along a second direction, and a moving part 300 moving along the first rail 10 have.

제1 레일(10)에 대면되는 지지부(290)의 일면(바닥면)에는 제1 방향을 따라 연장되고 이동부(300)를 관통하는 제2 레일(20)이 마련될 수 있다.A second rail 20 extending along the first direction and passing through the moving part 300 may be provided on one side (bottom surface) of the support part 290 facing the first rail 10.

제2 레일(20)이 이동부(300)를 따라 움직이면 제2 레일(20)이 고정 설치된 지지부(290) 역시 제2 레일(20)과 함께 제2 방향을 따라 이동할 수 있다.When the second rail 20 moves along the moving part 300, the supporting part 290 to which the second rail 20 is fixed can move along with the second rail 20 along the second direction.

이동부(300)가 제1 방향을 따라 움직이면, 이동부(300)에 관통 설치된 제2 레일(20)과 이동부(300)의 물리적 접촉 및 간섭에 의해 제2 레일(20) 및 지지부(290) 역시 이동부(300)와 함께 제1 방향을 따라 이동할 수 있다.The second rail 20 and the support portion 290 are moved by the physical contact and interference between the second rail 20 and the moving portion 300 provided through the moving portion 300. Therefore, when the moving portion 300 moves along the first direction, May move along with the moving part 300 along the first direction.

도 8은 탑승 유니트(100)와 베이스 유니트(200)의 착탈 상태를 나타낸 개략도이다.8 is a schematic view showing the attaching / detaching state of the boarding unit 100 and the base unit 200. Fig.

탑승 유니트(100)는 베이스 유니트(200)에 마련된 착탈부(230)에 착탈될 수 있다. 착탈 구조의 경우, 베이스 유니트(200)에 의해 탑승 유니트(100)가 움직일 때 탑승 유니트(100)는 절대로 베니스 유니트로부터 이탈되지 않게 장착되어야 한다.The boarding unit 100 may be attached to or detached from the detachable portion 230 provided on the base unit 200. In the case of the detachable structure, when the boarding unit 100 is moved by the base unit 200, the boarding unit 100 must be mounted so as not to be detached from the unit.

탑승 유니트(100)의 이탈이 확실하게 방지되도록, 착탈부(230)에는 제2 축부(220)에 연결된 몸체(233), 제2 축부(220)에 수직한 방향을 따라 몸체(233)의 양측으로부터 각각 신축되는 제1 암(231)(arm) 및 제2 암(232)(arm)이 마련될 수 있다. 이때, 몸체(233)와 각 암의 사이에는 제2 축부(220)에 수직한 방향을 따라 신축되는 제2 액추에이터(235)가 마련될 수 있다.The detachable portion 230 is provided with a body 233 connected to the second shaft portion 220 so that the detachment of the boarding unit 100 is securely prevented, A first arm 231 and a second arm 232 may be provided. At this time, a second actuator 235 may be provided between the body 233 and each of the arms to expand and contract in a direction perpendicular to the second axis 220.

각 암의 단부에는 탑승 유니트(100)의 일측과 타측에 각각 착탈되는 장착 수단(238)이 마련될 수 있다.Mounting means 238 may be provided at one end of each arm for attachment and detachment to one side and the other side of the boarding unit 100, respectively.

탑승 유니트(100)의 일측과 타측에는 장착 수단(238)에 착탈되는 연결 수단(110)이 마련될 수 있다.The connecting unit 110 may be provided on one side of the boarding unit 100 and on the other side of the boarding unit 100.

장착 수단(238)과 연결 수단(110) 중 하나는 제2 축부(220)에 수직한 방향을 따라 연장되는 돌기 형상으로 형성되며, 나머지 하나는 돌기가 삽입되는 홈 형상으로 형성될 수 있다.One of the mounting means 238 and the connecting means 110 may be formed in a protruding shape extending in a direction perpendicular to the second shaft portion 220 and the other of the mounting means 238 and the connecting means 110 may be formed in a groove shape into which the protrusion is inserted.

제1 암(231)과 제2 암(232)이 몸체(233)를 향하는 방향으로 이동하면, 탑승 유니트(100)의 일측과 타측에서 돌기/홈 구조의 장착 수단(238)과 연결 수단(110)이 각각 결합되면서 탑승 유니트(100)가 그랩되므로, 제1 암(231)과 제2 암(232) 간의 거리가 벌어지기 전까진 탑승 유니트(100)는 착탈부(230)로부터 이탈될 수 없다.When the first arm 231 and the second arm 232 move in the direction toward the body 233, the mounting means 238 and the connecting means 110 of the protrusion / groove structure at one side and the other side of the boarding unit 100 The boarding unit 100 can not be separated from the detachable unit 230 until the distance between the first arm 231 and the second arm 232 is increased .

제1 암(231)과 제2 암(232)이 몸체(233)로부터 멀어지는 방향으로 각각 이동하면 상기 탑승 유니트(100)의 그랩이 해제될 수 있다.When the first arm 231 and the second arm 232 move in a direction away from the body 233, the grab of the boarding unit 100 can be released.

제1 암(231)과 제2 암(232)이 서로 반대 방향으로 움직이면, 탑승 유니트(100)가 착탈부(230)에 장착된 상태가 되거나, 착탈부(230)로부터 탑승 유니트(100)가 이탈되는 상태가 될 수 있다.When the first arm 231 and the second arm 232 move in opposite directions to each other, the boarding unit 100 is mounted on the detachable unit 230 or the boarding unit 100 is detached from the detachable unit 230 It can be in a state of being separated.

경우에 따라 제1 암(231)과 제2 암(232)은 탑승 유니트(100)가 그랩된 상태를 유지하면서 제2 액추에이터(235)에 의해 서로 동일한 방향으로 움직일 수 있다. 본 실시예에 따르면, 탑승 유니트(100)가 제2 축부(220)에 수직한 방향을 따라 직선 이동되는 부가 자유도가 부여될 수 있다.The first arm 231 and the second arm 232 can be moved in the same direction by the second actuator 235 while the boarding unit 100 is held in the gripped state. According to the present embodiment, additional degrees of freedom can be imparted such that the boarding unit 100 is linearly moved along the direction perpendicular to the second shaft portion 220.

장착과 이탈이 가능하게, 장착 수단(238)과 연결 수단(110)은 제2 축부(220)에 수직한 방향으로의 이동은 허용하게 형성될 수 있다.The mounting means 238 and the connecting means 110 may be configured to allow movement in a direction perpendicular to the second shaft portion 220 so that mounting and dismounting is possible.

장착 수단(238)에 의해 베이스 유니트(200)의 제2 자전 자유도가 부가되도록, 다시 말해 장착 수단(238)과 연결 수단(110)이 함께 회전되도록 돌기를 회전 중심으로 하는 회전 방향으로 서로 구속되게 형성될 수 있다.The attachment means 238 and the connecting means 110 are rotated together so that the second rotational degree of freedom of the base unit 200 is added by the mounting means 238. In other words, .

일 예로, 연결 수단(110)이 돌기 형상으로 형성되고 장착 수단(238)이 돌기가 삽입되는 홈 형상으로 형성된 경우, 원기둥 형상의 돌기의 단부는 사선으로 잘려진 형상으로 형성될 수 있다. 이에 대응하여 장착 수단(238)에 해당하는 홈의 바닥면 역시 연결 수단(110)의 단부에 맞물리게 사선으로 기울어진 형상으로 형성될 수 있다.For example, when the connecting means 110 is formed in a protruding shape and the mounting means 238 is formed in a groove shape into which the protrusions are inserted, the ends of the cylindrical protrusions may be formed in a shape cut out in an oblique line. The bottom surface of the groove corresponding to the mounting means 238 may also be formed in a shape obliquely inclined to engage with the end of the connecting means 110. [

연결 수단(110)에 대면되는 장착 수단(238)의 일면에는 탑승 유니트(100)로 제공되는 전기 신호가 흐르는 제1 단자(미도시)가 마련될 수 있다. 해당 전기 신호는 탑승 유니트(100)에 탑승한 사용자에 제공되는 영상 데이터, 음성 데이터, 탑승 유니트(100) 내부에 설치된 기구의 제어 신호, 구동 전력 등을 포함할 수 있다.A first terminal (not shown) through which an electrical signal provided to the boarding unit 100 flows may be provided on one surface of the mounting means 238 facing the connecting means 110. The electric signal may include image data, voice data, control signals of mechanisms installed in the boarding unit 100, driving power, etc., provided to the user who boarded the boarding unit 100.

제1 단자에 대면되는 연결 수단(110)의 일면에는 탑승 유니트(100)에 전기적으로 연결된 제2 단자(111)가 마련될 수 있다.A second terminal 111 electrically connected to the boarding unit 100 may be provided on one surface of the connecting unit 110 facing the first terminal.

제1 단자와 제2 단자(111)는 탑승 유니트(100)가 착탈부(230)에 장착되면 물리적 접촉에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The first terminal and the second terminal 111 may be electrically connected to each other by physical contact when the boarding unit 100 is mounted on the detachable unit 230.

도 9 내지 도 11은 서로 다른 종류의 탑승 유니트(100)가 장착된 가상 현실 시뮬레이터를 나타낸 개략도이다.9 to 11 are schematic views showing a virtual reality simulator on which different types of boarding units 100 are mounted.

도 1에 도시된 탑승 유니트(100)는 차량의 운전석을 모의하는 것으로 2명의 사용자가 탑승할 수 있도록 2개의 좌석(193), 운전석의 전면 투명창을 모의하는 투명 커버(191)를 포함할 수 있다.The boarding unit 100 shown in Fig. 1 may include two seats 193 for simulating the driver's seat of a vehicle, so that two users can board the board, and a transparent cover 191 simulating the front transparent window of the driver's seat have.

각 좌석(193)에는 사용자의 안전을 위해 어깨에 감기는 어깨끈(195), 허벅지에 감기는 허벅지끈(197)이 마련될 수 있다.Each seat 193 may be provided with a shoulder strap 195 wound around the shoulder for safety of the user and a thigh strap 197 wound around the thigh.

도 9에 도시된 탑승 유니트(100)는 3명의 사용자가 탑승할 수 있게 형성될 수 있다. 3명의 사용자가 착설할 수 있는 3개의 좌석(193)이 마련될 수 있다.The boarding unit 100 shown in FIG. 9 can be formed so that three users can be boarded. Three seats 193 can be provided for three users.

3개의 좌석(193)이 마련되므로 탑승 유니트(100)의 폭이 도 1과 비교하여 길어지게 되는데, 신축 가능한 제2 액추에이터(235)로 인해 탑승 유니트(100)는 별다른 무리없이 착탈부(230)에 착탈될 수 있다.The width of the boarding unit 100 is longer than the width of the boarding unit 100 in FIG. 1 because of the three seats 193. The boarding unit 100 can be easily mounted on the attaching / detaching unit 230 due to the second actuator 235, As shown in Fig.

도 10에는 고공 강하, 수영, 무중력 상황 등을 구현하는 탑승 유니트(100)가 개시된다.FIG. 10 shows a boarding unit 100 that implements high-drop, swim, zero gravity, and the like.

도 10의 탑승 유니트(100)에는 원형의 프레임(181), 프레임(181)에 설치된 윈치(185)(winch), 윈치(185)에 감기는 와이어(183), 와이어(183)에 연결되고 사용자가 착용하는 하네스(187)가 마련될 수 있다. 윈치에 감긴 와이어에 의해 하네스가 공중에 부양된 상태가 되므로, 하네스를 착용한 사용자 역시 공중에 부유하는 각종 가상 현실을 체험할 수 있다.10 includes a circular frame 181, a winch 185 (winch) installed on the frame 181, a wire 183 wound on the winch 185 and a wire 183, A harness 187 to be worn by the user can be provided. Since the harness is floated in the air by the wire wound on the winch, the user who wears the harness can also experience various virtual reality floating in the air.

도 11에는 조종사의 움직임에 맞춰 움직이는 로봇의 조종석을 모의하는 탑승 유니트(100)가 개시된다.Fig. 11 shows a boarding unit 100 for simulating a cockpit of a robot moving in accordance with the movement of a pilot.

해당 탑승 유니트(100)에는 발판이 마련된 캡슐(171), 손잡이(175)가 마련될 수 있다. 발판에는 사용자의 발에 의해 움직이는 판부(173)가 마련될 수 있다. 사용자가 발로 판부(173)를 움직이면 로봇의 다리가 움직이면서 위아래로 출렁거리는 움직임, 로봇이 전진하는 움직임 등이 구현되며, 베이스 유니트(200)는 제1 이동 자유도, 제2 이동 자유도 등을 이용해서 로봇의 움직임을 물리적으로 구현할 수 있다.The boarding unit 100 may be provided with a capsule 171 having a foot plate and a handle 175. The foot plate may be provided with a plate portion 173 which is moved by a user's foot. When the user moves the foot plate portion 173, the legs of the robot move, the robot moves up and down, and the robot moves forward. The base unit 200 uses the first and second degrees of freedom So that the motion of the robot can be physically implemented.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10...제1 레일 20...제2 레일
90...지면 110...연결 수단
111...제2 단자 171...캡슐
173...판부 175...손잡이
181...프레임 183...와이어
185...윈치 187...하네스
190...탑승 유니트 191...투명 커버
193...좌석 195...어깨끈
197...허벅지끈 200...베이스 유니트
210...제1 축부 211...대두부
220...제2 축부 229...무게추
230...착탈부 231...제1 암
232...제2 암 233...몸체
235...제2 액추에이터 236...제1 액추에이터
238...장착 수단 290...지지부
300...이동부10 ... first rail 20 ... second rail
90 ... ground 110 ... connecting means
111 ... second terminal 171 ... capsules
173 ... plate portion 175 ... handle
181 ... frame 183 ... wire
185 ... winch 187 ... harness
190 ... boarding unit 191 ... transparent cover
193 ... seat 195 ... shoulder strap
197 ... thigh strap 200 ... base unit
210 ... first shaft portion 211 ... second head portion
220 ... second shaft portion 229 ... weight
230 ... detachable portion 231 ... first arm
232 ... second arm 233 ... body
235 ... second actuator 236 ... first actuator
238 ... mounting means 290 ... support
300 ... moving part

Claims

The boarding unit on which the user boarded;
And a base unit installed on the ground and moving the boarding unit to a degree of freedom to simulate the movement necessary for the realization of the virtual reality,
Wherein the base unit is provided with a second shaft portion extending along a direction tilted in a gravitational direction, a detachable portion mounted with the boarding unit and connected to the second shaft portion,
The detachable portion is provided with a body connected to the second shaft portion, a first arm and a second arm extending and retracted from both sides of the body along a direction perpendicular to the second shaft portion,
Mounting means is provided at one end of each arm so as to be attached and detached to one side and the other side of the boarding unit,
The connecting unit is provided on one side and the other side of the boarding unit,
One of the mounting means and the connecting means is formed in a protrusion shape extending along a direction perpendicular to the second shaft portion and the other is formed in a groove shape into which the protrusion is inserted,
Wherein when the first arm and the second arm move in a direction toward the body, the mounting unit and the connecting unit are engaged to grab the boarding unit, and a direction in which the first arm and the second arm move away from the body The grab of the boarding unit is released.

The method according to claim 1,
The boarding unit is provided in a plurality of types,
Wherein the base unit is provided with a support portion provided on the ground and a detachable portion movably connected to the support portion,
Wherein the boarding unit is attached to and detached from the detachable unit.

The method according to claim 1,
The base unit includes a support portion provided on the ground surface, a first shaft portion extending along the gravity direction and connected to the support portion so as to be movable in a first movement freedom, a second shaft portion extending along the tilted direction to the first shaft portion, A second shaft portion connected to the first shaft portion so as to have a first idle degree of freedom to rotate at a rotation center, a detachable portion to which the boarding unit is mounted and connected to the second shaft portion,
Assuming a virtual axis perpendicular to the first axis and perpendicular to the second axis,
Wherein the first shaft portion, the second shaft portion, and the detachable portion are formed so as to exclude a second idle degree of freedom that rotates about the imaginary axis at a position spaced apart from the boarding unit in a longitudinal direction of the second axis portion,
At least one of the supporting portion, the first shaft portion, the second shaft portion, and the attaching / detaching portion is moved in a first direction parallel to the paper surface, or a second degree of freedom in which the paper is parallel to the paper surface and perpendicular to the first direction And a third degree of freedom of movement moving in two directions,
Wherein the base unit realizes the second degree of freedom using at least one of the first degree of freedom of movement, the second degree of freedom of movement, the degree of freedom of third degree of freedom, and degree of freedom of first degree of freedom.

The method of claim 3,
The first shaft portion supports the center of the second shaft portion,
And the attachment / detachment portion is connected to one end of the second shaft portion protruding to one side from the first shaft portion,
When a module including the boarding unit, the detachable unit, and the second shaft is defined,
And a weight for converging the center of gravity of the module to the first shaft portion is provided at the other end of the second shaft portion protruding from the first shaft portion to the other side.

The method according to claim 1,
Wherein the base unit is provided with a second shaft portion extending along a direction different from the direction of gravity, a detachable portion to which the boarding unit is connected and which is connected to the second shaft portion,
Wherein the detachable portion is connected to the second shaft portion with a first rotational degree of freedom rotating about the second shaft portion about the rotational axis,
Wherein the attaching / detaching unit is provided with mounting means extending perpendicularly to the second shaft portion and mounted on the boarding unit,
Wherein the boarding unit is mounted on the mounting means with a second rotational degree of freedom to rotate the mounting means about the rotational center.

The method according to claim 1,
Wherein the base unit includes a support portion provided on the ground, a first shaft portion extending along the gravity direction and connected to the support portion so as to be movable in a first movement freedom, a second shaft portion extending along the tilted direction to the first shaft portion, A mounting / dismounting unit to which the boarding unit is mounted and which is connected to the second shaft is provided,
At least one of the second shaft portion and the attaching / detaching portion is formed so as to be able to expand or contract along a horizontal direction parallel to the paper surface or along a longitudinal direction of the second shaft portion,
When a module including the boarding unit, the detachable unit, and the second shaft is defined,
The extension distance of the second shaft portion or the detachable portion is limited to a range in which the center of gravity of the module is located within a set distance with respect to the first shaft portion,
Wherein the support portion has a second degree of freedom of movement that moves in a first direction parallel to the paper surface or a third degree of freedom of movement that is parallel to the paper surface and moves in a second direction perpendicular to the first direction, Reality simulator.

The method according to claim 6,
Wherein the support moves only at the second degree of freedom or the third degree of freedom only when the extension distance is insufficient.

The method according to claim 6,
A first rail fixedly mounted on the ground and extending along the second direction, a moving part moving along the first rail,
And a second rail extending along the first direction and passing through the moving portion is provided on one surface of the support portion facing the first rail.

The method according to claim 1,
Wherein the base unit is provided with a support portion provided on the ground,
Wherein the support portion physically limits the first degree of freedom of the boarding unit moving up and down along the gravity direction by the base unit at a set height spaced from the ground.

The method according to claim 1,
Wherein said mounting means and said connecting means allow movement in a direction perpendicular to said second axis, and wherein rotation of said mounting means and said connecting means with said projection as a rotational center is constrained to each other, .

The method according to claim 1,
A first terminal through which an electric signal provided to the boarding unit flows is formed on one surface of the mounting means facing the connecting means,
A second terminal electrically connected to the boarding unit is provided on one surface of the connecting means facing the first terminal,
Wherein the first terminal and the second terminal are electrically connected to each other when the boarding unit is mounted on the detachable unit.

The method according to claim 1,
Wherein the first arm and the second arm move in the same direction while maintaining the grapped state so that the boarding unit is linearly moved along a direction perpendicular to the second axis.