KR101992674B1 - Motion Platform with 6-DEGREE OF FREEDOM Movement and 360 Degree Infinite Rotation - Google Patents

Motion Platform with 6-DEGREE OF FREEDOM Movement and 360 Degree Infinite Rotation Download PDF

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Abstract

본 발명은 6자유도 모션 플랫폼과 360도 무한회전이 가능하도록 턴테이블을 결합하여 6자유도 운동과 360도 회전을 통해 360도 VR영상과 동기화하여 사용할 수 있는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼에 관한 것으로, 탑승공간부와 상판몸체 사이에 턴테이블을 설치하고, 탑승공간부가 턴테이블에 고정된 상태로 턴테이블에 의해 360도 회전하도록 하며, 상판몸체의 하부의 모션부를 통해 탑승공간부가 6자유도 운동하도록 하여, 6자유도 모션과 함께 회전이 가미되어 360도 VR 영상과 동기화하여 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention combines a turntable with a 6-degree-of-freedom motion platform to enable 360-degree infinite rotation, and provides 6-degree-of-freedom motion and 360-degree infinite rotation that can be used in synchronization with 360- A turntable is provided between the boarding space and the upper plate body so that the boarding space can be rotated 360 degrees by the turntable while being fixed to the turntable and the boarding space portion 6 through the lower portion of the upper plate body And it is possible to use it in synchronization with the 360 degree VR image by adding rotation with 6 degrees of freedom motion.

Description

6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼 {Motion Platform with 6-DEGREE OF FREEDOM Movement and 360 Degree Infinite Rotation}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion platform having six degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation,

본 발명은 모션 플랫폼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 6자유도 모션 플랫폼과 360도 무한회전이 가능하도록 턴테이블을 결합하여 6자유도 운동과 360도 회전을 통해 360도 VR영상과 동기화하여 사용할 수 있는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a motion platform, and more particularly, to a six-degree-of-freedom motion platform and a turntable for 360-degree infinite rotation, And a motion platform capable of 6 degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation.

모션 플랫폼은 군수분야에서 항공기 시뮬레이터 및 전차 시뮬레이터 등에 적용되고 있으며, 민수분야에서 가상현실 체험 시스템 및 4D 라이더 등에 적용되고 있다.The motion platform is applied to the aircraft simulator and the tram simulator in the military field, and is applied to the virtual reality experience system and the 4D rider in the civilian field.

일반적으로 모션 플랫폼은 6자유도로써 X(수평), Y(수직), Z(깊이), 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll)의 동작 요소를 지원한다. 6자유도 모션 시스템은 전기식 서보모터를 이용한 경하중용 시스템과, 군수분야에서 주로 사용되고 있는 유공압 엑추에이터를 적용한 중하중용 시스템으로 크게 구분된다.In general, the motion platform supports six (5) degrees of freedom, X (horizontal), Y (vertical), Z (depth), pitch, yaw and roll motion elements. The 6 DOF motion system is broadly divided into a light load system using an electric servomotor and a heavy load system employing a pneumatic actuator that is mainly used in the military field.

현재 운용되고 있는 민수용 6자유도 모션 플랫폼은 대부분 전기식 서보모터를 적용한 최대 가반하중 2톤 미만의 경하중용 시스템으로서 탑승공간 및 탑승인원의 제약이 있다.Currently, the 6-degree-of-freedom civil motion platform for civilian use is a light-duty system with a maximum payload of less than 2 tons applied by electric servomotor, which is limited in boarding space and boarding passengers.

한편, 최근에는 이러한 모션 플랫폼에 VR컨텐츠를 체감형 영화나 놀이기구에 적용하는 시도가 활발하게 진행되고 있다. 아울러 VR컨텐츠 또한 평면이 아닌 360도 시야를 지원하여 더욱 현실감 넘치는 영상을 제공하고 있다.Meanwhile, in recent years, attempts have been actively made to apply VR contents to such motion platforms to sensible movies and play equipment. In addition, VR content also supports a 360-degree field of view, not a flat view, providing more realistic images.

그러나 기존 모션 플랫폼은 6자유도 운동만을 지원하기 때문에, 360도 시야가 확보되는 VR컨텐츠에 적용하기 어렵다는 문제가 있다.However, since the existing motion platform only supports 6 degrees of freedom motion, there is a problem that it is difficult to apply to the VR contents having a 360-degree view.

아울러 모션 플랫폼은 6자유도의 운동에만 초점이 맞춰져 있어서 탑승인원에 제약이 있을 뿐만 아니라, 장비의 안전성이 취약하다는 문제가 있다.In addition, since the motion platform is focused only on the exercise of 6 degrees of freedom, there is a restriction on the number of passengers, and there is a problem that the safety of the equipment is weak.

KRKR 10-2013-003817410-2013-0038174 AA KRKR 10-098660210-0986602 B1B1

본 발명의 목적은 6자유도 모션과 턴테이블을 적용하여 360도 VR 영상과 동기화가 가능한 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a motion platform capable of 6-degree-of-freedom motion and 360-degree infinite rotation capable of synchronizing with a 360-degree VR image by applying a 6-degree-of-freedom motion and a turntable.

아울러 본 발명의 다른 목적은 6자유도 모션 중앙에 하중을 지지하는 실린더를 두어 플랫폼의 경량성을 확보하면서 하중을 견고하게 버틸 수 있는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a motion platform capable of 6-degree of freedom motion and 360-degree infinite rotation capable of holding a load firmly while securing the lightness of the platform by providing a cylinder supporting a load in the center of six- .

본 발명은 상부에 사용자가 탑승할 수 있도록 마련된 탑승공간부(100); 상기 탑승공간부(100)의 하부에 고정되며, 360도 회전 운동하여 상기 탑승공간부(100)를 회전시켜주는 턴테이블(200); 상기 턴테이블(200)의 하부를 지지하며, 지면으로부터 이격되게 배치되는 상판몸체(300);을 포함하고, 상기 턴테이블(200)은, 상기 탑승공간부(100)의 하부에 고정되는 회전판(210)과, 상기 회전판(210)의 하부에 링 형상으로 돌출되는 돌출링(240)과, 상기 돌출링(240)의 내주연 상에 형성되는 원형기어(250)를 더 포함하고; 상기 상판몸체(300)는, 상기 회전판(210)의 하부를 지지하며, 상기 회전판(210)보다 넓은 크기로 형성되는 상판(310)과, 상기 상판(310)의 하부에 설치되는 상판모터(330)와, 상기 상판모터(330)의 축과 치합되어 상기 상판(310)의 상부로 노출되게 마련된 축기어(340)를 더 포함하되; 상기 원형기어(250)는 상기 축기어(340)에 치합되어 상기 상판모터(330)의 정역 회전에 의해 상기 회전판(210)이 360 범위로 정역회전하며; 지면에 고정되는 베이스부(600); 상기 상판몸체(300)의 하부와 상기 베이스부(600)의 상부 사이를 연결하며, 상기 탑승공간부(100)가 6자유도 운동하도록 해주는 모션부(400); 및 상기 상판(310)의 하부 중앙의 상부로드결합구(370)와 상기 베이스부(600)의 상부 중앙에 배치되어 상기 탑승공간부(100)의 하중을 지지해주는 1개의 실린더부(500);를 포함하고, 상기 실린더부(500)는, 가스와 스프링이 내장된 실린더몸체(510)와, 상기 실린더몸체(510) 내부에 위치하여 상기 가스와 상기 스프링의 신축 작용에 의해 상기 상판몸체(300)의 중앙부를 지지하는 피스톤로드(520)를 더 포함한다.The present invention provides a portable terminal comprising: a boarding space part (100) provided on an upper part for the user to board; A turntable 200 fixed to a lower portion of the boarding space 100 and rotated 360 degrees to rotate the boarding space 100; The turntable 200 includes a rotating plate 210 fixed to a lower portion of the boarding space 100, and a top board 300 supporting the bottom of the turntable 200 and spaced apart from the ground. A protruding ring 240 protruding in a ring shape below the rotating plate 210 and a circular gear 250 formed on the inner circumference of the protruding ring 240; The upper plate body 300 supports a lower portion of the rotary plate 210 and has a larger width than the rotary plate 210. The upper plate motor 310 , And a shaft gear (340) meshed with the shaft of the upper plate motor (330) and exposed to the upper portion of the upper plate (310). The circular gear 250 meshes with the shaft gear 340 and is rotated in the forward and reverse directions by the upper plate motor 330 to rotate the rotary plate 210 in the 360 range. A base part 600 fixed to the ground; A motion unit 400 connecting between a lower portion of the upper plate body 300 and an upper portion of the base unit 600 and allowing the boarding space unit 100 to move in six degrees of freedom; An upper rod coupling portion 370 at the lower center of the upper plate 310 and a cylinder portion 500 disposed at the upper center of the base portion 600 to support the load of the loading space portion 100; The cylinder unit 500 includes a cylinder body 510 having a gas and a spring incorporated therein and a cylinder body 510 disposed inside the cylinder body 510. The cylinder body 500 is elastically supported by the upper plate body 300 And a piston rod 520 supporting a central portion of the piston rod 520.

또한, 본 발명의 상기 탑승공간부(100)는, 상기 턴테이블(200)의 상부에 고정되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 복수열로 경사를 다르게 설치하는 의자(120)와, 상기 하우징(110)의 전면에 출입구로 형성되는 계단(130)과, 상기 하우징(110)에서 의자(120)의 전면에 설치되는 센서프레임(140)과, 상기 센서프레임(140) 상에 설치되는 트래킹센서(150)와, 상기 하우징(110)에서 최전방 의자(120) 전면에 설치되는 컨트롤러(160)를 더 포함한다.The boarding space 100 of the present invention includes a housing 110 fixed to the top of the turntable 200, a chair 120 installed on the housing 110 to be inclined differently in a plurality of rows, A sensor frame 140 installed on a front surface of the chair 120 in the housing 110 and a sensor frame 140 installed on the sensor frame 140. [ A tracking sensor 150 and a controller 160 installed on the front side of the forefront chair 120 in the housing 110.

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한편, 본 발명의 상기 턴테이블(200)은, 상기 회전판(210)의 중앙에 슬립링홀(230)이 천공되고, 상기 상판몸체(300)는, 상기 상판(310)의 중앙에 내측으로 전원선과 신호선이 관통하는 슬립링(320)이 설치되어, 상기 슬립링(320)이 상기 슬립링홀(230)에 삽입된 상태로 상기 슬립링(320)이 제자리회전하면서 상기 전원선과 신호선의 손상을 방지한다.The turntable 200 according to the present invention is characterized in that a slip ring hole 230 is drilled in the center of the rotary plate 210 and the upper plate body 300 includes a power supply line and a signal line And the slip ring 320 rotates in a state where the slip ring 320 is inserted into the slip ring hole 230 to prevent the power line and the signal line from being damaged.

또한, 본 발명의 상기 상판몸체(300)는, 상기 상판(310)의 하부에서 상기 상판모터(330)의 축과 연결되는 감속기(350)를 더 포함하여 상기 감속기(350)는 상기 축기어(340)와 연결되되, 상기 감속기(350)는 상기 상판모터(330)가 정방향에서 역방향 또는 역방향에서 정방향으로 회전 방향을 변경할 때 회전 속도를 감속해준다.The upper plate body 300 of the present invention further includes a speed reducer 350 connected to a shaft of the upper plate motor 330 at a lower portion of the upper plate 310, The decelerator 350 decelerates the rotation speed when the top plate motor 330 changes the rotation direction in the forward direction or the reverse direction in the forward direction.

아울러 본 발명의 상기 모션부(400)는, 상기 상판몸체(300)의 하부와 상기 베이스부(600)의 상부을 연결하되, 상기 상판몸체(300)의 외곽 둘레를 균등하게 지지하도록 배치되는 복수의 액츄에이터(410)와, 상기 액츄에이터(410)에서 수직 왕복 운동하면서 상기 상판몸체(300)를 밀어주거나 당겨주는 모션로드(420)와, 상기 액츄에이터(410)의 측면에 설치되어 상기 모션로드(420)가 수직 왕복 운동하는 동력을 제공하는 모션모터(450)를 더 포함한다.The motion unit 400 of the present invention may include a plurality of motion units 400 connected to the lower portion of the upper plate body 300 and the upper portion of the base unit 600 to uniformly support the outer circumference of the upper plate body 300, A motion rod 420 for pushing or pulling the upper plate body 300 while vertically reciprocating in the actuator 410; a motion rod 420 installed on a side surface of the actuator 410, Further comprising a motion motor (450) that provides power to reciprocate vertically.

한편, 본 발명의 상기 상판몸체(300)는, 상기 상판(310)의 하부에서 외곽 둘레 측에 균등하게 배치되되 서로 대칭되는 2개의 경사면을 가지는 복수의 상부조인트결합구(360)를 더 포함하고, 상기 베이스부(600)는, 지면에 고정되는 베이스판(610)과, 상기 베이스판(610)의 상부에서 외곽 둘레 측에 균등하게 배치되며 서로 대칭되는 2개의 경사면을 가지고, 상기 상부조인트결합구(360)와 마주보게 배치되는 하부조인트결합구(620)를 더 포함하며, 상기 모션부(400)는, 상기 액츄에이터(410)의 상부에 설치되는 상부조인트(430)와, 상기 액츄에이터(410)의 하부에 설치되는 하부조인트(440)를 더 포함하되, 상기 상부조인트(430)는 각각이 상기 상부조인트결합구(360)에 결합되고, 상기 하부조인트(440)는 각각이 상기 하부조인트결합구(620)에 결합된다.The upper plate body 300 of the present invention further includes a plurality of upper joint joints 360 that are equally disposed on the outer peripheral side of the lower plate 310 and have two inclined surfaces symmetrical to each other , The base unit 600 includes a base plate 610 fixed to the ground and two inclined surfaces symmetrically disposed on the outer peripheral side of the base plate 610 and symmetrical to each other, And a lower joint joint 620 arranged to face the ball 360. The motion part 400 includes an upper joint 430 installed on the upper part of the actuator 410, The upper joint 430 is coupled to the upper joint coupling 360 and the lower joint 440 is coupled to the lower joint 440. [ And is coupled to the sphere 620.

아울러 본 발명의 상기 실린더부(500)는, 상기 피스톤로드(520)의 상단에 링 형상의 상부결합구(530)가 형성되고, 상기 실린더몸체(510)의 하단에 링 형상의 하부결합구(540)가 형성되며, 상기 상판몸체(300)는, 상기 상판(310)의 하부 중앙에 상부로드결합구(370)가 형성되고, 상기 베이스부(600)는, 상기 베이스판(610)의 중앙에 하부로드결합구(630)가 형성되되, 상기 상부결합구(530)는 상기 상부로드결합구(370)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 하부결합구(540)는 상기 하부로드결합구(630)에 회전 가능하게 결합된다.The cylinder part 500 of the present invention is characterized in that a ring-shaped upper coupling hole 530 is formed at the upper end of the piston rod 520 and a ring-shaped lower coupling hole 530 is formed at the lower end of the cylinder body 510 And an upper rod coupling hole 370 is formed at a lower center of the upper plate 310. The base plate 600 is coupled to the center of the base plate 610, A lower rod coupling hole 630 is formed in the lower rod coupling hole 630 and the upper coupling hole 530 is rotatably coupled to the upper rod coupling hole 370, As shown in Fig.

나아가 본 발명의 상기 상판몸체(300)는, 상기 상판(310)의 하부 둘레에서 하방으로 돌출되며, 상기 상부조인트결합구(360) 사이를 가로지르도록 하나의 도형 형태로 연결되면서 하방으로 돌출되는 보강대(380)를 더 포함한다.Further, the upper plate body 300 of the present invention protrudes downward from the lower periphery of the upper plate 310 and is connected to the upper joint fittings 360 so as to cross the upper joint fittings 360, And a reinforcing bar 380.

본 발명은 탑승공간부(100)와 상판몸체(300) 사이에 턴테이블(200)을 설치하고, 탑승공간부(100)가 턴테이블(200)에 고정된 상태로 턴테이블(200)에 의해 360도 회전하도록 하며, 상판몸체(300)의 하부의 모션부(400)를 통해 탑승공간부(100)가 6자유도 운동하도록 하여, 6자유도 모션과 함께 회전이 가미되어 360도 VR 영상과 동기화하여 사용할 수 있는 효과가 있다.The turntable 200 is installed between the boarding space 100 and the upper plate body 300 and the turntable 200 is rotated 360 degrees by the turntable 200 while the boarding space 100 is fixed to the turntable 200. [ So that the boarding space part 100 is allowed to move through six degrees of freedom through the motion part 400 of the lower part of the upper panel body 300 so that it is rotated together with the 6 degrees of freedom motion and used in synchronization with the 360 degree VR image There is an effect that can be.

아울러 본 발명은 상판몸체(300)의 중앙에 슬립링(320)이 설치되고, 턴테이블(200)의 중앙에 슬립링홀(230)이 형성되어 슬립링(320)이 슬립링홀(230)에 고정된 상태로, 전원선과 신호선이 슬립링(320)의 중앙을 관통하도록 하여, 전원선과 신호선의 꼬임 또는 손상을 방지하는 효과가 있다.A slip ring 320 is disposed at the center of the upper plate body 300 and a slip ring hole 230 is formed at the center of the turntable 200 so that the slip ring 320 is fixed to the slip ring hole 230 The power supply line and the signal line are passed through the center of the slip ring 320 to prevent the power supply line and the signal line from being twisted or damaged.

나아가 본 발명은 턴테이블(200)의 회전판(210) 하부에 원형으로 돌출되는 돌출링(240)이 형성되고, 돌출링(240) 내주연을 따라 원형기어(250)가 형성되며, 상판몸체(300)의 상판(310) 하부에 상판모터(330)가 설치되고, 상판모터(330)의 축은 감속기(350)와 치합되고, 감속기(350)는 축기어(340)와 치합되며, 축기어(340)는 원형기어(250)와 치합되도록 하여, 상판모터(330)의 정역 회전에 따라 턴테이블(200)이 정역 회전하되, 상판모터(330)의 회전 방향을 정방향에서 역방향 또는 역방향에서 정방향으로 변경하는 경우 감속기(350)에 의해 회전 속도가 감속된 후 방향이 전환되므로 갑작스러운 턴테이블(200)의 방향 전환으로 인한 탑승공간부(100)의 충격을 완화해주며, 축기어(340)와 원형기어(250)의 마모를 감소해주는 효과가 있다.A protruding ring 240 protruding in a circular shape is formed under the rotating plate 210 of the turntable 200 and a circular gear 250 is formed along the periphery of the protruding ring 240 and the upper plate body 300 The upper plate motor 330 is installed below the upper plate 310 of the upper plate 310 and the shaft of the upper plate motor 330 is engaged with the speed reducer 350. The speed reducer 350 is engaged with the shaft gear 340, The turntable 200 rotates in the forward and reverse directions in accordance with the normal and reverse rotations of the upper plate motor 330 and changes the rotating direction of the upper plate motor 330 from the forward direction to the reverse direction or from the reverse direction to the forward direction The rotation speed is reduced by the decelerator 350 and then the direction is changed so that the impact of the space 100 due to the sudden turning of the turntable 200 is alleviated and the shaft gear 340 and the circular gear 250) is reduced.

또한, 본 발명은 탑승공간부(100)와 턴테이블(200)의 하부를 지지하는 상판몸체(300)에서 상판(310) 하부와 지면에 고정되는 베이스부(600)의 베이스판(610) 중앙에 쇼바 기능을 하는 실린더부(500)가 설치되어, 실린더몸체(510)에 내장된 가스와 스프링에 의해 피스톤로드(520)가 상판(310)의 하부를 지지함으로써, 탑승공간부(100)의 동하중을 견고하게 지지할 수 있는 효과가 있다.The present invention is characterized in that the top plate 310 and the base plate 600 fixed to the ground in the top plate body 300 supporting the lower portion of the turntable 200 are provided at the center of the base plate 610 The piston rod 520 supports the lower portion of the upper plate 310 by the gas and the spring incorporated in the cylinder body 510 so that the dynamic load of the loading space portion 100 So that it is possible to firmly support the light emitting diode.

한편, 본 발명은 상판몸체(300)의 상판(310) 하부에 상부조인트결합구(360)를 가로지르도록 하나로 이어진 보강대(380)가 하방으로 돌출 형성되어 탑승공간부(100)와 턴테이블(200)을 지지하는 상판(310)의 강도를 증대시켜주는 효과가 있다.The present invention is characterized in that a reinforcing bar 380 is formed below the upper plate 310 of the upper plate body 300 so as to cross the upper joint fittings 360 and is protruded downwardly to form the passenger compartment 100 and the turntable 200 The strength of the upper plate 310 supporting the upper plate 310 is increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼의 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼의 배면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼에서 탑승공간부(100)를 제외하여 나타낸 이등각 투시도.
도 5는 도 4의 분해 사시도.
도 6은 도 5를 뒤집어서 도시한 도면.1 is a perspective view of a motion platform capable of six degrees of freedom motion and 360 degrees infinite rotation according to an embodiment of the present invention;
2 is a front view of a motion platform capable of 6 degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation according to an embodiment of the present invention;
3 is a rear view of a motion platform capable of six degrees of freedom motion and 360 degrees infinite rotation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an isometric perspective view of a motion platform capable of six degrees of freedom motion and 360 degrees infinite rotation, except for the boarding space section 100, according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of Fig.
Fig. 6 is an inverted view of Fig. 5; Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼의 정면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼의 배면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a motion platform capable of six degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of a motion platform capable of six degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation according to an embodiment of the present invention; 3 is a rear view of a motion platform capable of six degrees of freedom motion and 360 degrees infinite rotation according to an embodiment of the present invention.

탑승공간부(100)는 모션 플랫폼을 사용하는 사용자들이 탑승하도록 턴테이블(200)의 상부에 마련된다. 탑승공간부(100)에는 턴테이블(200)의 상부에 설치되는 하우징(110)과, 하우징(110) 내부에 설치되는 의자(120)와, 하우징(110) 외측에 설치되는 계단(130)이 구비된다.The boarding space unit 100 is provided on the top of the turntable 200 so that users using the motion platform can ride. The cabin space 100 includes a housing 110 installed at an upper portion of the turntable 200, a chair 120 installed inside the housing 110, and a staircase 130 installed outside the housing 110 do.

탑승공간부(100)는 턴테이블(200)의 회전에 의해 360도 무한 회전이 가능하며, 후술할 모션부(400)에 의해 6자유도 운동을 할 수 있다.The boarding space 100 can be rotated 360 degrees by the rotation of the turntable 200 and can be moved in six degrees of freedom by a motion unit 400 to be described later.

하우징(110)은 장방형으로 바닥은 다단으로 높이가 점차 높아지도록 형성되고, 외측 둘레에는 의자(120)에 착석한 사용자의 추락을 방지하도록 상부 방향으로 돌출되어 있다.The housing 110 is formed in a rectangular shape so that the floor has a plurality of steps and a height gradually increases. The outer circumference of the housing 110 protrudes upward to prevent a user sitting on the chair 120 from falling down.

의자(120)는 복수의 사용자가 착석할 수 있도록 하우징(110)의 바닥에 복수가 다단으로 배치된다. 계단(130)은 하우징(110)의 전면 양옆에 마련되는 것으로 지상에서 의자(120)를 향해 올라갈 수 있도록 하방으로 연장되게 형성된다.The chair 120 is disposed in a plurality of stages at the bottom of the housing 110 so that a plurality of users can be seated. The stairs 130 are provided on both sides of the front surface of the housing 110 and extend downward so that they can be raised toward the chair 120 from the ground.

의자(120)의 앞에는 트래킹센서(150) 설치를 위한 센서프레임(140)이 형성된다. 각각의 의자(120) 앞에는 해당 의자(120) 대응되도록 센서프레임(140)과 트래킹센서(150)가 설치된다. 센서프레임(140)은 하우징(110)의 하부에서 '∩' 형태로 돌출된다. 트래킹센서(150)는 센서프레임(140)의 상부에 설치되는 것으로 각도가 사용자의 눈높이에 맞춰진다.A sensor frame 140 for mounting the tracking sensor 150 is formed in front of the chair 120. A sensor frame 140 and a tracking sensor 150 are installed in front of the respective chairs 120 so as to correspond to the chairs 120. The sensor frame 140 protrudes from the bottom of the housing 110 in the shape of '∩'. The tracking sensor 150 is installed on the upper part of the sensor frame 140, and the angle is adjusted to the eye level of the user.

트래킹센서(150)는 사용자의 머리 높이를 인식하여, 사용자가 착용한 헤드 마운트 디스플레이(10)에서 출력되는 가상현실 배경에서 기준점을 잡아주는 역할을 한다. 예를 들어 배경에서 특정 경계면을 기준으로 높낮이 또는 좌우측 위치를 판단하게 된다.The tracking sensor 150 recognizes the head height of the user and plays a role of catching a reference point on the virtual reality background output from the head mount display 10 worn by the user. For example, the height or left and right positions are determined based on a specific boundary in the background.

하우징(110)에서 최전방에 위치한 의자(120)의 앞에는 컨트롤러(160)가 배치된다. 컨트롤러(160)는 가상현실이 비행시뮬레이션 또는 게임인 경우 모션 플랫폼의 방향을 제어할 수 있다. 즉 컨트롤러(160)는 후술할 제어장치(700)와 전기적으로 연결되어 모션 플랫폼의 방향을 제어하는 신호를 전송하고, 제어장치(700)는 이 신호에 따라 모션 플랫폼을 6자유도 운동과 360도 회전을 혼합된 형태로 움직이도록 해준다. 컨트롤러(160)는 조이스틱 형태로 복수의 버튼이 구비된다.A controller 160 is disposed in front of the chair 120 located at the frontmost position in the housing 110. The controller 160 may control the orientation of the motion platform when the virtual reality is a flight simulation or a game. That is, the controller 160 is electrically connected to a control device 700 to be described later to transmit a signal for controlling the direction of the motion platform, and the control device 700 drives the motion platform in six degrees of freedom motion and 360 degrees Allows rotation to move in mixed form. The controller 160 is provided with a plurality of buttons in the form of a joystick.

한편, 의자(120)에 착석한 사용자는 헤드 마운트 디스플레이(10)를 머리에 착용한다. 헤드 마운트 디스플레이(10)는 안경처럼 사용자의 머리에 착용하는 영상출력기구로, 후술할 제어장치(700)와 비주얼 서버 컴퓨터로 처리된 VR영상의 특정 배경 공간 영상을 사용자의 눈앞에 보여준다.On the other hand, a user who is seated in the chair 120 wears the head-mounted display 10 on his / her head. The head mount display 10 is a video output mechanism that is worn on a user's head like a spectacle and shows a specific background space image of a VR image processed by a control device 700 and a visual server computer to be described later in front of the user.

헤드 마운트 디스플레이(10)는 사용자의 눈앞에 제어장치(700)에 의해 처리된 가상현실 배경 공간 영상을 보여주면서 현실감 있는 3D 영상을 제공하게 된다.The head mount display 10 provides a realistic 3D image while showing the virtual reality background space image processed by the control device 700 in front of the user's eyes.

또한, 헤드 마운트 디스플레이(10)에는 자이로스코프, 가속도센서, 자력계 등이 내장되어 센서들의 신호로 사용자의 머리 움직임을 검출하여, 이를 제어장치(700)로 처리하여 가상현실 배경 공간 영상 출력시 활용할 수 있다.A gyroscope, an acceleration sensor, a magnetometer, and the like are built in the head mount display 10 to detect movement of a user's head with signals of the sensors and process the detected movement of the user's head using the controller 700, have.

턴테이블(200)은 탑승공간부(100)의 하부에 설치된다. 이때 탑승공간부(100)가 턴테이블(200)의 상부에 고정된다. 상판몸체(300)는 지면에서 이격된 상태로 턴테이블(200)의 하부를 지지해준다.The turntable 200 is installed at a lower portion of the passenger space portion 100. At this time, the passenger space portion 100 is fixed to the upper portion of the turntable 200. The upper plate body 300 supports the lower portion of the turntable 200 while being spaced apart from the ground.

베이스부(600)는 지면에 고정되며, 베이스부(600)의 상부와 상판몸체(300)의 하부 사이에 모션부(400)가 설치된다. 모션부(400)는 복수의 액츄에이터(410)가 서로 각도를 다르게 설치되어, 상판몸체(300)와, 턴테이블(200) 및 탑승공간부(100)가 6자유도 운동을 하도록 해준다. 이때 액츄에이터(410)는 베이스부(600)의 상부와 상판몸체(300)의 하부에서 외측 둘레에 배치된다. 액츄에이터(410)는 총 6개가 배치되는데, 각각의 액츄에이터(410)가 X(수평), Y(수직), Z(깊이), 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll)의 동작 요소를 제공한다.The base part 600 is fixed to the ground and the motion part 400 is installed between the upper part of the base part 600 and the lower part of the upper plate body 300. The motion unit 400 has a plurality of actuators 410 installed at different angles from each other to allow the upper plate body 300 and the turntable 200 and the passenger space unit 100 to perform six degrees of freedom motion. At this time, the actuator 410 is disposed on the outer periphery of the upper portion of the base portion 600 and the lower portion of the upper plate body 300. A total of six actuators 410 are disposed so that each of the actuators 410 is movable in the X (horizontal), Y (vertical), Z (depth), pitch, yaw, Lt; / RTI >

베이스부(600)의 상부 중앙과 상판몸체(300)의 하부 중앙에는 실린더부(500)가 설치된다. 실린더부(500)는 쇼바역하을 하는 것으로 상판몸체(300)와, 턴테이블(200) 및 탑승공간부(100)의 하중을 지지해준다.The cylinder unit 500 is installed at the upper center of the base unit 600 and the lower center of the upper plate body 300. The cylinder unit 500 supports the load of the upper plate body 300, the turntable 200,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼에서 탑승공간부(100)를 제외하여 나타낸 이등각 투시도, 도 5는 도 4의 분해 사시도, 도 6은 도 5를 뒤집어서 도시한 도면이다.FIG. 4 is an isometric perspective view showing a motion platform with six degrees of freedom motion and a 360 degree limitless rotation according to an embodiment of the present invention, except for the boarding space portion 100. FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG. Fig. 5 is a diagram showing an inverted view. Fig.

턴테이블(200)은 탑승공간부(100)의 하부에 위치하는 것으로 회전판(210)과, 회전판(210)의 하부에서 돌출되는 돌출링(240)이 구비된다. 턴테이블(200)은 탑승공간부(100)와 결합되어, 탑승공간부(100)를 360도 정역 방향으로 회전시켜주는 역할을 한다.The turntable 200 is located at a lower portion of the passenger compartment 100 and includes a rotating plate 210 and a protruding ring 240 protruding from the lower portion of the rotating plate 210. The turntable 200 is coupled with the boarding space 100 to rotate the boarding space 100 in the forward and reverse directions.

회전판(210)은 다각형의 판 형태로 형성되어, 복수의 공간부결합공(220)이 천공된다. 회전판(210)의 중앙에는 후술할 슬립링(320)이 고정되는 슬립링홀(230)이 천공된다.The rotary plate 210 is formed in the form of a polygonal plate, and a plurality of space portion coupling holes 220 are formed. At the center of the rotary plate 210, a slip ring hole 230 to which a slip ring 320 to be described later is fixed is formed.

공간부결합공(220)을 통해 탑승공간부(100)가 회전판(210)에 나사체결되어 견고하게 고정된다. 슬립링홀(230)에는 슬립링(320)이 제자리에서 헛돌 수 있도록 고정된다. And the passenger compartment 100 is screwed to the rotary plate 210 through the space portion coupling hole 220 to be firmly fixed. The slip ring 320 is fixed to the slip ring hole 230 so as to be sloped in place.

이때 회전판(210)은 탑승공간부(100)를 견고하게 고정할 수 있다면 원형, 삼각, 사각 또는 다각 등 다양한 형태로 변형이 가능하다.At this time, if the rotatable plate 210 can securely fix the passenger compartment 100, it can be deformed into various shapes such as circular, triangular, square or polygonal.

돌출링(240)은 회전판(210)의 저면에서 링 형상으로 돌출된다. 돌출링(240)의 내주연에는 전체 둘레에 걸쳐서 원형기어(250)가 형성된다. 원형기어(250)는 후술할 상판모터(330)의 축기어(340)에 치합된다. 원형기어(250)가 축기어(340)에 치합된 상태로 상판모터(330)에 회전에 의해 회전판(210)이 회전하게 되고, 회전판(210) 상부에 고정된 탑승공간부(100) 전체가 회전할 수 있게 된다.The protruding ring 240 protrudes in a ring shape on the bottom surface of the rotary plate 210. A circular gear 250 is formed around the entire periphery of the inner periphery of the protruding ring 240. The circular gear 250 is engaged with the shaft gear 340 of the upper plate motor 330 to be described later. The rotary plate 210 is rotated by the rotation of the upper plate motor 330 in a state where the circular gear 250 is meshed with the shaft gear 340 and the whole of the passenger space portion 100 fixed to the upper portion of the rotary plate 210 It becomes possible to rotate.

즉 상판모터(330)의 구동력에 의해 턴테이블(200) 전체가 회전하고, 턴테이블(200) 상부에 위치한 탑승공간부(100)가 360도로 무한 회전할 수 있게 된다. 이때 상판모터(330)의 정역회전에 따라 턴테이블(200)도 정역회전이 가능하다.That is, the entire turntable 200 is rotated by the driving force of the upper plate motor 330, and the passenger space 100 located above the turntable 200 can rotate infinitely 360 degrees. At this time, the turntable 200 can also be rotated in the forward and reverse directions according to forward and reverse rotation of the upper plate motor 330.

상판몸체(300)는 턴테이블(200)의 하부에 위치하는 것으로 회전판(210)보다 넓게 형성되는 판 형태의 상판(310)과, 상판(310) 하부에 설치되는 상판모터(330) 및 상판(310) 하부에서 외측 둘레에 복수 설치되는 상부조인트결합구(360)가 구비된다.The upper plate body 300 is disposed at a lower portion of the turntable 200 and includes a plate-shaped upper plate 310 formed to be wider than the rotary plate 210, an upper plate motor 330 installed at a lower portion of the upper plate 310, And a plurality of upper joint joints 360 are provided on the outer periphery at the lower portion.

상판(310)은 회전판(210)보다 넓게 형성되는 판으로 턴테이블(200)의 하부를 지지해주는 역할을 한다. 상판(310)은 회전판(210)과 마찬가지로 회전판(210)을 견고하게 지지할 수 있다면 원형, 삼각, 사각 또는 다각 등 다양한 형태로 변형이 가능하다.The upper plate 310 is formed to be wider than the turntable 210 and serves to support the lower portion of the turntable 200. The upper plate 310 can be deformed into various shapes such as circular, triangular, square, or polygonal shapes as long as the upper plate 310 can firmly support the rotary plate 210, like the rotary plate 210.

상판(310)의 상부 중앙에는 슬립링(320)이 설치된다. 슬립링(320)은 탑승공간부(100)로 전원선 및 신호선을 공급할 때 전선의 꼬임 없이 전달 가능하도록 하는 회전형 커넥터이다. 후술할 제어장치(700)로부터 연결된 전원선 및 신호선이 슬립링(320)의 중앙으로 통과하여 탑승공간부(100)와 연결되게 된다. 슬립링(320)에 의해 꼬임이 없기 때문에 전원선과 신호선의 손상을 방지할 수 있게 된다.A slip ring 320 is installed at the upper center of the upper plate 310. The slip ring 320 is a rotatable connector that can transmit power and signal lines to the passenger compartment 100 without twisting the wires. A power supply line and a signal line connected from a control device 700 to be described later pass through the slip ring 320 to be connected to the passenger compartment 100. Since there is no kink by the slip ring 320, damage to the power supply line and the signal line can be prevented.

상판모터(330)는 상판(310)의 하부에 설치된다. 상판모터(330)의 축은 상판(310)의 하부에 설치된 감속기(350)와 치합되고, 감속기(350)는 상판(310)의 상부에 노출된 축기어(340)와 치합된다. 축기어(340)는 감속기(350)에 의해 회전 방향 전환 시 감속되게 된다.The upper plate motor 330 is installed below the upper plate 310. The shaft of the upper plate motor 330 is engaged with the speed reducer 350 installed at the lower portion of the upper plate 310 and the speed reducer 350 is engaged with the shaft gear 340 exposed at the upper portion of the upper plate 310. The shaft gear 340 is decelerated when the rotary direction is changed by the speed reducer 350. [

상판모터(330)는 제어장치(700)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급받으며, 제어장치(700)의 제어신호에 의해 정역회전하게 된다. 이때 상판모터(330)는 서보모터가 사용된다.The upper plate motor 330 is electrically connected to the controller 700 and is supplied with power. The upper plate motor 330 is rotated in the forward and reverse directions by a control signal of the controller 700. At this time, the upper plate motor 330 is a servo motor.

축기어(340)는 전술한 원형기어(250)와 치합된다. 축기어(340)가 정역회전함에 따라 원형기어(250)도 회전하게 되고, 그에 따라 회전판(210)이 회전하게 된다.The shaft gear 340 is engaged with the circular gear 250 described above. As the shaft gear 340 rotates in the forward and reverse directions, the circular gear 250 also rotates, and the rotary plate 210 rotates accordingly.

감속기(350)는 기어를 사용하여 축기어(340)의 회전속도를 떨어트리기 위한 것으로, 상판모터(330)가 정회전에서 역회전으로 회전방향을 바꿀 때 감속기(350)에 의해 회전수를 필요한 회전수로 감속한 이후에 회전방향을 바꿔주게 된다. 그에 따라 회전방향의 변경 시 탑승공간부(100)로 전해지는 충격을 완화해주며, 축기어(340)와 원형기어(250)의 마모를 줄여준다.The decelerator 350 is used to reduce the rotational speed of the shaft gear 340 using a gear. When the rotational speed of the top plate motor 330 is changed from forward to reverse, the speed reducer 350 rotates After decelerating to the required number of revolutions, the direction of rotation is changed. Thereby alleviating the shock transmitted to the passenger compartment 100 when the rotational direction is changed and reducing wear of the shaft gear 340 and the circular gear 250.

아울러 상판(310)의 하부 둘레에는 복수의 상부조인트결합구(360)가 돌출형성된다. 상부조인트결합구(360)는 후술할 모션부(400)가 결합된다. 상부조인트결합구(360)는 모션부(400)가 결합되되 복수의 액츄에이터(410)로 6자유도를 구현하기 위하여 3개소가 형성되며, 각각이 경사진 2개의 면을 가진다. 각 경사면에 액츄에이터(410)의 상부조인트(430)가 나사결합된다.In addition, a plurality of upper joint joints 360 protrude from the bottom of the upper plate 310. The upper joint coupling 360 is coupled to a motion unit 400 to be described later. The upper joint coupling 360 is formed with three parts to realize six degrees of freedom with the plurality of actuators 410 to which the motion part 400 is coupled, each having two inclined surfaces. And the upper joint 430 of the actuator 410 is screwed on each of the inclined surfaces.

한편, 상판(310)의 하부 중앙에는 후술할 실린더부(500)의 상부결합구(530)가 고정되는 상부로드결합구(370)가 형성된다. 상부결합구(530)는 상부로드결합구(370)에 삽입된 상태에서 핀이나 나사로 견고하게 고정된다.An upper rod coupling hole 370 is formed in the lower center of the upper plate 310 to which an upper coupling hole 530 of a cylinder 500 described later is fixed. The upper coupling hole 530 is firmly fixed to the upper rod coupling hole 370 with a pin or a screw.

나아가 상판(310)의 하부에는 외측 둘레와 상부조인트결합구(360)의 사이를 가로지르도록 보강대(380)가 하방으로 돌출된다. 보강대(380)는 중앙에 상부조인트결합구(360)의 중앙을 각각 가로지르는 부분과, 상판(310)의 하부 외측 둘레와 하나로 이어지게 형성 된다.Further, a lower portion of the upper plate 310 is projected downwardly so as to cross the outer periphery of the upper plate 310 and the upper joint coupling 360. The reinforcing bar 380 is formed at the center so as to be continuous with a portion crossing the center of the upper joint coupling 360 and a lower outer periphery of the upper plate 310, respectively.

보강대(380)는 상판(310)의 강도를 높여주어 모션부(400)의 움직임에 의해 상판(310)이 휘어지는 것을 예방해준다. 이때 보강대(380)는 상부조인트결합구(360)의 사이를 가로지르면서 하나의 도형 형태로 돌출되게 된다. 도면에서는 삼각형 형태로 도시하였지만, 상판(310)의 형상에 따라 원형, 사각형, 다각형 등 다양한 형태로 변형이 가능하다.The reinforcing bar 380 enhances the strength of the upper plate 310 to prevent the upper plate 310 from being bent due to the motion of the motion unit 400. At this time, the reinforcing bar 380 is protruded in the shape of a figure while crossing the upper joint fittings 360. Although it is shown in the form of a triangle in the drawing, it can be modified into various shapes such as a circle, a rectangle, and a polygon depending on the shape of the top plate 310.

모션부(400)는 복수의 액츄에이터(410)로 X(수평), Y(수직), Z(깊이), 피치(pitch), 요(yaw), 롤링(roll)의 동작 요소인 6자유도 운동을 하는 것으로 상부는 상판(310)의 하부에 형성된 상부조인트결합구(360)에 결합되고, 하부는 후술할 베이스판(610)의 상부에 형성된 하부조인트결합구(620)에 결합된다.The motion unit 400 includes a plurality of actuators 410 and a plurality of actuators 410 for performing six degrees of freedom motion, And the upper portion is coupled to the upper joint coupling 360 formed at the lower portion of the upper plate 310 and the lower portion is coupled to the lower joint coupling portion 620 formed at the upper portion of the base plate 610 described later.

복수의 액츄에이터(410)는 총 6개로 상부조인트결합구(360)와 하부조인트결합구(620)의 경사진 면에 의해 각기 다른 각도로 배치되게 된다. 복수의 액츄에이터(410)가 각각이 구동되어 6자유도 운동으로 상판몸체(300)를 움직이게 된다. 그러면 턴테이블(200)의 상부에 위치한 탑승공간부(100)도 그에 따라 6자유도 운동을 하게 된다.A total of six actuators 410 are arranged at different angles by the inclined surfaces of the upper joint fittings 360 and the lower joint fittings 620. The plurality of actuators 410 are driven to move the upper plate body 300 in six degrees of freedom motion. Then, the boarding space portion 100 located at the upper portion of the turntable 200 is also subjected to 6 degrees of freedom movement.

액츄에이터(410)는 상부에 상부조인트(430)가 설치되고, 하부에 하부조인트(440)가 설치되어 6개의 액츄에이터(410) 중 어느 하나 이상이 움직이는 경우, 그에 따라 상부조인트(430)와 하부조인트(440)의 각도가 회전하여 모션부(400)가 자연스러운 6자유도 운동을 할 수 있도록 해준다.The actuator 410 is provided with an upper joint 430 at an upper portion thereof and a lower joint 440 at a lower portion thereof so that when at least one of the six actuators 410 moves, (440) rotates so that the motion unit (400) can perform a natural six-degree-of-freedom motion.

아울러 액츄에이터(410)는 후술할 모션모터(450)에 의해 신축되는 모션로드(420)를 가지며, 상부조인트(430)는 모션로드(420)의 상부에 설치된다.The actuator 410 has a motion rod 420 that is expanded and contracted by a motion motor 450 to be described later and an upper joint 430 is installed on an upper portion of the motion rod 420.

한편, 액츄에이터(410)는 전기식으로 각각의 액츄에이터(410)의 측면에는 모션모터(450)가 설치된다. 모션모터(450)는 후술할 제어장치(700)와 연결되며 전원을 공급받고, 제어장치(700)에 의해 움직임을 제어받는다. 모션모터(450)는 축이 액츄에이터(410)와 치합되어 있어서, 모션모터(450)의 정역회전에 따라 액츄에이터(410)의 모션로드(420)가 신축되게 된다.On the other hand, the actuator 410 is electrically driven and a motion motor 450 is installed on a side surface of each of the actuators 410. The motion motor 450 is connected to a control device 700 to be described later, receives power, and is controlled by the control device 700. The axis of the motion motor 450 is engaged with the actuator 410 so that the motion rod 420 of the actuator 410 is expanded and contracted in accordance with the normal and reverse rotation of the motion motor 450.

제어장치(700)의 제어신호에 따라 6개의 액츄에이터(410)가 독립적으로 제어되면서 6자유도 운동을 하게 되고, 탑승공간부(100)도 그에 따른 6자유도 운동을 할 수 있게 된다.The six actuators 410 are independently controlled in accordance with the control signal of the controller 700 to perform six degrees of freedom movement and the boarding space unit 100 can perform the six degrees of freedom motion accordingly.

실린더부(500)는 후술할 베이스부(600)와 상판(310)의 사이에 위치하는 것으로 상판(310)의 하부를 지지해주는 쇼바 역할을 한다. 즉 탑승공간부(100)의 하중을 지탱해주며, 탑승공간부(100)가 6자유도 운동을 할 때 충격을 완화시켜주는 역할을 한다. 이때 실린더부(500)는 가스와 스프링이 사용된 쇼바이다.The cylinder part 500 is positioned between the base part 600 and the upper plate 310 to be described later and plays a role of supporting the lower part of the upper plate 310. That is, it supports the load of the boarding space part 100 and serves to mitigate the impact when the boarding space part 100 performs six degrees of freedom motion. At this time, the cylinder part 500 is a shock absorber using gas and spring.

실린더부(500)는 실린더몸체(510)와, 실린더몸체(510) 내부에 내장되어 가스와 스프링에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤로드(520)와, 실린더몸체(510)의 상부에 형성되어 상부로드결합구(370)와 결합되는 상부결합구(530)와, 실린더몸체(510)의 하부에 형성되어 후술할 하부로드결합구(630)와 결합되는 하부결합구(540)를 구비한다. 가스와 스프링을 사용함으로써, 1톤 내지 2톤의 하중을 버틸 수 있다.The cylinder part 500 includes a cylinder body 510 and a piston rod 520 which is built in the cylinder body 510 and linearly reciprocates by a gas and a spring. And a lower coupling hole 540 formed at a lower portion of the cylinder body 510 to be coupled to a lower rod coupling hole 630 to be described later. By using gas and spring, the load of 1 to 2 tons can be sustained.

피스톤로드(520)는 실린더몸체(510) 내부에 내장된 가스와 스프링에 의해 탑승공간부(100)를 상부로 밀어주면서, 탑승공간부(100)에 가해지는 하중을 지지해준다.The piston rod 520 pushes the loading space portion 100 upward by the gas and the spring built in the cylinder body 510 to support the load applied to the loading space portion 100.

피스톤로드(520)의 상부에는 링형상의 상부결합구(530)가 형성되어, 상부결합구(530)는 상부로드결합구(370)에 핀이나 나사로 결합된다. 이때 상부결합구(530)는 회전이 가능하다.A ring-shaped upper coupling hole 530 is formed on the upper portion of the piston rod 520, and the upper coupling hole 530 is coupled to the upper rod coupling hole 370 with a pin or a screw. At this time, the upper coupling hole 530 is rotatable.

아울러 피스톤로드(520)의 하부에는 링형상의 하부결합구(540)가 형성된다. 하부결합구(540)는 후술할 하부로드결합구(630)에 핀이나 나사로 결합된다. 하부결합구(540)도 회전이 가능하다.In addition, a ring-shaped lower coupling hole 540 is formed in the lower portion of the piston rod 520. The lower coupling hole 540 is coupled to the lower coupling hole 630 by a pin or a screw. The lower coupling hole 540 is also rotatable.

모션부(400)의 복수의 액츄에이터(410)에 의해 6자유도 운동이 발생하는 경우 실린더부(500)가 쇼바역할을 하면서 탑승공간부(100)를 지지해주게 된다. 이때 액츄에이터(410)의 움직임에 따라 상부결합구(530)와 하부결합구(540)가 회전하게 된다.When the six-degree-of-freedom motion is generated by the plurality of actuators 410 of the motion unit 400, the cylinder unit 500 supports the passenger space unit 100 while acting as a shock absorber. At this time, the upper coupling hole 530 and the lower coupling hole 540 rotate according to the movement of the actuator 410.

베이스부(600)는 지면에 고정되는 것으로 모션부(400)의 하부를 지지해주는 역할을 한다. 베이스부(600)는 판형상으로 지면에 고정되는 베이스판(610)과, 베이스판(610)의 상부에 형성되너 모션부(400)의 하부조인트(440)가 결합되는 하부조인트결합구(620)와, 중앙에서 실린더부(500)의 하부결합구(540)가 결합되는 하부로드결합구(630)가 구비된다.The base part 600 is fixed to the ground and serves to support the lower part of the motion part 400. The base unit 600 includes a base plate 610 fixed to the ground in a plate shape and a lower joint coupling unit 620 coupled to the lower joint 440 of the motion unit 400, And a lower rod coupling hole 630 to which the lower coupling hole 540 of the cylinder 500 is coupled.

베이스판(610)은 상판(310)보다 더 넓게 형성된다. 베이스판(610)은 장방형의 3부분으로 나눠지고, 각각의 베이스판(610)의 상부에 하부조인트결합구(620)가 형성된다. 하부조인트결합구(620)에는 하부조인트(440)가 나사로 체결된다.The base plate 610 is formed wider than the top plate 310. The base plate 610 is divided into three rectangular portions, and a lower joint joining hole 620 is formed on an upper portion of each base plate 610. The lower joint 460 is screwed to the lower joint joint 620.

아울러 각각의 베이스판(610)은 장방형의 관인 보강관(640)으로 연결된다. 보강관(640)도 3개가 배치되어, 각각의 베이스판(610)을 연결해준다. 보강관(640)으로 인해 베이스판(610)의 강도를 높여주게 된다.Each base plate 610 is connected to a reinforcing tube 640 having a rectangular shape. Three reinforcing tubes 640 are also arranged to connect the respective base plates 610. The strength of the base plate 610 is increased by the reinforcing pipe 640.

하부조인트결합구(620)도 상부조인트결합구(360)와 마찬가지로 복수의 액츄에이터(410)로 6자유도를 구현하기 위하여 3개소가 형성되며, 각각이 경사진 2개의 면을 가진다. 각 경사면에 액츄에이터(410)의 하부조인트(440)가 나사결합된다.Similarly to the upper joint fittings 360, the lower joint joints 620 are formed by a plurality of actuators 410 in order to realize 6 degrees of freedom, and each of the lower joint joints 620 has two inclined surfaces. And the lower joint 440 of the actuator 410 is screwed on each of the inclined surfaces.

하부로드결합구(630)는 베이스판(610)의 중앙에 설치되는 것으로, 실린더부(500)의 하부결합구(540)가 결하된다.The lower rod coupling hole 630 is installed at the center of the base plate 610 and the lower coupling hole 540 of the cylinder 500 is connected.

제어장치(700)는 턴테이블(200)과 모션부(400)의 움직임을 제어하기 위한 컴퓨터로 탑승공간부(100)와 이격되어 외부에 위치한다. 제어장치(700)는 네트워크 허브와 전원 분배 장치를 구비한다.The control device 700 is a computer for controlling the movement of the turntable 200 and the motion unit 400 and is located outside the boarding space 100. The control device 700 includes a network hub and a power distribution device.

제어장치(700)에는 복수의 전원선과 신호선이 구비된다. 제어장치(700)에서 출발한 전원선과 신호선은 각각 탑승공간부(100)의 트래킹센서(150)와 컨트롤러(160)와 연결되고, 상판몸체(300)의 상판모터(330)와 연결되며, 모션부(400)의 모션모터(450)와 연결된다.The control device 700 is provided with a plurality of power supply lines and signal lines. The power supply line and the signal line starting from the controller 700 are connected to the tracking sensor 150 and the controller 160 of the boarding space 100 and connected to the upper plate motor 330 of the upper plate body 300, And is connected to the motion motor 450 of the unit 400.

이때 탑승공간부(100)로 연결되는 전원선과 신호선은 슬립링(320)을 통과한다.At this time, a power line and a signal line connected to the boarding space 100 pass through the slip ring 320.

제어장치(700)는 컨트롤러(160)의 제어신호에 의해 턴테이블(200)로 탑승공간부(100)를 360도 회전운동 하도록 제어하고, 모션부(400)로 탑승공간부(100)를 6자유도 운동하도록 제어한다.The controller 700 controls the turntable 200 to rotate the boarding space 100 by 360 degrees in response to the control signal from the controller 160 and controls the boarding space 100 to be divided into six .

한편, 본 발명은 별도의 비주얼 서버 컴퓨터를 구비할 수 있다. 비주얼 서버 컴퓨터도 네트워크 허버를 구비한다. 비주얼 서버 컴퓨터는 사용자가 착용하는 각각의 헤드 마운트 디스플레이(10)와 전원선과 신호선으로 연결되고, 제어장치(700)와는 신호선으로 연결된다.Meanwhile, the present invention may include a separate visual server computer. The visual server computer also has a network hub. The visual server computer is connected to each of the head mount displays 10 worn by the user by a power line and a signal line, and is connected to the controller 700 through a signal line.

비주얼 서버 컴퓨터로 우주, 비행선, 자동차 또는 체감형 영화나 놀이기구의 배경 등의 비주얼 콘텐츠를 생성하여 헤드 마운트 디스플레이(10)에 전송해준다.Visual server computer to create visual content such as space, airship, automobile or haptic movie or background of a playground, and transmits the generated visual content to the head mount display 10.

제어장치(700)와 비주얼 서버 컴퓨터를 통해 VR영상과 동기화하여 사용할 수 있다.And can be used in synchronization with the VR image through the control device 700 and the visual server computer.

10 : 헤드 마운트 디스플레이
100 : 탑승공간부
110 : 하우징 120 : 의자 130 : 계단
140 : 센서프레임 150 : 트래킹센서
160 : 컨트롤러
200 : 턴테이블
210 : 회전판 220 : 공간부결합공 230 : 슬립링홀
240 : 돌출링 250 : 원형기어
300 : 상판몸체
310 : 상판 320 : 슬립링 330 : 상판모터 340 : 축기어
350 : 감속기 360 : 상부조인트결합구 370 : 상부로드결합구
380 : 보강대
400 : 모션부
410 : 액츄에이터 420 : 모션로드 430 : 상부조인트
440 : 하부조인트 450 : 모션모터
500 : 실린더부
510 : 실린더몸체 520 : 피스톤로드 530 : 상부결합구
540 : 하부결합구
600 : 베이스부
610 : 베이스판 620 : 하부조인트결합구 630 : 하부로드결합구
640 : 보강관
700 : 제어장치10: Head mount display
100: boarding space section
110: housing 120: chair 130: staircase
140: sensor frame 150: tracking sensor
160: Controller
200: Turntable
210: a rotating plate 220: a space portion coupling hole 230: a slip ring hole
240: protruding ring 250: circular gear
300: top plate body
310: top plate 320: slip ring 330: top plate motor 340: shaft gear
350: Reduction gear 360: Upper joint fitting 370: Upper rod fitting
380: Reinforcing bar
400:
410: actuator 420: motion rod 430: upper joint
440: Lower joint 450: Motion motor
500:
510: cylinder body 520: piston rod 530: upper coupling hole
540: lower coupling hole
600: Base portion
610: base plate 620: lower joint fitting 630: lower rod fitting
640: reinforcement pipe
700: Control device

Claims (10)

상부에 사용자가 탑승할 수 있도록 마련된 탑승공간부(100);
상기 탑승공간부(100)의 하부에 고정되며, 360도 회전 운동하여 상기 탑승공간부(100)를 회전시켜주는 턴테이블(200);
상기 턴테이블(200)의 하부를 지지하며, 지면으로부터 이격되게 배치되는 상판몸체(300);을 포함하고,
상기 턴테이블(200)은, 상기 탑승공간부(100)의 하부에 고정되는 회전판(210)과, 상기 회전판(210)의 하부에 링 형상으로 돌출되는 돌출링(240)과, 상기 돌출링(240)의 내주연 상에 형성되는 원형기어(250)를 더 포함하고;
상기 상판몸체(300)는, 상기 회전판(210)의 하부를 지지하며, 상기 회전판(210)보다 넓은 크기로 형성되는 상판(310)과, 상기 상판(310)의 하부에 설치되는 상판모터(330)와, 상기 상판모터(330)의 축과 치합되어 상기 상판(310)의 상부로 노출되게 마련된 축기어(340)를 더 포함하되; 상기 원형기어(250)는 상기 축기어(340)에 치합되어 상기 상판모터(330)의 정역 회전에 의해 상기 회전판(210)이 360 범위로 정역회전하며;
지면에 고정되는 베이스부(600);
상기 상판몸체(300)의 하부와 상기 베이스부(600)의 상부 사이를 연결하며, 상기 탑승공간부(100)가 6자유도 운동하도록 해주는 모션부(400); 및
상기 상판(310)의 하부 중앙의 상부로드결합구(370)와 상기 베이스부(600)의 상부 중앙에 배치되어 상기 탑승공간부(100)의 하중을 지지해주는 1개의 실린더부(500);를 포함하고,
상기 실린더부(500)는, 가스와 스프링이 내장된 실린더몸체(510)와, 상기 실린더몸체(510) 내부에 위치하여 상기 가스와 상기 스프링의 신축 작용에 의해 상기 상판몸체(300)의 중앙부를 지지하는 피스톤로드(520)를 더 포함하는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼.
A boarding space portion 100 provided on the upper portion for the user to board;
A turntable 200 fixed to a lower portion of the boarding space 100 and rotated 360 degrees to rotate the boarding space 100;
And a top plate body (300) supporting the bottom of the turntable (200) and spaced from the ground,
The turntable 200 includes a rotation plate 210 fixed to a lower portion of the passenger compartment 100, a protrusion ring 240 protruding in a ring shape below the rotation plate 210, And a circular gear (250) formed on the inner periphery of the ring gear (250);
The upper plate body 300 supports a lower portion of the rotary plate 210 and has a larger width than the rotary plate 210. The upper plate motor 310 , And a shaft gear (340) meshed with the shaft of the upper plate motor (330) and exposed to the upper portion of the upper plate (310). The circular gear 250 meshes with the shaft gear 340 and is rotated in the forward and reverse directions by the upper plate motor 330 to rotate the rotary plate 210 in the 360 range.
A base part 600 fixed to the ground;
A motion unit 400 connecting between a lower portion of the upper plate body 300 and an upper portion of the base unit 600 and allowing the boarding space unit 100 to move in six degrees of freedom; And
An upper rod coupling part 370 at the lower center of the upper plate 310 and one cylinder part 500 disposed at the upper center of the base part 600 to support the load of the space 100; Including,
The cylinder part 500 includes a cylinder body 510 having a gas and a spring incorporated therein and a cylinder part 510 disposed inside the cylinder body 510 and having a central portion of the upper plate body 300 A motion platform capable of 6 degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation, further comprising a piston rod (520) supporting the piston rod (520).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 턴테이블(200)은,
상기 회전판(210)의 중앙에 슬립링홀(230)이 천공되고,
상기 상판몸체(300)는,
상기 상판(310)의 중앙에 내측으로 전원선과 신호선이 관통하는 슬립링(320)이 설치되어,
상기 슬립링(320)이 상기 슬립링홀(230)에 삽입된 상태로 상기 슬립링(320)이 제자리회전하면서 상기 전원선과 신호선의 손상을 방지하는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼.
The method according to claim 1,
The turntable (200)
A slip ring hole 230 is formed at the center of the rotating plate 210,
The upper plate body (300)
A slip ring 320 through which a power supply line and a signal line are passed inward is provided at the center of the upper plate 310,
A motion platform capable of 6 degrees of freedom movement and 360 degrees of infinite rotation to prevent damage of the power supply line and the signal line while the slip ring 320 is rotated in a state where the slip ring 320 is inserted into the slip ring hole 230 .
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 모션부(400)는,
상기 상판몸체(300)의 하부와 상기 베이스부(600)의 상부을 연결하되, 상기 상판몸체(300)의 외곽 둘레를 균등하게 지지하도록 배치되는 복수의 액츄에이터(410)와, 상기 액츄에이터(410)에서 수직 왕복 운동하면서 상기 상판몸체(300)를 밀어주거나 당겨주는 모션로드(420)와, 상기 액츄에이터(410)의 측면에 설치되어 상기 모션로드(420)가 수직 왕복 운동하는 동력을 제공하는 모션모터(450)를 더 포함하는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼.
The method according to claim 1,
The motion unit 400 includes:
A plurality of actuators 410 connecting the lower part of the upper plate body 300 and the upper part of the base part 600 to each other to uniformly support the outer circumference of the upper plate body 300, A motion motor 420 installed on a side surface of the actuator 410 to provide power for vertically reciprocating the motion rod 420, 450), and a motion platform capable of 360 degree infinite rotation.
제7항에 있어서,
상기 상판몸체(300)는,
상기 상판(310)의 하부에서 외곽 둘레 측에 균등하게 배치되되 서로 대칭되는 2개의 경사면을 가지는 복수의 상부조인트결합구(360)를 더 포함하고,
상기 베이스부(600)는,
지면에 고정되는 베이스판(610)과, 상기 베이스판(610)의 상부에서 외곽 둘레 측에 균등하게 배치되며 서로 대칭되는 2개의 경사면을 가지고, 상기 상부조인트결합구(360)와 마주보게 배치되는 하부조인트결합구(620)를 더 포함하며,
상기 모션부(400)는,
상기 액츄에이터(410)의 상부에 설치되는 상부조인트(430)와, 상기 액츄에이터(410)의 하부에 설치되는 하부조인트(440)를 더 포함하되,
상기 상부조인트(430)는 각각이 상기 상부조인트결합구(360)에 결합되고, 상기 하부조인트(440)는 각각이 상기 하부조인트결합구(620)에 결합되는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼.
8. The method of claim 7,
The upper plate body (300)
Further comprising a plurality of upper joint joints (360) equally disposed on the outer circumferential side from a lower portion of the upper plate (310) and having two inclined surfaces symmetrical to each other,
The base unit 600 includes:
A base plate 610 fixed to the ground, and two inclined surfaces which are equally disposed on the outer peripheral side of the base plate 610 and are symmetrical to each other, and are arranged to face the upper joint coupling 360 And a lower joint coupling 620,
The motion unit 400 includes:
An upper joint 430 installed at an upper portion of the actuator 410 and a lower joint 440 installed at a lower portion of the actuator 410,
The upper joint 430 is coupled to the upper joint coupling 360 and the lower joint 440 is coupled to the lower joint coupling 620 in six degrees of freedom motion and 360 degrees of infinite rotation This is a possible motion platform.
제8항에 있어서,
상기 실린더부(500)는,
상기 피스톤로드(520)의 상단에 링 형상의 상부결합구(530)가 형성되고, 상기 실린더몸체(510)의 하단에 링 형상의 하부결합구(540)가 형성되며,
상기 상판몸체(300)는,
상기 상판(310)의 하부 중앙에 상부로드결합구(370)가 형성되고,
상기 베이스부(600)는,
상기 베이스판(610)의 중앙에 하부로드결합구(630)가 형성되되,
상기 상부결합구(530)는 상기 상부로드결합구(370)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 하부결합구(540)는 상기 하부로드결합구(630)에 회전 가능하게 결합되는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼.
9. The method of claim 8,
The cylinder part (500)
A ring-shaped upper coupling hole 530 is formed at an upper end of the piston rod 520, a ring-shaped lower coupling hole 540 is formed at a lower end of the cylinder body 510,
The upper plate body (300)
An upper rod coupling hole 370 is formed in the lower center of the upper plate 310,
The base unit 600 includes:
A lower rod coupling hole 630 is formed at the center of the base plate 610,
The upper coupling hole 530 is rotatably coupled to the upper rod coupling hole 370 and the lower coupling hole 540 is connected to the lower rod coupling hole 630 in a six- Motion platform with 360 degree infinite rotation.
제8항에 있어서,
상기 상판몸체(300)는,
상기 상판(310)의 하부 둘레에서 하방으로 돌출되며, 상기 상부조인트결합구(360) 사이를 가로지르도록 하나의 도형 형태로 연결되면서 하방으로 돌출되는 보강대(380)를 더 포함하는 6자유도 운동 및 360도 무한회전이 가능한 모션 플랫폼.9. The method of claim 8,
The upper plate body (300)
Further comprising a reinforcing bar (380) projecting downwardly from a lower periphery of the upper plate (310) and projecting downwardly in a shape of a figure across the upper joint fittings (360) And motion platform with 360 degree infinite rotation.
KR1020170069651A 2017-06-05 2017-06-05 Motion Platform with 6-DEGREE OF FREEDOM Movement and 360 Degree Infinite Rotation KR101992674B1 (en)

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