KR102133395B1 - Multi degree of freedom motion system - Google Patents
Multi degree of freedom motion system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102133395B1 KR102133395B1 KR1020180129923A KR20180129923A KR102133395B1 KR 102133395 B1 KR102133395 B1 KR 102133395B1 KR 1020180129923 A KR1020180129923 A KR 1020180129923A KR 20180129923 A KR20180129923 A KR 20180129923A KR 102133395 B1 KR102133395 B1 KR 102133395B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- degree
- frame
- motion system
- operation plate
- freedom motion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
Abstract
본 발명은 평면 상에서 다자유도 동작을 수행하는 다자유도 모션 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 콤팩트하고, 안정적인 구조를 가지며, 평면 상에서 강력한 모션을 출력하여 고하중에서도 정밀하고, 다이나믹한 운동을 구현할 수 있는 다자유도 모션 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 다자유도 모션 시스템은 평면 상에서 3자유도 동작을 수행하는 작동 플레이트와, 상기 작동 플레이트를 동작시키는 구동부와, 상기 구동부의 하부를 지지하는 베이스 프레임과, 상기 작동 플레이트 및 구동부를 감싸도록 상기 베이스 프레임의 둘레를 따라 구비되는 사이드 프레임과, 상기 작동 플레이트와 함께 3자유도 동작을 수행하는 상판 프레임 및 상기 사이드 프레임의 상단과 상기 상판 프레임의 둘레를 연결하는 자바라 프레임을 포함한다.The present invention relates to a multi-degree-of-freedom motion system that performs a multi-degree-of-freedom motion on a plane. More specifically, the present invention relates to a multi-degree-of-freedom motion system capable of realizing precise and dynamic motion even under high load by outputting powerful motion on a flat surface, having a compact, stable structure. The multi-degree-of-freedom motion system according to the present invention for this purpose includes an operation plate that performs a three-degree-of-freedom operation on a plane, a driving unit for operating the operation plate, a base frame for supporting a lower portion of the driving unit, and the operation plate and driving unit It includes a side frame provided along the circumference of the base frame to surround, a top plate frame performing a three-degree of freedom operation with the operation plate and a bellows frame connecting the top of the side frame and the circumference of the top frame. .
Description
본 발명은 평면 상에서 다자유도 동작을 수행하는 다자유도 모션 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 콤팩트하고, 안정적인 구조를 가지며, 평면 상에서 강력한 모션을 출력하여 고하중에서도 정밀하고, 다이나믹한 운동을 구현할 수 있는 다자유도 모션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-degree-of-freedom motion system that performs a multi-degree-of-freedom motion on a plane. More specifically, the present invention relates to a multi-degree-of-freedom motion system capable of realizing precise and dynamic motion even under high load by outputting powerful motion on a flat surface, having a compact, stable structure.
각종 모션(motion)을 모사하는 모션 플랫폼은, 예컨대 자동차나 전동차 또는 항공기나 탱크 등과 같은 다양한 동작체의 움직임을 반복 재현하는 장치로서, 입력되어 있는 프로그램에 의해 작동하여 사용자로 하여금 실제 동작체에 탑승한 것과 같은 체험을 할 수 있게 한다.A motion platform that simulates various motions is a device that repeatedly reproduces the movements of various motion bodies, such as a car, an electric vehicle, an aircraft, or a tank, and operates by an input program to allow a user to board a real motion body. It allows you to experience the same things you did.
상기 모션 플랫폼에 관한 기술은, 예컨대, 군사, 산업, 교육, 엔터테인먼트 등의 분야에 이미 넓게 적용되고 있다. 가령, 영화, 엔터테인먼트, 비행 조종훈련, 특수장비 전문가 양성 등을 포함하는 다양한 응용분야에서, 가상현실 기술과 접목되어 사실적인 체험을 극대화할 수 있도록 발전하고 있는 것이다.The motion platform technology has already been widely applied to fields such as military, industry, education, and entertainment. In a variety of applications, including film, entertainment, flight control training, and special equipment training, for example, it is developing to maximize the realistic experience by integrating with virtual reality technology.
한국등록특허공보 제10-1049198호에 개시된 종래의 모션 플랫폼은 베이스부에 고정되는 다수의 모터와, 이러한 모터에 의해 동작하게 되는 다수의 링크가 구비되어 있으나, 이와 같이 다수의 링크가 직교하거나 수직으로 세워진 상태에서 동작하게 되면 장치 전체의 부피 증가로 인해 설치 공간의 제약이 있게 되고, 무게 중심의 위치가 높아져서 구조적으로 불안정해지게 된다.The conventional motion platform disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1049198 is provided with a plurality of motors fixed to the base and a plurality of links operated by the motors. When operating in a standing state, there is a limitation in installation space due to an increase in the volume of the entire device, and the position of the center of gravity is increased, resulting in structural instability.
또한, 모션 플랫폼 사용 과정에서 인가되는 하중이 막대형 링크에 집중되므로 강력한 모션 출력 시에 링크가 변형되거나 부러질 수 있게 되고, 이로 인해 강력하고, 다이나믹한 운동을 표현하기 어려운 한계가 있다.In addition, since the load applied in the process of using the motion platform is concentrated on the bar-shaped link, the link can be deformed or broken when a strong motion is output, and thus there is a limit to express a strong and dynamic motion.
따라서 이러한 부분에 대한 개선이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to improve these areas.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 콤팩트하고, 안정적인 구조를 가지며, 평면 상에서 강력한 모션을 출력하여 고하중에서도 정밀하고, 다이나믹한 운동을 구현할 수 있는 다자유도 모션 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved in the present invention is to provide a compact, stable structure, a multi-degree of freedom motion system capable of realizing precise and dynamic motion even under high load by outputting powerful motion on a plane.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다자유도 모션 시스템은 평면 상에서 3자유도 동작을 수행하는 작동 플레이트와, 상기 작동 플레이트를 동작시키는 구동부와, 상기 구동부의 하부를 지지하는 베이스 프레임과, 상기 작동 플레이트 및 구동부를 감싸도록 상기 베이스 프레임의 둘레를 따라 구비되는 사이드 프레임과, 상기 작동 플레이트와 함께 3자유도 동작을 수행하는 상판 프레임 및 상기 사이드 프레임의 상단과 상기 상판 프레임의 둘레를 연결하는 자바라 프레임을 포함한다.The multi-degree-of-freedom motion system according to the present invention for solving the above technical problem includes an operation plate performing a three-degree-of-freedom operation on a plane, a driving unit operating the operation plate, and a base frame supporting a lower portion of the driving unit. , A side frame provided along the circumference of the base frame to surround the operation plate and the driving unit, and a top frame that performs a three-degree of freedom operation with the operation plate, and a top of the side frame and a circumference of the top frame It includes a bellows frame.
상기 구동부에는 상기 작동 플레이트의 하면에 배치된 복수의 위치를 각각 지지하도록 복수 개의 구동 부재가 구비될 수 있다.The driving unit may be provided with a plurality of driving members to respectively support a plurality of positions arranged on the lower surface of the operation plate.
이때, 상기 구동 부재는, 상기 베이스 프레임의 상면에 장착되는 구동 모터와, 상기 구동 모터에 연결되어 축 회전하는 리드 스크류와, 상기 리드 스크류가 축 회전 가능하도록 상기 리드 스크류의 양측을 각각 지지하는 받침 블록과, 상기 리드 스크류의 회전 시 축 방향으로 이동하는 이송 블록과, 상기 이송 블록을 중심으로 회동 가능하도록 상기 이송 블록에 힌지 결합되며, 길이 방향을 따라 연장된 헤드가 상기 작동 플레이트의 하면에 결합되는 연장 아암 및 일측은 상기 받침 블록을 중심으로 회동 가능하도록 상기 받침 블록에 힌지 결합되고, 타측은 상기 연장 아암의 바디에 힌지 결합되며, 상기 이송 블록의 이동 시에 상기 연장 아암의 회동 운동을 유도하는 받침 아암을 포함한다.At this time, the drive member, a drive motor mounted on the upper surface of the base frame, a lead screw connected to the drive motor to rotate axially, and a support for supporting both sides of the lead screw so that the lead screw is axially rotatable A block, a transport block moving in the axial direction when the lead screw is rotated, and a hinge coupled to the transport block to be rotatable around the transport block, and a head extending along the longitudinal direction is coupled to a lower surface of the operation plate The extended arm and one side are hinged to the base block so as to be rotatable around the base block, the other side is hinged to the body of the extension arm, and induces rotational movement of the extension arm when the transfer block is moved It includes the base arm.
이러한 상기 연장 아암의 헤드에는 볼 조인트가 구비되고, 상기 작동 플레이트의 하면에는 하향 연장되는 링크 브라켓과 상기 링크 브라켓에 결합되는 제4 링크바가 구비되며, 상기 볼 조인트는 상기 제4 링크바에 회동 가능하게 결합될 수 있다.The head of the extension arm is provided with a ball joint, and a lower side of the operation plate is provided with a link bracket extending downward and a fourth link bar coupled to the link bracket, and the ball joint is rotatable to the fourth link bar. Can be combined.
아울러 상기 연장 아암의 헤드는 상기 연장 아암의 바디와 일정 각도 경사지게 배치되되, 상기 연장 아암의 헤드가 상향 이동한 상태에서 상기 연장 아암의 헤드와 상기 작동 플레이트의 하면이 평행하게 배치되도록 경사가 형성될 수 있다.In addition, the head of the extended arm is disposed to be inclined at a predetermined angle with the body of the extended arm, inclined to be arranged so that the head of the extended arm and the lower surface of the operation plate are arranged in parallel with the head of the extended arm moved upward. Can.
또한, 상기 연장 아암과 상기 받침 아암의 레그는 상기 이송 블록과 상기 받침 블록의 양측을 각각 지지하도록 복수 개 형성될 수 있다.In addition, a plurality of legs of the extension arm and the support arm may be formed to support both sides of the transfer block and the support block, respectively.
이때, 각각의 상기 레그가 회동 가능하도록 상기 레그를 관통하는 한 쌍의 결합 부싱이 구비되되, 어느 하나의 상기 결합 부싱은 상기 레그의 일측 방향에서 관통 결합되고, 다른 하나의 상기 결합 부싱은 상기 레그의 타측 방향에서 관통 결합될 수 있다.At this time, a pair of coupling bushings penetrating the leg is provided to allow each of the legs to be rotatable, one of the coupling bushings being through-coupled in one direction of the leg, and the other of the coupling bushings is the leg It can be coupled through the other direction.
또한, 상기 연장 아암과 상기 받침 아암의 외주면에는 길이 방향을 따라 모따기면이 형성될 수 있다.In addition, a chamfered surface may be formed along the longitudinal direction on the outer circumferential surfaces of the extension arm and the support arm.
상기 받침 블록에는 상기 연장 아암의 헤드가 하향 이동 시에 인입 가능한 인입홈이 형성될 수 있다.In the support block, an inlet groove capable of being drawn in when the head of the extension arm moves downward may be formed.
상기 베이스 프레임에는 상기 구동 모터가 높이 방향으로 하향 배치되도록 상기 구동 모터가 삽입 배치되는 모터 배치홈이 형성될 수 있다.A motor arrangement groove in which the drive motor is inserted and disposed may be formed in the base frame such that the drive motor is disposed downward in a height direction.
또한, 상기 작동 플레이트에는 상기 볼 조인트의 상부가 삽입 가능한 삽입홀이 형성될 수 있다.In addition, an insertion hole into which the upper portion of the ball joint can be inserted may be formed in the operation plate.
이때, 상기 구동 부재에는 상기 이송 블록에 결합된 가이드 블록과, 상기 가이드 블록이 축 방향으로 이동하도록 안내하는 가이드 레일이 구비될 수 있다.At this time, the driving member may be provided with a guide block coupled to the transport block and a guide rail guiding the guide block to move in the axial direction.
상기 상판 프레임과 상기 베이스 프레임에는 적어도 하나 이상의 관통홀이 각각 형성될 수 있다.At least one through hole may be formed in the upper frame and the base frame, respectively.
또는, 상기 작동 플레이트의 상부에 배치되며, 상기 작동 플레이트에 수직한 축을 중심으로 회전하는 회전 부재가 구비된 회전 구동부를 더 포함할 수 있다.Or, it may be further disposed on an upper portion of the operation plate, a rotation drive unit provided with a rotating member rotating about an axis perpendicular to the operation plate.
이때, 상기 회전 구동부는 상기 작동 플레이트에 수평하게 배치되는 구동축을 갖는 구동 모터와, 상기 구동 모터의 구동력을 상기 회전 부재에 전달하는 동력전달부재를 포함할 수 있다.At this time, the rotation drive unit may include a drive motor having a drive shaft horizontally disposed on the operation plate, and a power transmission member that transmits the driving force of the drive motor to the rotation member.
이러한 상기 동력전달부재는, 상기 작동 플레이트에 수평하게 배치된 상기 구동 모터의 구동력을 상기 작동 플레이트에 수직한 방향으로 변환해서 전달하는 제1 동력전달부재 및 상기 제1 동력전달부재를 통해 전달되는 구동력을 상기 회전 부재에 전달하는 제2 동력전달부재를 포함할 수 있다.The power transmission member, the first power transmission member for converting and transmitting the driving force of the drive motor horizontally disposed on the operation plate in a direction perpendicular to the operation plate and the driving force transmitted through the first power transmission member It may include a second power transmission member for transmitting the to the rotating member.
이때, 상기 제1 동력전달부재는, 상기 구동 모터의 구동축에 결합되는 구동 기어 및 상기 구동 기어에 결합되되, 상기 작동 플레이트에 수직한 축을 중심으로 회전하는 피동 기어를 포함할 수 있다.At this time, the first power transmission member may include a drive gear coupled to the drive shaft of the drive motor and a driven gear coupled to the drive gear and rotating about an axis perpendicular to the operation plate.
또한, 상기 제2 동력전달부재는, 상기 피동 기어와 동축 상에서 회전하는 구동 풀리와, 상기 회전 부재의 하부에 결합되는 피동 풀리 및 상기 구동 풀리와 상기 피동 풀리를 동시에 감싸는 타이밍 벨트를 포함할 수 있다.Further, the second power transmission member may include a driving pulley that rotates coaxially with the driven gear, a driven pulley coupled to the lower portion of the rotating member, and a timing belt that simultaneously wraps the driving pulley and the driven pulley. .
아울러 상기 회전 부재가 상기 작동 플레이트의 상면에서 위치 고정되도록 고정 프레임이 구비되되, 상기 고정 프레임의 하면에는 상기 회전 부재가 상기 작동 플레이트의 상면으로부터 이격 배치되도록 이격 부재가 구비될 수 있다.In addition, a fixed frame is provided so that the rotating member is fixed in position on the upper surface of the operation plate, and a separation member may be provided on the lower surface of the fixed frame so that the rotating member is spaced apart from the upper surface of the operation plate.
또한, 상기 상판 프레임의 상부에는 상판 프레임, 자바라 프레임 및 사이드 프레임이 추가로 구비될 수도 있다.In addition, an upper panel frame, a bellows frame, and a side frame may be additionally provided on an upper portion of the upper panel frame.
상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 다자유도 모션 시스템은 콤팩트하고, 안정적인 구조를 가지므로 설치공간을 적게 차지하여 공간 활용도가 향상되고, 사용 중에 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 평면 상에서 강력한 모션을 출력하여 고하중에서도 정밀하고, 다이나믹한 운동을 구현할 수 있으므로 평면 상의 모션 효과를 배가시킬 수 있다.The multi-degree-of-freedom motion system according to the present invention having the above-described configuration has a compact and stable structure, thus taking up less installation space, improving space utilization, and preventing safety accidents during use, on a flat surface. By outputting powerful motion, you can realize precise and dynamic motion even under high load, so you can double the motion effect on the plane.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 적용된 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 분해된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구동부와 베이스 프레임을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구동 부재가 분해된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 I-I 부분의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 구동 부재의 동작 상태를 도시한 측면도로서, (a)는 작동 플레이트의 하면이 가장 낮은 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이고, (b)는 작동 플레이트의 하면이 가장 높은 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 부재를 도시한 측면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 적용된 상태를 도시한 사시도이다.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 분해된 상태를 도시한 사시도이다.
도 13는 본 발명의 회전 구동부를 하측에서 바라본 상태를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 적용된 상태를 도시한 사시도이다.1 is a side view showing a state in which a multi-degree of freedom motion system according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a perspective view showing a state in which a multi-degree of freedom motion system according to an embodiment of the present invention is assembled.
3 and 4 are perspective views showing a multi-degree-of-freedom motion system in an exploded state according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a driving unit and a base frame according to the present invention.
6 is a perspective view showing a disassembled state of the drive member according to the present invention.
7 is a cross-sectional view of a portion II of FIG. 6.
8 is a side view showing the operating state of the driving member according to the present invention, (a) is a view showing a state in which the lower surface of the working plate is disposed at the lowest position, (b) is the lower surface of the working plate It is a view showing a state placed at a high position.
9 is a side view showing a driving member according to another embodiment of the present invention.
10 and 11 are perspective views illustrating a state in which a multi-degree of freedom motion system according to another embodiment of the present invention is applied.
12 is a perspective view showing a multi-degree-of-freedom motion system in an exploded state according to another embodiment of the present invention.
13 is a perspective view showing a state viewed from the lower side of the rotary drive of the present invention.
14 is a perspective view showing a state in which a multi-degree of freedom motion system according to another embodiment of the present invention is applied.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are attached to the same or similar elements throughout the specification.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this specification, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "above" another part, this includes not only the case "directly above" the other part but also another part in the middle. Conversely, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is said to be “under” another portion, this includes not only the case “underneath” another portion, but also another portion in the middle.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 적용된 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 조립된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 분해된 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 구동부와 베이스 프레임을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 구동 부재가 분해된 상태를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 I-I 부분의 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 구동 부재의 동작 상태를 도시한 측면도로서, (a)는 작동 플레이트의 하면이 가장 낮은 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이고, (b)는 작동 플레이트의 하면이 가장 높은 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 부재를 도시한 측면도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 적용된 상태를 도시한 사시도이고, 도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 분해된 상태를 도시한 사시도이고, 도 13는 본 발명의 회전 구동부를 하측에서 바라본 상태를 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다자유도 모션 시스템이 적용된 상태를 도시한 사시도이다.1 is a side view showing a state in which a multi-degree-of-freedom motion system according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a multi-degree-of-freedom motion system according to an embodiment of the present invention is assembled 3 and 4 are perspective views showing a multi-degree-of-freedom motion system in an exploded state according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a perspective view showing a driving unit and a base frame according to the present invention, and FIG. 6 is a 7 is a perspective view showing a disassembled state of the driving member according to the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view of part II of FIG. 6, and FIG. 8 is a side view showing an operating state of the driving member according to the present invention. The lower surface of the working plate is a state showing the lowest position, (b) is a diagram showing a state of the lower surface of the working plate is arranged at the highest position, Figure 9 is another embodiment of the
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 평평한 바닥면 상에 전장 박스(10), 다자유도 모션 시스템 및 사용자용 시트(20)가 순차적으로 적층 결합된다. 전장 박스(10)는 다자유도 모션 시스템에 전원을 공급하고, 구동부(200)의 움직임을 제어하여 작동 플레이트(100) 및 상판 프레임(500)의 움직임이 시트(20)를 통해 출력될 수 있도록 구비된다.1 to 4, the
평면 상에서 3자유도 동작을 수행하는 작동 플레이트(100)와, 이러한 작동 플레이트(100)를 동작시키는 구동부(200)와, 구동부(200)의 하부를 지지하는 베이스 프레임(300)과, 상기한 작동 플레이트(100) 및 구동부(200)를 감싸도록 베이스 프레임(300)의 둘레를 따라 구비되는 사이드 프레임(400)과, 작동 플레이트(100)와 함께 3자유도 동작을 수행하는 상판 프레임(500) 및 사이드 프레임(400)의 상단과 상판 프레임(500)의 둘레를 연결하는 자바라 프레임(600)을 포함한다.
즉, 구동부(200)는 작동 플레이트(100)를 3자유도 동작시키며, 이러한 작동 플레이트(100)에는 상판 프레임(500)이 연결되어 작동 플레이트(100)와 함께 3자유도 동작하게 되는 것이다.That is, the
이때, 상판 프레임(500)과 사이드 프레임(400)의 사이에는 자바라 프레임(600)이 구비된다. 즉, 구동부(200)가 외부에 노출되는 것을 방지하기 위해 사이드 프레임(400)과 상판 프레임(500)이 구비되는데, 사이드 프레임(400)과 상판 프레임(500)을 직접 연결할 경우 견고한 재질의 사이드 프레임(400)으로 인해 상판 프레임(500)이 3자유도 동작을 수행하기 어렵게 되는 문제가 있을 수 있으므로 이를 해결하고자 상판 프레임(500)과 사이드 프레임(400)의 사이에는 다수의 주름이 형성된 자바라 프레임(600)이 구비된다. 이와 같이 자바라 프레임(600)이 구비되면 사이드 프레임(400)이 고정되어 있는 상태에서 상판 프레임(500)이 3자유도 동작을 수행하는 경우 주름이 펴지면서 이와 같은 동작이 가능하게 함과 동시에 구동부(200)의 외부 노출을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.At this time, a
이러한 자바라 프레임(600)을 체결하기 위해 자바라 프레임(600)의 상단과 하단에는 자바라 체결부재(610, 620)가 각각 구비된다. 자바라 프레임(600)의 상단에 구비된 자바라 체결부재(610)는 상판 프레임(500)에 체결되며, 상판 프레임에는 이러한 자바라 체결부재(610)와 체결하기 위해 상판 고정부재(510)가 구비된다. 또한, 자바라 프레임(600)의 하단에 구비된 자바라 체결부재(620)는 사이드 프레임(400)의 상단에 체결된다.To fasten the
아울러 이와 같이 작동 플레이트(100)와 구동부(200)를 모듈화하게 되면 별도로 분리하여 수리나 교체가 가능하게 된다.In addition, when the
작동 플레이트(100)를 3자유도 동작시키기 위해서 구동부(200)에는 복수 개의 구동 부재(210)가 구비되며, 이러한 복수의 구동 부재(210)는 작동 플레이트(100)의 하면의 복수의 위치를 각각 지지하도록 구성된다.In order to operate the
베이스 프레임(300)에 고정되는 복수의 구동 부재(210)는 모두 동일한 구성 및 동작을 하며, 다만 도면상 중앙부에 위치한 구동 부재(210)는 그 설치 방향이 나머지 두 개의 구동 부재(210)와 반대이다. 아울러 중앙부에 위치한 구동 부재(210)의 볼 조인트(217)는 다른 구동 부재(210)에 구비된 볼 조인트(217)와 다른 방향으로 설치되어 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.The plurality of driving
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 구동 부재(210)는 베이스 프레임(300)의 상면에 장착되는 구동 모터(211)와, 구동 모터(211)에 연결되어 축 회전하는 리드 스크류(212)와, 리드 스크류(212)가 축 회전 가능하도록 리드 스크류(212)의 양측을 각각 지지하는 받침 블록(213)과, 리드 스크류(212)의 회전 시 축 방향으로 이동하는 이송 블록(214)과, 이송 블록(214)을 중심으로 회동 가능하도록 이송 블록(214)에 힌지 결합되며, 길이 방향을 따라 연장된 헤드(215a)가 작동 플레이트(100)의 하면에 결합되는 연장 아암(215) 및 일측은 받침 블록(213)을 중심으로 회동 가능하도록 받침 블록(213)에 힌지 결합되고, 타측은 연장 아암(215)의 바디(215b)에 힌지 결합되며, 이송 블록(214)의 이동 시에 연장 아암(215)의 회동 운동을 유도하는 받침 아암(216)을 포함한다.5 and 6, the driving
이러한 구동 모터(211)가 구동하면 구동 모터(211)의 회전 토크가 리드 스크류(212)로 전달되어 리드 스크류(212)가 축 회전하게 된다. 리드 스크류(212)가 축 회전하게 되면 이송 블록(214)이 축 방향을 따라 왕복 운동하게 되고, 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 수직 방향으로 승강 운동하게 된다.When the driving
이때, 각각의 구동 부재(210)에 구비된 구동 모터(211)는 독립적으로 구동한다. 즉, 연장 아암(215)의 헤드(215a)의 높이는 각각 독립적으로 조절 가능하게 구성되는 것이다.At this time, the driving
아울러 이러한 연장 아암(215)의 헤드(215a)에는 볼 조인트(217)가 구비되고, 작동 플레이트(100)의 하면에는 하향 연장되는 링크 브라켓(110)과 링크 브라켓(110)에 결합되는 제4 링크바(215e)가 구비되며, 볼 조인트(217)는 제4 링크바(215e)에 회동 가능하게 결합될 수 있다.In addition, a ball joint 217 is provided at the
즉, 각각의 볼 조인트(217)에 링크 브라켓(110)을 맞춘 상태에서 제4 링크바(215e)를 수평 방향으로 끼우면 구동부(200)에 대한 작동 플레이트(100)의 장착이 이루어진다.That is, when the
세 개의 링크 브라켓(110) 중 중앙의 링크 브라켓(110)을 다른 링크 브라켓(110)에 대해 직각을 이루도록 고정한 것은 작동 플레이트(100)가 3자유도 동작하는 과정에서 특정 방향으로 기울어진 상태로 흘러내리지 않도록 하기 위함이다.Of the three
전술한 연장 아암(215)과 받침 아암(216)의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the above-described
먼저, 연장 아암(215)의 일단은 제1 링크바(215d)를 통해 이송 블록(214)에 힌지 결합된다. 연장 아암(215)이 제1 링크바(215d)를 회동축으로 삼아 상하로 회동 운동 가능함은 당연하다.First, one end of the
또한, 연장 아암(215)의 타단에 구비된 헤드(215a)는 볼 조인트(217)가 구비되고, 이러한 볼 조인트(217)는 제4 링크바(215e)를 통해 링크 브라켓(110)과 연결된다. 상기한 바와 같이, 상기한 볼 조인트(217)는 통상의 아이 볼트와 로드 엔드와 같은 형태를 갖는 부속으로서, 제4 링크바(215e)를 통과시켜, 구동 부재(210)와 작동 플레이트(100)를 연결시킨다. 이때, 제4 링크바(215e)는 볼 조인트(217)를 관통하게 되며, 볼 조인트(217)는 이러한 제4 링크바의 축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구성되어 작동 플레이트(100)의 동작이 원활하게 이루어지도록 한다.In addition, the
아울러 상기한 바와 같이, 링크 브라켓(110)도 제4 링크바(215e)를 회동축으로 삼아 회동 운동 가능하게 된다.In addition, as described above, the
상기한 받침 아암(216)은 일측이 제2 링크바(216d)를 통해 일측 받침 블록(213)에 힌지 결합되어 제2 링크바(216d)를 회동축으로 삼아 상하 회동 가능하게 된다.The
또한, 받침 아암(216)의 타측은 제3 링크바(216e)를 통해 연장 아암(215)의 바디(215b)에 연결된다. 받침 아암(216)은 제3 링크바(216e)를 회동축으로 삼아 회동 운동 가능하게 된다.In addition, the other side of the
이와 같이 결합된 상태에서 구동 모터(211)가 구동하게 되면 리드 스크류(212)가 회전해서 이송 블록(214)이 축 방향으로 이동하게 되고, 이를 통해 연장 아암(215)의 레그(215c)는 이송 블록(214)을 따라 이동과 동시에 회동하면서 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 상승하게 되는 것이다.When the driving
이와 반대로 구동 모터(211)의 구동에 의해 리드 스크류(212)가 반대 방향으로 회전하게 되면 이송 블록이 반대 방향으로 이동하면서 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 하강하게 된다.Conversely, when the
도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 연장 아암(215)의 헤드(215a)는 연장 아암(215)의 바디(215b)와 일정 각도 경사지게 배치되되, 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 상향 이동한 상태에서 연장 아암(215)의 헤드(215a)와 작동 플레이트(100)의 하면이 평행하게 배치되도록 경사가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 8, the
즉, 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 가장 높은 위치(상사점)로 일정 높이(h)만큼 상향 이동한 상태에서 이러한 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 작동 플레이트 하면 연장선(130)과 평행하게 구성하는 것이다. 이와 같이 구성하면 시스템의 상하 높이가 낮아져서 시스템이 전체적으로 콤팩트하게 되고, 무게 중심의 위치가 낮아져서 안정성이 향상되며, 이를 통해 강력하고, 다이나믹한 움직임을 표현할 수 있게 된다.That is, when the
또한, 연장 아암(215)과 받침 아암(216)의 레그(215c, 216c)는 이송 블록(214)과 받침 블록(213)의 양측을 각각 지지하도록 복수 개 형성될 수 있으며, 이를 통해 하중이 편향되는 것을 방지하여 구조적 안정성이 향상될 수 있다. In addition, a plurality of
각각의 레그(215c, 216c)가 회동 가능하도록 레그(215c, 216c)를 관통하는 한 쌍의 결합 부싱(215f, 216f)이 구비되되, 어느 하나의 결합 부싱(215f, 216f)은 레그(215c, 216c)의 일측 방향에서 관통 결합되고, 다른 하나의 결합 부싱(215f, 216f)은 상기 레그(215c, 216c)의 타측 방향에서 관통 결합될 수 있으며, 이를 통해 결합 부싱(215f, 216f)의 조립 용이성이 향상되고, 효과적인 지지가 가능하게 된다.A pair of engaging
상호 대향되는 결합 부싱(215f, 216f)은 상호 맞닿도록 구성되는 것이 바람직하다.The mutually facing
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 연장 아암(215)과 받침 아암(216)의 외주면에는 길이 방향을 따라 모따기면(215g, 216g)이 형성될 수 있으며, 이와 같이 구성하면 연장 아암(215)과 받침 아암(216)이 회동하는 과정에서 상호 간에 간섭이 발생하는 것이 방지할 수 있게 된다.In addition, as illustrated in FIG. 7, chamfered surfaces 215g and 216g may be formed along the longitudinal direction on the outer circumferential surfaces of the
아울러 도 6에 도시된 바와 같이, 받침 블록(213)에는 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 하향 이동 시에 인입 가능한 인입홈(213a)이 형성될 수 있다. 즉, 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 가장 낮은 위치(하사점)로 이동한 상태에서 이러한 헤드(215a)의 일부가 인입 가능한 인입홈(213a)을 형성하는 것이다. 이와 같이 구성하면 연장 아암(215)의 회동 시에 받침 블록(213)과 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 연장 아암(215)의 헤드(215a)가 낮아질 수 있는 위치를 더욱 낮게 형성할 수 있어서 시스템 전체의 높이가 감소하게 되어 콤팩트하게 된다. 즉, 무게 중심의 위치가 낮아져서 구조적 안정성이 향상되는 것이다.In addition, as shown in FIG. 6, the receiving
베이스 프레임(300)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 모터(211)가 높이 방향으로 하향 배치되도록 구동 모터(211)가 삽입 배치되는 모터 배치홈(310)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, a
전술한 높이 방향은 베이스 프레임(300)의 상면과 수직한 방향을 의미한다.The aforementioned height direction means a direction perpendicular to the top surface of the
즉, 구동 모터(211)가 모터 배치홈(310)에 삽입 배치된 상태로 고정되면 베이스 프레임(300)의 상면으로 돌출되는 구동 모터(211)의 높이가 낮아지게 되어 시스템이 전체적으로 콤팩트하게 된다.That is, when the driving
이와 마찬가지로 작동 플레이트(100)에도 볼 조인트(217)의 상부가 삽입 가능한 삽입홀(120)이 형성될 수 있으며, 이를 통해 작동 플레이트(100) 동작 시 볼 조인트(217)와 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 시스템을 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.Likewise, an
이때, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상판 프레임(500)과 베이스 프레임(300)에는 적어도 하나 이상의 관통홀(H)이 각각 형성될 수 있다. 이러한 관통홀(H)은 구동부(200)의 제어를 위해 전장 박스(10)에서 제공되는 전원선과 신호선이 지나가게 되며, 이와 같이 구성함으로써 이러한 전원선과 신호선이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.At this time, as illustrated in FIGS. 2 and 4, at least one through hole H may be formed in the
각 구동 부재(210)의 동작 과정에서 하중이 인가되는 상황에서도 구동 부재(210)가 흔들리는 것을 방지하도록 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 부재(210)의 움직임을 지지하는 가이드 블록(218)과 가이드 레일(219)이 구비될 수 있다. 이때, 가이드 레일(219)은 베이스 프레임(300) 상에 장착 고정되며, 가이드 블록(218)은 이송 블록(214)에 결합되어 가이드 레일(219)을 따라 이동하도록 구성된다.As shown in FIG. 9 to prevent the
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 작동 플레이트(100)의 상부에 배치되며, 작동 플레이트(100)에 수직한 축을 중심으로 회전하는 회전 부재(710)가 구비된 회전 구동부(200)를 더 포함할 수 있다.10 and 11, the
즉, 작동 플레이트(100)가 구동부(200)에 의해 3자유도 동작을 수행하는 과정에서 이러한 회전 구동부(200)를 통해 회전이 가능하도록 구성하는 것이다. 결국 이러한 회전 구동부(200)에 연결된 시트(20)는 4자유도 동작이 가능하게 되어 더욱 다이나믹한 움직임을 표현할 수 있게 된다.That is, the
이러한 작동 플레이트(100)의 하면에는 링크 브라켓(110)이 구비되며, 전원선과 신호선이 지나갈 수 있는 케이블 홈(140)이 형성될 수 있다.A
이러한 회전 구동부(200)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 작동 플레이트(100)에 수평하게 배치되는 구동축을 갖는 구동 모터(730)와, 구동 모터(730)의 구동력을 회전 부재(710)에 전달하는 동력전달부재(720)를 포함할 수 있다.12 and 13, the
즉, 구동 모터(730)의 구동력을 이용해서 회전 부재(710)를 회전시키게 되는데, 이때, 구동 모터(730)는 작동 플레이트(100)에 수평하게 배치된다. 이와 같이 구성하면 회전 구동부(200)의 높이가 낮아져서 전체적으로 시스템의 높이를 낮출 수 있게 된다.That is, the rotating
다만, 이와 같이 구동 모터(730)의 구동축과 회전 부재(710)의 회전축이 상호 수직하게 배치된 상태에서 구동 모터(730)의 구동력을 효과적으로 전달하기 위해 동력전달부재(720)가 구비된다.However, the
이러한 동력전달부재(720)는 작동 플레이트(100)에 수평하게 배치된 구동 모터(730)의 구동력을 작동 플레이트(100)에 수직한 방향으로 변환해서 전달하는 제1 동력전달부재(721) 및 제1 동력전달부재(721)를 통해 전달되는 구동력을 회전 부재(710)에 전달하는 제2 동력전달부재(722)를 포함할 수 있다.The
즉, 제1 동력전달부재(721)를 통해 구동 모터(730)의 구동축과 회전 부재(710)의 회전축이 상호 수직하게 배치된 상태에서도 구동 모터(730)의 구동력을 효과적으로 전달할 수 있게 된다.That is, it is possible to effectively transmit the driving force of the driving
이때, 상기한 제1 동력전달부재(721)는 구동 모터(730)의 구동축에 결합되는 구동 기어(721a) 및 구동 기어(721a)에 결합되되, 작동 플레이트(100)에 수직한 축을 중심으로 회전하는 피동 기어(721b)를 포함할 수 있다.At this time, the first
또한, 상기한 제2 동력전달부재(722)는 피동 기어(721b)와 동축 상에서 회전하는 구동 풀리(722a)와, 회전 부재(710)의 하부에 결합되는 피동 풀리(722b) 및 구동 풀리(722a)와 피동 풀리(722b)를 동시에 감싸는 타이밍 벨트(722c)를 포함할 수 있다.In addition, the second
이러한 제1 동력전달부재(721)는 공지의 직선베벨기어를 이용한 동력전달방식일 수 있으며, 제2 동력전달부재(722)는 공지의 풀리를 이용한 동력전달방식일 수 있다.The first
이를 통해 구동 모터(730)의 구동축이 회전하는 경우 이러한 구동축에 결합된 구동 기어(721a)가 회전될 수 있으며, 구동 모터(730)의 구동력은 상기 피동 기어(721b), 구동 풀리(722a) 및 타이밍 벨트(722c)의 동작이 서로 연계됨으로써 상기 피동 풀리(722b)가 회전될 수 있다. 이에 따라 상기 피동 풀리(722b)와 고정 결합된 회전 부재(710)는 피동 풀리(722b)의 회전을 통해 회전될 수 있는 것이다.Through this, when the driving shaft of the driving
아울러 회전 부재(710)가 작동 플레이트(100)의 상면에서 위치 고정되도록 고정 프레임(740)이 구비되되, 이러한 고정 프레임(740)의 하면에는 회전 부재(710)가 작동 플레이트(100)의 상면으로부터 이격 배치되도록 이격 부재(741)가 구비될 수 있다.In addition, a fixed
이와 같이 이격 부재(741)가 구비되면 회전 부재(710)의 회전 시 작동 플레이트(100)와 간섭이 발생하는 것이 방지할 수 있어서 회전 부재(710)의 원활한 회전이 가능하게 된다.When the
아울러 이러한 고정 프레임(740)에는 회전 부재(710)가 원활하게 회전할 수 있도록 베어링 부재(750)가 구비될 수 있으며, 이러한 베어링 부재(750)로는 공지의 선회 베어링을 사용할 수 있다.In addition, a bearing
도 14에 도시된 바와 같이, 상판 프레임(500)의 상부에 상판 프레임(500), 자바라 프레임(600) 및 사이드 프레임(400)을 추가로 설치하는 것도 가능하다. 즉, 다자유도 모션이 가능한 세트를 복수 개 배치하는 것이며, 이와 같이 구성함으로써 더욱 다양한 모션을 표현할 수 있게 된다.As illustrated in FIG. 14, it is also possible to additionally install the
이때, 상부에 위치한 사이드 프레임(400)의 하부에 배치된 상판 프레임(500)을 제거하고, 상부에 위치한 사이드 프레임(400)과 하부에 위치한 자바라 프레임(600)을 직접 연결하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성하면 상부에 구비된 세트와 하부에 구비된 세트 사이에 상판 프레임(500)이 구비되지 않으므로 전체 시스템의 높이를 낮출 수 있게 된다.At this time, it is also possible to remove the
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention, within the scope of the same spirit, addition and modification of components However, other embodiments may be easily suggested by deletion, addition, or the like, but this will also be considered to be within the scope of the present invention.
10 : 전장 박스 20 : 시트
100 : 작동 플레이트 110 : 링크 브라켓
120 : 삽입홀
130 : 작동 플레이트 하면 연장선
140 : 케이블 홈 200 : 구동부
210 : 구동 부재 211 : 구동 모터
212 : 리드 스크류 213 : 받침 블록
213a : 인입홈 214 : 이송 블록
215 : 연장 아암 215a : 헤드
215b : 바디 215c : 레그
215d : 제1 링크바 215e : 제4 링크바
215f : 결합 부싱 215g : 모따기면
216 : 받침 아암 216a : 헤드
216b : 바디 216c : 레그
216d : 제2 링크바 216e : 제3 링크바
216f : 결합 부싱 216g : 모따기면
217 : 볼 조인트 218 : 가이드 블록
219 : 가이드 레일 300 : 베이스 프레임
310 : 모터 배치홈 400 : 사이드 프레임
500 : 상판 프레임 510 : 상판 고정부재
600 : 자바라 프레임 610, 620 : 자바라 체결부재
700 : 회전 구동부 710 : 회전 부재
720 : 동력전달부재 721 : 제1 동력전달부재
721a : 구동 기어 721b : 피동 기어
722 : 제2 동력전달부재 722a : 구동 풀리
722b : 피동 풀리 722c : 타이밍 벨트
740 : 고정 프레임 741 : 이격 부재
750 : 베어링 부재
H : 관통홀 h : 작동 플레이트 변화 높이10: battlefield box 20: seat
100: working plate 110: link bracket
120: insertion hole
130: extension line when the operating plate
140: cable groove 200: drive unit
210: drive member 211: drive motor
212: lead screw 213: base block
213a: incoming groove 214: transfer block
215:
215b:
215d:
215f: Combined bushing 215 g: Chamfer
216:
216b:
216d:
216f: Combined bushing 216 g: Chamfer
217: ball joint 218: guide block
219: guide rail 300: base frame
310: motor placement groove 400: side frame
500: upper frame 510: upper plate fixing member
600:
700: rotation drive unit 710: rotation member
720: power transmission member 721: first power transmission member
721a:
722: second
722b: driven
740: fixed frame 741: spaced member
750: bearing member
H: Through hole h: Operating plate change height
Claims (20)
상기 작동 플레이트를 동작시키는 구동부;
상기 구동부의 하부를 지지하는 베이스 프레임;
상기 작동 플레이트 및 구동부를 감싸도록 상기 베이스 프레임의 둘레를 따라 구비되는 사이드 프레임;
상기 작동 플레이트와 함께 3자유도 동작을 수행하는 상판 프레임; 및
상기 사이드 프레임의 상단과 상기 상판 프레임의 둘레를 연결하는 자바라 프레임;
을 포함하며,
상기 구동부에는 상기 작동 플레이트의 하면에 배치된 복수의 위치를 각각 지지하도록 복수 개의 구동 부재가 구비되되,
상기 구동 부재는,
상기 베이스 프레임의 상면에 장착되는 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되어 축 회전하는 리드 스크류;
상기 리드 스크류가 축 회전 가능하도록 상기 리드 스크류의 양측을 각각 지지하는 받침 블록;
상기 리드 스크류의 회전 시 축 방향으로 이동하는 이송 블록;
상기 이송 블록을 중심으로 회동 가능하도록 상기 이송 블록에 힌지 결합되며, 길이 방향을 따라 연장된 헤드가 상기 작동 플레이트의 하면에 결합되는 연장 아암; 및
일측은 상기 받침 블록을 중심으로 회동 가능하도록 상기 받침 블록에 힌지 결합되고, 타측은 상기 연장 아암의 바디에 힌지 결합되며, 상기 이송 블록의 이동 시에 상기 연장 아암의 회동 운동을 유도하는 받침 아암;
을 포함하고,
상기 연장 아암의 헤드는 상기 연장 아암의 바디와 일정 각도 경사지게 배치되되, 상기 연장 아암의 헤드가 상사점까지 상향 이동한 상태에서 상기 연장 아암의 헤드와 상기 작동 플레이트의 하면이 평행하게 배치되도록 경사가 형성되고,
상기 받침 블록에는 상기 연장 아암의 헤드가 하사점까지 하향 이동한 상태에서 인입 가능한 인입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.An operation plate performing a three-degree of freedom operation on a plane;
A driving unit for operating the operation plate;
A base frame supporting a lower portion of the driving unit;
A side frame provided along the circumference of the base frame to surround the operation plate and the driving unit;
A top plate frame performing a three-degree-of-freedom operation together with the operation plate; And
A bellows frame connecting the top of the side frame and the circumference of the top frame;
It includes,
The driving unit is provided with a plurality of driving members to respectively support a plurality of positions arranged on the lower surface of the operation plate,
The drive member,
A drive motor mounted on an upper surface of the base frame;
A lead screw connected to the drive motor to rotate axially;
Support blocks for supporting both sides of the lead screw so that the lead screw is axially rotatable;
A transfer block moving in an axial direction when the lead screw is rotated;
An extension arm hinged to the transport block so as to be rotatable around the transport block, and an extended head coupled to a lower surface of the operation plate along a lengthwise direction; And
One side is hinged to the support block so as to be rotatable around the support block, the other side is hinged to the body of the extension arm, the support arm inducing a rotational movement of the extension arm when the transport block is moved;
Including,
The head of the extension arm is disposed at an inclined angle with the body of the extension arm, the inclined so that the head of the extension arm and the lower surface of the operation plate are arranged in parallel with the head of the extension arm moving upward to the top dead center Is formed,
A multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that in the support block, a retractable groove is formed in a state in which the head of the extension arm moves downward to the bottom dead center.
상기 연장 아암의 헤드에는 볼 조인트가 구비되고,
상기 작동 플레이트의 하면에는 하향 연장되는 링크 브라켓과 상기 링크 브라켓에 결합되는 제4 링크바가 구비되며,
상기 볼 조인트는 상기 제4 링크바에 회동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
The head of the extension arm is provided with a ball joint,
The lower surface of the operation plate is provided with a link bracket extending downward and a fourth link bar coupled to the link bracket,
The ball joint is a multi-degree of freedom motion system, characterized in that rotatably coupled to the fourth link bar.
상기 연장 아암과 상기 받침 아암의 레그는 상기 이송 블록과 상기 받침 블록의 양측을 각각 지지하도록 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that a plurality of legs of the extension arm and the support arm are respectively formed to support both sides of the transport block and the support block.
각각의 상기 레그가 회동 가능하도록 상기 레그를 관통하는 한 쌍의 결합 부싱이 구비되되,
어느 하나의 상기 결합 부싱은 상기 레그의 일측 방향에서 관통 결합되고, 다른 하나의 상기 결합 부싱은 상기 레그의 타측 방향에서 관통 결합되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.The method of claim 6,
A pair of coupling bushings passing through the leg are provided so that each of the legs is rotatable,
A multi-degree of freedom motion system, characterized in that one of the coupling bushings is through-coupled in one direction of the leg, and the other of the coupling bushings is through-coupled in the other direction of the leg.
상기 연장 아암과 상기 받침 아암의 외주면에는 길이 방향을 따라 모따기면이 형성되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that a chamfered surface is formed along the longitudinal direction on the outer circumferential surfaces of the extension arm and the support arm.
상기 베이스 프레임에는 상기 구동 모터가 높이 방향으로 하향 배치되도록 상기 구동 모터가 삽입 배치되는 모터 배치홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system, wherein the base frame is provided with a motor arrangement groove in which the drive motor is inserted and arranged so that the drive motor is disposed downward in the height direction.
상기 작동 플레이트에는 상기 볼 조인트의 상부가 삽입 가능한 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 4,
A multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that an insertion hole in which the upper portion of the ball joint is inserted is formed in the operation plate.
상기 구동 부재에는 상기 이송 블록에 결합된 가이드 블록과, 상기 가이드 블록이 축 방향으로 이동하도록 안내하는 가이드 레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system comprising a guide block coupled to the transport block and a guide rail for guiding the guide block to move in an axial direction.
상기 상판 프레임과 상기 베이스 프레임에는 적어도 하나 이상의 관통홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that at least one through hole is formed in the upper frame and the base frame, respectively.
상기 작동 플레이트의 상부에 배치되며, 상기 작동 플레이트에 수직한 축을 중심으로 회전하는 회전 부재가 구비된 회전 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system further comprising a rotation drive unit disposed on the operation plate and provided with a rotation member rotating about an axis perpendicular to the operation plate.
상기 회전 구동부는 상기 작동 플레이트에 수평하게 배치되는 구동축을 갖는 구동 모터와, 상기 구동 모터의 구동력을 상기 회전 부재에 전달하는 동력전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.The method of claim 14,
The rotation drive unit comprises a drive motor having a drive shaft horizontally disposed on the operation plate, and a multi-degree of freedom motion system comprising a power transmission member for transmitting the driving force of the drive motor to the rotation member.
상기 동력전달부재는,
상기 작동 플레이트에 수평하게 배치된 상기 구동 모터의 구동력을 상기 작동 플레이트에 수직한 방향으로 변환해서 전달하는 제1 동력전달부재; 및
상기 제1 동력전달부재를 통해 전달되는 구동력을 상기 회전 부재에 전달하는 제2 동력전달부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.The method of claim 15,
The power transmission member,
A first power transmission member for converting and transmitting a driving force of the driving motor horizontally disposed on the working plate in a direction perpendicular to the working plate; And
A second power transmission member that transmits a driving force transmitted through the first power transmission member to the rotating member;
Multi-degree of freedom motion system comprising a.
상기 제1 동력전달부재는,
상기 구동 모터의 구동축에 결합되는 구동 기어; 및
상기 구동 기어에 결합되되, 상기 작동 플레이트에 수직한 축을 중심으로 회전하는 피동 기어;
를 포함하는 직선베벨기어인 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.The method of claim 16,
The first power transmission member,
A drive gear coupled to a drive shaft of the drive motor; And
A driven gear coupled to the drive gear and rotating about an axis perpendicular to the operating plate;
Multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that the linear bevel gear comprising a.
상기 제2 동력전달부재는,
상기 피동 기어와 동축 상에서 회전하는 구동 풀리;
상기 회전 부재의 하부에 결합되는 피동 풀리; 및
상기 구동 풀리와 상기 피동 풀리를 동시에 감싸는 타이밍 벨트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.The method of claim 17,
The second power transmission member,
A drive pulley rotating coaxially with the driven gear;
A driven pulley coupled to the lower portion of the rotating member; And
A timing belt surrounding the driving pulley and the driven pulley simultaneously;
Multi-degree of freedom motion system comprising a.
상기 회전 부재가 상기 작동 플레이트의 상면에서 위치 고정되도록 고정 프레임이 구비되되,
상기 고정 프레임의 하면에는 상기 회전 부재가 상기 작동 플레이트의 상면으로부터 이격 배치되도록 이격 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.The method of claim 18,
A fixed frame is provided so that the rotating member is fixed in position on the upper surface of the operation plate,
A multi-degree-of-freedom motion system, characterized in that a spacer is provided on the lower surface of the fixed frame so that the rotating member is spaced apart from the upper surface of the operation plate.
상기 상판 프레임의 상부에는 상판 프레임, 자바라 프레임 및 사이드 프레임이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 다자유도 모션 시스템.
According to claim 1,
A multi-degree-of-freedom motion system characterized in that an upper frame, a bellows frame, and a side frame are additionally provided on an upper portion of the upper frame.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180129923A KR102133395B1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Multi degree of freedom motion system |
PCT/KR2018/014910 WO2020091134A1 (en) | 2018-10-29 | 2018-11-29 | Motion system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180129923A KR102133395B1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Multi degree of freedom motion system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200048165A KR20200048165A (en) | 2020-05-08 |
KR102133395B1 true KR102133395B1 (en) | 2020-07-13 |
Family
ID=70677279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180129923A KR102133395B1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Multi degree of freedom motion system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102133395B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230032163A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-07 | 한국로봇융합연구원 | Swievel Seat Test Bed for Autonomous Vehicles |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200173400Y1 (en) * | 1998-03-12 | 2000-03-02 | 최광현 | The three-dimensions simulator for virtual reality |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101049198B1 (en) | 2010-11-05 | 2011-07-14 | 주식회사 구산 | Simulator for reinforcing torsion prevention and vertical support power |
KR102039158B1 (en) * | 2017-02-09 | 2019-10-31 | (주)이노시뮬레이션 | Multi-dof motion platform |
-
2018
- 2018-10-29 KR KR1020180129923A patent/KR102133395B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200173400Y1 (en) * | 1998-03-12 | 2000-03-02 | 최광현 | The three-dimensions simulator for virtual reality |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230032163A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-07 | 한국로봇융합연구원 | Swievel Seat Test Bed for Autonomous Vehicles |
KR102618618B1 (en) * | 2021-08-30 | 2023-12-27 | 한국로봇융합연구원 | Swievel Seat Test Bed for Autonomous Vehicles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200048165A (en) | 2020-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102357278B1 (en) | Suspended amusement ride system | |
US5678889A (en) | Moveable theater seats | |
KR101220787B1 (en) | Four degrees of freedom motion apparatus | |
US20150030999A1 (en) | Motion simulator | |
KR101228129B1 (en) | Multi―Axis Driving Motion System enabling Unlimited Rotation | |
US9105193B2 (en) | Motion platform and aircraft simulator comprising the same | |
KR101241531B1 (en) | Simulator with 4 dof | |
KR101271175B1 (en) | 4d theater chair | |
JP6285973B2 (en) | 2-degree-of-rotation motion simulator | |
KR101695947B1 (en) | Motion simulator | |
KR102133395B1 (en) | Multi degree of freedom motion system | |
CN105702117A (en) | Six-axis-driven three-degree-of-freedom static load balancing large parallel movement simulation platform | |
CN106037934A (en) | Surgical robot and mechanical arm thereof | |
KR101008410B1 (en) | Motion base | |
KR101176414B1 (en) | 4 degrees of freedom actuation system and simulator motion platform utilizing the actuation system | |
US6402625B2 (en) | Motion linkage apparatus | |
KR20160129279A (en) | Multi Degree of Freedom Simulator Driving Apparatus | |
KR102133397B1 (en) | XY axis motion system | |
KR20200137425A (en) | Multi degree of freedom motion system | |
KR20180113766A (en) | Simulation for virtual experience chair | |
CN109410692B (en) | Omnidirectional rotary motion device for simulating flight | |
KR101769549B1 (en) | Bipedal locomotion appratus having polygon shape | |
US20160148528A1 (en) | Simulation device with a roll mechanism | |
CN116749157A (en) | Multi-freedom-degree motion platform with adjustable eccentricity | |
CN114378779A (en) | Multi-degree-of-freedom motion platform capable of being controlled greatly in vertical direction and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |