KR102598608B1 - 5-DOF simulator - Google Patents

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KR102598608B1
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이설희
권오흥
이상원
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한국생산기술연구원
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    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • G09B9/12Motion systems for aircraft simulators
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    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00Amusement arrangements
    • A63G31/16Amusement arrangements creating illusions of travel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion

Abstract

본 발명은 5-자유도 시뮬레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제1방향축 상 선형운동하며, 제3방향축 상 회전운동함으로써 총 2-자유도를 가지는 제1이동모듈 및 제1방향축 및 제2방향축 상 roll-pitc 회전운동하며, 제3방향축 상 선형운동함으로써 총 3-자유도를 가지는 제2이동모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터에 관한 것이다. The present invention relates to a 5-degree-of-freedom simulator, and more specifically, a first movement module having a total of 2 degrees of freedom by linearly moving on a first direction axis and rotating around a third direction axis, a first direction axis, and It relates to a 5-degree-of-freedom simulator characterized by comprising a second movement module having a total of 3 degrees of freedom by performing a roll-pitc rotational movement on a second direction axis and a linear movement on a third direction axis.

Description

5-자유도 시뮬레이터 {5-DOF simulator} 5-DOF simulator {5-DOF simulator}

본 발명은 5-자유도 시뮬레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제1방향축 상 선형운동하며, 제3방향축 상 회전운동함으로써 총 2-자유도를 가지는 제1이동모듈 및 제1방향축 및 제2방향축 상 roll-pitc 회전운동하며, 제3방향축 상 선형운동함으로써 총 3-자유도를 가지는 제2이동모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터에 관한 것이다. The present invention relates to a 5-degree-of-freedom simulator, and more specifically, a first movement module having a total of 2 degrees of freedom by linearly moving on a first direction axis and rotating around a third direction axis, a first direction axis, and It relates to a 5-degree-of-freedom simulator characterized by comprising a second movement module having a total of 3 degrees of freedom by performing a roll-pitc rotational movement on a second direction axis and a linear movement on a third direction axis.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information about the present invention and does not constitute prior art.

모션 플랫폼은 가상현실 콘텐츠와 연계하여 각종 상황에 따른 특정 대상물의 움직임을 모방한 적절한 동작을 수행함으로서 체험자로 하여금 가상의 공간에서도 실감을 느낄 수 있게 하는 플랫폼이다. The motion platform is a platform that allows the experiencer to feel a sense of reality even in a virtual space by performing appropriate movements that imitate the movement of a specific object according to various situations in conjunction with virtual reality content.

이 플랫폼은 영화, 오락, 조종훈련 및 특수장비 전문가 양성 등 다양한 목적으로 활용되고 있다. This platform is used for a variety of purposes, including movies, entertainment, pilot training, and training special equipment experts.

모션 플랫폼의 활용 목적에 따라 정밀성, 모션 출력 사양, 경제성, 공간 효율성 등에 대한 요구 사양을 각기 달리하여 플랫폼을 개발하게 된다. 예를 들면 항공기 조종사의 가상 훈련용 모션 플랫폼은 높은 정밀성과 출력 사양을 요구하게 되며, 4D 영화관용 모션 플랫폼은 경제성과 공간 효율성을 요구하게 된다. Depending on the purpose of using the motion platform, the platform is developed with different requirements for precision, motion output specifications, economic efficiency, and space efficiency. For example, a motion platform for virtual training of aircraft pilots requires high precision and output specifications, while a motion platform for 4D movie theaters requires economy and space efficiency.

하지만 이 사양들을 모두를 갖추도록 모션 플랫폼을 개발하는 것은 매우 어려운 일이다. 예를 들면 출력 사양이 높아지면 구동부 및 관련 드라이버 등 부품의 단가가 높아지고 소비전력이 커져서 경제성이 떨어지게 되고 전체 부피가 커져 공간 효율성이 떨어지게 된다.However, it is very difficult to develop a motion platform that has all of these specifications. For example, as the output specification increases, the unit cost of components such as the drive unit and related drivers increases, power consumption increases, which reduces economic feasibility, and the overall volume increases, reducing space efficiency.

모션 플랫폼은 일반적으로 모든 부하와 하중을 지지하고 정지상태를 유지하는 하부체와 모션 출력이 일어나는 상부체 사이에 구동부를 병렬로 배치하는 메커니즘을 적용한다. 적용하는 구동부와 관절 방식에 따라 상부체에서 출력할 수 있는 자유도(degrees of freedom, DOF)와 모션 출력 사양이 결정된다. Motion platforms generally apply a mechanism that places driving parts in parallel between the lower body, which supports all loads and maintains a stationary state, and the upper body, where motion output occurs. Depending on the driving unit and joint method applied, the degrees of freedom (DOF) and motion output specifications that can be output from the upper body are determined.

모션에 대한 높은 정밀성과 출력 사양을 위해 일반적으로 많이 쓰는 모션 플랫폼 메커니즘 형태는 스튜어트 플랫폼(stewart platform)라 불리는 형태이다.A commonly used motion platform mechanism type for high precision and output specifications for motion is a type called the Stewart platform.

상부체와 하부체 사이에 6개의 구동부를 배치하고 실린더 각 끝은 유니버셜 관절로 상부체와 하부체와 연결하는 형태를 가진다. Six driving units are placed between the upper and lower bodies, and each end of the cylinder is connected to the upper and lower bodies with a universal joint.

이 때, 구동부는 직선 동작을 하는 실린더를 사용한다. 이 형태는 6 자유도를 가짐으로서 모든 자유도에 대한 모션이 가능하고 높은 정밀성과 출력 사양을 가지지만, 부품 가격이 비싸고 부피가 커서 공간 효율성이 떨어진다는 단점이 있다. At this time, the driving part uses a cylinder that operates in a straight line. This type has 6 degrees of freedom, allowing motion for all degrees of freedom and has high precision and output specifications, but has the disadvantage of being expensive and bulky, reducing space efficiency.

그리고 경제성과 공간 효율성을 위해 회전 동작을 하는 전동 모터와 링크 및 회전 관절의 조합으로 이루어진 메커니즘을 적용한 모션 플랫폼 형태가 있다. 이 형태는 스튜어트 플랫폼 보다 적은 개수의 구동부를 사용함으로서 구동부의 수량에 대응되는 자유도를 가진다. There is also a motion platform type that applies a mechanism consisting of a combination of an electric motor, link, and rotary joint that performs rotational motion for economy and space efficiency. This type uses fewer driving parts than the Stuart platform and has a degree of freedom corresponding to the number of driving parts.

그리고 이 형태는 구동부를 적게 둘 수 있어서 상대적으로 저렴한 부품을 적용할 수 있고 부피가 작아 공간 효율성이 높지만 모션이 불가능한 자유도가 존재하고 출력 사양이 떨어진다는 단점이 있다.In addition, this type allows for the use of relatively inexpensive parts as it allows for a small number of driving parts, and has high space efficiency due to its small volume. However, it has the disadvantage of having a degree of freedom that makes motion impossible and output specifications being low.

따라서, 상술한 것과 같이 종래기술이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 모션 플랫폼 개발이 요구된다.Therefore, there is a need to develop a motion platform that can solve the problems of the prior art as described above.

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.The problem to be solved by the present invention is to complement the shortcomings of the prior art mentioned above, and the purpose of the present invention is as follows.

첫째, 가상현실 체험을 위한 기본적인 3-자유도 구동 이외에 수평이동 및 자체 회전 등을 구현하여 등퇴장, 자전 등과 같은 보다 다채로운 연출을 수행할 수 있도록 총 5-자유도 구동 가능한 초 실감형 시뮬레이터를 제공하고자 한다. First, in addition to the basic 3-degree-of-freedom drive for virtual reality experience, we provide an ultra-realistic simulator capable of driving a total of 5-degrees of freedom to implement horizontal movement and self-rotation to perform more diverse productions such as entry/exit, rotation, etc. I want to do it.

둘째, 다수의 인원이 동시에 가상현실을 체험할 수 있도록 최대 20명의 인원을 수용할 수 있는 플랫폼이 제공되며, 다수의 인원이 탑승하는 경우 그 하중에 의해 야기되는 이동유닛의 손상 또는 오작동을 방지할 수 있도록 하중방지유닛 및 댐퍼가 구비되는 초 실감형 시뮬레이터를 제공하고자 한다.Second, a platform that can accommodate up to 20 people is provided so that multiple people can experience virtual reality at the same time, and when multiple people board, it is possible to prevent damage or malfunction of the mobile unit caused by the load. We aim to provide an ultra-realistic simulator equipped with a load prevention unit and damper.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명에 따르면, 제1방향축 상 선형운동하며, 제3방향축 상 회전운동함으로써 총 2-자유도를 가지는 제1이동모듈 및 제1방향축 및 제2방향축 상 roll-pitc 회전운동하며, 제3방향축 상 선형운동함으로써 총 3-자유도를 가지는 제2이동모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터가 제공된다. According to the present invention, the first movement module has a total of 2 degrees of freedom by linearly moving on the first direction axis and rotating around the third direction, and roll-pitc rotating on the first and second directions, A 5-degree-of-freedom simulator is provided, which includes a second movement module that has a total of 3 degrees of freedom by linearly moving along a third direction axis.

이 때, 입장 및 퇴장 체험을 실현할 수 있도록 상기 제1이동모듈은 물체를 적재할 수 있는 안착면을 포함하는 제1테이블, 회전 구동력을 발생시키는 제1구동유닛; 상기 제1테이블 하면에 연결되어 일측이 상기 제1구동유닛과 연결되어 상기 회전 구동력을 직선 운동으로 변환시켜 제1방향축 상 선형운동하는 제1방향 선형이동유닛 및 상기 제1테이블 하측에 배치되어 상기 제1테이블의 제1방향축 상 가동범위를 설정하는 제1방향 선형레일을 포함하며, 상기 제1테이블이 제1방향축 상 선형 이동할 수 있다. At this time, in order to realize the entry and exit experience, the first moving module includes a first table including a seating surface on which an object can be loaded, a first driving unit that generates a rotational driving force; A first direction linear movement unit is connected to the lower surface of the first table, one side of which is connected to the first driving unit, converts the rotational driving force into linear movement, and performs linear movement on the first direction axis, and is disposed on the lower side of the first table. It includes a first direction linear rail that sets a movable range of the first table along the first direction axis, and the first table can move linearly along the first direction axis.

또한, 제1이동모듈은 상기 제1테이블 상면으로부터 소정거리 이격되어 배치되며, 물체를 적재할 수 있는 안착면을 포함하는 제2테이블, 상기 제1테이블과 상기 제2테이블 사이에 배치되어, 회전 구동력을 발생시키는 제2구동유닛, 상기 제2테이블 하면에 연결되며, 일측이 상기 제2구동유닛과 연결되어 상기 회전 구동력을 통해 제3방향축 상 회전 운동하는 제3방향 회전이동유닛 및 상기 제1테이블 상면에 배치되어 상기 제2테이블의 제3방향축 상 회전가동범위를 설정하는 제3방향 회전레일을 포함하며, 상기 제2테이블이 제3방향축 상 회전 이동할 수 있다. In addition, the first moving module is disposed at a predetermined distance from the upper surface of the first table, includes a second table including a seating surface on which objects can be loaded, and is disposed between the first table and the second table to rotate. A second driving unit that generates a driving force, a third direction rotational movement unit connected to the lower surface of the second table, one side of which is connected to the second driving unit and rotating on a third direction axis through the rotational driving force, and the first It includes a third direction rotation rail disposed on the upper surface of the first table and setting a rotational range of the second table on the third direction axis, and the second table can rotate on the third direction axis.

나아가, 상기 제1방향 선형레일은 상기 제1테이블 양 측부 및 중심부에 배치되며, 상기 제1방향 선형이동유닛은 복수개가 구비되며, 하나의 상기 제1방향 선형이동유닛은 상기 제1구동유닛의 일측에 연결되고, 다른 하나의 상기 제1방향 선형이동유닛이 상기 제1구동유닛의 타측에 동일한 기어비로 연결되며, 상기 제1방향 선형레일 사이에 각각 배치될 수 있다. Furthermore, the first direction linear rails are disposed on both sides and the center of the first table, and a plurality of first direction linear movement units are provided, and one first direction linear movement unit is of the first drive unit. It is connected to one side, and another first direction linear movement unit is connected to the other side of the first drive unit with the same gear ratio, and can be respectively disposed between the first direction linear rails.

한편, 제1방향 선형레일은 상기 제1방향 선형이동유닛이 상기 제1방향 선형레일과의 충돌로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있도록 상기 제1방향 선형레일의 양 단부에 배치되어 소정의 충격량을 흡수하는 댐퍼를 포함할 수 있다. Meanwhile, the first direction linear rail is disposed at both ends of the first direction linear rail to prevent the first direction linear movement unit from being damaged due to collision with the first direction linear rail to generate a predetermined amount of impact. It may include an absorbing damper.

이 때, 상기 댐퍼는 분할벽에 의해 좌실 및 우실로 분리되는 내부 수용공간을 포함하는 하우징, 상기 좌실에 순차적으로 배치되는 제1마찰부재, 탄성체, 캠샤프트 및 상기 우실에 순차적으로 배치되는 탄성체, 제2마찰부재를 포함할 수 있다. At this time, the damper includes a housing including an internal accommodation space divided into a left chamber and a right chamber by a dividing wall, a first friction member sequentially disposed in the left chamber, an elastic body, a camshaft, and an elastic body sequentially disposed in the right chamber, It may include a second friction member.

또한, 상기 제2이동모듈은 부하와 하중을 지지하며 정지상태를 유지하는 하부체, 상기 하부체와 이격 배치되며, 모션이 출력되는 상부체, 일측은 상기 하부체의 외측 상부면의 적어도 둘 이상의 임의의 지점에 연결되고, 타측은 상기 상부체의 내측 하부면의 적어도 둘 이상의 임의의 지점에 연결되어 소정의 슬로프를 가진 채 상기 상부체와 상기 하부체를 연결하는 복수개의 링크부, 상기 링크부의 일측에 연결되어 상기 상부체의 모션을 출력할 수 있도록 구동력을 발생시키며, 상기 링크부의 개수에 대응되어 형성되는 복수개의 제3구동유닛 및 상기 링크부와 상기 하부체가 연결된 지점에 형성되어, 상기 상부체의 하강동작 시와 상승동작 시 상기 링크부에 가해지는 하중을 보상할 수 있도록 탄성체로 형성되는 하중보상유닛을 포함할 수 있다. In addition, the second moving module includes a lower body that supports the load and maintains a stationary state, an upper body that is spaced apart from the lower body and outputs motion, and has at least two or more parts on one side of the outer upper surface of the lower body. A plurality of link parts connected to an arbitrary point, and the other side is connected to at least two arbitrary points of the inner lower surface of the upper body and connects the upper body and the lower body with a predetermined slope, the link part It is connected to one side and generates a driving force to output the motion of the upper body, and is formed at a point where a plurality of third drive units are formed corresponding to the number of the link portions and the link portion and the lower body are connected, and the upper body is connected to the upper body. It may include a load compensation unit formed of an elastic body to compensate for the load applied to the link portion during the downward and upward motions of the body.

나아가, 상기 하중보상유닛은 상기 상부체의 롤, 피치 모션에 대응하여 상기 링크부의 내측방향으로 기울어진 경사면을 포함할 수 있다. Furthermore, the load compensation unit may include an inclined surface inclined toward the inside of the link unit in response to the roll and pitch motion of the upper body.

본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있게 되거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.Additional solutions of the present invention will be partially explained in the description that follows below, and may be partially easily identified from the description or learned by practice of the present invention.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and do not limit the invention as set forth in the claims.

상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.The effects of the present invention configured as above will be explained as follows.

첫째, 가상현실 체험을 위한 기본적인 3-자유도 구동 이외에 수평이동 및 자체 회전 등을 구현하여 도합 총 5-자유도를 확보하여 등퇴장, 자전 등과 같은 보다 다채로운 연출을 수행할 수 있다. First, in addition to the basic 3-degree-of-freedom drive for virtual reality experience, horizontal movement and self-rotation are implemented to secure a total of 5-degrees of freedom, enabling more diverse productions such as back and forth, rotation, etc.

둘째, 다수의 인원이 동시에 가상현실을 체험할 수 있도록 최대 20명의 인원을 수용할 수 있는 플랫폼이 제공되며, 하중방지유닛 및 댐퍼가 구비되므로써 다수의 인원이 탑승하는 경우 그 하중에 의해 야기되는 이동유닛의 손상 또는 오작동을 방지할 수 있다. Second, a platform that can accommodate up to 20 people is provided so that multiple people can experience virtual reality at the same time, and it is equipped with a load prevention unit and damper to prevent movement caused by the load when multiple people ride. This can prevent damage or malfunction of the unit.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따르는 5-자유도 시뮬레이터의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따르는 제1이동모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따르는 제2이동모듈의 사시도이다.
1 is a perspective view of a 5-degree-of-freedom simulator according to one embodiment of the present invention.
Figures 2 and 3 are perspective views of the first moving module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of a second movement module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

다만, 본 발명의 구체적인 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. However, when describing a specific embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예 들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.The above-described objects, features and advantages of the present invention will become more apparent through the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. However, since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail below.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.If it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Additionally, numbers used in the description process of this specification are merely identifiers to distinguish one component from another component.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffix “part” for the components used in the following description is merely used or used interchangeably to facilitate the preparation of the specification, and does not have a distinct meaning or role in itself.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따르는 5-자유도 시뮬레이터의 사시도이다.1 is a perspective view of a 5-degree-of-freedom simulator according to one embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따르는 제1이동모듈(100)의 사시도이다.Figures 2 and 3 are perspective views of the first movement module 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시례를 따르는 5-자유도 시뮬레이터는 제1이동모듈(100) 및 제2이동모듈(200)을 포함할 수 있다. A 5-degree-of-freedom simulator according to an embodiment of the present invention may include a first movement module 100 and a second movement module 200.

제1이동모듈(100)은 제1방향축 상 선형운동하며, 제3방향축 상 회전운동함으로써 총 2-자유도를 가질 수 있다. The first movement module 100 may have a total of 2 degrees of freedom by linearly moving along the first direction axis and rotating along the third direction axis.

제2이동모듈(200)은 제1방향축 및 제2방향축 상 roll-pitc 회전운동하며, 제3방향축 상 선형운동함으로써 총 3-자유도를 가질 수 있다. The second movement module 200 may have a total of 3 degrees of freedom by performing roll-pitc rotational movement on the first and second direction axes and linear movement on the third direction axis.

제1이동모듈(100)은 제1테이블(T), 제1구동유닛(M), 제1방향 선형이동유닛(110) 및 제1방향 선형레일(120)을 포함할 수 있다. The first movement module 100 may include a first table (T), a first driving unit (M), a first direction linear movement unit 110, and a first direction linear rail 120.

제1테이블(T)은 그 상면에 물체를 적재할 수 있는 안착면을 포함할 수 있다. The first table T may include a seating surface on which an object can be loaded.

제1구동유닛(M)은 소형 발전기 등과 같은 것으로서, 회전 구동력을 발생시킬 수 있다.The first driving unit (M) is such as a small generator and can generate rotational driving force.

제1방향 선형이동유닛(110)은 상기 제1테이블(T) 하면에 연결되고 일측이 상기 제1구동유닛(M)과 연결되어 상기 회전 구동력을 직선 운동으로 변환시켜 제1방향축 상 선형운동할 수 있다. The first direction linear movement unit 110 is connected to the lower surface of the first table (T) and one side is connected to the first drive unit (M) to convert the rotational driving force into linear movement and linear movement on the first direction axis. can do.

제1방향 선형레일(120)은 상기 제1테이블(T) 하측에 배치되어 상기 제1테이블(T)의 제1방향축 상 가동범위를 설정할 수 있다. The first direction linear rail 120 is disposed below the first table (T) and can set a movable range of the first table (T) on the first direction axis.

보다 상세하게는, 상기 제1방향 선형레일(120)은 상기 제1테이블(T) 양 측부 및 중심부에 배치될 수 있으며, 상기 제1방향 선형이동유닛(110)은 복수개가 구비되어, 하나의 상기 제1방향 선형이동유닛(110)은 상기 제1구동유닛(M)의 일측에 연결되고, 다른 하나의 상기 제1방향 선형이동유닛(110)이 상기 제1구동유닛(M)의 타측에 동일한 기어비로 연결되며, 상기 제1방향 선형레일(120) 사이에 각각 배치될 수 있다. More specifically, the first direction linear rail 120 may be disposed on both sides and the center of the first table T, and the first direction linear movement unit 110 may be provided in plural numbers, forming one The first direction linear movement unit 110 is connected to one side of the first driving unit (M), and the other first direction linear movement unit 110 is connected to the other side of the first driving unit (M). They are connected with the same gear ratio and can be respectively disposed between the first direction linear rails 120.

결과적으로, 본 발명의 일 실시례를 따르는 제1이동유닛은 입장 및 퇴장 체험을 실현할 수 있으며, 상기 제1테이블(T)이 제1방향축 상 선형 이동할 수 있다. As a result, the first mobile unit according to an embodiment of the present invention can realize an entry and exit experience, and the first table T can move linearly along the first direction axis.

상기 제1이동모듈(100)은 제테이블(T), 제2구동유닛(M), 제3방향 회전이동유닛(130) 및 제3방향 회전레일(140)을 포함할 수 있다. The first movement module 100 may include a second table (T), a second driving unit (M), a third direction rotation movement unit 130, and a third direction rotation rail 140.

제2테이블(T)은 상기 제1테이블(T) 상면으로부터 소정거리 이격되어 배치되며, 물체를 적재할 수 있는 안착면을 포함할 수 있다. The second table (T) is disposed at a predetermined distance from the upper surface of the first table (T) and may include a seating surface on which objects can be loaded.

제2구동유닛(M)은 상기 제1테이블(T)과 상기 제2테이블(T) 사이에 배치되어, 회전 구동력을 발생시킬 수 있다. The second driving unit (M) is disposed between the first table (T) and the second table (T) and can generate a rotational driving force.

제3방향 회전이동유닛(130)은 상기 제2테이블(T) 하면에 연결되며, 일측이 상기 제2구동유닛(M)과 연결되어 상기 회전 구동력을 통해 제3방향축 상 회전 운동할 수 있다. The third direction rotational movement unit 130 is connected to the lower surface of the second table (T), and one side is connected to the second driving unit (M) so that it can rotate on the third direction axis through the rotational driving force. .

제3방향 회전레일(140)은 상기 제1테이블(T) 상면에 배치되어 상기 제2테이블(T)의 제3방향축 상 회전가동범위를 설정할 수 있다. The third direction rotation rail 140 is disposed on the upper surface of the first table (T) and can set the rotation range of the second table (T) on the third direction axis.

결과적으로, 본 발명의 일 실시례를 따르는 제1이동유닛은 자전과 같은 체험을 실현할 수 있으며, 상기 제2테이블(T)이 제3방향축 상 회전 이동할 수 있다. As a result, the first mobile unit according to one embodiment of the present invention can realize an experience such as rotation, and the second table T can rotate and move along the third direction axis.

제1방향 선형레일(120)은 상기 제1방향 선형이동유닛(110)이 상기 제1방향 선형레일(120)과의 충돌로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있도록 상기 제1방향 선형레일(120)의 양 단부에 배치되어 소정의 충격량을 흡수하는 댐퍼를 포함할 수 있다. The first direction linear rail 120 is configured to prevent the first direction linear movement unit 110 from being damaged due to collision with the first direction linear rail 120. It may include dampers disposed at both ends of the unit to absorb a predetermined amount of impact.

댐퍼는 분할벽에 의해 좌실 우실로 분리되는 하우징, 제1마찰부재, 제2마찰부재, 탄성체 및 캠샤프트를 포함할 수 있다.The damper may include a housing separated into a left room and a right room by a dividing wall, a first friction member, a second friction member, an elastic body, and a camshaft.

하우징은 분할벽에 의해 좌실 및 우실로 분리되며, 내부 수용공간을 포함할 수 있다. The housing is divided into a left room and a right room by a dividing wall, and may include an internal accommodation space.

제1마찰부재, 탄성체, 캠샤프트는 상기 좌실에 순차적으로 배치될 수 있다. The first friction member, the elastic body, and the camshaft may be sequentially arranged in the seating compartment.

탄성체 및 제2마찰부재는 상기 우실에 순차적으로 배치될 수 있다. The elastic body and the second friction member may be sequentially disposed in the right chamber.

상기 마찰부재는 상기 캠샤프트에 대하여 종속적으로 회전운동하고, 독립적으로 직선 운동할 수 있다.The friction member may rotate dependently with respect to the camshaft and may move linearly independently.

이를 위해 상기 마찰부재와 캠샤프트에는 각각 단차면이 형성되어 단착결합할 수 있다.For this purpose, a step surface is formed on the friction member and the camshaft, so that they can be tightly coupled.

상기 탄성체는 상기 하우징의 분할벽과 상기 마찰부재 사이에 배치되어, 상기 마찰부재의 일면이 상기 탄성체과 면 접촉할 수 있다.The elastic body is disposed between the dividing wall of the housing and the friction member, so that one surface of the friction member is in surface contact with the elastic body.

상기 탄성체는 상기 캠샤프트에 대하여 독립적으로 회전운동할 수 있다. The elastic body can rotate independently with respect to the camshaft.

도 4는 본 발명의 일 실시례에 따르는 제2이동모듈(200)의 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the second movement module 200 according to an embodiment of the present invention.

상기 제2이동모듈(200)은 부하와 하중을 지지하며 정지상태를 유지하는 하부체, 상기 하부체와 이격 배치되며, 모션이 출력되는 상부체, 일측은 상기 하부체의 외측 상부면의 적어도 둘 이상의 임의의 지점에 연결되고, 타측은 상기 상부체의 내측 하부면의 적어도 둘 이상의 임의의 지점에 연결되어 소정의 슬로프를 가진 채 상기 상부체와 상기 하부체를 연결하는 복수개의 링크부, 상기 링크부의 일측에 연결되어 상기 상부체의 모션을 출력할 수 있도록 구동력을 발생시키며, 상기 링크부의 개수에 대응되어 형성되는 복수개의 제3구동유닛(M) 및 상기 링크부와 상기 하부체가 연결된 지점에 형성되어, 상기 상부체의 하강동작 시와 상승동작 시 상기 링크부에 가해지는 하중을 보상할 수 있도록 탄성체로 형성되는 하중보상유닛을 포함할 수 있다. The second moving module 200 includes a lower body that supports the load and maintains a stationary state, an upper body that is spaced apart from the lower body and outputs motion, and has at least two sides of the outer upper surface of the lower body. A plurality of link parts connected to the above arbitrary points and the other side connected to at least two arbitrary points of the inner lower surface of the upper body and connecting the upper body and the lower body with a predetermined slope, the link A plurality of third drive units (M) are connected to one side of the unit and generate driving force to output the motion of the upper body, and are formed to correspond to the number of link parts, and are formed at the point where the link part and the lower body are connected. It may include a load compensation unit formed of an elastic body to compensate for the load applied to the link portion during the lowering and rising movements of the upper body.

나아가, 상기 하중보상유닛은 상기 상부체의 롤, 피치 모션에 대응하여 상기 링크부의 내측방향으로 기울어진 경사면을 포함할 수 있다. Furthermore, the load compensation unit may include an inclined surface inclined toward the inside of the link unit in response to the roll and pitch motion of the upper body.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. This embodiment is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art may make various modifications and variations of this embodiment without departing from the essential characteristics of the present invention. It would be possible.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. This embodiment is not intended to limit the technical idea of the present invention, but rather to explain it, and therefore the scope of the present invention is not limited by this embodiment.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims, and all technical ideas that are equivalent or equivalent thereto shall be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

T - 테이블
M - 구동유닛
100 - 제1이동모듈
110 - 제1방향 선형이동유닛
120 - 제1방향 선형레일
130 - 제3방향 회전이동유닛
140 - 제3방향 회전레일
200 - 제2이동모듈
T-table
M - drive unit
100 - 1st mobile module
110 - First direction linear movement unit
120 - First direction linear rail
130 - Third direction rotation movement unit
140 - Third direction rotating rail
200 - 2nd mobile module

Claims (7)

제1방향축 상 선형운동하며, 제3방향축 상 회전운동함으로써 총 2-자유도를 가지는 제1이동모듈; 및
제1방향축 및 제2방향축 상 roll-pitc 회전운동하며, 제3방향축 상 선형운동함으로써 총 3-자유도를 가지는 제2이동모듈
를 포함하며,

입장 및 퇴장 체험을 실현할 수 있도록 상기 제1이동모듈은
물체를 적재할 수 있는 안착면을 포함하는 제1테이블;
회전 구동력을 발생시키는 제1구동유닛;
상기 제1테이블 하면에 연결되어 일측이 상기 제1구동유닛과 연결되어 상기 회전 구동력을 직선 운동으로 변환시켜 제1방향축 상 선형운동하는 제1방향 선형이동유닛; 및
상기 제1테이블 하측에 배치되어 상기 제1테이블의 제1방향축 상 가동범위를 설정하는 제1방향 선형레일;
을 포함하며, 상기 제1테이블이 제1방향축 상 선형 이동하고

상기 제1이동모듈은,
상기 제1테이블 상면으로부터 소정거리 이격되어 배치되며, 물체를 적재할 수 있는 안착면을 포함하는 제2테이블;
상기 제1테이블과 상기 제2테이블 사이에 배치되어, 회전 구동력을 발생시키는 제2구동유닛;
상기 제2테이블 하면에 연결되며, 일측이 상기 제2구동유닛과 연결되어 상기 회전 구동력을 통해 제3방향축 상 회전 운동하는 제3방향 회전이동유닛; 및
상기 제1테이블 상면에 배치되어 상기 제2테이블의 제3방향축 상 회전가동범위를 설정하는 제3방향 회전레일;
을 포함하며, 상기 제2테이블이 제3방향축 상 회전 이동하며,

상기 제1방향 선형레일은 상기 제1테이블 양 측부 및 중심부에 배치되며,
상기 제1방향 선형이동유닛은 복수개가 구비되며,
하나의 상기 제1방향 선형이동유닛은 상기 제1구동유닛의 일측에 연결되고, 다른 하나의 상기 제1방향 선형이동유닛이 상기 제1구동유닛의 타측에 동일한 기어비로 연결되며, 상기 제1방향 선형레일 사이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터.
A first movement module that moves linearly along a first direction axis and rotates along a third direction axis, thereby having a total of 2 degrees of freedom; and
The second movement module has a total of 3 degrees of freedom by performing roll-pitc rotational movement on the first and second direction axes and linear movement on the third direction axis.
Includes,

To realize the entry and exit experience, the first movement module is
A first table including a seating surface on which objects can be loaded;
A first driving unit that generates a rotational driving force;
a first direction linear movement unit connected to the lower surface of the first table, one side of which is connected to the first drive unit, and converting the rotational driving force into linear movement to perform linear movement along the first direction axis; and
A first direction linear rail disposed below the first table and setting a range of motion on the first direction axis of the first table;
It includes, wherein the first table moves linearly along the first direction axis,

The first movement module is,
a second table disposed at a predetermined distance from the upper surface of the first table and including a seating surface on which objects can be loaded;
a second driving unit disposed between the first table and the second table and generating a rotational driving force;
a third direction rotational movement unit connected to the lower surface of the second table, one side of which is connected to the second driving unit and rotating on a third direction axis through the rotational driving force; and
a third direction rotation rail disposed on the upper surface of the first table and setting a rotation range of the second table on a third direction axis;
Includes, wherein the second table rotates on a third direction axis,

The first direction linear rail is disposed on both sides and the center of the first table,
A plurality of first direction linear movement units are provided,
One first direction linear movement unit is connected to one side of the first driving unit, and the other first direction linear movement unit is connected to the other side of the first driving unit with the same gear ratio, and the first direction linear movement unit is connected to the other side of the first driving unit. A 5-degree-of-freedom simulator characterized by being placed between linear rails.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서
상기 제1방향 선형레일은
상기 제1방향 선형이동유닛이 상기 제1방향 선형레일과의 충돌로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있도록 상기 제1방향 선형레일의 양 단부에 배치되어 소정의 충격량을 흡수하는 댐퍼;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터.
In paragraph 1
The first direction linear rail is
Dampers disposed at both ends of the first direction linear rail to absorb a predetermined amount of impact to prevent the first direction linear movement unit from being damaged due to collision with the first direction linear rail;
A 5-degree-of-freedom simulator comprising:
제5항에 있어서
상기 댐퍼는
분할벽에 의해 좌실 및 우실로 분리되는 내부 수용공간을 포함하는 하우징;
상기 좌실에 순차적으로 배치되는 제1마찰부재, 탄성체, 캠샤프트; 및
상기 우실에 순차적으로 배치되는 탄성체, 제2마찰부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터.
In paragraph 5
The damper is
A housing including an internal accommodation space divided into a left room and a right room by a dividing wall;
A first friction member, an elastic body, and a camshaft sequentially arranged in the seating compartment; and
An elastic body and a second friction member sequentially disposed in the right chamber;
A 5-degree-of-freedom simulator comprising:
제1항에 있어서
상기 제2이동모듈은,
부하와 하중을 지지하며 정지상태를 유지하는 하부체;
상기 하부체와 이격 배치되며, 모션이 출력되는 상부체;
일측은 상기 하부체의 외측 상부면의 적어도 둘 이상의 임의의 지점에 연결되고, 타측은 상기 상부체의 내측 하부면의 적어도 둘 이상의 임의의 지점에 연결되어 소정의 슬로프를 가진 채 상기 상부체와 상기 하부체를 연결하는 복수개의 링크부;
상기 링크부의 일측에 연결되어 상기 상부체의 모션을 출력할 수 있도록 구동력을 발생시키며, 상기 링크부의 개수에 대응되어 형성되는 복수개의 제3구동유닛; 및
상기 링크부와 상기 하부체가 연결된 지점에 형성되어, 상기 상부체의 하강동작 시와 상승동작 시 상기 링크부에 가해지는 하중을 보상할 수 있도록 탄성체로 형성되는 하중보상유닛;
을 포함하고,

상기 하중보상유닛은,
상기 상부체의 롤, 피치 모션에 대응하여 상기 링크부의 내측방향으로 기울어진 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 5-자유도 시뮬레이터.
In paragraph 1
The second movement module is,
A lower body that supports the load and remains stationary;
An upper body that is spaced apart from the lower body and outputs motion;
One side is connected to at least two arbitrary points on the outer upper surface of the lower body, and the other side is connected to at least two arbitrary points on the inner lower surface of the upper body to have a predetermined slope, and the upper body and the A plurality of link parts connecting the lower body;
a plurality of third driving units connected to one side of the link unit to generate a driving force to output a motion of the upper body and formed corresponding to the number of the link units; and
A load compensation unit formed at a point where the link part and the lower body are connected and made of an elastic body to compensate for the load applied to the link part during the lowering motion and the upward motion of the upper body;
Including,

The load compensation unit is,
A 5-degree-of-freedom simulator comprising an inclined surface inclined toward the inside of the link portion in response to the roll and pitch motion of the upper body.
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