KR19990038619U

KR19990038619U - 3D simulator for virtual reality

Info

Publication number: KR19990038619U
Application number: KR2019980004725U
Authority: KR
Inventors: 최광현
Original assignee: 최광현
Priority date: 1998-03-28
Filing date: 1998-03-28
Publication date: 1999-10-25
Also published as: KR200173399Y1

Abstract

본 고안은 가상 현실용 3차원 시뮬레이터(Simulator)에 관한 것으로, 특히상부 작동판을 지그재그로 상, 하 작동 또는 회전 작동이 유기적으로 행하도록 하여 가상적으로 모의 오락, 모의 비행, 모의 운전 등에 적합하도록 한 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional simulator for virtual reality, and in particular, the upper operation plate is zigzag up, down, or rotational operation organically to be suitable for virtual entertainment, simulation flight, simulation driving, etc. It's about the simulator.

이와 같은 본 고안은 하부 지지 프레임 상방의 각부 각각에 설치된 브라켓에 유설시킨 볼 스크류를 내장시킨 실린더와, 서보 모터에 의해 좌, 우 회전되는 볼 스크류에 의해 승강 작동하는 승강 작동구와, 상기 승강 작동구의 상단에 설치된 유니버셜 죠인트와, 상기 유니버셜 죠인트 상방에 고정시킨 상부 작동판과, 상기 브라켓을 고정시키는 하부 지지 프레임 하방에 시뮬레이터 본체를 회전시키도록 하는 회전 수단과, 로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention as described above is a cylinder having a ball screw installed in each of the brackets installed on the upper portion of the lower support frame, a lifting operation tool for elevating operation by the ball screw rotated left and right by a servo motor, and the lifting operation of And a universal joint installed at an upper end, an upper operating plate fixed above the universal joint, and rotation means for rotating the simulator main body under the lower support frame fixing the bracket.

Description

3D simulator for virtual reality

일반적으로 가상 현실용 시뮬레이터는 작동판이 좌, 우로만 작동되거나 또는 전, 후로 작동되는 2차원적 시뮬레이터로서, 시승자가 보는 화면에 따른 움직임이 덜하여 환상의 몰입감이 크게 저하되고, 다이나믹한 모션을 가져올 수 없어 가상 현실에 대한 만족감이 크게 결여되어 있으며, 특히 시뮬레이터 작동 구조는 체인을 이용하여 작동을 수행하도록 되어 있어 그 구조가 복잡하고 체인이 작동될 때 발생되는 소리 때문에 시뮬레이터 작동시 심한 소음이 발생되어 모의 오락등에 큰 장해를 주며, 더나아가 부드러운 작동이 이루어지지 않는 등의 문제점이 지적되고 있다.In general, the virtual reality simulator is a two-dimensional simulator in which the operation plate is operated only to the left and right, or before and after the operation plate. The simulator has less movement according to the viewer's view, which greatly reduces the immersion of illusions and brings dynamic motion. There is a great lack of satisfaction with virtual reality. Especially, the simulator operation structure is designed to perform the operation by using the chain. Therefore, the structure is complicated and the noise generated when the chain is operated causes severe noise during operation of the simulator. It has been pointed out that problems such as mock entertainment are greatly impaired, and furthermore, smooth operation is not achieved.

본 고안은 상기한 종래 가상 현실용 시뮬레이터가 가지는 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 시뮬레이터 작동시 발생되는 소음을 최소화하고, 부드러운 작동을 수행할 수 있도록 함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional virtual reality simulator, and aims to minimize the noise generated during the operation of the simulator, and to perform a smooth operation.

또한 본 고안은 상부 작동판을 스므스하게 지그재그로 상, 하 작동시킴과 동시에 회전 작동을 수행하도록 하여 3차원적으로 가상 현실의 만족감을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to achieve a three-dimensional satisfaction of the virtual reality by operating the upper operation plate in a smooth zigzag up and down, and at the same time to perform a rotation operation.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 고안은 하부 지지 프레임 상방의 각부 각각에 설치된 브라켓에 유설시킨 볼스크류를 내장시킨 실린더와, 서보 모터에 의해좌, 우 회전되는 볼 스크류에 의해 승강 작동하는 승강 작동구와, 상기 승강 작동구의 상단에 설치된 유니버셜 죠인트와, 상기 유니버셜 죠인트 상방에 고정시킨 상부 작동판과, 상기 브라켓을 고정시키는 하부 지지 프레임 하방에 시뮬레이터 본체를 회전시키도록 하는 회전 수단과, 로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a cylinder with a ball screw embedded in the brackets installed on each of the upper portion of the lower support frame, and the lifting mechanism for lifting operation by the ball screw rotated left and right by a servo motor; And a universal joint installed at an upper end of the elevating operation tool, an upper operating plate fixed above the universal joint, a rotating means for rotating the simulator main body under the lower support frame fixing the bracket, and do.

이와 같은 본 고안은 컴퓨터 프로그램에 의해 표출되는 모니터 화면에 따른상호 조작에 따라 각각의 서보 모터를 시퀀스적으로 작동시켜 실린더 각각 내부의 볼 스크류를 좌, 우 회전시키게 함으로써 상부 작동판을 지그재그로 상, 하 작동케 하여 시뮬레이터 본체를 움직이게 하고, 시뮬레이터 본체를 좌, 우로 희전시키게 하여 환상의 몰입감을 가져오게 하는 것이다.The present invention is to operate the servo motors in sequence according to the mutual operation according to the monitor screen displayed by the computer program to rotate the ball screw left and right inside each cylinder in a zigzag top, It makes the simulator main body move, and the simulator main body moves to the left and right to bring the illusion of immersion.

도 1은 본 고안의 분리 사시도1 is an exploded perspective view of the present invention

도 2는 본 고안의 요부 발췌 단면도2 is a cross-sectional view of the main portion of the subject innovation

도 3은 본 고안의 요부 작동 상태도로서3 is a main operation state diagram of the present invention

가)는 상부 작동판이 하강한 상태도A) The upper operation plate is lowered

나)는 상부 작동판이 상승한 상태도B) when the upper operation plate is raised

도 4는 본 고안을 정면에서 본 전체 작동 상태도Figure 4 is an overall operating state of the present invention seen from the front

도 5는 본 고안을 측면에서 본 전체 작동 상태도Figure 5 is an overall operation state view from the side of the present invention

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 하부지지프레임 13 : 볼 스크류 18 : 상부 작동판1 lower support frame 13 ball screw 18 upper operating plate

2 : 브라켓 16 : 승강 작동구 19 : 회전 수단2 Bracket 16 Lifting operation port 19 Rotating means

6 : 실린더 17 : 유니버셜 죠인트6: cylinder 17: universal joint

8 : 서보 모터8: servo motor

도 1은 본 고안의 분리 사시도, 도 2는 본 고안의 요부 발췌 단면도, 도 3은 본 고안의 요부 작동 상태도이다.1 is an exploded perspective view of the present invention, Figure 2 is an excerpt sectional view of the main part of the present invention, Figure 3 is a main operation state diagram of the present invention.

하부 지지 프레임(1) 상방의 각부 각각에 설치된 각각의 브라켓(2)에 고정구(3)를 각각 체결하고, 이 고정구(3)에 핀(4)으로 풀리 하우징(5)을 유설시킨다.이 풀리 하우징(5)내에는 실린더(6) 하방의 고정편(7) 일측에 설치된 서보 모터(8)의 축(9)에 설치되는 주풀리(네)에 걸려진 벨트(11)의 타단을 걸리게 한 종동풀리(12)가 내설되며, 상기 종동풀리(12)의 중심부에는 오른나사부를 갖는 볼 스크류(13)를 입설시키고, 상기 볼 스크류(13) 하단에는 캐리지 하우징(14)내의 왼나사부를 갖는 캐리지(15)를 나사 결합시킨다.The fasteners 3 are fastened to the respective brackets 2 provided on the respective upper portions of the lower support frame 1, and the pulley housing 5 is flushed with the pins 4 to the fasteners 3. In the housing 5, the other end of the belt 11 caught by the main pulley (four) installed on the shaft 9 of the servo motor 8 provided on one side of the fixed piece 7 below the cylinder 6 is caught. A driven pulley 12 is internally installed, and a ball screw 13 having a right screw part is inserted in the center of the driven pulley 12, and a lower end of the ball screw 13 has a carriage having a left screw part in the carriage housing 14. Screw 15).

그리고, 상기 캐리지 하우징(14) 상단의 볼 스크류(13) 외주면에는 승강 작동구(16)를 입설시키고 상기 승강 작동구(16) 상단에는 4개의 축과 베어링(17A)을 가지는 유니버셜 죠인트(17)를 설치하며, 유니버셜 죠인트(17)의 상부 지지편(17B) 각각은 상부 작동판(18) 내하단에 고정시킨다.In addition, a universal joint 17 having four shafts and bearings 17A is provided at an upper circumferential surface of the carriage screw 14 at the upper end of the carriage housing 14, and four shafts and a bearing 17A are disposed at the upper circumferential surface of the carriage housing 14. And each of the upper support pieces 17B of the universal joint 17 is fixed to the inner lower end of the upper operating plate 18.

또한, 본 고안은 하부 지지 프레임(1) 하방에 회전 수단(19)을 설치하여 시뮬레이터 본체(S)가 좌, 우 360°회전 가능하게 한다.In addition, the subject innovation is to install the rotating means 19 under the lower support frame (1) to enable the main body (S) to rotate 360 ° left, right.

상기에 있어서, 회전 수단(19)은 회전 기어 원판(19A)의 상방을 하부지지판(1)의 하방에 용착시키고, 상기 회전 기어 원판(19A)의 중심축(19B)은 지면에 설치한 고정 박스(19C)에 유설시키며, 상기 회전 기어 원판(19A)의 일측에는 서보모터(19D)의 축에 설치한 워엄 및 워엄기어(19E)에 회전되는 구동 기어(19F)가 맞물리도록 구성한다.In the above, the rotating means 19 welds the upper side of the rotary gear disc 19A to the lower side of the lower support plate 1, and the center axis 19B of the rotary gear disc 19A is fixed to the ground. 19C, and the driving gear 19F rotated to the worm and the worm gear 19E provided on the shaft of the servomotor 19D are engaged with one side of the rotary gear disc 19A.

도면중 20은 상부카버, 21, 22는 슬라이더, 23, 24는 고정 수단, 25는 캡슐, 26은 시뮬레이터 카버, 27은 의자이다.In the figure, 20 is an upper cover, 21 and 22 are sliders, 23 and 24 are fixing means, 25 are capsules, 26 are simulator covers and 27 are chairs.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.

캡슐(25)내의 의자(27)에 앉은 시승자가 모니터 화면을 보면서 죠이스틱(도시 생략)을 조작시켜 서보 모터(8)중 한 개의 서보 모터(8)를 정, 역 작동시킴과 동시에 시차를 두고 다른 서보 모터(8)를 정, 역 작동시키게 하면, 서보 모터(8)의 축(9)에 설치된 주풀리(10)가 정, 역회전되고, 이에 따라 종동 풀리(12)가 회전되면서 볼 스크류(13)를 좌, 우 회전시킨다. 따라서, 오른나사부를 갖는 볼 스크류(13)의 좌, 우 회전에 의해 볼 스크류(13) 하단에 나사 결합된 캐리지(15)가 볼스크류(13)의 나사부를 따라 상승 또는 하강하게 되고 상기 캐리지(l5)의 승강 이송에 따라 캐리지 하우징(14)도 캐리지(15)와 함께 승강 이송되어 승강 작동구(16)를 승강시키게 된다. (도 3의 가), 나) 참조) 이와 같이 승강 작동구(16)가 승강하게 되면, 승강작동구(16) 상방의 유니버셜 죠인트(17)도 승강하게됨과 동시에 이의 상부 지지편(17B)에 고정된 상부 작동판(18)도 승강 작동하게 되는 것이다.A tester sitting on a chair 27 in the capsule 25 operates a joystick (not shown) while looking at the monitor screen to operate the servo motor 8 of one of the servo motors 8 forward and reverse, and at the same time, When the servo motor 8 is operated forward and reverse, the main pulley 10 installed on the shaft 9 of the servo motor 8 is rotated forward and backward, and as a result, the driven pulley 12 is rotated so that the ball screw ( 13) rotate left and right. Accordingly, the carriage 15 screwed to the lower end of the ball screw 13 is raised or lowered along the threaded portion of the ball screw 13 by the left and right rotation of the ball screw 13 having the right screw portion. In accordance with the lifting and lowering of l5), the carriage housing 14 is also lifted and transported together with the carriage 15 to lift and lower the lifting operation opening 16. As shown in FIG. 3A and 2B), when the elevating operation tool 16 moves up and down, the universal joint 17 above the elevating operation tool 16 is also raised and lowered to the upper support piece 17B thereof. The fixed upper operating plate 18 will also be lifted.

이때, 유니버셜 죠인트(17)가 승강할 때 유니버셜 죠인트(17)는 4개의 축과베어링(17A)을 가지고 있으므로, 승강 작동구(16) 각각의 승강되는 정도에 따라 전 , 후, 좌, 우로 움직이게 되고, 이에 따라 상부 작동판(18)도 지그재그로 상, 하 작동을 행하게 되는 것이다.At this time, when the universal joint 17 is raised and lowered, since the universal joint 17 has four shafts and bearings 17A, the elevating actuator 16 moves forward, backward, left and right according to the degree of elevating. As a result, the upper operation plate 18 also performs zigzag up and down operations.

즉, 도 4의 정면에서 보면 상부 작동판(18)의 좌, 우측단이 서로 다르게 상, 하 작동을 하게 되고, 도 5의 측면에서 보면 상부 작동판(18)의 전, 후단이 서로 다르게 작동을 행하게 됨으로써, 전체적으로 보면 지그재그로 상부 작동판(18)이 움직임과 동시에 상, 하 작동을 하게 되는 것이다.That is, when viewed from the front of FIG. 4, the left and right ends of the upper operating plate 18 operate differently from each other, and when viewed from the side of FIG. 5, the front and rear ends of the upper operating plate 18 operate differently. By doing this, as a whole, the upper operating plate 18 in a zigzag to move up and down simultaneously with the movement.

이와 같은 상태에서, 회전 수단(19)의 서보 모터(19D)를 정, 역회전시키면,모터(19D)축에 축설시킨 워엄 및 워엄기어(19E)가 정, 역회전되고, 이에 따라 구동 기어(19F)가 정, 역회전되어 회전 기어 원판(9A)을 회전시키게 됨으로써 시뮬레이터 본체(S)는 지그재그로 상, 하 작동되면서 좌, 우로 회전 작동되어 다이나믹한 스릴을 시승자가 느낄 수 있게 되는 것이다. 또한, 본 고안은 볼 스크류(13)의 좌, 우 회전에 의해 승강 작동구(l6)가 스므스하게 승강 작동되게 되므로 소음을 최소화시킬 수 있고, 그 구조가 간단하여 제작에 드는 비용을 절감할 수 있다.In such a state, when the servo motor 19D of the rotating means 19 is rotated forward and backward, the worm and worm gear 19E built in the motor 19D shaft are rotated forward and reverse, thereby driving the drive gear ( 19F) is rotated forward and reverse to rotate the rotating gear disc 9A, the simulator main body S is operated up and down in a zigzag to rotate left and right so that the tester can feel a dynamic thrill. In addition, the present invention is because the elevating operation port (l6) is a smooth lifting operation by the left, right rotation of the ball screw 13 can minimize the noise, the structure is simple, can reduce the cost of production have.

이상과 같이 본 고안은 승강 작동하는 승강 작동구의 적절한 배치와, 이의작동을 시간차적으로 작동시켜 시뮬레이터 본체를 지그재그로 상, 하 작동시키게 함과 동시에 좌, 우 회전케 하여 3차원적인 환상의 몰입감을 크게 도모하여 오락이나 비행 등의 스릴을 크게 만족할 수 있게 하는 효과를 가지며, 간단한 구조로 인해 제작 원가를 줄이고, 소음을 최대한 줄여 모의 오락 등의 게임에 장해없이 몰입할 수 있도록 하는 효과를 가진다.As described above, the present invention enables the proper arrangement of the lifting operation tool for lifting and lowering, and its operation in time to operate the main body of the simulator in a zigzag up and down, and to rotate the left and right at the same time to immerse the 3D illusion. It has the effect of largely satisfying the thrill of entertainment or flight, and the simple structure has the effect of reducing production costs and reducing noise as much as possible so that it can be immersed in games such as simulation entertainment without obstacles.

Claims

On the ball screw 13 rotated left and right by the servo 6 and the cylinder 6 having the ball screw 13 embedded in the brackets 2 provided on the upper portions of the lower support frame 1 respectively. The elevating operation tool 16 for elevating operation, the universal joint 17 installed at the upper end of the elevating operation tool 16, the upper operating plate 18 fixed above the universal joint 17, and the bracket And (2) a rotating means (19) for rotating the simulator main body (S) below the lower support frame (1) for fixing the virtual reality three-dimensional simulator.