KR20040071147A - 운동모사장치 - Google Patents

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KR20040071147A
KR20040071147A KR1020047008117A KR20047008117A KR20040071147A KR 20040071147 A KR20040071147 A KR 20040071147A KR 1020047008117 A KR1020047008117 A KR 1020047008117A KR 20047008117 A KR20047008117 A KR 20047008117A KR 20040071147 A KR20040071147 A KR 20040071147A
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Abstract

요약서 없음

Description

운동모사장치{Motion simulator}
일반적으로, 운동모사장치란 넓은 공간속에서 움직이고 있는 비행기나 자동차등과 같은 물체의 움직임을 모사하여 이를 제한된 공간속에서 사람이 유사한 운동감을 느낄 수 있도록 하는 장치를 말한다.
이와 같은 일반적인 운동모사장치의 일례로써, 가동 프레임(120)이 6개의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)에 의하여 구동되는, 6 자유도 운동모사장치(100)가 도 1 내지 도 3b에 도시되어 있다.
도 1에 의하면, 종래의 6 자유도 운동모사장치(100)는, 고정 프레임(110)과, 가동 프레임(120) 및 복수의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)를 포함하는 구성으로 되어 있다.
상기 고정 프레임(110)은 지면(중력장)에 대하여 고정된 상태로 설치된다. 상기 가동 프레임(120)은 고정 프레임(110)의 중력방향 상측에 배치된다. 상기 가동 프레임(120)의 상면에는 탑승실(140)이 배치된다.
상기 복수의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)는 고정 프레임(110)과 가동 프레임(120)의 사이에 배치된다. 상기 각각의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)는 전기식, 유압식 또는 공압식이 일반적으로 사용된다.
상기 각각의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)는 각각 한 쌍의 유니버설 조인트(131a 및 131b, 132a 및 132b, 133a 및 133b, 134a 및 134b, 135a 및 135b, 136a 및 136b)에 의하여 그 양단이 각각 고정 프레임(110) 및 가동 프레임(120)에 회동 가능하게 연결된다.
이와 같이 구성된 종래의 6 자유도 운동모사장치(100)는, 복수의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)를 구동하여 가동 프레임(120)을 움직임으르써 탑승실(140)에 타고있는 사람(170)에게 실제 비행기나 자동차에 타고 있는 것과 유사한 운동감을 느끼게 한다.
예를 들어, 경주용 자동차가 급출발을 하여 계속적으로 가속을 한다고 가정해 보자. 이때, 탑승자는 가속도 때문에 뒤에서 잡아당기는 듯한 느낌을 받게 되며, 이 느낌은 출발후 가속이 진행되고 있는 동안 계속 받게 된다.
이 느낌을 구현하기 위하여 운동모사장치(100)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 복수의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)를 구동하여 먼저 전방으로 가동 프레임(120)을 가속운동 시킨다. 그러면 관성력에 의해 탑승실(140)내의 사람(170)은 뒤에서 잡아당기는 듯한 느낌을 받는다.
그러나, 운동모사장치(100)의 운동의 범위는 한계가 있기 때문에 전방으로가속운동되어 움직인 가동 프레임(120)은 곧 이 한계에 처하게 된다. 이때, 도 2b에 도시된 바와 같이, 가동 프레임(120)을 시계 방향으로 회전시켠 주면 탑승자(170)는 중력에 의해 상기 느낌을 계속 받게 된다.
한편, 이번에는 다른 예로써, 자동차가 큰 커브길을 돈다고 가정해 보자. 이때, 탑승자는 원심력 때문에 커브의 바깥쪽으로 계속 밀려나는 느낌을 받게 되며, 이 느낌은 회전이 진행되고 있는 동안 계속 받게 된다.
이 느낌을 구현하기 위하여 운동모사장치(100)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 복구의 엑추에이터(131, 132, 133, 134, 135, 136)를 구동하여 먼저 측방향으로 가동 프레임(120)을 가속운동 시킨다. 그러면 관성력에 의해 탑승실(140)내의 사람(170)은 상기 운동방향의 반대쪽으로 밀려나는 듯한 느낌을 받는다.
그러나, 이 경우에도, 운동모사장치(100)의 운동의 범위는 한계가 있기 때문에 측방향으로 가속운동되어 움직인 가동 프레임(120)은 곧 이 한계에 처하게 되며, 이때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 가동 프레임(120)을 시계방향으로 회전시켜주면 탄승자(170)는 중력에 의해 상기 느낌을 계속 받게 된다.
한편, 도 4 내지 도 6에는, 종래의 운동모사장치의 다른 예로써, 가동 프레임(120)이 3개의 엑추에이터(131', 132', 133')(도 6에 도시)에 의하여 구동되는, 3 자유도 운동모사장치(101)가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 6에 의하면, 종래의 3 자유도 운동모사장치(101)의 구성은, 엑추에이터(131', 132', 133')의 수가 3개인 점 및 가동 프레임(120)에 의도되지 않은 앞/뒤 선형운동, 좌/우 선형운동, 및 가동프레임 면과 직각인 상, 하축을 중심으로 회전하는 운동이 발생되는 것을 제한하기 위한 별도의 지지부재(150)가 구비된다는 점을 제외하고는 6자유도 운동모사장치의 구성과 동일한다.
따라서, 3 자유도 운동모사장치(101)의 구성을 설명함에 있어서, 6 자유도의 운동모사장치의 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일한 참조부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
한편, 전술한 바와 같이, 종래의 3 자유도의 운동모사장치(101)에는, 엑추에이터(131', 132', 133') 만으로는 가동 프레임(120)의 모든 운동을 구속할 수 없기 때문에, 가동 프레임(120)에 의도되지 않은 운동이 발생되는 것을 제한하기 위한 별도의 지지부재(150)가 구비된다.
상기 지지부재(150)는 고정프레임(110)에 고정된 실린더(151)와, 상기 실린더(151)를 따라 상하 운동만 가능한 피스톤(152) 및 상기 피스톤(152)과 가동프레임(120)을 연결시켜주는 유니버설 조인트(153)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 3 자유도의 운동모사장치(101)의 경우에는, 수평방향, 즉, 중력에 수직인 방향의 자유도가 없기 때문에, 전술한 바와 같은 지속적인 가속운동이나 회전운동의 구현시 중력만을 이용하게 된다.
즉, 직선 가속감의 구현을 위하여, 운동모사장치(101)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 엑추에이터(131', 132', 133')를 구동하여 가동 프레임(120)을 회전시켜 줌으로써 탑승자(170)가 뒤에서 잡아당기는 듯한 느낌을 받도록 한다.
또한, 회전운동의 구현을 위하여, 운동모사장치(101)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 엑추에이터(131', 132', 133')를 구동하여 가동 프레임(120)을 회전시켜 줌으로써 탑승자(170)가 타측으로 밀려나는 듯한 느낌을 받도록 한다.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 운동모사장치(100, 101)에 의하면, 양자 모두 탑승자(170)의 무게중심이 가동 프레임(120)의 회전중심보다 중력방향 위쪽에 위치되는 구조로 되어 있다.
이 때문에, 중력을 이용하여 지속적인 직진가속감이나 횡방향으로의 원심력에 의한 가속감을 표현할 때, 즉, 중력을 이용하기 위해 가동 프레임(120)을 기울이는 순간, 우리가 원하지 않는 가속감이 발생하는 문제점이 있었다.
이 어색한 느낌(즉, 힘)을 수식으로는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
여기서,A p 는 운동모사장치의 탑승자가 느끼는 가속도벡터,A v 는 운동모사장치의 가동 프레임이 움직이는 가속도벡터,A는 가동 프레임의 회전가속도 벡터,R pv 는 운동판위의 탑승자의 상대적인 위치벡터,ω는 회전속도벡터를 나타낸다.
어색한 느낌의 항목은 바로A벡터와R pv 벡터와의 크로스 프로덕트A×R pv 의 연산값과,ω벡터와,ω벡터와,R pv 벡터와의 크로스 프로덕트ω×ω×R pv 의 연산값의 합이 된다. 이 중,A×R pv 항목은 전 후 및 정 방향으로 작용하며 가장 불쾌한 느낌을 준다. 본 발명에는 탑승자가 기대하는 가속감과 반대로 작용하는 이 가속성분을 없엔다.
즉, 종래의 운동모사장치(100, 101)에서는, 탑승자(170)의 무게중심이 가동프레임(120)의 회전중심보다 중력방향 위쪽에 존재하는 구조로 되어 있기 때문에, 운동판이 회전하기 시작할 때A×R pv 벡터의 값이 구현하고자 하는 가속도한 반대방향이 된다.
이를 그래프로 도시한 것이 도 7이다. 도 7에서 점선은 차량이 갑작스러운 제동, 또는 회전을 할 때 운전자가 느껴야할 가속도이며, 실선은 이 신호를 입력해서 운동모사장치를 구동하고 그 위에 탑승한 사랑이 느끼는 가감속감을 도시한 것이다.
즉, 도 7에서, 레퍼런스 신호의 변화와는 반대인 마이너스 방향으로 뾰족하게 튀어나오는 부분과 같이, 지금 우리가 원하는 것은 처음부터 끝까지 한쪽으로 밀려나가는 느낌을 주기를 원하는데, 갑자기 가속의 변화가 시작되는 부분에서 반대쪽으로 쏠리는 느낌이 발생하게 된다.
이와 같은 문제점은 결과적으로, 운전자가 기대하는 가속감과 반대되는 가속감을 발생시키며 7의 실선으로 표시된 부분과 같이, 구현하고자 하는 운동감(도 7의 점선으로 표시된 부분)을 추종하는 시간의 지연을 의미한다. 따라서, 이는 곧 탑승자가 느끼는 현실감의 저하를 의미한다.
이상에서는 종래의 운동모사장치의 문제점을 6 자유도 운동모사장치와 3 자유도 운동모사장치의 2가지를 예로 들어 설명하였으나, 종래의 운동모사장치의 상술한 바와 같은 문제점은, 그 정도의 차이가 있을 뿐, 그 외의 자유도를 갖는 모든 운동모사장치에서 동일하게 나타난다.
본 발명은 운동모사장치(Motion simulator)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중력을 이용한 운동감의 구현시 원치 않는 운동감의 발생이 없기 때문에 보다 실제상황에 가까운 운동감의 구현이 가능하도록 개선된 운동모사장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 6 자유도 운동모사장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 종래의 6 자유도 운동모사장치에 의한 가속감 구현 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 종래의 6 자유도 운동모사장치에 의한 회전감 구현 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 종래의 3 자유도 운동모사장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 종래의 3 자유도 운동모사장치에 의한 가속감 구현 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 종래의 3 자유도 운동모사장치에 의한 회전감 구현 과정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 종래의 운동모사장치에 급 가속 신호가 입력되어 구동할 때, 이에 탑승한 사람이 느끼는 가감속감을 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 운동모사장치를 나타내 보인 개략적인 사시도.
도 9는 차량 가감속시 도 8에 도시된 운동모사장치의 가속감 구현과정을 설명하기 위한 도면.
도 10은 차량 회전시 도 8에 도시된 운동모사장치의 가속감 구현과정을 설명하기 위한 도면.
도11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동모사장치를 나타내 보인 개략적인 측면도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동모사장치를 나타내 보인 측면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동모사장치를 나타내 보인 정면도.
도 14는 도 12의 요부를 발췌하여 나타내 보인 부분 분리 사시도.
[발명의 실시를 위한 최선의 형태]
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 운동모사장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동모사장치는, 고정프레임(210)과, 고정프레임(210)에 회동가능하게 설치되는 회동프레임(220)과, 회동프레임(220)의 일단부 하측에 배치되는 운전실(230)과, 상기 회동프레임(220)을 회동구동시키기 위한 제1구동수단과, 상기 운전실(230)을 회동프레임(220)에 대해 운동시키기 위한 제2구동수단을 포함하여 구성된다.
상기 고정프레임(210)은 지면(중력장)에 대해 고정된 상태로 설치된다. 이고정프레임(210)은 하단의 바닥지지부(211)와, 이 바닥지지부(211)로부터 상방향으로 연장된 벽면지지부(213)를 가진다. 상기 벽면지지부(213)의 끝단은 양쪽으로 분기되어 상기 회동프레임(220)을 회동가능하게 지지한다.
상기 회동프레임(220)은 중앙부가 회동축(215)에 의해 고정프레임(210)의 벽면지지부(213)에 회동가능하게 결합된다. 상기 회동프레임(220)의 일단부 즉, 도면상에서는 상단부(221)의 하측에는 상기 운전실(230)이 배치된다.
상기 제1구동수단은 회동프레임(220)의 타단부(223)와 고정프레임(210)에 연결되는 히브 액추에이터(240)를 구비한다. 상기 히브 액추에이터(240)는 왕복구동시 회동프레임(220)을 회동축(215)을 중심으로 왕복 회동시킨다. 이 액추에이터(240)는 도 9에 도시된 바와 같이, 양단이 조인트(241,242)에 의해 고정프레임(210) 및 회동프레임(220)에 각각 회동가능하게 연결된다. 상기 액추에이터(240)는 전기식, 유압식 또는 공압식의 어떤 것도 가능하며, 모터 및 감속 기어로 구동되는 회전 액추에이터도 가능하다.
상기 제2구동수단은 운전실(230)과 회동프레임(220) 사이에 배치되며, 운전실(230)을 회동프레임(220)에 대해 회전 또는 전후진 운동시킨다. 이러한 제2구동수단은 회동프레임(220)과 운전실(230)을 연결하는 복수의 회전용 롤/피치 액추에이터(250)를 구비한다.
상기 복수의 회전용 롤/피치 액추에이터(250)는 한 쌍이 설치된다. 이 액추에이터들(250)은 양단 각각이 유니버설 조인트(251)(252)에 의해 운전실(230)과 회동프레임(220) 각각에 회전가능하게 연결된다. 물론, 상기 액추에이터들(250)도 전기식, 유압식 또는 공압식이 가능하다.
중앙 유니버설 조인트(263)는 운전실(230)의 회동프레임(220)에 대한 의도하지 않는 운동을 제한하기 위한 것으로, 운전실(230)과 회동프레임(220) 사이에 설치된다.
또한, 회동프레임(220)의 일단은(221)에 걸리는 운전실(230)의 무게를 극복할 수 있도록, 회동프레임(220)의 타단부(223)에 마련되는 카운터수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 카운터수단은 회동프레임(220)의 타단부(223)와 고정프레임(210) 사이에 연결되는 카운터 스프링(270)을 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 운동모사장치는 상기 히브 엑추에이터(240)를 구동시켜 회동프레임(220)을 움직이고, 한 쌍의 롤/피치 액추에이터(250)를 구동시켜 운전실(230)을 회동프레임(220)에 대해 움직임으로서 운전실(230)에 타고 있는 사람에게 실제 비행기나 자동차에 타고 있는 것과 유사한 운동감을 느끼게 한다.
예를 들어, 차량이 가속할 때 발생되는 계속적인 가속감을 구현하기 위하여 운동모사장치는, 도 9에 도시된 바와 같이, 롤/피치 액추에이터(250)를 구동시켜 운전실(230)을 도면에서 좌측방향으로 가속운동시킨다.
그러면, 운전실(230)이 운전실 위에 위치한 조인트의 회전 중심을 기준으로 앞으로 나가면서 기울기 시작한다. 움직이기 시작할 때 관성력에 의해서 운전실(230) 내부에 있는 탑승자는 뒤로 밀리는 듯한 느낌을 바로 갖게 되며, 회전이 진행되어 운전실(230)이 기울어지면 중력에 의해 계속적으로 뒤로 밀리는 가속감을 갖게 된다.
또한, 다른 예로서, 차량이 회전할 때 발생하는 원심력에 의한 회전운동감을 구현하기 위하여 운동모사장치는, 도 10에 도시된 바와 같이, 롤/피치 액추에이터(250)를 구동시켜 운전실(230)을 옆으로 기울게 하여 측방향으로 가속운동 시킨다. 그러면, 운동이 시작할 때는 관성력에 의해 운전실(230) 내의 사람은 운동방향으로 반대쪽으로 밀려나는 듯한 느낌을 받게 되며 회전이 진행되어 운전실(230)이 기울어지면 중력에 의해 계속적으로 같은 방향의 가속감을 갖게 된다.
한편, 도 11에는 본 발명의 실시예에 따른 운동모사장치가 도시되어 있다. 도시된 운동모사장치는 회동프레임(220)에 걸리는 운전실(230)의 무게를 극복하기 위한 카운터수단으로서 회동프레임(220)의 타단부(223)에 설치되는 카운터 질량체(370)를 구비하는데 그 특징이 있다. 상기 카운터 질량체(370)는 대략 상기 운전실(230)의 무게에 대응되는 질량을 가지며, 금속재인 것이 바람직하다.
한편, 도 11에서는 앞서 도 8에 도시된 도면의 구성요소로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였으며, 그 작용효과는 동일하므로 자세한 설명한 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 회동프레임(220)의 회동운동을 구동시키기 위한 제1구동수단으로서 히브 액추에이터(240)를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 상기 회동축(215)에 미도시된 기어를 연결하고, 그 기어를 모터로 구동시킴으로서 회동프레임(220)을 회동시킬 수 있도록 할 수 있는것은 당연하다.
또한, 상기 롤/피치 액추에이터(250)의 양 끝에는 유니버설 조인을 사용한 것으로 예로 들었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 일반적으로 널리 알려진 볼 소켓 조인트(ball socket joint) 등으로 구성할 수 있는 것은 당연한다.
한편, 도 12 및 도 13참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동모사장치를 설명한다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 고정프레임(310)에 대해 회동프레임(320)의 일단이 회전가능하게 설치된다. 상기 회동프레임(320)의 타단에는 운전실(330)이 움직임 가능하게 매달려 있다.
상기 회동프레임(320)은 제1구동수단에 의해 고정프레임(310)에 대해 회동가능하게 된다. 상기 제1구동수단은 회동프레임(320)과 고정프레임(310)에 연결되는 제1회전형 액추에이터(340)이다. 구체적으로, 상기 제1회전형 액추에니터(340)는 상기 고정프레임(310)에 회전가능하게 설치되어 상기 회동프레임(320)을 지지하는 축(341)과, 상기 축(341)을 회전구동시키도록 고정프레임(310)에 설치되는 구동모터(343)를 구비한다.
또한, 상기 회동프레임(320)에 대해 운전실(330)을 제1축(X1) 및 제2축(X2)에 대해 각각 독립적으로 회동구동시키는 제2구동수단이 마련된다. 상기 제2구동수단은 회동프렝림(320)과 운전실(330)에 설치되어 각 축(X1, X2)으로 독립적으로 구동되는 제2회전형 액추에이터(350)을 구비한다. 즉, 상기 제2회전형 액추에이터(350)는 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 회동프레임(320)과 상기 운전실(330)을 상호 교차하는 제1 및 제2축(X1,X2)상에서 독립적으로 회동되도록 연결하는 교차축(351)과, 상기 회동프레임(320)에 설치되어 상기 교차축(351)을 제1축(X1)을 기준으로 회동시켜 상기 운전실(330)을 제1축(X1)을 기준으로 회동시키는 제1구동모터(353) 및, 상기 운전실(330)에 설치되어 상기 교차축(351)을 상기 제2축(X2)을 기준으로 상대적으로 회전시켜 상기 운전실(330)을 제2축(X2)을 기준으로 회동시키는 제2구동모터(355)를 구비한다.
상기 교차축(351)은 십자형으로 교차된 형채로서, 제1축(X1) 상의 제1샤프트(351a)와, 제2축상(X2)의 제2샤프트(351b)를 가진다. 상기 제1샤프트(351a)는 회동프레임(320)의 하부에 마련된 제1브라켓(321)에 양단이 회전가능하게 지지된다.
그리고, 상기 제2샤프트(351b)는 운전실(330)의 상부에 설치된 제2브라켓(331)에 양단이 회전가능하게 지지된다. 이를 위해, 상기 각 브라켓(321)(331)각각은 대응되는 형상으로 교차되도록 배치된다. 또한, 상기 제1샤프트(351a)를 회전시키는 제1구동모터(353)은 상기 제1브라켓(321)에 고정되고, 상기 제2샤프트(351b)를 회전시키는 제2구동모터(355)는 상기 제2브라켓(331)에 고정된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동모사장치는, 제1회전형 액추에이터(340)에 의해 회동프레임(320)을 회동시키고, 제2회전형액추에이터(350)에 의해 운전실(330)을 두 방향의 축상에서 독립적으로 동시에 회동구동시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 운동모사장치에 따르면, 운전실이 회동프레임의 하측에 설치되어 있기 때문에, 탑승자의 무게중심이 회동프레임의 회전중심보다 아래에 있게 된다.
즉,A×R pv 벡터의 값이 구현하고자 하는 가속도와 같은 방향이 되기 때문에, 중력을 이용한 가속감의 표현시에도, 우리가 원하지 않는 가속감이 발생하지 않게 되고, 따라서, 구현하고자 하는 운동감의 추종시간을 단축시키고 운동의 현실감을 증대시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 중력을 이용한 운동감의 구현시 원치 않는 반대 방향의 운동감의 발생이 없기 때문에 구현하고자 하는 운동감의 현실감을 높이고 추종 시간을 단축할 수 있는 운동모사장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 운동모사장치는, 고정프레임; 상기 고정프레임에 회동가능하게 결합되는 회동프레임; 상기 회동프레임의 일단부 하측에 설치되는 운전실; 상기 회동프레임을 회동구동시키기 위한 제1구동수단; 및 상기 운전실과 상기 회동프레임 사이에 배치되며, 상기 운전실을 회동프레임에 대해 회전 운동시키는 제2구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1구동수단은, 상기 회동프레임의 타단부와 상기 고정프레임에 연결되며, 왕복구동시 상기 회동프레임을 왕복회동시키는 히브 액추에이터;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2구동수단은, 상기 회동프레임과 상기 운전실을 연결하는 복수의 회전용 롤/피치 액추에이터와; 상기 운전실의 상기 회동프레임에 대한 의도하지 않는 운동을 제한하기 위하여, 그 운전실과 상기 회동프레임 사이에 연결되는 유니버설 조인트를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 회전용 액추에이터는 한 쌍이 마련된 것이 좋다.
또한, 상기 회동프레임에 걸리는 상기 운전실의 무게를 극복할 수 있도록, 상기 회동프레임의 타단부에 마련되는 카운터수단을 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 카운터수단은, 상기 회동프레임의 타단부와 상기 고정프레임 사이에 연결되는 카운터 스프링을 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 카운터수단은, 상기 회동프레임의 타단부에 설치되며, 상기 운전실의 무게에 대응되는 질량을 갖는 카운터 질량체를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제1구동수단은, 상기 회동프레임의 타단부와 상기 고정프레임에 연결되며, 상기 회동프레임을 상하회동시키는 제1회전형 액추에이터;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제2구동수단은, 상기 회동프레임과 상기 운전실을 상호 교차하는 제1 및 제2축상에서 독립적으로 회동시키도록 상기 회동프레임 및 운전실에 설치되는 제2회전형 액추에이터;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제2회전형 액추에이터는, 상기 회동프레임과 상기 운전실을 상호 교차하는 제1 및 제2축상에서 독립적으로 회동되도록 연결하는 교차축과; 상기 회동프레임에 설치되어 상기 교차축을 제1축을 기준으로 회동시켜 상기 운전실을 제1축을 기준으로 회동시키는 제1구동모터; 및 상기 운전실에 설치되어 상기 교차축을 상기 제2축을 기준으로 상대적으로 회전시켜 상기 운전실을 제2축을 기준으로 회동시키는 제2구동모터;를 포함하는 것이 좋다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 운동모사장치에 의하면, 회동 프레임이 고정 프레임의 하측에 배치되고, 그 회동프레임에 운전실이 매달리게 되므로 탑승자의 무게중심이 회동 프레임의 회전중심보다 아래에 있게 된다.
즉A×R pv 벡터의 값이 운동이 시작하는 시점부터 구현하고자 하는 가속도와 같은 방향이 되기 때문에, 중력을 이용한 가속감의 표현시에도, 우리가 원하지 않는 가속감이 발생하지 않게 되고, 따라서, 구현하고자 하는 운동감의 추종시간을 단축하며 현실감을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 고정프레임;
    상기 고정프레임에 회동가능하게 결합되는 회동프레임;
    상기 회동프레임의 일단부 하측에 설치되는 운전실;
    상기 회동프레임을 회동구동시키기 위한 제1구동수단; 및
    상기 운전실과 상기 회동프레임 사이에 배치되며, 상기 운전실을 회동프레임에 대해 회전 운동시키는 제2구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1구동수단은,
    상기 회동프레임의 타단부와 상기 고정프레임에 연결되며, 왕복구동시 상기 회동프레임을 왕복회동시키는 히브 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2구동수단은,
    상기 회동프레임과 상기 운전실을 연결하는 복수의 롤/피치 액추에이터와;
    상기 운전실의 상기 회동프레임에 대한 의도하지 않는 운동을 제한하기 위하여, 그 운전실과 상기 회동프레임 사이에 연결되는 유니버설 조인트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 롤/피치 액추에이터는 한 쌍이 마련된 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회동프레임에 걸리는 상기 운전실의 무게를 극복할 수 있도록, 상기 회동프레임의 타단부에 마련되는 카운터수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 카운터수단은,
    상기 회동프레임의 타단부와 상기 고정프레임 사이에 연결되는 카운터 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 카운터수단은,
    상기 회동프레임의 타단부에 설치되며, 상기 운전실의 무게에 대응되는 질량을 갖는 카운터 질량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1구동수단은,
    상기 회동프레임의 타단부와 상기 고정프레임에 연결되며, 상기 회동프레임을 상하회동시키는 제1회전형 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
  9. 제1항 및 제8항에 있어서, 상기 제2구동수단은,
    상기 회동프레임과 상기 운전실을 상호 교차하는 제1 및 제2축상에서 독립적으로 회동시키도록 상기 회동프레임 및 운전실에 설치되는 제2회전형 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치,
  10. 제9항에 있어서 , 상기 제2회전형 액추에이터는,
    상기 회동프레임과 상기 운전실을 상호 교차하는 제1 및 제2축상에거 독립적으로 회동되도록 연결하는 교차축과;
    상기 회동프레임에 설치되어 상기 교차축을 제1축을 기준으로 회동시켜 상기 운전실을 제1축을 기준으로 회동시키는 제1구동모터; 및
    상기 운전실에 설치되어 상기 교차축을 상기 제2축을 기준으로 상대적으로 회전시켜 상기 운전실을 제2축을 기준으로 회동시키는 제2구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동모사장치.
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