KR20170099288A - 플라이 버드 가상 체험 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체험자가 엎드린 자세에서 날갯짓함에 따라 그 움직임을 검출하고, 검출한 신호를 바탕으로 상승과 하강 그리고 좌우 선회 동작이 이루어지게 하면서 3차원적으로 움직임이 이루어지게 구성하므로, 실제 새가 날갯짓하는 것처럼 손에 아무런 장비도 갖추지 않고서도 새가 나는 것과 같은 체험을 할 수 있어 체험 효과를 더욱 높일 수 있게 한 플라이 버드 가상 체험 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 이처럼 체험자의 손동작에 따라 이루어지는 상승과 하강 그리고 좌우 선회 동작이 진행되는 동안 체험자의 시각에서 바라보는 것과 같은 영상을 본 영상을 HMD(Head Mounted Display)를 통해 체험자가 볼 수 있게 하고, 동시에 베이스에 장착한 디스플레이를 통해서도 주변 사람들이 볼 수 있게 구성하므로, 체험자와 더불어 주변에 있는 사람들도 함께 하늘을 나는 듯한 체험 효과를 높일 수 있게 한 플라이 버드 가상 체험 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

플라이 버드 가상 체험 장치{VIRTUAL REAL MACHINE FOR FLYING BIRD}

본 발명은 플라이 버드 가상 체험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체험자가 엎드린 자세에서 양팔을 펼쳐서 움직임에 따라 이를 감지하여 체험자가 상승과 하강 그리고 좌우 선회가 이루어지는 것과 같은 체험과 더불어 체험자 시각에서 보는 영상을 출력할 수 있게 구성하므로, 체험자 실제 날아다니는 새와 같은 느낌으로 가상 체험을 할 수 있고, 특히 실제 새가 날갯짓하는 것과 같은 체험자의 손 동작으로 통해 작동이 제어되므로 현실감을 더욱 높일 수 있게 한 것이다.

일반적으로, 가상현실(Virtual Reality) 체험용 시뮬레이터는 어떤 특정 환경이나 상황을 컴퓨터로 구현하여 그 환경이나 상황이 마치 실제 주변 상황·환경과 상호 작용하는 것처럼 만들어 주는 인간과 컴퓨터의 인터페이스를 이용한 시뮬레이터를 말한다. 이러한 가상현실 시뮬레이터는 탱크·항공기의 조종법 훈련, 가구의 배치 설계, 수술 실습, 게임 등 여러 분야에서 그 환경과 상황에 따른 시뮬레이터를 개발하여 적용하고 있다. 특허문헌 1 내지 특허문헌 4에는 이러한 다양한 상황과 환경에 따른 가상현실 시뮬레이터에 관한 기술이 개시되어 있다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1212445호 (등록일 : 2012.12.10)

체험자가 고공강하 훈련을 수행하거나 가상현실에 대한 체험을 할 때 체험자를 상부로 부양시킨 상태에서 자세를 변환시키기 위한 모션베이스를 통해 장치를 보다 편리하고 단순화하여 제어하므로, 동작시간을 줄일 수 있도록 하며 센싱을 더욱 정확하게 수행할 수 있도록 한 고공강하 모의훈련 및 가상현실 체험을 위한 시뮬레이터 장치에 관한 것이다

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2013-0098770호 (공개일 : 2013.09.05)

입체감 확장형 가상 스포츠 체험 시스템이 개시된다. 사용자의 신체동작을 추적하는 사용자 추적장치와, 콘텐츠를 포함하는 제1 영상을 디스플레이하는 제1 디스플레이 장치와, 다수의 사용자 추적장치를 통해 추적된 사용자의 신체동작 영상을 포함하는 제2 영상을 디스플레이하는 제2 디스플레이 장치와, 3D 입체영상을 포함한 영상을 표시하기 위한 물리공간을 각 디스플레이 장치별로 분할 또는 공유하도록 디스플레이 장치별 영상 표시공간을 설정하고 연출 시나리오에 따라 영상을 각 디스플레이 장치에 제공하는 제어부를 포함한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1492372호 (등록일 : 2015.02.04)

가상현실 시뮬레이션장치에 관한 것으로서, 사용자가 가상현실 속의 동작 상태에 따라 현실감을 느낄 수 있도록 6방향의 동작을 구현할 수 있는 모션 제어 유닛을 포함하는 가상현실 시뮬레이션장치에 관한 것이다.

(특허문헌 4) 한국공개특허 제10-2015-0118776호 (공개일 : 2015.10.23)

전진이 제한되면서 실제 보행과 유사한 보행감을 제공하기 위해 발 장착부, 상기 링크부의 하단에서 전단 및 후단에 각기 연결된 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴, 상기 제 1 바퀴 및 상기 제 2 바퀴를 연결하는 링크부를 포함하되, 상기 제 2 바퀴는 상기 제 1 바퀴의 움직임에 일치하여 움직이는 것을 특징으로 하는 보행 모사 장치를 포함할 수 있다.

하지만, 기존 체험장치는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 체험자가 손을 이용하여 버튼이나 레버 등을 동작하게 구성하므로, 체험자가 실제 새나 다른 체험 대상과 동질감을 느끼는 데 한계가 있다.

(2) 예를 들어서, 플라잉 버드의 경우, 날개를 대신하여 손으로 날갯짓을 하나, 이때 손에는 이처럼 날갯짓을 검출할 수 있게 작동 기구 등을 장착하여 체험자가 이러한 구성이 동작하게 해야 한다.

(3) 이에, 날갯짓에 상응하는 작동 기구를 움직일 수 있어야만 체험할 수 있으므로, 이러한 작동 기구를 움직이게 하기 어려운 어린이 등은 체험할 수 없는 문제가 발생한다.

(4) 또한, 체험자가 움직이는 날갯짓에 따라 그 동작이나 작동 등을 따라 할 수 있도록 작동 기구를 구성하므로, 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 제조 비용이 많이 든다.

(5) 작동 기구가 복잡한 만큼 고장이 자주 발생하여 유지 보수가 어렵다.

한국등록특허 제1212445호 (등록일 : 2012.12.10) 한국공개특허 제10-2013-0098770호 (공개일 : 2013.09.05) 한국등록특허 제1492372호 (등록일 : 2015.02.04) 한국공개특허 제10-2015-0118776호 (공개일 : 2015.10.23)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 체험자가 엎드린 자세에서 날갯짓함에 따라 그 움직임을 검출하고, 검출한 신호를 바탕으로 상승과 하강 그리고 좌우 선회 동작이 이루어지게 하면서 3차원적으로 움직임이 이루어지게 구성하므로, 실제 새가 날갯짓하는 것처럼 손에 아무런 장비도 갖추지 않고서도 새가 나는 것과 같은 체험을 할 수 있어 체험 효과를 더욱 높일 수 있게 한 플라이 버드 가상 체험 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이처럼 체험자의 손동작에 따라 이루어지는 상승과 하강 그리고 좌우 선회 동작이 진행되는 동안 체험자의 시각에서 바라보는 것과 같은 영상을 본 영상을 HMD(Head Mounted Display)를 통해 체험자가 볼 수 있게 하고, 동시에 베이스에 장착한 디스플레이를 통해서도 주변 사람들이 볼 수 있게 구성하므로, 체험자와 더불어 주변에 있는 사람들도 함께 하늘을 나는 듯한 체험 효과를 높일 수 있게 한 플라이 버드 가상 체험 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라이 버드 가상 체험 장치는, 미리 정한 크기로 이루어지진 베이스(10); 상기 베이스(10) 위에 적어도 3개의 액추에이터(A)를 통해 3차원으로 움직이며 체험자가 엎드릴 수 있게 구성한 작동 플레이트(20); 상기 베이스(10)에 장착하여 작동 플레이트(20)에 엎드린 체험자가 양손을 바깥으로 펼쳤는지 검출하기 위한 두 개의 동작 감지기(30); 상기 베이스(10)에 장착한 디스플레이(40a)와 체험자가 착용하는 HMD(40b); 및 상기 동작 감지기(30)를 통해 액추에이터(A)를 제어하며 필요한 영상을 디스플레이(40a)와 HMD(40b)로 출력하게 제어하는 제어기(50);를 포함하되;, 상기 제어기(50)는, (1)두 개의 동작 감지기(30)에서 출력이 없으면 액추에이터(A)로 하강하게 하면서 체험자가 하강하면서 보는 영상을 출력하게 하고, (2)두 개의 동작 감지기(30)에서 출력이 있으면 액추에이터(A)로 상승하게 하면서 체험자가 상승하면서 보는 영상을 출력하게 하고, (3)두 개의 동작 감지기(30) 중에서 어느 한쪽에서 출력이 있으면 액추에이터(A)로 출력이 있는 쪽이 상승하여 선회하게 하면서 체험자가 선회하면서 보는 영상을 출력하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플라이 버드 가상 체험 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 체험자가 손으로 날갯짓함에 따라 이를 감지하여 상승과 하강 그리고 좌우로 선회할 수 있게 구성하므로, 실제 새가 하늘을 나는 것과 같은 유사한 체험 효과를 높일 수 있다.

(2) 특히, 체험자가 날갯짓할 때, 허공에 대고 날갯짓을 하고 다른 구성과 간섭이나 장비를 착용하지 않으므로, 실제 체험자가 직접 날갯짓을 하는 것과 같이 느낄 수 있어 체험 효과를 더욱 높일 수 있다.

(3) 이처럼 체험자의 날갯짓을 동작 감지기로 검출하고, 그 결과에 따라 상승과 하강 그리고 좌우 선회가 이루어지게 구성하므로 체험 장치 전체에 관한 구성을 간단하게 구성할 수 있다.

(4) 또한, 체험자가 날갯짓할 수 있을 정도만 되면 하늘을 나는 새와 같은 체험을 할 수 있어, 어린이와 같이 기구나 장비를 조작하는 데 어려움이 있는 체험자라도 본 발명은 기구나 장비에 직접 손이 닿지 않으므로 손으로 날갯짓할 수 있는 체험자라면 누구든지 쉽게 하늘을 나는 체험을 할 수 있다.

(5) 마지막으로, 체험자가 보는 시각으로 바라보는 영상을 체험자가 착용한 HMD(Head Mounted Display)와 베이스에 장착한 디스플레이를 통해 같은 영상을 출력하므로, 체험자뿐만 아니라 그 주변에 있는 이들도 간접적으로 체험 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 흥미를 자극할 수 있다.

[도 1] 내지 [도 3]은 본 발명에 따른 플라이 버드 가상 체험 장치의 구성을 보여주기 위한 삼면도.
[도 4]는 본 발명에 따른 제어기를 통해 제어되는 구성을 보여주기 위한 블록도.
[도 5] 내지 [도 8]은 본 발명에 따라 동작 감지기로 작동 플레이트에 엎드린 체험자의 동작을 감지하는 상태를 보여주기 위한 개념도.
[도 9]는 본 발명에 따른 액추에이터의 전체 구성을 보여주기 위한 분해한 사시도.
[도 10]은 본 발명에 따라 액추에이터를 결합한 상태를 보여주기 위한 사시도.
[도 11]과 [도 12]는 본 발명에 따른 액추에이터가 모션 베이스에 장착된 상태를 보여주기 위한 정면도 및 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 플라이 버드 가상 체험 장치는, [도 1] 내지 [도 12]와 같이, 베이스(10), 작동 플레이트(20), 두 개의 동작 감지기(30), 디스플레이(40a)와 체험자가 착용하는 HMD(40b), 그리고 제어기(50)를 포함한다.

특히, 본 발명은 아무것도 착용하지 않고 엎드린 체험자가 날갯짓하는 것을 동작 감지기(30)로 감지하여 상승과 하강 그리고 좌우 선회가 이루어지게 구성하므로, 구조가 간단하면서도 날갯짓만 하면 하늘을 나는 새와 같은 체험을 할 수 있어 누구든지 쉽고 편리하게 게다가 체험자는 별도 장비 등을 갖추지 않고서도 나는 새와 같은 체험을 현실감 있게 체험할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

베이스(10)는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 본 발명에 따른 체험 장치를 구성하는 다른 구성을 설치하거나 지지하게 하기 위한 구성이다. 이러한 베이스(10)는 후술할 구성들을 장착할 수 있게 형성한다.

작동 플레이트(20)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 체험자가 엎드릴 수 있게 지지한다. 특히, 작동 플레이트(20)는 새가 나는 것처럼 상승과 하강 그리고 좌우로 선회할 수 있도록 액추에이터(A)로 구동된다.

즉, 상기 액추에이터(A)는 한쪽이 상술한 베이스(100)에 장착되고 다른 한쪽이 작동 플레이트(20)에 장착되어 후술할 제어기(50)의 제어를 받는다. 이때, 제어기(A)는 적어도 3개를 베이스(10)와 작동 플레이트(20) 사이에 설치하여, 이 작동 플레이트(20)가 3차원적으로 움직이게 하여 그 위에 엎드린 체험자가 마치 새가 나는 것과 같은 체험을 할 수 있게 한다.

이러한 액추에이터(A)는 통상적으로 가상 현실 체험장치에서 사용하는 것을 그대로 사용할 수도 있고, 본 발명에 따라 제작한 것을 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 액추에이터(A) 구성에 관해서는 후술한다.

동작 감지기(30)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 상술한 베이스(10)에 장착한다. 이때, 상기 동작 감지기(30)는 작동 플레이트(20)에 엎드린 체험자가 팔을 벌렸을 때 양팔의 움직임을 각각 검출할 수 있게 두 개를 베이스(10)에 설치한다.

동작 감지기(30)에서 감지한 신호는 제어기(50)로 출력하여 체험자가 상승이나 하강 또는 좌우 선회하고자 하는가를 판단하는 데 이용한다. 이러한 판단에 관해서는 제어기(50)를 설명하면서 함께 설명한다.

디스플레이(40a)와 HMD(40b)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 체험자 시각으로 보는 영상을 보여주기 위한 것으로, 이때의 영상은 제어기(50)의 제어를 통해 이루어진다.

이때, 디스플레이(40a)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 베이스(10)에 장착하여 본 발명에 따른 체험 장치 주변에 있는 사람들이 볼 수 있게 구성하며, 이러한 디스플레이(40a)는 모니터와 같이 통상의 기술로 제작한 것을 사용한다.

또한, HMD(40b)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 체험자가 머리에 착용하여 보는 디스플레이의 일종을 말한다. 이는, 통상 머리에 착용하는 디스플레이(HMD; Head Mounted Display)를 의미하나, 이 외에도 안경 형태의 HMG(Head Mounted Glasses) 형태로 이용할 수도 있다.

이러한 디스플레이(40a)와 HMD(40b)는 각각 제어기(50)의 제어를 통해 같은 영상을 출력하며, 출력되는 영상은 체험자가 바라보는 시각에서 보이는 영상을 출력한다. 즉, 체험자가 왼쪽으로 고개를 돌리면 그에 따라 영상도 마치 눈이 돌아가면서 보이는 것과 같은 형태로 영상이 바뀌면서 바뀌는 영상을 보여준다.

제어기(50)는, [도 4]와 같이, 두 개의 동작 감지기(30)에서 검출한 신호를 바탕으로 액추에이터(A)를 작동시켜 체험자가 3차원적으로 체험할 수 있게 하고, 동시에 디스플레이(40a)와 HMD(40b)로 영상을 출력하게 한다. 이를 체험자의 날갯짓과 관련하여, [도 5] 내지 [도 8]을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "30a"와 "30b"는 상술한 두 개의 동작 감시기를 좌와 우에 설치한 것을 구분한 것을 말한다.

[도 5]와 같이, 체험자가 손을 아래로 내린 상태로 있으면, 두 개의 동작 감지기(30a, 30b)에서는 아무런 신호도 검출되지 않는다. 이에, 제어기(50)는 체험자가 하강하고자 하는 것으로 판단하여 상체가 아래로 향하도록 액추에이터(A)를 제어한다.

[도 6] 및 [도 7]과 같이, 체험자가 어느 한쪽 손을 움직이면서 날갯짓을 하면, 제어기(50)는 체험자가 선회하고자 하는 것으로 판단하여 이에 알맞게 액추에이터(A)를 제어한다. 즉, [도 6]과 같이 오른손의 날갯짓을 동작 감지기(30a)에서 검출하면 왼쪽으로 선회하는 것과 같이, 그리고 [도 7]과 같이 왼손의 날갯짓을 동작 감지기(30b)검출하면 오른쪽으로 선회하는 것과 같이 액추에이터(A)를 제어한다.

[도 8]과 같이, 체험자의 양쪽 손으로 날갯짓하면 두 개의 동작 감지기(30a, 30b)를 입력받은 제어기(50)는 상승하고자 하는 것으로 판단하여 이에 알맞게 상체가 위로 향하도록 액추에이터(A)를 제어한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제어기(50)가 판단하는 것으로 위에서 네 가지를 예로 들어서 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어서, 위의 경우 날갯짓을 함에 따른 검출 신호를 검출하였으나, 날갯짓하지 않고 손을 펼친 상태를 검출하게 하여, 손이 검출된 상태를 하늘에 떠 있는 상태로 바람을 타고 활강하면서 상승과 하강 그리고 선회 동작이 이루어질 수 있게 제어하는 구성도 가능하다.

<액추에이터의 구성>

본 발명에 따른 스크루 방식의 액추에이터(A)는, [도 9] 내지 [도 12]와 같이, 상부덮개(110)와 하부덮개(120)가 구비된 본체(100) 내에 서보 모터(200)에 의해 회전되는 구동되는 스크루 바(300)를 구비하고, 이 스크루 바(300)의 회전으로 그 길이방향으로 움직이는 한 쌍의 슬라이드 바(400)에 의해 볼 조인트(500)를 매개로 작동 판(P)이 상하로 불규칙 3차원 운동할 수 있게 한 것이다.

특히, 상기 본체(100)는 한 쌍의 회전지지 브래킷(600)에 의해 베이스 플레이트(B)에 회전가능하게 설치함으로써, 액추에이터(A)가 전체적으로 역"Y"자 형태가 되어 볼 조인트(500)에 의해 작동 판(P)과의 간섭을 없애줄 뿐만 아니라 2점 지지를 통해 액추에이터(A)가 안정적으로 지지될 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본체(100)는 본 발명에 따른 액추에이터(A)의 전체적인 형태를 구성하게 되며, 내부에는 다른 구성요소들을 설치할 수 있도록 중공인 형태로 형성된다.

특히, 상기 본체(100)는 쉽게 제조할 수 있도록 프레스 가공 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 본체(100)는 내부에 다른 구성요소들을 장착할 수 있도록 상부와 하부가 개방된 형태로 형성된다. 이러한 본체(100)는 강판과 같은 판재의 양측 테두리 부분을 서로 마주보게 절곡함에 따라 달성된다.

또한, 상기 본체(100)는, [도 9]와 같이, 꺾인 양측 면 부분이 나머지 다른 부분에 비하여 아래로 돌출되게 하여 힌지부(130)를 더 구성하는 것이 바람직하다. 이 힌지부(130)에는 후술하게 될 회전지지 브래킷(600)을 이용하여 베이스 플레이트(B)에 본체(100)가 회전가능하게 설치되는데 이용된다.

한편, 상기 본체(100)에는 개방된 상부와 하부에 각각 상부덮개(110)와 하부덮개(120)가 구비된다. 이들 상부덮개(110)와 하부덮개(120)는 각각 본체(100)에 융착하여 고정하거나 볼트 등으로 체결고정시켜서 사용하게 된다.

이때, 상기 상부덮개(110)에는 윗면에 후술하게 될 슬라이드 바(400)가 장착될 수 있도록 장착구멍(111)이 형성되고, 이 장착구멍(111)에는 슬라이드 바(400)가 안정적으로 슬라이딩 동작이 이루어질 수 있도록 부싱(112)이 구비된다. 이러한 상부덮개(110)는 프레스 가공을 통해 그 단면 형상이 "┏┓" 형상으로 형성하여 강성 확보와 함께 쉽게 제작할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 하부덮개(120)는 상부덮개(110)와 동일한 형태로 형성할 수도 있으나, 도면에서는 양측의 테두리를 서로 마주보는 형태로 꺾어서 형성된 예를 보여주고 있다. 이는 꺾인 양측 면이 상기 본체(100)의 힌지부(130)와 함께 힌지 고정될 수 있게 하고, 개구된 부분을 통해서는 이러한 힌지 연결 등을 쉽게 할 수 있는 공간부를 마련하기 위함이다.

이러한 하부덮개(120)는, [도 11] 및 [도 12]와 같이, 꺾인 양측 면이 상기 힌지부(130)와 맞닿는 폭으로 제작하게 되며, 그 길이는 상기 본체(100)의 앞쪽으로 돌출될 수 있게 형성한다. 이에, 하부덮개(120)는 한쪽이 [도 12]와 같이, 본체(100)의 바깥쪽([도 12]에서 오른쪽)으로 돌출되게 되는데, 돌출된 부분에는 서보 모터(200)가 장착된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 상부덮개(110)와 하부덮개(120)에는 각각 이동위치를 제한하는데 사용되는 통상의 리밋 스위치(미도시됨)를 구비하는 것이 좋다. 이는 상부덮개(110)와 하부덮개(120) 사이에는 후술하게 될 스크루 너트(410)가 상하로 승강과 하강하게 되는데, 이 스크루 너트(410)의 최대 및 최저 위치를 제한할 수 있게 하기 위함이다.

서보 모터(200)는 정역방향으로 방향 제어 및 회전량을 제어할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있다. 이러한 서보 모터(200)는 그 축이 상기 하부덮개(120)의 아래쪽, 즉 양측이 꺾여서 이루어진 공간부 내부에 위치하도록 끼워져서 회전지지게 하부 덮개(120)에 설치된다.

이러한 서보 모터(200)에는 회전력을 전달할 수 있도록 그 축에는 전달수단이 구비된다. [도 9]에서는 전달수단으로서 타이밍 피니언(211)이 구비된 예를 보여주고 있으며, 이 타이밍 피니언(211)에는 벨트(210)가 맞물려서 회전력을 전달하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 전달수단으로는 벨트 방식을 예로 들어서 설명하고 있으나, 기어 방식을 통하여 회전력을 전달시키는 구성도 이 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 상기 서보 모터(200)는 하부덮개(120)의 하부에서 동력전달이 이루어지는 것으로 설명하고 있으나, 하부 덮개(120)의 위쪽에서 기어 방식이나 벨트 방식으로 동력전달이 이루어지게 구성할 수도 있다.

스크루 바(300)는 외주 면에 나사 형상으로 이루어지며, 양단부가 각각 상부덮개(110)와 하부덮개(120)에 회전가능하도록 설치된다. 이를 위하여, 상부덮개(110)와 하부덮개(120)에는 각각 [도 9]와 같이 베어링 홀더(113,121)가 구비된다. 그리고 이러한 베어링 홀더(113,121)는 각각 융착 고정할 수도 있고 체결고정시킬 수도 있다.

그리고, 이들 베어링 홀더(113,121)에는 베어링이 장착되는데, 바람직하게는 앵귤러 베어링(310)을 채택하여 스크루 바(300)에 의한 축 하중을 견딜 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스크루 바(300)는 상술한 서보 모터(200)에 의해 회전되게 되는데, 이를 위하여 [도 9]에서는 하단부가 하부덮개(120)의 아래로 관통되게 설치한 예를 보여준다. 그리고, 이처럼 돌출된 단부에는 타이밍 풀리(320)가 구비되어 벨트(210)와 맞물린다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 타이밍 풀리(320)는 하부덮개(120)의 아래에 위치하도록 설치된 것으로 설명하고 있으나, 이 하부 덮개(120)의 위쪽에 위치하도록 스크루 바(300)에 설치할 수도 있다. 물론, 이 타이밍 풀리(320)를 대신하여 기어를 장착함으로써 서보 모터(200)와 기어 맞물림을 통해 동력전달이 이루어지게 하는 구성도 가능하다.

또한, 상기 스크루 바(300)는 그 양단이 각각 상부덮개(110)와 하부덮개(120)의 각 중심 부분에 위치하여 회전가능하도록 구성함으로써, 후술하게 될 하부 브래킷(420)이 어느 한쪽으로 치우치지 않고 안정적으로 상하 동작이 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

슬라이드 바(400)는 스크루 바(300)를 중심으로 한 쌍이 서로 나란하게 배치된다. 이처럼 슬라이드 바(400)는 한 쌍이 동시에 움직일 수 있도록 하기 위하여 양단에 각각 하부 브래킷(420)과 상부 브래킷(430)이 구비된다.

특히, 상기 하부 브래킷(420)에는 상기 스크루 바(300)의 회전에 의하여 그 길이방향으로 움직일 수 있도록 맞물린 스크루 너트(410)가 구비되고, 상기 상부 브래킷(430)은 상술한 상부덮개(110)의 윗쪽에 위치하도록 설치된다.

그리고, 상기 한 쌍의 슬라이드 바(400)는 이 상부덮개(110)에 구비된 부싱(112)에 끼워져서 슬라이드 바(400)와 나란하게 위치하도록 양단이 각각 하부 브래킷(420)과 상부 브래킷(430)에 고정설치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 이러한 고정 방법으로는 융착 방식을 채택할 수도 있으나, 조립과 분해 및 결합할 수 있도록 체결 방식으로 체결고정하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 하부 브래킷(420)과 상부 브래킷(430) 또한 각각 프레스 가공하여 형성함으로써, 제조가 용이할 뿐만 아니라 제조비용을 절감할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 슬라이드 바(400)는, [도 11]과 같이 스크루 너트(410)가 스크루 바(300)의 하부에 위치한 상태에서 이 스크루 바(300)가 회전함에 따라 스크루 너트(410)의 상승에 의해 하부 브래킷(420)이 위로 움직이게 되어 결과적으로 위로 움직이게 된다.

볼 조인트(500)는 통상의 기술로 제작된 것을 이용하며, 일단이 상기 상부 브래킷(430)에 고정되고, 타단이 작동 판(P)에 장착된다. 이때의 장착은 볼 조인트(500)의 교체 등이 가능하도록 체결 방식으로 채택하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 볼 조인트(500)는 한 쌍의 슬라이드 바(400) 사이, 즉 스크루 바(300)와 동축선상에 위치하도록 설치함으로써, 본 발명에 따른 액추에이터(A)가 마치 역"Y"자와 같이 3점 지지가 되게 하여 안정적인 승강 작용이 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다. 즉, 본체(100)의 양단부가 베이스 플레이트(B)에 두점 지지가 되고 상부가 볼 조인트(500)에 의해 작동 판(P)이 지지가 되기 때문에, 본 발명의 액추에이터(A)는 2점 지지가 된 베이스 플레이트(B)에 안정적으로 지지가 되어 동작할 수 있게 되고, 한 점이 지지가 된 작동 판(P)이 원하는 3차원적 동작이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

회전지지 브래킷(600)은 본체(100)의 양단에 각각 하나씩 한 쌍이 구비된다. 특히, 이 회전지지 브래킷(600)은 상술한 본체(100)의 힌지부(130)에 힌지 고정되게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 회전지지 브래킷(600)은 본체(100) 뿐만 아니라 하부덮개(120)도 함께 힌지 고정시켜 줌으로써, 본 발명의 액추에이터(A)의 전체 하중을 본체(100)와 하부덮개(120)로 분산시켜 주는 역할을 하게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 액추에이터(A)는 작동 전 상태에서 서보 모터(200)가 구동함에 따라 벨트(210)로 연결된 스크루 바(300)가 회전하게 된다. 이에, 상기 스크루 바(300)에 맞물린 스크루 너트(410)가 위로 올라가면서 동시에 하부 브래킷(420)을 위로 이송시키게 된다. 이는 이 하부 브래킷(420)에 구비된 한 쌍의 슬라이드 바(400)가 위로 올라가면서 작동 판(P)의 승강 작용을 수행하게 되는 것이다.

A : 액추에이터 10 : 베이스
20 : 작동 플레이트 30 : 동작 감지기
40a : 디스플레이 40b : HMD
50 : 제어기
100 : 본체 110 : 상부덮개
111 : 장착구멍 112 : 부싱
113, 121 : 베어링 홀더 120 : 하부덮개
130 : 힌지부 200 : 서보 모터
210 : 벨트 211 : 타이밍 피니언
300 : 스크루 바 310 : 앵귤러 베어링
320 : 타이밍 풀리 400 : 슬라이드 바
410 : 스크루 너트 420 : 하부 브래킷
430 : 상부 브래킷

Claims (6)

1. 미리 정한 크기로 이루어지진 베이스(10); 상기 베이스(10) 위에 적어도 3개의 액추에이터(A)를 통해 3차원으로 움직이며 체험자가 엎드릴 수 있게 구성한 작동 플레이트(20); 상기 베이스(10)에 장착하여 작동 플레이트(20)에 엎드린 체험자가 양손을 바깥으로 펼쳤는지 검출하기 위한 두 개의 동작 감지기(30); 상기 베이스(10)에 장착한 디스플레이(40a)와 체험자가 착용하는 HMD(40b); 및 상기 동작 감지기(30)를 통해 액추에이터(A)를 제어하며 필요한 영상을 디스플레이(40a)와 HMD(40b)로 출력하게 제어하는 제어기(50);를 포함하되,
   상기 제어기(50)는,
   (1) 두 개의 동작 감지기(30)에서 출력이 없으면 액추에이터(A)로 하강하게 하면서 체험자가 하강하면서 보는 영상을 출력하게 하고,
   (2) 두 개의 동작 감지기(30)에서 출력이 있으면 액추에이터(A)로 상승하게 하면서 체험자가 상승하면서 보는 영상을 출력하게 하고,
   (3) 두 개의 동작 감지기(30) 중에서 어느 한쪽에서 출력이 있으면 액추에이터(A)로 출력이 있는 쪽이 상승하여 선회하게 하면서 체험자가 선회하면서 보는 영상을 출력하게 하는 것을 특징으로 하는 플라이 버드 가상 체험 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터(A)는,
   판상 부재로서 양측이 서로 마주 보도록 꺾이고, 상부에는 상부덮개(110)가 구비되며, 하부에는 하부덮개(120)가 구비된 본체(100);
   상기 본체(100)의 앞쪽으로 돌출된 하부덮개(120)에 설치되는 서보 모터(200);
   상기 상부덮개(110)와 하부덮개(120) 사이에 설치되며, 상기 서보 모터(200)에 의해 제자리에서 회전되는 스크루 바(300);
   상기 스크루 바(300)에 결합하는 스크루 너트(410)에 의해 상하로 움직이는 하부지지 브래킷(420) 및 상기 상부덮개(110)의 상부 측에 위치하는 상부지지 브래킷(430)에 각각 양단이 고정되며, 상기 스크루 바(300)를 중심으로 양측에 나란하게 설치된 한 쌍의 슬라이드 바(400);
   상기 상부지지 브래킷(430)과 작동 판(P) 사이에 설치되는 볼 조인트(500); 및
   상기 본체(100)와 하부덮개(120)의 중첩된 양측에 각각 장착되어 본체(100)가 전후로 회전가능하도록 베이스 플레이트(B)에 설치되는 한 쌍의 회전지지 브래킷(600);을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이 버드 가상 체험 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체(100)·상부덮개(110)·하부덮개(120)·하부지지 브래킷(420) 및 상부지지 브래킷(430)은 각각 프레스 가공하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라이 버드 가상 체험 장치.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 상부덮개(110)와 하부덮개(120)에는 각각 스크루 너트(410)의 최대 및 최저 위치를 제한하기 위한 리밋 스위치가 구비된 것을 특징으로 하는 플라이 버드 가상 체험 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 서보 모터(200)와 스크루 바(300)는,
   벨트(210) 구동 또는 기어로 연결되어 연동이 되는 것을 특징으로 하는 플라이 버드 가상 체험 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 스크루 바(300)는 양단에 각각 앵귤러 베어링(310)이 구비되어 회전지지를 받는 것을 특징으로 하는 플라이 버드 가상 체험 장치.

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