KR20180080417A

KR20180080417A - 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼

Info

Publication number: KR20180080417A
Application number: KR1020170000802A
Authority: KR
Inventors: 이지선
Original assignee: (주)이노시뮬레이션
Priority date: 2017-01-03
Filing date: 2017-01-03
Publication date: 2018-07-12
Also published as: KR101900756B1

Abstract

본 발명은 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 지지 베이스(10)와, 상기 지지 베이스 상부에 설치되어 요 테이블(30)의 요(yaw) 운동을 수행하는 제1 모션수단(20)과, 상기 요 테이블 상부에 설치되어 좌우 발판(60)(60')의 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하는 제2 모션수단(40) 및, 손잡이 수단(70)의 구성으로 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하므로 재미와 흥미를 더욱 향상시키도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼{Motion platform for ski virtual reality experience}

본 발명은 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 지지 베이스 상부의 요 테이블을 제1 모션수단에 의해 요(yaw) 운동을 행하고, 상기 요 테이블 상부의 좌우 발판을 제2 모션수단에 의해 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 행하면서 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하도록 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼에 관한 것이다.

일반적으로 가상현실 시뮬레이터는 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 가상 현실을 구현하는 장치로 영상장치, 조종장치, 운동장치, 제어장치로 이루어지는 것이다.

상기 운동장치와 제어장치에 해당하는 것이 모션 플랫폼(또는 모션 베이스)이다.

이러한 가상현실 시뮬레이터는 영화, 엔터테인먼트, 비행 조정훈련이나 각종 스포츠 훈련 등과 같이 다양한 분양에서 다양하게 응용, 발전되고 있다.

한편, 스키는 스키보드, 부츠, 폴 등의 장비를 갖추어 눈 위를 미끄러지듯이 이동하면서 즐기는 동계 스포츠이다.

이러한 스키는 눈이 오지 않는 계절과 지역, 장소에서는 이를 즐길 수 없는 단점이 있었다. 이로 인해 스키를 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 가상 현실로 구현하므로 계절과 지역, 장소에 상관없이 즐길 수 있도록 하는 스키 시뮬레이터가 다수 개시된 바 있었다.

이와 같이 스키 시뮬레이터를 구현하기 위한 종래 모션 플렛폼은 일 예로 베이스 프레임 상부에 좌우 발판을 축 설치하여 사용자가 고정 손잡이를 잡고 좌우 발판을 좌우 회전시키면서 스키의 움직임을 부여하는 기술이 개시 되었으나 이는 좌우 발판이 좌우 회전 운동만 가능하여 움직임이 단순하고, 별도 제어장치에 의해 움직임을 제어할 수 있는 구성이 없어 사용자의 재미와 흥미가 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 다른 예로 베이스 프레임 상부의 좌우 레일을 따라 수평 또는 돔 형상으로 곡면 이동하는 이동체 상부에 좌우 발판을 축 설치하여 사용자가 고정 손잡이를 잡고 이동체를 좌우로 움직이면서 좌우 발판을 축 회전시키므로 스키의 움직임을 부여하는 기술이 개시되었으나 이 또한 좌우 발판이 좌우 회전 운동만 가능하여 움직임이 단순하고, 사용자의 자세 또한 상체의 움직임 없이 하체만을 좌우로 움직이게 됨은 물론 스키장의 굴곡 등의 노면 상태를 구현할 수 없어 실제 스키와 움직임의 차이가 많고, 별도 제어장치에 의해 움직임을 제어할 수 있는 구성이 없어 사용자의 재미와 흥미가 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

한편, 공개특허 제10-2015-131748호의 스키 시뮬레이터에서는 좌우 발판 하부에 전후로 각각 승하강 실린더를 설치하고, 상기 승하강 실린더 상부와 좌우 발판을 좌우 회전 가능하게 힌지 연결하여 상기 좌우 발판을 4개의 승하강 실린더 제어에 의해 좌우 발판의 좌우 및 전후 높낮이 변화를 주면서 실제 스키와 같은 움직임을 부여하도록 하였으나 이는 다수의 엑츄에이터를 사용하는 비 경제적인 문제점과, 상기 좌우 발판이 승하강 실린더 상단에 수직 설치되어 좌우 발판의 하중 부하가 승하강 실린더에 집중되어 내구성이 떨어지는 문제점과, 무엇보다 4개의 승하강 실린더를 단순히 승하강하는 운동 제어로 좌우 발판의 회전 각도, 즉 실제 스키와 같이 좌우 발판의 높낮이와 좌우 발판의 회전 각도를 동시 제어할 수 없는 한계로 실제 스키의 다이나믹한 움직임과 많은 차이가 있고, 이로 인해 사용자의 재미와 흥미를 극대화할 수 없는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 공개특허 제10-2015-0131748호 특허문헌 2: 등록특허 제10-1577531호 특허문헌 3: 등록실용 제20-0422466호

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 가상 현실을 구현하되, 지지 베이스 상부의 요 테이블을 제1 모션수단에 의해 요(yaw) 운동을 행하고, 상기 요 테이블 상부의 좌우 발판을 제2 모션수단에 의해 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 행하면서 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하므로 이용자의 재미와 흥미를 더욱 극대화 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 최소 수효의 엑츄에이터(서보모터)와 간단하고 내구성이 우수한 동력전달 구조에 의해 좌우 발판의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 안정적으로 구현하므로 경제성, 효율성 및 사용 만족성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 지지 베이스와, 상기 지지 베이스 상부에 설치되어 상부 요 테이블의 요(yaw) 운동을 수행하는 제1 모션수단과, 상기 요 테이블 상부에 설치되어 좌우 발판의 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하는 제2 모션수단 및, 손잡이 수단으로 구성되어 좌우 발판이 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 제1 모션수단은 서보모터(M)에 의해 정,역 회전하는 나선 축부와, 상기 나선 축부에 나선 결합되는 이동 부재와, 상기 이동 부재와 요 테이블에 양단이 힌지축으로 축 연결되는 링크로 구성되어 요 테이블이 하부 중앙의 회전 축부를 중심으로 좌우 수평회전(W 방향)하는 요(yaw) 운동을 수행하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 요 테이블의 회전 축부는 지지 베이스 상부 중앙의 베어링에 축 설치되어 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 제2 모션수단은 좌우 발판하부의 일측 전방과 후방을 승하강 제어하는 제1,2,3,4 승하강 작동부와, 상기 좌우 발판 하부의 타측에 제1,3 승하강 작동부와 제2,4 승하강 작동부 사이로 승하강 제어하는 제5,6 승하강 작동부를 설치 구성하여 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부는 정,역 회전축과, 상기 정,역 회전축에 나선 결합되는 이동부재와, 상기 이동 부재와 발판을 축 연결하는 제1 링크 및, 상기 제1 링크와 고정 블럭을 축 연결는 제2 링크로 구성하되, 상기 제1,2 승하강 작동부와, 제3,4 승하강 작동부와, 제5,6 승하강 작동부는 정,역 회전축을 연결 구성하여 제1,2,3 서보모터의 정역 회전에 의해 동시에 승하강 제어하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부의 제1 링크 상단은 좌우 발판과 구형 조인트(spherical joint)로 연결하되, 상기 제1,2,3,4 승하강 작동부에 연결된 구형 조인트는 좌우로 축 회전하도록 배치하고, 제5,6 승하강 작동부에 연결된 구형 조인트는 전후로 축 회전하도록 배치하여 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 구형 조인트는 좌우 발판에 고정 설치되는 역 U자형 설치 브라켓의 축봉에 습동 가능하게 축 삽입 설치하되, 하부의 수직바가 제1 링크에 수직으로 삽입되어 이탈방지되게 결합 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 손잡이 수단은 좌우 프레임에 축 회전하는 폴대 타입의 좌우 손잡이를 설치하되, 상기 좌우 프레임은 지지 베이스 또는 좌우 회전하는 요 테이블 중에 어느 한 곳에 고정 설치하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상기 좌우 발판 하부에는 압력 센서를 더 설치하여 사용자의 무게 이동에 따른 압력 변화에 따라 좌우 발판의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 실시간으로 제어하도록 구성함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 가상 현실을 구현하되, 지지 베이스 상부의 요 테이블을 제1 모션수단에 의해 요(yaw) 운동을 행하고, 상기 요 테이블 상부의 좌우 발판을 제2 모션수단에 의해 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 행하면서 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하므로 가상 현실 체험 효과, 즉 이용자의 재미와 흥미를 더욱 극대화 하게 되는 것이다.

또한, 최소 수효의 엑츄에이터(서보모터)와 간단하고 내구성이 우수한 동력전달 구조에 의해 좌우 발판의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 안정적으로 구현하므로 경제성, 효율성 및 사용 만족성이 우수한 효과를 갖는 것이다.

뿐만아니라, 상기 좌우 발판 하부에 설치되는 압력센서에 의해 사용자의 무게 이동에 따른 압력 변화에 따라 좌우 발판의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 제어하므로 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 더욱 실감나게 구현하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 측면도.
도 4는 본 발명의 전체 구성 분해 사시도.
도 5는 도 4의 요부 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 제1 모션수단을 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 제1 모션수단을 보여주는 평면도.
도 8은 본 발명의 제2 모션수단을 보여주는 사시도.
도 9는 본 발명의 제2 모션수단을 보여주는 평면도.
도 10은 본 발명 제2 모션수단의 제1,2,3,4 승하강 작동부를 보여주는 측면도.
도 11은 본 발명 제2 모션수단의 제5,6 승하강 작동부를 보여주는 측면도.
도 12는 본 발명의 구형 조인트를 보여주는 분해 사시도.
도 13은 본 발명의 사용 상태도.
도 14 및 내지 16은 본 발명의 제2 모션수단에 의한 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 보여주는 사용 상태도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼은 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 지지 베이스(10)와, 상기 지지 베이스 상부에 설치되어 상부 요 테이블(30)의 요(yaw) 운동을 행하는 제1 모션수단(20)과, 상기 요 테이블 상부에 설치되어 좌우 발판(60)(60')의 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 행하는 제2 모션수단(40) 및, 손잡이 수단(70)으로 구성되어 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하도록 이루어지는 것이다.

상기 제1 모션수단(20)은 서보모터(M)에 의해 정,역 회전하는 나선 축부(11)와, 상기 나선 축부(11)에 나선 결합되는 이동 부재(12)와, 상기 이동 부재(12)와 요 테이블(30)에 양단이 힌지축으로 축 연결되는 링크(13)로 구성되어 요 테이블이 하부 중앙의 회전 축부(32)를 중심으로 좌우 수평회전(W 방향)하는 요(yaw) 운동을 수행하도록 구성되는 것이다.

이때, 상기 제1 모션 수단(10)은 나선 축부, 이동 부재, 링크의 구성을 회전 축부(32)를 중심으로 대향되게 복수 구성할 수 있고, 상기 나선 축부를 일체로 연결하여 단일의 서보 모터로 작동하도록 구성할 수 있다.

상기 요 테이블(30)은 회전 축부(32)를 중심으로 45도 범주내에서 회전 작동하도록 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 요 테이블(30)의 회전 축부(32)는 지지 베이스 상부 중앙의 베어링(33)에 축 설치되어 회전 안내하도록 구성된다.

상기 서보모터(M)는 모터축과 나선 축부(11)에 축 설치되는 구동 풀리(P1)와 연동 풀리(P2)를 벨트(V)로 감합 연결하거나 그 밖의 체인 등 다양한 방식으로 동력 전달하도록 구성된다.

상기 제2 모션수단(40)은 좌우 발판(60)(60')하부의 일측 전방과 후방을 승하강 제어하는 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)와, 상기 좌우 발판(60)(60')하부의 타측에 제1,3 승하강 작동부(41)(43)와 제2,4 승하강 작동부(42)(44) 사이로 승하강 제어하는 제5,6 승하강 작동부(45)(46)를 설치 구성하여 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하도록 구성된다.

즉, 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)를 동시에 승하강 제어하면서 좌우 발판(60)(60')을 좌우 회전(A-A' 방향)하는 롤(roll) 운동을 행하고, 상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)를 동시에 승하강 제어하면서 좌우 발판(60)(60')을 승하강하는 히브(heave) 운동을 행하며, 상기 제1,2,5,6 승하강 작동부(41)(42)(45)(46)와 제3,4,5,6 승하강 작동부(43)(44)(45)(46)을 교번되게 승하강 제어하면서 좌우 발판(60)(60')을 전후 회전(B-B' 방향)하는 피치(pitch)운동을 행하도록 구성된다.

이때, 상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)는 정,역 회전축(51)과, 상기 정,역 회전축에 나선 결합되는 이동부재(52)와, 상기 이동 부재와 발판을 축 연결하는 제1 링크(53) 및, 상기 제1 링크와 고정 블럭(55)을 축 연결는 제2 링크(54)로 구성하되, 상기 제1,2 승하강 작동부(41)(42)와, 제3,4 승하강 작동부(43)(44)와, 제5,6 승하강 작동부(45)(46)는 정,역 회전축을 커플러로 연결하거나 일체로 구성하여 제1,2,3 서보모터(M1)(M2)(M3)의 정역 회전에 의해 동시에 승하강 제어하도록 구성된다.

또한, 상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)의 제1 링크(53) 상단은 좌우 발판(60)(60')과 구형 조인트(spherical joint)(65)로 연결하되, 상기 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)에 연결된 구형 조인트(65)는 좌우로 축 회전하도록 배치하고, 제5,6 승하강 작동부(45)(46)에 연결된 구형 조인트(65)는 전후로 축 회전하도록 배치하여 구성된다.

상기 구형 조인트(65)는 좌우 발판에 고정 설치되는 역 U자형 설치 브라켓(66)의 축봉(67)에 습동 가능하게 축 삽입 설치하되, 하부의 수직바(68)가 제1 링크(53)에 수직으로 삽입되어 이탈방지되게 결합 구성된다.

상기 손잡이 수단(70)은 좌우 프레임(71)(71')에 축 회전하는 폴대 타입의 좌우 손잡이(72)(72')를 설치하되, 상기 좌우 프레임(71)(71')은 지지 베이스(10) 또는 좌우 회전하는 요 테이블(30)의 상부로 설치하도록 구성할 수 있다.

그 밖에 상기 좌우 발판(60)(60') 상부에는 사용자가 착용하는 좌우 부츠(미도시) 장착되고, 상기 지지 베이스(10)의 전방 상부에는 강풍기(15)가 설치 구성된다.

또한, 본 발명의 모션 플랫폼은 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 영상 장치(모니터 또는 VR 헤드셋 등)에서 제공되는 가상 현실(스키장의 노면)에 따라 제1,2 모션수단(20)(40)을 작동 제어하면서 구현하도록 구성되는 것이다.

또한, 상기 좌우 발판(60)(60') 하부에는 압력 센서를 더 설치하여 사용자의 무게 이동에 따른 압력 변화에 따라 좌우 발판(60)(60')의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 실시간으로 제어하도록 구성되는 것이다.

미 설명부호로서, 35는 스페이서, 37은 요 테이블 상부에 연결 설치되는 상부 테이블을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명은 사용자가 좌우 발판(60)(60')에 올라서서 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 제1 모션수단에 의한 요(yaw) 운동과 제2 모션수단에 의한 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 복합적으로 행하면서 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 제1 모션수단(20)에 의한 요(yaw) 운동을 설명하면, 서보모터(M)에 의해 나선 축부(11)가 정,역 회전하면서 상기 나선 축부에 나선 결합되어 있는 이동 부재(12)가 전후 이동하게 된다.

이 과정에서 상기 이동 부재(12)와 링크(13)로 힌지 연결된 상부 요 테이블(30)이 링크 작동에 의해 하부 중앙의 회전 축부(32)를 중심으로 좌우 수평회전(W 방향)하면서 요 테이블(30) 상부에서 좌우 발판(60)(60')에 서 있는 이용자는 요(yaw) 운동을 수행하게 되는 것이다.

이때, 상기 요 테이블(30)의 회전 축부(32)는 베어링(33)에 축 설치되어 좌우 회전 작동이 부드럽게 수행되는 것이다.

다음, 제2 모션수단(20)에 의한 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 설명하기로 한다.

상기 롤(roll) 운동은 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)에 의해 좌우 발판(60)(60')의 일측 전방과 후방을 동시에 승하강 제어하면서 좌우 발판(60)(60)이 좌우 회전(A-A' 방향)하는 운동을 수행하는 것이다.

이는 제1,2 서보모터(M1)(M2)에 의해 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)의 정,역 회전축(51)이 정,역 회전하면서 상기 회전축에 나선 결합된 이동부재(52)를 동시에 전후 이동시키고, 상기 이동 부재와 좌우 발판의 일측 하부에 연결되는 제1 링크(53)와 상기 제1 링크와 고정 부재(55)를 연결하는 제2 링크(54)의 링크 작동으로 좌우 발판(60)(60')의 일측 하부를 동시에 승,하강시키므로 좌,우 회전(A-A' 방향)하게 되는 것이다.

이때, 상기 좌우 발판(60)(60')과 각 승하강 작동부의 제1 링크(53) 상단은 좌우 발판 하부에 고정 설치된 설치 브라켓의 축봉(67)에 좌우 축 회전 및 습동 작동하는 구형 조인트(65)로 연결되어 좌우 발판(60)(60')의 좌우 회전 운동이 더 부드럽게 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이하여 상기 좌우 발판(60)(60')이 좌우 회전(A-A' 방향)하는 롤(roll) 운동을 수행하는 것이다.

또한, 상기 히브(heave) 운동은 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)에 의해 좌우 발판(60)(60')의 일측 전방과 후방과 타측 중앙을 동시에 승하강 제어하면서 좌우 발판(60)(60)이 승하강하는 운동을 수행하는 것이다.

이는 제1,2,3 서보모터(M1)(M2)(M3)에 의해 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)의 정,역 회전축(51)이 정,역 회전하면서 상기 회전축에 나선 결합된 이동부재(52)를 동시에 전후 이동시키고, 상기 이동 부재와 좌우 발판의 하부에 연결되는 제1 링크(53)와 상기 제1 링크와 고정 부재(55)를 연결하는 제2 링크(54)의 링크 작동으로 좌우 발판(60)(60')의 일측 하부 전후 및 타측 후부 중앙에서 동시에 승,하강시키므로 좌,우 발판이 전체적으로 승하강하게 되는 것이다.

이때, 상기 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)의 제1 링크(53)와 좌우 발판(60)(60')에 연결되는 구형 조인트(65)는 좌우로 축 회전하도록 배치되어 있고, 상기 제5,6 승하강 작동부(45)(46)의 제1 링크(53)와 좌우 발판(60)(60')에 연결되는 구형 조인트(65)는 전후로 축 회전하도록 배치되어 서로 교차되는 위치로 설치되기 때문에 좌우 발판의 무너짐 없이 부드럽게 승하강 작동하게 되는 것이다.

이와 같이하여 상기 좌우 발판(60)(60')이 승하강하는 히브(heave) 운동을 수행하는 것이다.

또한, 상기 피치(pitch) 운동은 제1,2,5,6 승하강 작동부(41)(42)(45)(46)와 제3,4,5,6 승하강 작동부(43)(44)(45)(46)를 교번되게 승하강 제어하면서 좌우 발판(60)(60')을 전후 회전(B-B' 방향)하는 피치(pitch)운동을 수행하는 것이다.

즉, 상기 제1,2,5,6 승하강 작동부(41)(42)(45)(46)의 작동은 제1,3 서보모터(M1)(M3)에 의해 제1,2,5,6 승하강 작동부(41)(42)(45)(46)의 정,역 회전축(51)이 정,역 회전하면서 상기 회전축에 나선 결합된 이동부재(52)를 동시에 전후 이동시키고, 상기 이동 부재와 좌우 발판의 하부에 연결되는 제1 링크(53)와 상기 제1 링크와 고정 부재(55)를 연결하는 제2 링크(54)의 링크 작동으로 좌우 발판(60)(60')의 일측 하부 전방과 타측 하부 중앙을 동시에 승,하강시키므로 좌,우 발판의 전방이 전체적으로 승하강하게 되는 것이다.

이와 반대로 상기 제3,4,5,6 승하강 작동부(43)(44)(45)(46)의 작동은 제2,3 서보모터(M2)(M3)에 의해 제3,4,5,6 승하강 작동부(43)(44)(45)(46)의 정,역 회전축(51)이 정,역 회전하면서 상기 회전축에 나선 결합된 이동부재(52)를 동시에 전후 이동시키고, 상기 이동 부재와 좌우 발판의 하부에 연결되는 제1 링크(53)와 상기 제1 링크와 고정 부재(55)를 연결하는 제2 링크(54)의 링크 작동으로 좌우 발판(60)(60')의 일측 하부 후방과 타측 하부 중앙을 동시에 승,하강시키므로 좌,우 발판의 후방이 전체적으로 승하강하게 되는 것이다.

이때, 상기 좌우 발판(60)(60')과 각 승하강 작동부의 제1 링크(53) 상단은 좌우 발판 하부에 고정 설치된 설치 브라켓의 축봉(67)에 좌우 축 회전 및 습동 작동하는 구형 조인트(65)로 연결되어 좌우 발판(60)(60')의 전후 회전 운동이 더 부드럽게 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이하여 상기 좌우 발판(60)(60')이 제1,2,5,6 승하강 작동부(41)(42)(45)(46)와 제3,4,5,6 승하강 작동부(43)(44)(45)(46)가 교번되게 승하강하면서 전후 회전(B-B' 방향)하는 피치(pitch)운동을 수행하는 것이다.

이와 같이 상기 제1 모션수단(20)에 의한 요(yaw) 운동과 상기 제2 모션수단에 의해 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 복합적으로 수행하면서 좌우 발판(60)(60')에 서 있는 사용자는 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 영상 장치(모니터 또는 VR 헤드셋 등)에서 제공되는 가상 현실(스키장의 노면)에 따라 제1 모션수단에 의한 요(yaw) 운동과 제2 모션수단에 의해 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하면서 더욱 실제 스키와 같이 느낌을 느끼게 되는 것이다.

또한, 상기 좌우 발판(60)(60') 하부에 압력 센서가 설치되어 사용자의 무게 이동에 따른 압력 변화를 감지하고, 이와 같은 사용자의 무게 이동에 맞추어 제1,2 모션 수단에 의한 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 실시간으로 제어하므로 사용자에 움직임에 맞추어 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 더욱 실제적으로 구현하게 되는 것이다.

또한, 사용자가 붙잡는 좌우 손잡이(72)(72')의 경우도 실체 스키의 폴대와 같은 타입으로 형성하여 지지 베이스(10) 또는 좌우 회전하는 요 테이블(30)에 설치되는 좌우 프레임(71)(71')에 축 설치하므로 좌우 손잡이(72)(72')가 사용자의 움직임에 따라 스키 동작과 같이 움직여 주고, 강풍기(15)에서 실제 스키장과 같은 바람을 불어 주어 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 더욱 실제적으로 구현하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 스키 시뮬레이션 프로그램과 연동하여 가상 현실을 구현하되, 지지 베이스 상부의 요 테이블을 제1 모션수단에 의해 요(yaw) 운동을 행하고, 상기 요 테이블 상부의 좌우 발판을 제2 모션수단에 의해 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 행하면서 실제 스키와 같은 다이나믹한 움직임을 구현하므로 가상 현실 체험 효과, 즉 이용자의 재미와 흥미를 더욱 극대화 하게 되는 것이다.

10: 지지 베이스 11: 나선 축부
12: 이동 부재, 13: 링크
20: 제1 모션수단 30: 요 테이블
32: 회전 축부 33: 베어링
40: 제2 모션수단 51: 정,역 회전축
41,42,43,44,45,46: 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부
52; 이동부재 53: 제1 링크
54: 제2 링크 55: 고정 블럭
60,60': 발판 65: 구형 조인트
66: 설치 브라켓 67: 축봉
68; 수직바 70: 손잡이 수단
71,71': 프레임 72,72': 손잡이

Claims

지지 베이스(10)와,
상기 지지 베이스 상부에 설치되어 상부 요 테이블(30)의 요(yaw) 운동을 수행하는 제1 모션수단(20)과,
상기 요 테이블 상부에 설치되어 좌우 발판(60)(60')의 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하는 제2 모션수단(40) 및, 손잡이 수단(70)으로 구성되어 좌우 발판의 다이나믹한 움직임을 구현하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제1항에 있어서,
상기 제1 모션수단(20)은 서보모터(M)에 의해 정,역 회전하는 나선 축부(11)와, 상기 나선 축부(11)에 나선 결합되는 이동 부재(12)와, 상기 이동 부재(12)와 요 테이블(30)에 양단이 힌지축으로 축 연결되는 링크(13)로 구성되어 요 테이블이 하부 중앙의 회전 축부(32)를 중심으로 좌우 수평회전(W 방향)하는 요(yaw) 운동을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제2항에 있어서,
상기 요 테이블(30)의 회전 축부(32)는 지지 베이스 상부 중앙의 베어링(33)에 축 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제1항에 있어서,
상기 제2 모션수단(40)은 좌우 발판(60)(60')하부의 일측 전방과 후방을 승하강 제어하는 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)와, 상기 좌우 발판(60)(60')하부의 타측에 제1,3 승하강 작동부(41)(43)와 제2,4 승하강 작동부(42)(44) 사이로 승하강 제어하는 제5,6 승하강 작동부(45)(46)를 설치 구성하여 좌우 발판의 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제4항에 있어서,
상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)는 정,역 회전축(51)과, 상기 정,역 회전축에 나선 결합되는 이동부재(52)와, 상기 이동 부재와 발판을 축 연결하는 제1 링크(53) 및, 상기 제1 링크와 고정 블럭(55)을 축 연결는 제2 링크(54)로 구성하되, 상기 제1,2 승하강 작동부(41)(42)와, 제3,4 승하강 작동부(43)(44)와, 제5,6 승하강 작동부(45)(46)는 정,역 회전축을 연결 구성하여 제1,2,3 서보모터(M1)(M2)(M3)의 정역 회전에 의해 동시에 승하강 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제5항에 있어서,
상기 제1,2,3,4,5,6 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)(45)(46)의 제1 링크(53) 상단은 좌우 발판(60)(60')과 구형 조인트(spherical joint)(65)로 연결하되, 상기 제1,2,3,4 승하강 작동부(41)(42)(43)(44)에 연결된 구형 조인트(65)는 좌우로 축 회전하도록 배치하고, 제5,6 승하강 작동부(45)(46)에 연결된 구형 조인트(65)는 전후로 축 회전하도록 배치하여 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제6항에 있어서,
상기 구형 조인트(65)는 좌우 발판에 고정 설치되는 역 U자형 설치 브라켓(66)의 축봉(67)에 습동 가능하게 축 삽입 설치하되, 하부의 수직바(68)가 제1 링크(53)에 수직으로 삽입되어 이탈방지되게 결합 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제1항에 있어서,
상기 손잡이 수단(70)은 좌우 프레임(71)(71')에 축 회전하는 폴대 타입의 좌우 손잡이(72)(72')를 설치하되, 상기 좌우 프레임(71)(71')은 지지 베이스(10) 또는 좌우 회전하는 요 테이블(30) 중에 어느 한 곳에 고정 설치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.
제1항에 있어서,
상기 좌우 발판(60)(60') 하부에는 압력 센서를 더 설치하여 사용자의 무게 이동에 따른 압력 변화에 따라 좌우 발판(60)(60')의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch), 히브(heave) 운동을 실시간으로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스키 가상현실 체험을 위한 모션 플랫폼.