KR20180092489A

KR20180092489A - Multi-dof motion platform

Info

Publication number: KR20180092489A
Application number: KR1020170018222A
Authority: KR
Inventors: 이지선
Original assignee: (주)이노시뮬레이션
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2018-08-20
Also published as: KR102039158B1

Abstract

The present invention relates to a multi-degree-of-freedom (DOF) motion platform. The multi-DOF motion platform is operated by a control signal inputted from the outside, and provided to output a multi-DOF motion. The multi-DOF motion platform is configured by combining at least two or more motion systems among three-DOF motion system for implementing pitching, rolling, and heaving motions, a Yo-motion system for outputting a yawing motion, and a two-DOF motion system for implementing a horizontal motion in front and back directions and left and right directions. The multi-DOF motion platform has a compact and stable structure, and is provided to output a strong multi-DOF motion, thereby being capable of implementing an accurate and dynamic motion under a high load, such that the overall simulation effect can be doubled. In the multi-DOF motion platform, an individual motion system is configured for each module, such that it is possible to variously change the combination of the motion systems. Thus, it is possible to replace or add a motion system to the motion platform while the motion platform is in use, thereby having an advantage of implementing various DOF motions from three-DOF to six-DOF.

Description

Multi-Degree Motion Platform {MULTI-DOF MOTION PLATFORM}

본 발명은 각종 모션시뮬레이터에 적용할 수 있는 모션플랫폼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개별적으로 모듈화 되어 있는 3자유도 모션시스템과 2자유도 모션시스템 및 요 모션시스템을 조합하여 구성되는 다자유도 모션플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a motion platform that can be applied to various motion simulators. More specifically, the present invention relates to a motion platform that can be applied to various motion simulators, Platform.

각종 모션(motion)을 모사하는 모션플랫폼은, 예컨대 자동차나 전동차 또는 항공기나 탱크 등과 같은 다양한 동작체의 움직임을 반복 재현하는 장치로서, 입력되어 있는 프로그램에 의해 작동하여 사용자로 하여금 실제 동작체에 탑승한 것과 같은 체험을 할 수 있게 한다.A motion platform for simulating various motions is an apparatus for repeatedly reproducing motions of various operating bodies such as an automobile, a train or an aircraft or a tank. The motion platform is operated by an inputted program to allow a user to board an actual operating body It is possible to experience the same as one.

상기 모션플랫폼에 관한 기술은, 예컨대, 군사, 산업, 교육, 엔터테인먼트 등의 분야에 이미 넓게 적용되고 있다. 가령, 영화, 엔터테인먼트, 비행 조종훈련, 특수장비 전문가 양성 등을 포함하는 다양한 응용분야에서, 가상현실 기술과 접목되어 사실적인 체험을 극대화할 수 있도록 발전하고 있는 것이다.The technology related to the motion platform has already been widely applied to, for example, military, industrial, educational, entertainment, and the like. For example, it is evolving to maximize realistic experiences by combining with virtual reality technology in a variety of applications, including movies, entertainment, flight control training, and training specialist equipment specialists.

최근에는 체감형 게임은 물론, 소규모의 개인용 모션플랫폼까지 개발되어 있고, 4D 효과의 가장 큰 부분을 차지하는 모션을 제시하며, 기존의 군사용 대형 모션플랫폼의 공간적 비용적 단점이나, 단순한 몇몇 기능만 갖는 저가의 4D 장치의 한계를 극복하기 위해, 크기가 보다 컴팩트하고 새롭고 복합적 모션을 제공할 수 있는 다양한 모션플랫폼이 계속적으로 개발되고 있다.In recent years, it has been developed not only a sensible game but also a small personal motion platform. It presents the motion that occupies the largest part of the 4D effect, and the spatial cost disadvantage of the conventional military large motion platform or the low cost In order to overcome the limitations of 4D devices, a variety of motion platforms are being developed that can provide more compact, new, and more complex motions.

한편, 모션플랫폼을 구성하는 모션시스템은 보통 다음과 같은 절차에 따라 개발된다. 먼저, 목표 사양 분석단계를 통해 요구사항을 분석하고, 기구학 분석단계에서 각 기구들의 크기와 위치를 결정하며 3D 모델링을 거쳐 역/순기구학 시뮬레이션을 한다.On the other hand, a motion system constituting a motion platform is usually developed in accordance with the following procedure. First, the requirements are analyzed through the goal specification analysis step, the size and position of each mechanism is determined in the kinematic analysis step, and the 3D modeling is performed to perform the inverse / forward kinematic simulation.

또한, 동특성 분석 단계를 통해, 액추에이터의 용량 결정과 조인트별 최대 하중 및 구조해석을 한다. 설계단계에서는 단품 설계 및 제작도면을 작성하고 단축 액추에이터 시험을 통해 요구사항이 충족되면 제작단계로 넘어간다. 요구사항이 충족되지 않으면 기구학 분석단계로 다시 넘어가 반복적인 단계를 거친다.In addition, through the dynamic characteristics analysis step, capacity determination of the actuator and maximum load and structure analysis for each joint are performed. At the design stage, a single design and production drawing is created and the short actuator test is passed to the production stage when the requirements are met. If the requirements are not met, go back to the kinematic analysis step and repeat the steps.

제작단계에서는 부품을 가공하고 조립하여 모션플랫폼을 만들고, 만들어진 모션플랫폼에 대한 시험평가를 통해 성능을 검증한다. 또한, 모션플랫폼의 동적 특성을 분석하고 제어하기 위해서 모션 제어 소프트웨어를 통해 모션 명령을 내리고 이 신호를 액추에이터 드라이버에 보내 모션플랫폼을 움직인다. 이때 플랫폼의 움직임을 감지하고 그 신호를 변환한 후, 이를 다시 모션 제어 소프트웨어에 피드백하면 모션플랫폼에서는 다시 구동을 제어하는 방식으로 운용된다.In the production phase, parts are machined and assembled to create a motion platform, and performance is verified through test evaluation of the created motion platform. In order to analyze and control the dynamic characteristics of the motion platform, motion commands are issued through the motion control software and the signals are sent to the actuator driver to move the motion platform. At this time, after detecting the movement of the platform, converting the signal, and feeding back the signal to the motion control software, the motion platform operates again in such a manner that the motion is controlled again.

모션플랫폼을 구동시키는 액추에이터는 모션플랫폼을 구동할 때에 빈번히 발생하는 기동, 정지, 회전 혹은 왕복 운동을 할 수 있어야 한다. 또한 명령 신호나 검출 신호에 따라 쉽게 제어가 가능해야 하고 응답성도 양호해야 하며 설치 보수 작업이 용이한 형태로 제작되어야 한다.Actuators that drive the motion platform should be capable of starting, stopping, rotating, or reciprocating motion that occurs frequently when driving the motion platform. Also, it should be easy to control according to command signal or detection signal, be responsive and be easy to repair and install.

액추에이터는 동력원에 따라, 공압식, 유압식, 전기식 및 기타 형상 기억합금과 같은 특수 재질 방식 등으로 분류된다.Actuators can be classified according to the power source into special materials such as pneumatic, hydraulic, electric and other shape memory alloys.

공압식은 공기 압축장치를 사용하여 압축된 공기를 밀폐된 실린더에 밀어 넣고 빼내는 방식으로 동작하나 공기가 지나는 공간의 크기가 일정하여도 공기의 부피는 일정하지 않다는 특성이 있다. The pneumatic type operates by pushing compressed air into an airtight cylinder by using an air compressor, but it has a characteristic that the volume of the air is not constant even though the size of the space passing through the air is constant.

또한 유압식 액츄에이터는 고압의 오일을 실린더에 들여보내 피스톤을 가압 이송하는 방식으로 동작한다. 유압식에서는 배출되는 오일을 수집하여 담아두는 별도의 배관과 용기가 필요한 반면, 공압식에서는 공기를 다시 저장할 필요가 없다. 구동력에 있어서는 유압식이 공압식의 5배 이상 힘을 발휘할 수 있고 응답속도도 공압식보다 빨라 응답성이 좋으며, 물체에 반작용으로 인한 밀림 현상도 발생하지 않는다. 공압식은 유압식에 비해 소규모의 모션 플랫폼 제작에 적합하다.The hydraulic actuator also operates by feeding high pressure oil into the cylinder and pushing the piston under pressure. The hydraulic system requires separate piping and containers to collect and store the discharged oil, while the pneumatic system does not need to store air again. As for the driving force, the hydraulic type can exert 5 times more force than the pneumatic type, and the response speed is faster than the pneumatic type, and the responsiveness is good, and the jumping phenomenon due to the reaction does not occur in the object. Pneumatic is better suited for small-scale motion platforms than hydraulic.

전동식 액츄에이터는 전자기 모터에 의해 구동되는 것으로서, 스텝핑 모터, AC모터, BLDC모터 등 다양하게 사용되고 있다. The electric actuator is driven by an electromagnetic motor, and is used variously such as a stepping motor, an AC motor, and a BLDC motor.

또한, 특수 재질 방식 액추에이터에는, 형상기억 합금이 적용된 타입이 있는데, 온도변화에 따른 형상을 회복할 때 복원력이 발생하므로 재료 그 자체가 구동력을 발생시키는 원리를 갖는다. 이러한 방식은 기구의 간소화 및 소형화에 유리한 반면 큰 힘을 내는 분야에는 적용이 어려운 한계를 가지고 있다.In addition, a special material type actuator includes a type in which a shape memory alloy is applied. Since a restoring force is generated when a shape is recovered according to a temperature change, the material itself has a principle of generating a driving force. This method is advantageous for simplification and downsizing of the apparatus, but it is difficult to apply it to a field of great power.

이와 같이, 다양한 종류의 액추에이터 중에서, 사용 목적에 가장 적합한 것을 선택하여 모션플랫폼 장치를 구성한다. 참고로 모션플랫폼장치에는 3축모션 모션플랫폼과, 6축 기반의 모션 모션플랫폼이 대표적이다.As described above, a motion platform device is constructed by selecting one of various actuators that is most suitable for the purpose of use. For reference, 3-axis motion motion platform and 6-axis motion motion platform are representative for motion platform devices.

한편, 상기한 바와 같이, 최근 다양한 종류의 모션플랫폼이 개발되고 있는데, 그 중에는 국내등록특허공보 제10-1049498호를 통해 개시된 뒤틀림방지 및 수직지지력이 보강된 모션플랫폼도 있다.Meanwhile, as described above, various types of motion platforms have been recently developed. Among them, there is a motion platform disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1049498, which is reinforced with warp prevention and vertical supporting force.

상기 모션플랫폼은, 베이스부에 수평으로 고정되는 다수의 모터와, 상기 모터의 회전축에 고정되며 구동축에 직교하는 방향으로 연장된 링크와, 상기 링크의 연장단부에 연결되며 수직으로 세워지고 상단부가 모션플랫폼에 고정되는 승하강로드와, 상기 지지플레이트에 설치되며 모션플랫폼의 하중을 부분적으로 감당하는 다수의 유압실린더를 포함하는 구조를 갖는다.The motion platform includes a plurality of motors horizontally fixed to a base portion, a link fixed to a rotary shaft of the motor and extending in a direction orthogonal to the drive shaft, a vertical link connected to an extending end of the link, A lifting rod fixed to the platform, and a plurality of hydraulic cylinders installed on the support plate and partially supporting the load of the motion platform.

그런데 상기한 구조를 갖는 종래의 모션플랫폼은, 그 구조의 한계상 승하강로드의 승강운동이 정확하게 구현되지 않을 수 있다는 단점을 갖는다. 그 이유는, 모션플랫폼에 가해지는 하중이 막대형 링크에 집중되어, 링크가 변형되거나 부러질 수 있기 때문이다. 최소한 부러지지 않더라도, 시간이 지남에 따라 모터의 회전축과 링크가 연결되는 연결부위에서의 슬립이나 빠짐 현상이 발생할 확률이 매우 높다.However, the conventional motion platform having the above-described structure has a disadvantage in that the up-and-down movement of the lifting / lowering rod may not be accurately realized due to the limitations of the structure. The reason is that the load applied to the motion platform is concentrated on the bar link, and the link can be deformed or broken. Even if it does not break at least, there is a high probability that slip or dropout will occur on the connection portion where the rotation axis of the motor and the link are connected with time.

한편, 시뮬레이션용 모션플랫폼에서 가장 중요한 것은 보다 콤팩트하고 다양한 자유도를 제공하는 것이다. 가령 수평의 평면운동 및 승강운동을 기본으로 하여, 요잉, 피칭, 롤링 운동을 동시에 구현할 수 있는 6자유도의 모션을 보다 작은 사이즈로 구성하는 것이다. On the other hand, the most important thing in a motion platform for simulation is to provide a more compact and variable degree of freedom. For example, a 6-DOF motion capable of simultaneously performing yawing, pitching, and rolling movements based on the horizontal plane motion and the lift-up motion is constructed in a smaller size.

이러한 요구는 최근 핫이슈로 떠오르는 가상현실(virtual reality: VR)기술과 맞물려 더욱 커지고 있다. 가상현실 체험은, 기존의 거대한 모니터를 대신하여 VR헤드셋만 착용하면 되므로, 모니터는 물론 모니터과 관련된 거추장스럽고 부피가 큰 장치나 장비가 불필요하다. This demand is getting bigger in tandem with virtual reality (VR) technology, which is emerging as a hot issue in recent years. The virtual reality experience requires only a VR headset in place of a conventional large monitor, so that it is unnecessary to use a bulky and bulky device or equipment related to the monitor as well as the monitor.

그런데 종래의 6자유도 모션 플랫폼은 VR환경을 감안하여 제작된 것들이 아니므로, 그 크기가 크고 둔탁하여, 이를테면 가정용이나 개인용으로 사용할 수 없다는 단점을 갖는다. 특히 그 구성이 정형화된 형태이기 때문에 필요에 따라 모션의 자유도를 다르게 하는 구성으로 변경할 수도 없다. However, since the conventional 6-degree-of-freedom motion platform is not manufactured considering the VR environment, it is disadvantageous in that it is large in size and can not be used for home or personal use. In particular, since the configuration is a formalized form, it can not be changed to a configuration in which the degree of freedom of motion is different according to need.

국내등록특허공보 제10-1049198호(뒤틀림 방지 및 수직 지지력이 보강된 모션플랫폼)Korean Patent Registration No. 10-1049198 (motion platform with anti-warp and vertical support) 국내등록특허공보 제10-0986602호(모션플랫폼 구동부와 이를 이용한 시스템)Korean Patent Registration No. 10-0986602 (motion platform driving unit and system using the same) 미국등록특허공보 US5,563,963호(ARCADE AMUSEMENT RIDE MOTION SIMULATOR SYSTEM)U.S. Patent No. 5,563,963 (ARCADE AMUSEMENT RIDE MOTION SIMULATOR SYSTEM) 국내등록특허공보 제10-0248457호(6자유도 모션 시뮬레이터)Korean Patent Registration No. 10-0248457 (6 degrees of freedom motion simulator)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 콤팩트하고 안정적인 구조를 가지며 강력한 다자유도 모션을 출력하여 고하중에서도 정밀하고 다이나믹한 운동을 구현할 수 있으므로, 전체적인 시뮬레이션 효과를 배가시킬 수 있는 다자유도 모션플랫폼을 제공함에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a magnetic recording / reproducing apparatus capable of realizing a precise and dynamic motion in a high load with a compact and stable structure, The goal is to provide a platform.

또한, 본 발명은, 개별 모션시스템이 모듈별로 구성되어 있어 모션시스템의 조합 구성을 다양하게 변경할 수 있으므로, 사용 중 모션시스템을 얼마든지 교체하거나 부가하여 모션 특성을 다양하게 구현할 수 있는 다자유도 모션플랫폼을 제공함에 목적이 있다.In addition, since the individual motion system is configured for each module, the combination configuration of the motion system can be variously changed, so that the multi-freedom motion The goal is to provide a platform.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다자유도 모션플랫폼은, 외부로부터 입력된 제어신호에 의해 작동하여 다자유도 모션을 출력하는 것으로서, 피칭, 롤링 및 히빙모션을 구현하는 3자유도 모션시스템; 상기 3자유도 모션시스템의 하부에 위치하며 요잉 모션을 출력하는 요 모션시스템; 및 상기 3자유도 모션시스템과 요 모션시스템의 사이, 또는 요 모션시스템의 하부에 설치되며, 전후좌우 방향의 수평 모션을 구현하는 2자유도 모션시스템을 포함하고, 상기 3자유도 모션시스템, 요 모션시스템 및 2자유도 모션시스템은, 서로에 대해 분해된 상태에서도 각자의 독립적 동작이 가능하도록 모듈화된 상태로 구성되며 선택적으로 분해 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a multi-degree-of-freedom motion platform of the present invention is a three-degree-of-freedom motion system for realizing pitching, rolling, and heaving motion by operating with a control signal input from the outside and outputting multi- A yaw motion system located below the 3-DOF motion system and outputting yawing motion; And a two-degree-of-freedom motion system, which is installed between the three-degree-of-freedom motion system and the yaw motion system or below the yaw motion system, and which implements horizontal motion in the longitudinal and lateral directions. The motion system and the two-degree-of-freedom motion system are configured in a modularized state so as to be able to operate independently of each other even in the state of being disassembled relative to each other, and are selectively decomposable.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다자유도 모션 플랫폼은, 외부로부터 입력된 제어신호에 의해 작동하여 다자유도 모션을 출력하는 것으로서, 피칭, 롤링 및 히빙모션을 구현하는 3자유도 모션시스템; 및 상기 3자유도 모션시스템의 하부에 위치하며 요잉 모션을 출력하는 요 모션시스템을 포함하고, 상기 3자유도 모션시스템과 요 모션시스템은, 서로에 대해 분해된 상태에서도 각자의 독립적 동작이 가능하도록 모듈화된 상태로 구성되어 선택적으로 분해 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-degree of freedom motion platform of the present invention is operated by an externally input control signal to output multi-degrees-of-freedom motion. The multi- system; And a yaw motion system positioned below the 3-DOF motion system and outputting yaw motion, wherein the 3-DOF motion system and the yaw motion system are configured to enable independent operation of the three- And is configured in a modularized state and selectively detachably coupled.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다자유도 모션 플랫폼은, 외부로부터 입력된 제어신호에 의해 작동하여 다자유도 모션을 출력하는 것으로서, 피칭, 롤링, 히빙모션을 구현하는 3자유도 모션시스템; 및 상기 3자유도 모션시스템의 하부에 위치하며 전후좌우 방향의 수평 모션을 구현하는 2자유도 모션시스템을 포함하고, 상기 3자유도 모션시스템과 2자유도 모션시스템은, 서로에 대해 분해된 상태에서도 각자의 독립적 제어 동작이 가능하도록 모듈화된 상태로 구성되어 선택적으로 분해 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-degree-of-freedom motion platform of the present invention is a multi-degree-of-freedom motion platform that is operated by an externally input control signal to output multi- system; And a two-degree-of-freedom motion system that is positioned below the three-degree-of-freedom motion system and that implements a horizontal motion in the longitudinal, lateral, and lateral directions, wherein the three- And is configured to be modularized so that independent control operations can be performed independently of each other.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다자유도 모션 플랫폼은, 외부로부터 입력된 제어신호에 의해 작동하여 다자유도 모션을 출력하는 것으로서, 요 모션을 출력하는 요 모션시스템; 및 상기 요 모션시스템의 상부 또는 하부에 위치하며 전후좌우 방향의 수평 모션을 구현하는 2자유도 모션시스템을 포함하고, 상기 요 모션시스템과 2자유도 모션시스템은 서로에 대해 분해된 상태에서도 각자의 독립적 제어 동작이 가능하도록 모듈화된 상태로 구성되어 선택적으로 분해 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-degree-of-freedom motion platform for outputting multi-degrees-of-freedom motion by operating a control signal input from the outside, And a two-degree-of-freedom motion system that is positioned at the top or bottom of the yaw motion system and implements a horizontal motion in the forward, backward, left, and right directions, wherein the yaw motion system and the two- And is configured in a modularized state so as to be capable of independent control operation and is selectively detachably coupled.

또한, 상기 3자유도 모션시스템은, 지지력을 제공하는 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 고정된 받침블록에 의해 수평으로 지지되며 축회전 가능한 리드스크류와, 상기 리드스크류에 치합된 상태로 리드스크류의 축회전에 따라 리드스크류의 길이방향으로 직선운동하는 이송바디와, 제 1링크부재를 통해 상기 이송바디에 그 일단부가 회동 가능하게 지지되며 길이방향으로 연장된 연장아암과, 제 2링크부재를 통해 그 일단부가 일측 받침블록에 회동 가능하도록 지지되고 타단부는 제 3링크부재를 통해 상기 연장아암의 길이방향 중앙부에 회동 가능하도록 링크되며, 상기 이송바디의 직선운동시 연장아암의 회동운동을 유도하는 받침아암과, 상기 연장아암의 타단부에 제 4링크부재를 통해 연결되는 커넥터를 구비한 다수의 구동부; 및 상기 각 커넥터에 장착되며 각 구동부의 작동에 따라 3자유도 운동을 하는 상판프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.The three-degree-of-freedom motion system may further include: a base frame for providing a supporting force; A lead screw horizontally supported by a base block fixed to the base frame and rotatable about its axis; a transfer body linearly moving in the longitudinal direction of the lead screw in accordance with rotation of the lead screw in a state engaged with the lead screw; And a second link member, one end of which is rotatably supported by the one support block, and the other end of which is supported by the third link A supporting arm linked to a longitudinal center portion of the extending arm through a member so as to be rotatable and guiding a pivotal movement of the extending arm in a linear motion of the conveying body and a connecting arm connected to the other end of the extending arm through a fourth link member A plurality of drivers each having a connector to be connected; And a top plate frame mounted on the connector and performing three degrees of freedom motion according to the operation of each driving unit.

또한, 상기 2자유도 모션시스템은, 지지력을 제공하는 하부구조프레임; 상기 하부구조프레임에 상호 평행하게 고정되며 길이방향으로 연장된 다수의 하부레일; 각 하부레일에 지지된 상태로 하부레일의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능한 다수의 슬라이더; 상기 하부레일에 대해 직교하는 방향으로 연장되되 슬라이더에 지지된 상태로 하부레일에 직교하는 방향으로 슬라이딩 이동 가능한 다수의 상부레일; 상기 상부레일에 받쳐지며 외부로부터 하중을 인가받는 상부구조프레임; 상기 하부구조프레임과 상부구조프레임의 사이에 설치되며, 상부구조프레임을 하부레일과 상부레일의 길이방향으로 움직일 수 있는 동력을 출력하는 다수의 구동부; 및 상기 구동부와 상부구조프레임을 연결하여 구동부의 동력을 상부구조프레임으로 전달하는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the two-degree-of-freedom motion system includes: an infrastructure frame for providing a supporting force; A plurality of longitudinally extending lower rails secured parallel to the lower structural frame; A plurality of sliders supported on each of the lower rails and slidable along the longitudinal direction of the lower rail; A plurality of upper rails extending in a direction perpendicular to the lower rails and slidable in a direction orthogonal to the lower rails while being supported by the sliders; An upper structural frame supported by the upper rail and receiving a load from the outside; A plurality of drivers installed between the lower structural frame and the upper structural frame and outputting power capable of moving the upper structural frame in a longitudinal direction of the lower rail and the upper rail; And transmission means for connecting the driving unit and the upper structural frame to transmit power of the driving unit to the upper structural frame.

아울러, 상기 요 모션시스템은, 지지력을 제공하는 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 수직으로 고정되는 허브축; 상기 허브축의 주연부에 구비되는 지지수단; 상기 허브축 및 지지수단을 그 중앙부에 수용한 상태로 상기 지지수단에 회전 가능하게 지지되는 전동링; 상기 베이스프레임에 지지된 상태로 상기 전동링과 링크되어 전동링을 회전시키는 구동부; 및 상기 전동링의 상부에 고정되며 전동링의 회전운동에 종동하여 요잉운동하는 스테이지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the yaw motion system may include: a base frame for providing a supporting force; A hub shaft vertically fixed to the base frame; Support means provided on the periphery of the hub shaft; An electric ring rotatably supported by the supporting means while the hub shaft and the supporting means are accommodated in the central portion thereof; A driving unit linked with the electric ring in a state of being supported by the base frame to rotate the electric ring; And a stage portion fixed to the upper portion of the electric ring and moving in a yawing motion following the rotational motion of the electric ring.

또한, 상기 제 1,2,3,4링크부재는, 제 1링크부재와 제 3링크부재의 간격, 제 3링크부재와 제 4링크부재의 간격, 제 3링크부재와 제 2링크부재의 간격이 동일하도록 배치된 것을 특징으로 한다.The first, second, third, and fourth link members may be disposed between the first link member and the third link member, between the third link member and the fourth link member, between the third link member and the second link member Are the same.

아울러, 상기 다수의 구동부 중 일부 구동부는, 상기 커넥터가 상판프레임의 좌측부에 연결되도록 설치되고, 나머지 구동부는 상기 커넥터가 상판프레임의 우측부에 연결되도록 배치된 것을 특징으로 한다.The connector may be connected to the left side of the upper frame, and the remaining connectors may be connected to the right side of the upper frame.

또한, 상기 다수의 구동부는, 상판프레임의 전후방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.The plurality of driving units are spaced apart from each other in the front-rear direction of the upper frame.

또한, 상기 구동수단은; 외부로부터 공급된 전력에 의해 작동하여 회전력을 출력하는 모터와, 상기 모터의 구동축에 고정되는 구동풀리와, 상기 리드스크류에 고정되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 전동벨트를 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, the driving means comprises: A drive pulley fixed to the drive shaft of the motor, a driven pulley fixed to the lead screw, and a transmission belt connecting the drive pulley and the driven pulley. .

아울러, 상기 다수의 구동부는, 상기 커넥터가 상판프레임의 좌측부 또는 우측부에 연결되도록 배치되고, 상기 상판프레임의 하부에는, 상기 커넥터의 반대편에 위치한 상태로 상판프레임의 수직 승강운동을 제한하는 수직지지대가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of driving units may be arranged such that the connector is connected to a left side portion or a right side portion of the upper plate frame, and a vertical support portion for restricting vertical movement of the upper plate frame, Is provided.

또한, 상기 슬라이더는, 상기 하부레일에 지지되며 하부레일의 길이방향을 따라 슬라이딩 운동하는 하부슬라이더; 및 상기 하부슬라이더의 상부에 구비되고 상부레일을 슬라이딩 이동 가능하도록 받쳐 지지하는 상부슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 한다.The slider includes a lower slider supported on the lower rail and sliding along the longitudinal direction of the lower rail. And an upper slider provided on the lower slider and supporting the upper rail to slidably support the upper slider.

또한, 상기 구동부는, 상기 하부구조프레임 상에 고정된 받침블록; 상기 받침블록에 축회전 가능하도록 지지되는 리드스크류; 상기 리드스크류를 감싸며 리드스크류의 축회전시 리드스크류의 길이방향을 따라 직선운동하는 이송바디; 일단부가 상기 이송바디에 회동 가능하도록 링크되며 길이방향으로 연장되고, 타단부가 상기 전동수단에 연결되는 제 1아암; 및 일단부가 상기 받침블록에 회동 가능하도록 연결되며, 타단부가 상기 제 1아암 및 전동수단의 연결부에 링크되는 제 2아암을 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving unit may further include: a supporting block fixed on the lower structural frame; A lead screw supported rotatably on the support block; A transfer body which surrounds the lead screw and linearly moves along a longitudinal direction of the lead screw when the lead screw is rotated; A first arm, one end of which is rotatably linked to the conveying body and extends in the longitudinal direction and the other end is connected to the transmission means; And a second arm having one end rotatably connected to the support block and the other end linked to the connecting portion of the first arm and the transmission means.

아울러, 상기 구동부는, 상기 하부구조프레임에 고정되는 실린더; 및In addition, the driving unit may include: a cylinder fixed to the lower structural frame; And

상기 하부레일 또는 상부레일과 나란하게 연장되고, 연장단부에 상기 전동수단이 연결되는 피스톤로드를 갖는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an actuator having a piston rod extending in parallel with the lower rail or the upper rail and connected to the transmission means at an extended end thereof.

또한, 상기 구동부는, 상기 하부구조프레임에 축회전 가능하도록 지지되는 리드스크류; 및 상기 리드스크류를 감싸며 리드스크류의 축회전시 리드스크류의 길이방향을 따라 직선운동하고 상기 전동수단에 직결되는 이송바디를 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving unit may further include: a lead screw supported to be rotatable on the lower structural frame; And a transfer body which linearly moves along the longitudinal direction of the lead screw when the lead screw is rotated about the axis of the lead screw and surrounds the lead screw, and is directly connected to the transfer means.

또한, 상기 구동부는, 모터; 상기 모터와 결합하며 회전력을 출력하는 감속기; 및 상기 감속기의 회전력을 전달받아 회동운동하는 것으로서, 상기 전동수단에 연결되는 회동로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving unit may further include: a motor; A decelerator coupled to the motor and outputting a rotational force; And a pivoting rod connected to the transmission means for pivotally moving by receiving the rotational force of the speed reducer.

또한, 상기 하부슬라이더와 상부슬라이더의 사이에는, 하부슬라이더에 대해 상부슬라이더를 상대적으로 고정시키는 연결수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.Further, a connecting means for relatively fixing the upper slider relative to the lower slider is further provided between the lower slider and the upper slider.

아울러, 상기 전동수단은; 길이방향으로 연장되며 그 양단부에 볼조인트를 구비하고, 볼조인트를 통해 구동부 및 상부구조프레임에 링크되는 커넥팅로드인 것을 특징으로 한다.In addition, the transmission means includes: And is a connecting rod extending in the longitudinal direction and having ball joints at both ends thereof and linked to the driving unit and the upper structural frame through the ball joint.

또한, 상기 전동링은, 일정 내경을 가지되 그 내주면에, 원주방향으로 연장되며 허브축을 향해 돌출된 돌출부를 구비한 실린더부; 및 상기 실린더부의 상단에 위치하며 상기 스테이지부와 결합하는 평판부를 포함하고, 상기 지지수단은, 상기 허브축의 주연부 하단에 설치된 상태로 상기 돌출부를 받쳐, 전동링이 베이스프레임으로부터 이격되도록 지지하는 하부베어링; 및 상기 돌출부의 상부에 설치되며 전동링의 회전시 회전중심축의 흔들림을 방지하는 상부베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.The electric ring may include: a cylinder portion having a predetermined inner diameter, a cylinder portion extending in the circumferential direction and having a protruding portion projecting toward the hub axis; And a flat plate portion that is positioned at an upper end of the cylinder portion and engages with the stage portion. The support means includes a lower bearing that supports the protruding portion in a state of being installed at a lower peripheral edge of the hub shaft, ; And an upper bearing installed at the upper portion of the protrusion and preventing the rotation center shaft from shaking during rotation of the transmission ring.

아울러, 상기 허브축의 중심축부에는 일정직경의 지지홀이 형성되어 있고, 상기 스테이지부는, 그 저면에 상기 지지홀에 끼워져 지지력을 전달받는 삽입부를 갖는 디스크판; 및 상기 디스크판의 테두리부에 위치하며 베이스부측으로 연장되어 상기 구동부의 측부를 커버하는 사이드커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stator includes a disk plate having a bottom surface having an insertion portion that is inserted into the support hole and receives a supporting force, And a side cover which is located at a rim portion of the disk plate and extends toward the base portion to cover a side portion of the driving portion.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 모션플랫폼은, 콤팩트하고 안정적인 구조를 가지며 강력한 다자유도 모션을 출력하여 고하중에서도 정밀하고 다이나믹한 운동을 구현할 수 있으므로, 전체적인 시뮬레이션 효과를 배가시킬 수 있다.The motion platform of the present invention as described above has a compact and stable structure and outputs powerful multi-degrees-of-freedom motion, so that precise and dynamic motion can be realized even under high load, so that the overall simulation effect can be doubled.

또한, 개별 모션시스템이 모듈별로 구성되어 있어 모션시스템의 조합 구성을 다양하게 변경할 수 있으므로, 사용 중 모션시스템을 교체하거나 부가하여, 3자유도 에서부터 6자유도에 이르기까지 다양한 자유도의 모션을 구현할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the individual motion system is configured on a module-by-module basis, the combination configuration of the motion system can be variously changed, so that the motion system in use can be replaced or added to realize various degrees of freedom motion from three degrees of freedom to six degrees of freedom There are advantages.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션플랫폼의 개략적 구조를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션플랫폼에 적용될 수 있는 3자유도 모션시스템의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 상기 도 3에 도시한 구동부를 별도로 도시한 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 상기 도 3에 도시한 구동부의 동작원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 상기 도 4에 도시한 볼조인트의 작동 특성을 나타내 보인 도면이다.
도 7은 상기 도 3에 도시한 구동부의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 상기 도 1 또는 도 2에 도시한 3자유도 모션시스템의 작동방식을 나타내 보인 도면이다.
도 10은 상기 도 3에 도시한 3자유도 모션시스템의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션플랫폼에 적용될 수 있는 2자유도 모션시스템의 사시도이다.
도 12는 상기 도 11에 도시한 2자유도 모션시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 13a 및 13b는 상기 도 12에 도시한 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 상기 도 11에 도시한 모션시뮬레이터용 2자유도 모션시스템에 적용할 수 있는 다른 형태의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 상기 도 11에 도시한 모션시뮬레이터용 2자유도 모션시스템에 적용할 수 있는 또 다른 형태의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 상기 도 11에 도시한 모션시뮬레이터용 2자유도 모션시스템의 또 다른 형태의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17은 상기 도 1 또는 도 2에 도시한 요 모션시스템의 사시도이다.
도 18은 상기 도 17에 도시한 요 모션시스템의 분해 사시도이다.
도 19는 상기 도 17에 도시한 요 모션시스템의 결합구조를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 20은 상기 도 17에 도시한 전동링의 장착 구조를 설명하기 위한 단면도이다.1 and 2 are side views showing a schematic structure of a multi-degree-of-freedom motion platform according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a three-degree-of-freedom motion system that can be applied to a multi-degree-of-freedom motion platform according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of the driving unit shown in FIG.
5A to 5C are diagrams for explaining the operation principle of the driving unit shown in FIG.
6 is a graph showing the operating characteristics of the ball joint shown in FIG.
7 is a view for explaining the operation of the driving unit shown in FIG.
FIGS. 8 and 9 are views showing the operation of the 3-DOF motion system shown in FIG. 1 or FIG. 2. FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing another example of the three-degree-of-freedom motion system shown in FIG.
11 is a perspective view of a two-degree-of-freedom motion system that may be applied to a multi-degrees of freedom motion platform in accordance with an embodiment of the present invention.
12 is an exploded perspective view for explaining the detailed configuration of the two-degree-of-freedom motion system shown in FIG.
13A and 13B are views for explaining the operation of the driving unit shown in FIG.
FIG. 14 is a view schematically showing another type of driving unit applicable to the two-degree-of-freedom motion system for the motion simulator shown in FIG.
FIG. 15 is a view schematically showing another type of driving unit applicable to the two-degree-of-freedom motion system for a motion simulator shown in FIG.
FIG. 16 is a view schematically showing another type of driving unit of the two-degree-of-freedom motion system for a motion simulator shown in FIG.
17 is a perspective view of the yaw motion system shown in FIG. 1 or FIG. 2. FIG.
18 is an exploded perspective view of the yom motion system shown in Fig.
19 is a partial cross-sectional view for explaining a coupling structure of the yaw motion system shown in Fig.
20 is a sectional view for explaining a mounting structure of the electric ring shown in Fig.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 다자유도 모션플랫폼은, 독립적 동작 및 제어가 가능하도록 개별적으로 또한 컴팩트하게 모듈화된, 3자유도 모션시스템(11), 2자유도 모션시스템(41) 및 요 모션시스템(81)을 선택적으로 조합하여 구성된 것이다.The multi-degree-of-freedom motion platform according to the present embodiment includes a three-degree-of-freedom motion system 11, a two-degree-of-freedom motion system 41 and a yaw motion system 81 that are individually and compactly modularized for independent operation and control ) Are selectively combined.

독립적 동작 및 제어가 가능하다는 것은, 3자유도 모션시스템(11), 2자유도 모션시스템(41), 요 모션시스템(81), 각자의 구성 및 제어방식이 상호 연결되거나 종속되지 않아, 이를테면, 따로 따로 떼어서 별개로 구동시킬 수 있다는 의미이다.Independent operation and control are possible means that the three degree of freedom motion system 11, the two degree of freedom motion system 41, the yaw motion system 81, their configuration and control methods are not interconnected or dependent, It means that you can separate and separate.

이와 같이, 개별 모션시스템을 독립형으로 제작하여 선택적으로 조합을 하게 하는 이유는, 모션시스템의 조합 구성을 다양하게 변경하기 위한 것이다. 예컨대, 사용 중인 모션시스템을 교체하거나 부가함으로써 변화된 모션 특성을 구현할 수 있게 하기 위한 것이다.As described above, the reason why the individual motion system is produced as a stand-alone type and selectively combined is for variously changing the combination configuration of the motion system. For example, it is possible to implement a changed motion characteristic by replacing or adding a motion system in use.

구현하고자 하는 모션의 특성에 따라, 3자유도 모션시스템(11)이나 2자유도 모션시스템(41)이나 요 모션시스템(81) 중 어떤 모션시스템을 선택하여 조합할지 자유롭게 결정할 수 있는 것이다.It is possible to freely determine which one of the 3 DOF motion system 11, the 2 DOF motion system 41 and the yaw motion system 81 is selected and combined according to the characteristics of the motion to be implemented.

가령, 3자유도 모션시스템(11)에 2자유도 모션시스템(41)을 결합하여 5자유도 모션을 구현하거나, 3자유도 모션시스템(11)에 요 모션시스템(81)을 결합하여 4자유도 모션을 구현할 수 있다. 더 나아가 2자유도 모션시스템(41)과 요 모션시스템(81)을 결합하여 3자유도 모션을 출력하거나, 3자유도 모션시스템(11)과 2자유도 모션시스템(41)과 요 모션시스템(81)을 모두 적용하여 6자유도 모션을 구현할 수도 있다.For example, it is possible to combine the two degrees of freedom motion system 41 with the three degrees of freedom motion system 11 to implement five degrees of freedom motion, or to combine the yaw motion system 81 with the three degrees of freedom motion system 11, Motion can be implemented. Furthermore, the three-degree-of-freedom motion system 11 and the two-degree-of-freedom motion system 41 and the yaw motion system 41, 81) can be applied to implement 6 degrees of freedom motion.

이러한 모션시스템간의 결합은 체결볼트와 같은 일반 부품을 사용하여 간단하게 이루어질 수 있다. The coupling between these motion systems can be done simply using conventional components such as fastening bolts.

가령 도 1a 및 도 1b는, 구현할 수 있는 다양한 다자유도 모션플랫폼(10) 중, 6자유도 모션플랫폼을 도시한 도면이다.For example, Figures 1A and 1B are diagrams illustrating a six degrees of freedom motion platform among various degrees of freedom of motion platforms 10 that may be implemented.

도 1a에 도시한 바와 같이, 평평한 바닥면(A) 상에 6자유도 모션플랫폼이 설치되어 있다. 상기 6자유도 모션플랫폼은, 요 모션시스템(81)의 스테이지부(도 17의 83) 상에 2자유도 모션시스템(41)의 하부구조프레임(43)을 결합하고, 2자유도 모션시스템(41)의 상부구조프레임(63)에 3자유도 모션시스템(11)의 베이스프레임(도 3의 13)을 결합함으로써 구현된다.As shown in Fig. 1A, a six degree of freedom motion platform is provided on a flat floor A side. The six-degrees-of-freedom motion platform combines the lower structural frame 43 of the two-degree-of-freedom motion system 41 on the stage portion (83 of Figure 17) of the yaw motion system 81, (13 in Fig. 3) of the three-degree-of-freedom motion system 11 to the upper structural frame 63 of the three-degree-of-freedom motion system 11.

상기 요 모션시스템(81)과 2자유도 모션시스템(41)과 3자유도 모션시스템(11)은 적층구조를 가지며, 3자유도 모션시스템(11)의 상부에는 사용자용 좌석(10a)이 설치되어 있다.The yaw motion system 81, the two-degree-of-freedom motion system 41 and the three-degree-of-freedom motion system 11 have a laminated structure. .

당연히, 상기 요 모션시스템(81)은 요잉(yawing)모션을 구현하는 것이며, 2자유도 모션시스템(41)은 전후좌우 방향의 수평운동을 구현한다. 또한 3자유도 모션시스템(11)은, 피칭(pitching)모션, 롤링(rolling)모션, 승강모션을 출력한다. 좌석(10a)에 착석한 사용자는 총 6개의 모션을 체감할 수 있는 것이다.Of course, the yawing motion system 81 implements yawing motion, and the two-degree-of-freedom motion system 41 implements horizontal motion in the front, rear, left, and right directions. Also, the 3-DOF motion system 11 outputs pitching motion, rolling motion, and lift motion. A user sitting on the seat 10a can experience a total of six motions.

상기 도 1a와 달리, 도 1b에 도시한 다자유도 모션플랫폼(10)은 2자유도 모션시스템(41)이, 요 모션시스템(81)의 하부에 세팅된 경우이다. 이와 같이 배치 순서를 달리 하더라도 6자유도의 모션이 구현됨은 동일하다.1B, the multi-degree of freedom motion platform 10 is a case in which a two-degree-of-freedom motion system 41 is set below the yaw motion system 81. [ Thus, even if the arrangement order is different, the motion of 6 degrees of freedom is realized.

도 1b를 참조하면, 2자유도 모션시스템(41)의 상부구조프레임(63) 상에 요 모션시스템(81)의 베이스프레임(87)이 고정되어 있고, 요 모션시스템(81)의 스테이지부(83)에 3자유도 모션시스템(11)이 결합되어 있음을 알 수 있다.1B, the base frame 87 of the yaw motion system 81 is fixed on the upper structural frame 63 of the two-degree-of-freedom motion system 41 and the stage part 83 are coupled to the three-degree-of-freedom motion system 11.

또한, 도 2a에는 다자유도 모션플랫폼(10)의 한 종류로서, 5자유도 모션플랫폼이 도시되어 있다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 2자유도 모션시스템(41)의 상부구조프레임(63)에 3자유도 모션시스템(11)이 고정되어 있다. 마찬가지로 도 2b에 도시한 바와 같이, 요 모션시스템(81)의 스테이지부(83)에 3자유도 모션시스템(11)을 결합시켜 4자유도 모션플랫폼을 구현할 수도 있다.Also shown in FIG. 2A is a 5 degree of freedom motion platform as a kind of multi-degree of freedom motion platform 10. As shown in Fig. 2A, a three-degree-of-freedom motion system 11 is fixed to an upper structural frame 63 of a two-degree-of-freedom motion system 41. Fig. Similarly, as shown in FIG. 2B, a 3-DOF motion system 11 may be coupled to the stage unit 83 of the yaw motion system 81 to implement a 4-DOF motion platform.

3자유도 모션플랫폼은, 도 2c 및 도2d에 도시한 바와 같이, 2자유도 모션시스템(41)과 요 모션시스템(81)을 적층 결합하여 구현할 수 있다. 도 2c와 같이, 요 모션시스템(81)이 하부에 위치할 경우에는, 요 모션시스템(81)의 스테이지부(83) 상에 2자유도 모션시스템(41)의 하부구조프레임(43)을 결합한다. 또한, 도 2d와 같이, 2자유도 모션시스템(41)이 하부에 위치할 경우에는 2자유도 모션시스템(41)의 상부구조프레임(63)에 요 모션시스템(81)의 베이스프레임(87)을 결합한다. The three degree of freedom motion platform can be realized by stacking two degree of freedom motion system 41 and yaw motion system 81 as shown in Figs. 2C and 2D. 2C, the lower structural frame 43 of the two-degree-of-freedom motion system 41 is coupled to the stage section 83 of the yaw motion system 81 when the yaw motion system 81 is located at the lower position do. 2d, when the two-degree-of-freedom motion system 41 is positioned at the bottom, the base frame 87 of the yaw motion system 81 is attached to the upper structural frame 63 of the two- Lt; / RTI >

상기한 각 모션시스템(11,41,81)의 구조에 대해서는 후속 설명에서 상세히 다루기로 한다.The structure of each of the above-described motion systems 11, 41, and 81 will be described in detail in the following description.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션플랫폼에 적용될 수 있는 3자유도 모션시스템(11)의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view for explaining a configuration of a three-degree-of-freedom motion system 11 that can be applied to a multi-degree-of-freedom motion platform according to an embodiment of the present invention.

기본적으로, 후술할 3자유도 모션시스템(11)은, 수직 승강운동을 정밀 구현하는 다수의 구동부(21)를 가진다. 수직 승강운동이라 함은, 수평의 지지플레이트(13a)를 기준으로 수직방향으로만 승강하는 운동을 의미한다. 상기 수직 승강운동에 의해, 후술할 개별 볼조인트(21k)는 지지플레이트(13a)에 대해 직각을 이루는 가상의 수직선을 따르는 상하 운동만 가능하다.Basically, the three-degree-of-freedom motion system 11 to be described later has a plurality of driving portions 21 for precisely realizing the vertical lift and elevation motion. The vertical lift movement refers to a movement of lifting and lowering only in the vertical direction with respect to the horizontal support plate 13a. Due to the vertical lift and elevation movement, the individual ball joints 21k to be described later can only move up and down along a virtual vertical line perpendicular to the support plate 13a.

이러한 볼조인트(21k)의 수직 승강운동은 전후좌우로 흔들리지 않고 그 자세 그대로 구현되므로, 이에 수반하는 피칭이나 롤링 모션의 동작정밀성을 보장한다.Since the vertical elevating motion of the ball joint 21k is realized in the same position without being shaken to the front, rear, left, and right, the precision of the operation of the pitching and rolling motions accompanying thereto is ensured.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 3자유도 모션시스템(11)은, 지지력을 제공하며 그 상부에 수평의 지지플레이트(13a)를 갖는 베이스프레임(13)과, 상기 지지플레이트(13a)에 설치되며 수직 승강 모션을 구현하는 세 개의 구동부(21)와, 상기 구동부(21)의 상부에 고정되며 좌석(10a)을 지지하는 사각틀 형태의 상판프레임(25)을 포함한다.As shown, the three-degree-of-freedom motion system 11 according to the present embodiment includes a base frame 13 provided with a supporting force and having a horizontal support plate 13a on the top thereof, And a top frame 25 which is fixed to the upper portion of the driving unit 21 and supports the seat 10a.

상기 베이스프레임(13)은 속이 빈 박스의 형태를 취하며, 그 내측공간에 콘트롤러(15)와 모터드라이브(17)를 갖는다. 상기 콘트롤러(15)는 뒤에 자세히 설명할 구동부(21)를 제어하기 위한 제어신호를 출력한다. 상기 콘트롤러(15)의 전면에, 사용자에 의해 수동 조작되는 각종 스위치나 디스플레이수단 등이 배치될 수 있다.The base frame 13 takes the form of a hollow box and has a controller 15 and a motor drive 17 in its inner space. The controller 15 outputs a control signal for controlling the driving unit 21 to be described in detail later. On the front surface of the controller 15, various switches or display means manually operated by the user may be disposed.

상기 모터드라이브(17)는 모터를 제어하기 위한 전력전자 소자를 포함하며 외부로부터 전달된 명령신호에 따라 모터의 구동을 제어하는 일반적인 역할을 한다.The motor drive 17 includes a power electronic device for controlling the motor and plays a role of controlling the driving of the motor in accordance with a command signal transmitted from the outside.

상기 베이스프레임(13)의 상면을 이루는 지지플레이트(13a)는 상기 구동부(21)를 지지하는 지지판의 역할을 한다. 상기 구동부(21)는 지지플레이트(13a)에 안정적으로 고정되며 승하강력을 출력한다.The supporting plate 13a constituting the upper surface of the base frame 13 serves as a supporting plate for supporting the driving unit 21. [ The driving unit 21 is stably fixed to the support plate 13a and outputs a lifting force.

아울러 상기 지지플레이트(13a)에는 다수의 관통구멍(13b)이 형성되어 있다. 상기 관통구멍(13b)은 후술할 벨트(21s)가 통과하는 구멍이다. 후술할 종동풀리(21r)는 지지플레이트(13a)의 상부에, 구동풀리(21q)는 지지플레이트의 하부에 위치하기 때문에 벨트(21s)가 통과하는 통로가 필요한 것이다.In addition, a plurality of through holes 13b are formed in the support plate 13a. The through hole 13b is a hole through which the belt 21s described later passes. Since the driven pulley 21r to be described later is located above the support plate 13a and the drive pulley 21q is located below the support plate, a passage through which the belt 21s passes is required.

상기 지지플레이트(13a)에 고정되는 세 개의 구동부(21)는 모두 동일한 구성 및 동작을 하며, 다만 도면상 중앙부에 위치한 구동부(21)는 그 설치 방향이 나머지 두 개의 구동부(21)와 반대이다. 아울러 중앙부에 위치한 구동부(21)의 볼조인트(21k)의 센터홀(도 6의 21y)도 다른 커넥터의 센터홀과 직교하는 방향으로 세팅되어 있다. 이러한 구동부(21)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.The three drive units 21 fixed to the support plate 13a all have the same configuration and operation. However, the drive unit 21 located at the center of the drawing is opposite to the two drive units 21 installed in the same direction. The center hole (21y in Fig. 6) of the ball joint 21k of the driving unit 21 located at the center is also set in a direction orthogonal to the center hole of the other connector. The driving unit 21 will be described later in detail.

상기 상판프레임(25)은 파이프로 제작된 사각틀 형태의 부재로서, 각 구동부(21)의 볼조인트(21k)에 결합하는 링크브라켓(25a)을 갖는다. 각각의 볼조인트(21k)에 링크브라켓(25a)을 맞춘 상태로 제 4링크부재(21m)을 수평으로 끼우면, 구동부(21)에 대한 상판프레임(25)의 장착이 이루어진다.The upper frame 25 is a rectangular frame member made of a pipe and has a link bracket 25a that engages with the ball joint 21k of each driving unit 21. [ When the fourth link member 21m is inserted horizontally with the link bracket 25a aligned with each ball joint 21k, the upper frame 25 is attached to the drive unit 21. [

세 개의 링크브라켓(25a) 중 중앙의 링크브라켓(25a)을, 다른 링크브라켓(25a)에 대해 직각을 이루도록 고정한 것은, 상판프레임(25)이 후술할 피칭이나 롤링시 측방향으로 변위되지 않도록 감안된 것이다. 즉, 상판프레임(25)이 기울어진 방향으로 흘러 내리지 않도록 감안된 것이다. The center link bracket 25a of the three link brackets 25a is fixed at right angles to the other link bracket 25a in order to prevent the upper frame 25 from being displaced laterally during pitching or rolling . That is, the upper frame 25 is prevented from flowing down in a tilted direction.

상기 상판프레임(25)은, 화살표 H 방향의 히빙(heaving)운동과, 화살표 R방향의 롤링운동과, 화살표 P방향의 피칭운동이 가능하다. 이러한 다양한 운동은 구동부(21)의 승하강 운동에 의해 구현됨은 물론이다. 히빙운동은 수직의 승강운동의 다른 표현이라 할 수 있다.The top plate frame 25 is capable of performing a heaving movement in the direction of arrow H, a rolling movement in the direction of arrow R, and a pitching movement in the direction of arrow P. Needless to say, such various motions are realized by the up and down movements of the driving unit 21. The heaving motion is another expression of the vertical lift motion.

본 실시예에서, 상기 상판프레임(25)을 사각형 형태로 제작하였지만 상판프레임의 사이즈나 형식은 필요에 따라 얼마든지 달라질 수 있다. 가령 원판형으로 제작할 수도 있고, 구형으로 제작할 수도 있는 것이다.In this embodiment, although the upper frame 25 is formed in a rectangular shape, the size and form of the upper frame may vary as needed. For example, it may be formed into a disk shape or a spherical shape.

한편, 상기 구동부(21)는, 상기 지지플레이트(13a)상에 상호 이격되도록 고정되는 받침블록(21a,21b)과, 상기 받침블록(21a,21b)에 양단이 축회전 가능하도록 지지되며 수평으로 연장된 리드스크류(21c)와, 상기 리드스크류(21c)를 감싸며 리드스크류(21c)의 축회전시 리드스크류(21c)의 길이방향으로 직선 운동하는 이송바디(21d)와, 상기 이송바디(21d)에 일단부가 링크되며 타단부에는 볼조인트(21k)를 구비한 연장아암(21e)과, 일측 받침블록(21b)에 그 일단부가 회동 가능하도록 연결되고 타단부가 상기 연장아암(21e)의 중앙부에 링크되는 받침아암(21f)을 포함한다.The driving unit 21 includes support blocks 21a and 21b fixed on the support plate 13a so as to be spaced apart from each other and support frames 21a and 21b supported on the support blocks 21a and 21b A transfer body 21d which extends in the longitudinal direction of the lead screw 21c when the lead screw 21c rotates about its axis and surrounds the lead screw 21c; And one end is rotatably connected to the one supporting block 21b and the other end is connected to the center of the extending arm 21e, And a support arm 21f linked to the support arm 21f.

상기 볼조인트(21k)에는 링크브라켓(25a)이 링크된다. 상기 링크브라켓(25a)은 제 4링크부재(21m)를 통해 볼조인트(21k)에 지지된다. 상기 링크브라켓(25a)는 상판프레임(25)의 일부로서 제 4링크부재(21m)를 통해 볼조인트(21k)에 지지된다. 상기 제 4링크부재(21m)는 링크브라켓(25a)을 화살표 s방향으로 회동 가능하게 지지하는 직선형 회동핀의 역할을 하는 것이다.The link bracket 25a is linked to the ball joint 21k. The link bracket 25a is supported on the ball joint 21k through the fourth link member 21m. The link bracket 25a is supported by the ball joint 21k through the fourth link member 21m as a part of the upper frame 25. The fourth link member 21m serves as a linear pivot pin that rotatably supports the link bracket 25a in the direction of arrow s.

도 6을 통해 상기 볼조인트(21k)에 대한 링크브라켓(25a)의 장착 구조를 설명하면 다음과 같다.The mounting structure of the link bracket 25a with respect to the ball joint 21k will be described with reference to FIG.

도 6을 참조하면, 상기 연장아암(21e)의 단부에 볼조인트(21k)가 나사 결합하고 있음을 알 수 있다. 연장아암(21e)에 대한 볼조인트(21k)의 결합은 나사식 이외의 다른 방식으로도 고정시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the ball joint 21k is screwed to the end of the extending arm 21e. The engagement of the ball joint 21k with respect to the extension arm 21e can also be fixed in a manner other than a screw type.

상기 볼조인트(21k)는 공지의 기계요소인 로드엔드(rod end)로서, 헤드부에 형성된 관통구멍(21w)내에 습동링(21x)을 갖는다. 상기 관통구멍(21w)은 제 4링크부재(21m)를 통과시키는 구멍으로서 그 내주면에 슬라이딩면(21v)을 제공한다. 상기 슬라이딩면(21v)은 오목하게 함몰된 내주면으로서 습동링(21x)의 외주면과 면접한 상태로, 습동링(21x)의 화살표 m방향 움직임을 지지한다.The ball joint 21k is a rod end which is a known mechanical element and has a humidifying ring 21x in a through hole 21w formed in the head portion. The through hole 21w is a hole through which the fourth link member 21m is passed and provides a sliding surface 21v on its inner circumferential surface. The sliding surface 21v is a recessed inner circumferential surface that supports the movement of the swinging ring 21x in the direction of arrow m while being in contact with the outer circumferential surface of the swinging ring 21x.

상기 습동링(21x)은 그 중심에 센터홀(21y)을 가지는 링형 부속으로서, 상기 센터홀(21y)을 통해 제 4링크부재(21m)를 통과시킨다. 상기 제 4링크부재(21m)는, 센터홀(21y)을 관통한 상태로 반대편에서 너트와 결합함으로써, 볼조인트(21k)에 대해 링크브라켓(25a)을 연결시킨다.The swinging ring 21x is a ring-shaped part having a center hole 21y at the center thereof and allows the fourth link member 21m to pass through the center hole 21y. The fourth link member 21m connects the link bracket 25a to the ball joint 21k by engaging with the nut on the opposite side through the center hole 21y.

특히 상기한 바와 같이, 습동링(21x)이 화살표 m방향으로 슬라이딩 가능하므로, 가령 링크브라켓(25a)을 화살표 t 방향 또는 그 반대방향으로 기울일 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상판프레임(25)을 화살표 P방향으로 피칭운동 시킬 수 있는 것이다.In particular, as described above, since the swinging ring 21x is slidable in the direction of the arrow m, the link bracket 25a can be tilted in the direction of arrow t or the opposite direction, for example. The top plate frame 25 can be pitch-moved in the direction of the arrow P as shown in Fig.

다시 도 3을 참조하면, 상기 리드스크류(21c)를 양방향으로 축회전 시키기 위한 구동수단으로서, 상기 지지플레이트(13a)의 하부에 고정되는 모터(21t)와, 상기 모터(21t)의 구동축에 장착되는 구동풀리(21q)와, 상기 리드스크류(21c)의 일단부에 고정되는 종동풀리(21r)와, 상기 구동풀리(21q)와 종동풀리(21r)를 연결하는 벨트(21s)가 적용되어 있다.3, the driving means for rotating the lead screw 21c in both directions includes a motor 21t fixed to the lower portion of the support plate 13a and a motor 21t fixed to the driving shaft of the motor 21t A driven pulley 21r fixed to one end of the lead screw 21c and a belt 21s connecting the drive pulley 21q and the driven pulley 21r are applied .

상기 모터(21t)가 구동하면 모터(21t)의 회전토오크가 구동풀리(21q)와 벨트(21s)와 종동풀리(21r)를 거쳐 리드스크류(21c)로 전달되어 리드스크류(21c)가 축회전된다.When the motor 21t is driven, the rotation torque of the motor 21t is transmitted to the lead screw 21c through the drive pulley 21q, the belt 21s, and the driven pulley 21r so that the lead screw 21c is rotated do.

리드스크류(21c)가 축회전하면, 당연히 상기 이송바디(21d)가 리드스크류(21c)의 길이방향으로 왕복운동하고, 상기 볼조인트(21k)가 그 자리에서 수직방향 승강운동 하게 된다.When the lead screw 21c rotates, the transporting body 21d reciprocates in the longitudinal direction of the lead screw 21c and the ball joint 21k moves vertically in the vertical direction.

특히 상기한 세 개의 구동부(21)는 독립적으로 구동한다. 즉, 세 개의 볼조인트(21k)의 고도가 상호 다를 수도 있고 같을 수도 있는 것이다.Particularly, the three driving units 21 operate independently. That is, the altitudes of the three ball joints 21k may be different from each other or may be the same.

도 4는 상기 도 3에 도시한 3자유도 모션시스템(11)의 구조를 보다 자세히 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining the structure of the 3-DOF motion system 11 shown in FIG. 3 in more detail.

도면을 참조하면, 상기 리드스크류(21c)가 받침블록(21a,21b)에 의해 수평을 유지하고 있음을 알 수 있다. 수평이라 함은 지면에 대한 수평을 의미한다. 아울러 수직방향은 중력이 미치는 방향 및 그 반대 방향이다.Referring to the drawing, it can be seen that the lead screw 21c is kept horizontal by the support blocks 21a and 21b. Horizontal means horizontal to the ground. In addition, the vertical direction is the direction of gravity and the opposite direction.

도면부호 21p는 모터브라켓이다. 상기 모터브라켓(21p)은 모터(21t)를 지지플레이트(13a)의 하부에 유지시키는 역할을 한다.Reference numeral 21p denotes a motor bracket. The motor bracket 21p serves to hold the motor 21t below the support plate 13a.

한편, 본 실시예에서의 연장아암(21e)과 받침아암(21f)은 매우 특이한 기하학적 구조를 갖는다.On the other hand, the extending arm 21e and the receiving arm 21f in this embodiment have a very specific geometrical structure.

먼저, 상기 연장아암(21e)의 일단부는 제 1링크부재(21g)를 통해 이송바디(21d)에 링크된다. 연장아암(21e)이 제 1링크부재(21g)를 회동축으로 삼아 상하로 회동운동 가능함은 당연하다.First, one end of the extending arm 21e is linked to the transfer body 21d through the first link member 21g. It is natural that the extended arm 21e can be pivotally moved up and down with the first link member 21g serving as a pivot shaft.

또한 연장아암(21e)의 타단부에 고정되는 볼조인트(21k)는 제 4링크부재(21m)를 통해 링크브라켓(25a)과 연결된다. 상기한 바와 같이, 상기 볼조인트(21k)는 통상의 아이볼트와 로드엔드와 같은 형태를 갖는 부속으로서 제 4링크부재(21m)를 통과시켜, 구동부(21)와 상판프레임(25)을 연결시킨다.The ball joint 21k fixed to the other end of the extended arm 21e is connected to the link bracket 25a through the fourth link member 21m. As described above, the ball joint 21k passes through the fourth link member 21m as a part having a shape like a normal eye bolt and a rod end, and connects the driving unit 21 and the top plate frame 25 .

아울러 상기한 바와 같이, 링크브라켓(25a)은 제 4링크부재(21m)를 회동축으로 삼아 화살표 s방향으로 회동운동 가능하다.In addition, as described above, the link bracket 25a is rotatable in the direction of the arrow s using the fourth link member 21m as the rotating shaft.

상기 받침아암(21f)은 그 일단부가 제 2링크부재(21u)를 통해 일측 받침블록(21b)에 링크되어, 제 2링크부재(21u)를 회동축으로 삼아 상하 회동 가능하다.One end of the support arm 21f is linked to the one-side support block 21b through the second link member 21u and is vertically rotatable with the second link member 21u as a rotation shaft.

또한, 상기 받침아암(21f)의 타단부는, 제 3링크부재(21h)를 통해 연장아암(21e)에 연결된다. 받침아암(21f)은 제 3링크부재(21h)를 회동축으로 삼아 회동운동 가능하다.The other end of the receiving arm 21f is connected to the extending arm 21e through the third link member 21h. The supporting arm 21f is rotatable about the third link member 21h as a rotating shaft.

한편, 상기 제 1,2,3링크부재(21g,21u,21h)의 중심축선은 상호 평행하며 수평을 이룬다. 즉, 세 개의 가상의 중심축선은 지지플레이트(13a)의 상부에서 상호 나란한 상태로 수평 연장되는 것이다.On the other hand, the central axes of the first, second and third link members 21g, 21u and 21h are parallel to each other and horizontal. That is, the three imaginary central axes extend horizontally in parallel with each other at the upper portion of the support plate 13a.

특히 제 3링크부재(21h)의 중심축선은, 제 1링크부재(21g)와 제 4링크부재(21m)를 연결하는 최단 직선(B)에 수직으로 교차한다. 또한 이에 더하여 제 3링크부재(21h)의 중심축선은 상기 직선(B)의 길이방향 중앙지점과 교차한다. 다시 말하면, 상기 제 3링크부재(21h)의 가상의 중심축선은 상기 직선(B)의 길이방향 중간지점과 직교하는 것이다.Particularly, the central axis of the third link member 21h intersects perpendicularly to the shortest straight line B connecting the first link member 21g and the fourth link member 21m. In addition, in addition, the central axis of the third link member 21h intersects the longitudinal center point of the straight line B. In other words, the imaginary central axis of the third link member 21h is perpendicular to the longitudinal intermediate point of the straight line B.

아울러 상기 받침아암(21f)에 있어서, 제 2링크부재(21u)의 중심축선과 제 3링크부재(21h)의 중심축선의 간격은, 상기 직선(B) 길이의 절반이다. 또한, 상기 제 1링크부재(21g)와 제 2링크부재(21u)의 중심축선은, 상기 리드스크류(21c)의 중심축선을 포함하며 지지플레이트(13a)과 평행한 가상의 평면과 일치한다.In the support arm 21f, the distance between the center axis of the second link member 21u and the center axis of the third link member 21h is half the length of the straight line B. The center axes of the first link member 21g and the second link member 21u coincide with imaginary planes including the central axis of the lead screw 21c and parallel to the support plate 13a.

상기한 구조를 가짐으로 인해, 제 2링크부재(21u)와 제 4링크부재(21m)를 연결하는 최단 직선(D)이 항상 수직을 이루게 된다. 즉, 제 1링크부재(21g)가 직선(A)을 따라 아무리 움직이더라도, 상기 직선(D)은 항상 수직을 유지하는 것이다. 이는 리드스크류(21c)가 축회전함에 의해 볼조인트(21k)가 상기 직선(D)을 따라 승강한다는 의미이다.Due to the above structure, the shortest straight line D connecting the second link member 21u and the fourth link member 21m is always perpendicular. That is, even if the first link member 21g moves along the straight line A, the straight line D always maintains the vertical direction. This means that the ball joint 21k ascends and descends along the straight line D as the lead screw 21c rotates.

이러한 작동 원리를 도 5a 내지 5c을 통해 설명하기로 한다.This operation principle will be described with reference to Figs. 5A to 5C.

도 5a 내지 도 5c는 상기 도 3에 도시한 3자유도 모션시스템(11)의 작동 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 이 도면은, 직선 D가 항상 수직으로 위치함을 증명하기 위한 도면이기도 하다.5A to 5C are conceptual diagrams for explaining the operation principle of the 3-DOF motion system 11 shown in FIG. This drawing is also a drawing for proving that the straight line D is always positioned vertically.

도면에서 각 직선(A,B,C,D)이 교차하는 교차점에 표시한 부호인 점 a,b,c,d는, 제 4링크부재(21m)와 제 3링크부재(21h)와 제 1링크부재(21g)와 제 2링크부재(21u)의 중심축선을 의미한다.Points a, b, c, and d, which are marks at intersections where the respective straight lines A, B, C, and D intersect in the drawing, correspond to the fourth link member 21m, the third link member 21h, Means the central axis of the link member 21g and the second link member 21u.

먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이, 삼각형 bcd의 밑변 양단부의 사이각을 α라고 하면, β = 180 - (90 - α) - 2α = 90 - α가 된다.First, as shown in Fig. 5A, if the angle between both ends of the base of the triangle bcd is?, Then? = 180 - (90 -?) - 2? = 90 - ?.

이등변삼각형의 원리에 따라, 삼각형 adb는 밑변의 각도가 90 - α 이므로, a-b의 거리, b-d의 거리, c-d의 거리는 모두 동일하다. 이를 종합하면 점 a 는 항상 d의 수직선상에 위치함을 알 수 있다.According to the principle of the isosceles triangle, since the angle of the base of triangle adb is 90 -?, The distance of a-b, the distance of b-d, and the distance of c-d are all the same. In sum, it can be seen that the point a always lies on the vertical line of d.

따라서, 도 5b에 도시한 것처럼, 점 c를 화살표 z 방향으로 이동시키면, 점 a가 수직선 D를 따라 상승하는 것이다. 이와 반대로 점 c를 z 방향 반대로 이동시키면, 점 a는 직선 D를 따라 하강하는 것이다. 점 a 는 항상 수직선 D을 따라 상승하거나 하강하는 것이다.Therefore, as shown in Fig. 5B, when the point c is moved in the direction of arrow z, the point a rises along the vertical line D. Conversely, when the point c is moved in the opposite direction to z, the point a descends along the straight line D. The point a always rises or falls along the vertical line D.

이는, 이미 언급한 바와 같이, 리드스크류(21c)를 축회전시킴으로써 링크브라켓(25a)의 수직 승강운동을 유도한다는 의미이다. 즉 상판프레임(25)의 정확한 수직승강모션이 구현되는 것이다.This means that the lead screw 21c is rotated about its axis to induce vertical lift and elevation of the link bracket 25a. That is, the accurate vertical lift motion of the top plate frame 25 is realized.

도 7a 내지 도 7c는 상기 구동부(21) 작동을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIGS. 7A to 7C are diagrams for explaining the operation of the driving unit 21. FIG.

도시한 바와 같이, 상기 모터(21t)를 구동하여 이송바디(21d)를 화살표 z 방향으로 최대한 이송시키면, 연장아암(21e)은 최대로 일으켜져 볼조인트(21k)가 상사점에 도달하게 된다. 상기 볼조인트(21k)에 연결되는 링크브라켓(25a)이 가장 높이 올라간 것이다.As shown in the figure, when the motor 21t is driven to feed the transfer body 21d in the direction of arrow z as much as possible, the extension arm 21e is raised to the maximum and the ball joint 21k reaches the top dead center. The link bracket 25a connected to the ball joint 21k is the highest.

상기 상태에서, 리드스크류(21c)를 반대방향으로 축회전시키면 이송바디(21d)가 도면상 좌측방향으로 이동하며 볼조인트(21k)가 하강하기 시작한다. 마침내 이송바디(21d)가 좌측으로 끝까지 이동하면 도 7c에 도시한 바와 같이 볼조인트(21k)가 하사점에 도달한다.In this state, when the lead screw 21c is rotated in the opposite direction, the transporting body 21d moves in the left direction in the drawing, and the ball joint 21k starts to descend. When the transfer body 21d finally moves to the left side, the ball joint 21k reaches the bottom dead center as shown in Fig. 7C.

결국 상기한 리드스크류(21c)를 양방향으로 축회전시킴으로써 볼조인트(21k)의 수직방향 승강운동이 반복되는 것이다. 특히 세 개의 볼조인트(21k)의 고도를 다르게 제어할 경우, 상판프레임(25)의 피칭이나 롤링운동이 구현된다.As a result, by vertically rotating the lead screw 21c in both directions, the vertical movement of the ball joint 21k is repeated. Particularly, when the altitudes of the three ball joints 21k are controlled differently, pitching or rolling motion of the upper frame 25 is realized.

도 8 및 도 9는 상기 도 3에 도시한 3자유도 모션시스템(11)의 작동방식을 나타내 보인 도면이다.FIGS. 8 and 9 are views showing the operation of the 3-DOF motion system 11 shown in FIG.

도 8을 참조하면, 상기 상판프레임(25)이 도 3의 화살표 R방향으로 롤링운동하여 한쪽 방향으로 기울어져 있음을 알 수 있다. 각각의 구동부(21)의 독립적 제어를 통해 상판프레임(25)을 반대방향으로 기울일 수도 있음은 당연하다. 또한 상판프레임(25)의 기울어짐 각도도 조절할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the upper frame 25 is rolling in the direction of arrow R in FIG. 3 and tilted in one direction. It is of course possible to tilt the top plate frame 25 in the opposite direction through independent control of the respective driving portions 21. [ Also, the inclination angle of the upper frame 25 can be adjusted.

도 9는 3자유도 모션시스템(11)의 피칭운동을 통해 상판프레임(25)이 전방으로 기울어져 있는 상태이다. 도 8과 마찬가지로, 각 구동부(21)의 개별적 제어를 통해 상판프레임(25)을 후방으로 기울어지게 할 수도 있고, 기울어짐 각도도 조절할 수 있다.FIG. 9 shows a state in which the upper frame 25 is tilted forward through the pitching motion of the 3-DOF motion system 11. 8, the top plate frame 25 can be inclined rearwardly and the inclination angle can be adjusted through the individual control of each of the driving units 21. [

도 10은 상기 도 3에 도시한 3자유도 모션시스템(11)의 다른 예를 도시한 사시도이다.FIG. 10 is a perspective view showing another example of the three-degree-of-freedom motion system 11 shown in FIG.

도시한 바와 같이, 상기 베이스프레임(13) 상에 두 개의 구동부(21)와 하나의 수직지지대(29)가 설치되어 있다.As shown in the drawing, two driving units 21 and one vertical support 29 are installed on the base frame 13.

상기 수직지지대(29)는, 지지플레이트(13a)에 대해 수직으로 고정된 중공파이프형 수직로드(29a)와, 상기 수직로드(29a)의 상단부에 고정되며 링크브라켓(25a)과 결합하는 볼조인트(21k)를 구비한다. 상기 볼조인트(21k)는 상판프레임을 고정하여 상판프레임의 수직방향 운동을 제한한다. The vertical support 29 includes a hollow pipe vertical rod 29a vertically fixed to the support plate 13a and a ball joint fixed to the upper end of the vertical rod 29a and engaged with the link bracket 25a. (21k). The ball joint 21k fixes the upper frame to limit vertical movement of the upper frame.

한편, 도 10에 있어서, 상판프레임(25)의 우측편이 고정형 볼조인트(21k)에 링크되어 있으므로 피칭운동과 롤링운동이 가능하다. 승강운동, 즉, 히빙운동은 불가능한 것이다. 말하자면, 상판프레임(25)의 좌측편에 연결된 능동형 볼조인트(21k)를 동일한 높이로 상승 및 하강시킴에 의해 롤링운동만이 구현된다. On the other hand, in Fig. 10, since the right side of the upper frame 25 is linked to the fixed ball joint 21k, pitching motion and rolling motion are possible. Elevating movement, that is, heaving motion is impossible. That is to say, only the rolling motion is realized by raising and lowering the active ball joint 21k connected to the left side of the top plate frame 25 to the same height.

또한, 양측 구동부(21)의 볼조인트(21k)를 반대방향으로 승강시키면 피칭운동이 구현된다. 피칭운동은 고정 볼조인트(21k)에 습동링(21x)이 적용되어 있으므로 가능하다.When the ball joint 21k of the both-side drive unit 21 is moved up and down in the opposite direction, a pitching motion is realized. The pitching motion is possible because the sliding ring 21x is applied to the fixed ball joint 21k.

이러한 구성을 갖는 도 10의 3자유도 모션시스템(11)은, 저비용으로 2자유도 시뮬레이션, 즉 롤링운동과 피칭운동 정도만 구현해도 될 경우 적합한 구성을 갖는 것이다.The three-degree-of-freedom motion system 11 of FIG. 10 having such a configuration has a configuration suitable for implementing a two-degree-of-freedom simulation, that is, a rolling motion and a pitching motion, at low cost.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다자유도 모션플랫폼에 적용될 수 있는 2자유도 모션시스템(41)의 사시도이고, 도 12는 상기 도 11에 도시한 2자유도 모션시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.FIG. 11 is a perspective view of a two-degree-of-freedom motion system 41 that can be applied to a multi-degree-of-freedom motion platform according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a perspective view showing a detailed configuration of the two- Fig.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 다른 2자유도 모션시스템(41)은, 바닥면에 수평으로 배치되어 고정되는 하부구조프레임(43)과, 상기 하부구조프레임(43) 상에 고정되는 두 개조의 구동부(45)와, 하부구조프레임(43)의 양 사이드부에 설치되는 하부레일(51)과, 각 하부레일(51)에 올려져 설치되는 슬라이더(52)와, 상기 슬라이더(52)에 지지된 상태로 상기 하부레일(51)의 길이방향에 직교하는 방향으로 직선 이동하는 상부구조프레임(63)을 포함한다.2, the two-degree-of-freedom motion system 41 according to the present embodiment includes a lower structure frame 43 horizontally arranged and fixed to a floor surface, two reconstruction frames 43 fixed on the lower structure frame 43, A lower rail 51 provided on both side portions of the lower structural frame 43, a slider 52 mounted on each lower rail 51, And an upper structural frame 63 linearly moved in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the lower rail 51 in a supported state.

기본적으로, 본 실시예에 따른 2자유도 모션시스템(41)은, 바닥에 고정된 상태로 작동하여, 상기 상부구조프레임(63)을 화살표 X 방향 및 Y방향으로 2차원 평면 운동시키는 기본 동작을 수행한다. 상기 상부구조프레임(63)은 그 위에 중량물을 지지한 상태로 수평으로 움직이며 시뮬레이션용 모션을 구현한다.Basically, the two-degree-of-freedom motion system 41 according to the present embodiment operates in a fixed state on the floor, and performs a basic operation of two-dimensionally plane-moving the upper structural frame 63 in the arrow X direction and the Y direction . The upper structural frame 63 moves horizontally while supporting a heavy object thereon to implement a simulation motion.

먼저, 상기 하부구조프레임(43)은, 대략 격자의 형태를 취하는 프레임본체(43a)를 갖는다. 상기 프레임본체(43a)는 바닥에 견고히 고정되어 측방향 하중이 가해지더라도 옆으로 들떠 기울어지지 않는다. First, the lower structural frame 43 has a frame body 43a which takes the form of a substantially lattice. The frame body 43a is firmly fixed to the floor so that it does not tilt sideways even when a lateral load is applied.

상기 프레임본체(43a)의 양측부에는 수평의 레일고정부(43b)가 마련되어 있고, 각 레일고정부(43b) 상에 하부레일(51)이 안착된다. 상기 하부레일(51)은 상호 평행을 이루며 각각의 양단부에 스토퍼(59)를 갖는다. 상기 스토퍼(59)는 슬라이더(52)가 하부레일(51)의 길이방향 외부로 이탈하지 않도록 슬라이더(52)의 이동을 제한하는 역할을 한다.Horizontal rail fixing portions 43b are provided on both sides of the frame body 43a and the lower rails 51 are seated on the rail fixing portions 43b. The lower rails 51 are parallel to each other and have stoppers 59 at both ends thereof. The stopper 59 serves to restrict the movement of the slider 52 so that the slider 52 does not move out of the longitudinal direction of the lower rail 51.

상기 슬라이더(52)는, 하부레일(51)에 지지된 상태로 상부구조프레임(63)을 수평으로 받쳐 지지하는 것으로서, 하나의 하부레일(73)에 두 개가 이격 설치된다. 상기 슬라이더(52)는, 하부슬라이더(53)와, 연결부재(57)와, 상부슬라이더(55)로 구성된다.The slider 52 supports the upper structural frame 63 horizontally while being supported by the lower rail 51 and is spaced apart from the lower rail by one lower rail 73. The slider 52 is composed of a lower slider 53, a connecting member 57, and an upper slider 55.

상기 하부슬라이더(75)는 하부레일(51) 상에서 하부레일(51)의 길이방향을 따라 슬라이딩하는 부재이다. 또한 연결부재(57)는 하부슬라이더(53)의 연직 상부에 상부슬라이더(55)를 고정시키기 위한 블록형 부재이다. The lower slider 75 is a member that slides along the longitudinal direction of the lower rail 51 on the lower rail 51. The connecting member 57 is a block member for fixing the upper slider 55 to the vertical upper portion of the lower slider 53.

상기 연결부재(57)의 두께 조절을 통해 하부구조프레임(63)에 대한 상부구조프레임(63)의 간격을 달리 할 수도 있다. 경우에 따라 연결부재(57)를 적용하지 않고, 하부슬라이더(53)의 상부에 상부슬라이더(55)를 바로 고정시킬 수도 있음은 물론이다.The spacing of the upper structural frame 63 relative to the lower structural frame 63 may be varied by adjusting the thickness of the connecting member 57. Needless to say, the upper slider 55 may be directly fixed to the upper portion of the lower slider 53 without applying the connecting member 57 according to circumstances.

상기 상부슬라이더(55)는 연결부재(57)의 상부에 고정되며 상부구조프레임(63)의 프레임본체(63a) 저면에 고정되어 있는 상부레일(69)을 수용 지지한다. 상기 하부슬라이더(53)와 상부슬라이더(55)는 그 방향이 상호 직교하도록 설치된다.The upper slider 55 is fixed to the upper portion of the connecting member 57 and receives and supports the upper rail 69 fixed to the bottom surface of the frame body 63a of the upper structural frame 63. [ The lower slider 53 and the upper slider 55 are installed so that their directions are orthogonal to each other.

상기 상부구조프레임(63)은, 하부구조프레임(43)과 대응하는 것으로서, 대략 격자의 구조를 취하는 프레임본체(63a)와, 상기 프레임본체(63a)의 저면 양측에 평행하게 고정되는 상부레일(69)과, 프레임본체(63a)의 저면에 구비되는 제 1,2브라켓(65,67)을 구비한다.The upper structural frame 63 corresponds to the lower structural frame 43 and includes a frame body 63a having a substantially lattice structure and an upper rail 63a fixed parallel to both sides of the bottom surface of the frame body 63a 69 and first and second brackets 65, 67 provided on the bottom surface of the frame body 63a.

상기 상부레일(69)은 하부레일(73)과 직교하는 방향으로 연장된 것으로서 상기 상부슬라이더(55)에 의해 수평으로 지지된다. 상기 상부레일(69)은 상부슬라이더(55)에 지지된 상태로 길이방향 슬라이딩 이동이 가능하다. 슬라이더(52) 자체가 하부레일(51)의 길이방향으로 이동할 수 있으므로, 결국 상부구조프레임(63)은 전후좌우 방향으로 2차원 평면운동을 하게 된다.The upper rail 69 extends in a direction orthogonal to the lower rail 73 and is horizontally supported by the upper slider 55. The upper rail 69 is slidable in the longitudinal direction while being supported by the upper slider 55. The slider 52 itself can move in the longitudinal direction of the lower rail 51, so that the upper structural frame 63 is subjected to two-dimensional planar motion in the front, rear, left and right directions.

상기 상부레일(69)의 양단부에도 스토퍼(59)가 고정되어 있음은 물론이다.Needless to say, the stopper 59 is fixed to both ends of the upper rail 69.

상기 제 1,2브라켓(65,67)은, 프레임본체(63a)를 후술할 제 1커넥팅로드(47) 및 제 2커넥팅로드(49)와 연결시키는 역할을 하는 것으로서, 링크부재(45m)을 통과시키는 구멍을 갖는다. 상기 제1,2브라켓(65,67)에 대한 설명은 후술하기로 한다.The first and second brackets 65 and 67 serve to connect the frame body 63a to the first connecting rod 47 and the second connecting rod 49 to be described later, Hole. The first and second brackets 65 and 67 will be described later.

상기 하부구조프레임(43)의 프레임본체(43a)에는 두 개의 구동부(45)와, 각 구동부(45)에 연결되는 전동수단이 더 구비된다. 상기 전동수단은 제 1,2커넥팅로드(47,49)를 포함할 수 있다.The frame body 43a of the lower structural frame 43 is further provided with two driving portions 45 and a driving means connected to the respective driving portions 45. [ The transmission means may include first and second connecting rods (47, 49).

상기 두 개의 구동부(45)는 그 설치방향만 다를 뿐 동일한 구성과 동일한 동작을 한다.The two driving units 45 perform the same operation as the same configuration except that they are installed only in the installation direction.

상기 구동부(45) 중, 일측 구동부는 제 1커넥팅로드(47)를 화살표 X방향으로 움직이는 것이고, 타측 구동부는 제 2커넥팅로드(49)를 화살표 Y방향으로 움직이는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 할 수 있는 한 구동부의 구조는 매우 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.One of the driving portions of the driving portion 45 moves the first connecting rod 47 in the direction of arrow X and the other driving portion moves the second connecting rod 49 in the direction of arrow Y. [ It is a matter of course that the structure of the driving part can be changed in various ways as long as it can perform such a role.

여하튼, 도 12에 도시한 구동부(45)는, 프레임본체(43a)에 고정되며 관통구(45b)를 갖는 지지플레이트(45a)와, 상기 지지플레이트(45a)에 상호 이격되도록 배치되는 받침블록(45q)과, 상기 받침블록(45q)에 축회전 가능하도록 지지되는 리드스크류(45g)과, 상기 리드스크류(45g)를 감싸며 리드스크류의 축회전에 따라 직선운동하는 이송바디(45h)와, 일단부가 회동핀(45n)을 통해 이송바디(45h)에 링크되며 길이방향으로 연장된 제 1아암(45k)과, 상기 제 1아암(45k)과 일측 받침블록(45q)을 연결하며 회동운동 가능한 제 2아암(45p)과, 리드스크류(45g)를 축회전시키는 모터(45c)를 포함한다.The driving part 45 shown in Fig. 12 includes a supporting plate 45a fixed to the frame body 43a and having a through hole 45b and a supporting block 45a disposed to be spaced apart from the supporting plate 45a A lead screw 45g supported on the support block 45q so as to be rotatable about its axis, a conveyance body 45h surrounding the lead screw 45g and linearly moving along the axis of the lead screw, A first arm 45k linked to the conveying body 45h through the additional rotation pin 45n and extending in the longitudinal direction and a second arm 45k connected to the one support block 45q by the first arm 45k, 2 arm 45p, and a motor 45c for axially rotating the lead screw 45g.

도 13a 및 13b에 상기 구동부(45)를 보다 자세히 도시하였다.13A and 13B show the driving unit 45 in more detail.

도면을 참조하면, 상기 지지플레이트(45a)의 하부에 모터(45c)가 고정되어 있음을 알 수 있다. 상기 모터(45c)는 외부로부터 인가된 제어신호에 의해 양방향으로 축회전하는 구동축을 가지며, 구동축에는 구동풀리(45d)가 고정되어 있다.Referring to the drawing, it can be seen that the motor 45c is fixed to the lower portion of the support plate 45a. The motor 45c has a drive shaft that rotates in both directions by a control signal applied from the outside, and a drive pulley 45d is fixed to the drive shaft.

아울러 상기 리드스크류(45g)의 일단부에는 종동풀리(45e)가 고정되어 있고, 상기 구동풀리(45d)와 종동풀리(45e)는 벨트(45f)를 통해 연결되어 있다. 모터(45c)의 작동에 의해 종동풀리(45e) 및 리드스크류(45g)가 회전함에 따라 이송바디(45h)가 직선이동함은 물론이다.A driven pulley 45e is fixed to one end of the lead screw 45g and the drive pulley 45d and the driven pulley 45e are connected to each other through a belt 45f. It goes without saying that the transfer body 45h moves linearly as the driven pulley 45e and the lead screw 45g rotate by the operation of the motor 45c.

또한 상기 제 1아암(45k)과 제 2아암(45p)을 링크시키는 링크부재(45m)에는 제 1커넥팅로드(47) 또는 제 2커넥팅로드(49)가 이어진다. 상기 제 1,2커넥팅로드(47,49)는 이송바디(45h)의 직선운동에 종동하여, 도면상 우측으로 이동하거나 좌측으로 이동하는 막대형 부재이다.A first connecting rod 47 or a second connecting rod 49 is connected to the link member 45m for linking the first arm 45k and the second arm 45p. The first and second connecting rods 47 and 49 are rod-shaped members driven by the linear motion of the transfer body 45h and moving to the right or left in the drawing.

가령 도 13a의 상태에서 모터(45c)를 구동하여 이송바디(45h)를 우측방향으로 이송하면, 도 13b에 도시한 바와 같이 제 1,2커넥팅로드(47,49)가 우측으로 A만큼 이동한다. 모터(45c)를 역회전시켜 이송바디(45h)를 반대방향으로 이송시키면 우측으로 이동했던 제 1,2커넥팅로드(47,49)가 좌측으로 이동하여 원위치한다.13A, when the motor 45c is driven to feed the conveying body 45h in the rightward direction, the first and second connecting rods 47, 49 move to the right by A as shown in Fig. 13B . When the motor 45c is reversely rotated and the conveying body 45h is conveyed in the opposite direction, the first and second connecting rods 47 and 49 moved to the right move to the left and return to their original positions.

이송바디(45h)의 직선 왕복 운동과 동시에 링크부재(45m)가 상승과 하강을 반복하지만, 링크부재(45m) 및 제 1,2커넥팅로드(47,49)의 승강범위는 상하부 프레임본체(43a,63a)의 간격 내에 포함되므로 문제되지 않는다.The link member 45m repeats the ascending and descending operations simultaneously with the linear reciprocating motion of the transfer body 45h and the ascending and descending range of the link member 45m and the first and second connecting rods 47, , And 63a.

한편, 제 1커넥팅로드(47)는 상부구조프레임(63)을 X방향으로 왕복운동 시키기 위한 것이고, 제 2커넥팅로드(49)은 상부구조프레임(63)을 Y방향으로 구동하기 위한 것일 뿐, 상기 제 1커넥팅로드(47)와 제 2커넥팅로드(49)는 동일한 구조를 가지는 구성요소이다. 그럼에도 불구하고 도면부호를 다르게 부여한 것은 설명과 이해의 편의를 위한 것이다.The first connecting rod 47 is for reciprocating the upper structural frame 63 in the X direction and the second connecting rod 49 is for driving the upper structural frame 63 in the Y direction. The first connecting rod 47 and the second connecting rod 49 are constituent elements having the same structure. Nevertheless, the reference numerals are given differently for convenience of explanation and understanding.

상기 제 1,2커넥팅로드(47,49)은 일정길이를 갖는 막대형 부재로서 그 양단부에 볼조인트(47a)를 갖는다. 상기 볼조인트(47a)는, 링하우징(47b)과, 상기 링하우징(47b) 내부에 설치되는 습동링(47d)을 갖는다. 상기 습동링(47d)은 링크부재(45m)을 수용 지지하는 센터홀(47c)을 갖는 링형부재로서, 링하우징(47b) 내부에서 회전운동이 가능하다.The first and second connecting rods 47 and 49 are rod-shaped members having a predetermined length and have ball joints 47a at both ends thereof. The ball joint 47a has a ring housing 47b and a humidifying ring 47d provided inside the ring housing 47b. The swinging ring 47d is a ring-shaped member having a center hole 47c for receiving and supporting the link member 45m, and is capable of rotating within the ring housing 47b.

상기 두 개의 볼조인트(47a) 중, 일측 볼조인트는 제 1,2아암(45k,45p)의 연결부에 함께 링크되고, 반대편 볼조인트(47a)는 제 1,2브라켓(도 12의 65,67)에 링크부재(45m)을 통해 각각 연결된다.One ball joint of the two ball joints 47a is linked together to the connecting portion of the first and second arms 45k and 45p and the opposite ball joint 47a is connected to the first and second brackets 65 and 67 Respectively, through link members 45m.

도 14는 상기 도 11에 도시한 2자유도 모션시스템(41)에 적용할 수 있는 다른 형태의 구동부(45)를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 14 is a view schematically showing another type of driving unit 45 applicable to the two-degree-of-freedom motion system 41 shown in FIG.

도시한 바와 같이, 구동부(45)로서 액츄에이터(71)를 적용할 수도 있다. 상기 액츄에이터(71)는 직선구동형 실린더를 사용할 때 적절한 구성이다.As shown in the figure, the actuator 71 may be applied as the driving unit 45. [ The actuator 71 is suitable when using a linear drive type cylinder.

상기 액츄에이터(71)는, 지지플레이트(45a)에 수평으로 고정되는 실린더(71a)와, 상기 실린더(71a)의 길이방향으로 직선운동하는 피스톤로드(71b)를 갖는다. The actuator 71 has a cylinder 71a horizontally fixed to the support plate 45a and a piston rod 71b linearly moving in the longitudinal direction of the cylinder 71a.

상기 액츄에이터(71)는 프레임본체(43a) 상부에 두 개가 설치되되, 상기 피스톤로드(71b)가 직교하는 방향으로 고정된다. 아울러 각각의 피스톤로드(71b)의 단부에는 제 1커넥팅로드(47)나 제 2커넥팅로드(49)가 연결된다. Two actuators 71 are provided on the frame body 43a, and the actuator 71 is fixed in a direction perpendicular to the piston rod 71b. The first connecting rod 47 and the second connecting rod 49 are connected to the ends of the respective piston rods 71b.

상기 제 1,2커넥팅로드(47,49)는 그 단부가 제 1,2브라켓(65,67)에 각각 링크된 상태로, 액츄에이터(71)의 동력을 상부구조프레임(63)으로 전달한다.The first and second connecting rods 47 and 49 transmit the power of the actuator 71 to the upper structural frame 63 in a state where the ends of the first and second connecting rods 47 and 49 are linked to the first and second brackets 65 and 67, respectively.

도 15는 2자유도 모션시스템(41)에 적용할 수 있는 또 다른 형태의 구동부(45)를 개략적으로 도시한 도면이다.Fig. 15 is a view schematically showing another type of driving unit 45 that can be applied to the two-degree-of-freedom motion system 41. Fig.

도 15에 도시한 바와 같이, 상기 프레임본체(43a)의 상면에 두 개조의 구동부(45)가 장착되어 있음을 알 수 있다. 상기 두 개의 구동부(45) 중 도면상 좌측 구동부(45)는 상부구조프레임(63)을 X방향으로 운동시키는 것이고, 나머지 하나의 구동부는 상부구조프레임(63)을 Y방향으로 운동시키는 것이다.As shown in FIG. 15, it can be seen that two sets of driving portions 45 are mounted on the upper surface of the frame body 43a. The left driving part 45 of the two driving parts 45 moves the upper structural frame 63 in the X direction and the other driving part moves the upper structural frame 63 in the Y direction.

상기 구동부(45)는, 모터(45c)에 의해 동력을 전달받아 축회전하는 리드스크류(45g)와, 상기 리드스크류(45g)를 감싸며 리드스크류의 축회전에 따라 직선운동하는 이송바디(45s)와, 상기 리드스크류(45g)와 평행하게 연장되고 이송바디(45s)의 왕복 직선운동을 가이드하는 가이드로드(45r)를 포함한다.The driving unit 45 includes a lead screw 45g that receives power from the motor 45c to rotate axially and a feed body 45s that surrounds the lead screw 45g and linearly moves along the axis of the lead screw, And a guide rod 45r extending parallel to the lead screw 45g and guiding the reciprocating linear motion of the transport body 45s.

아울러 상기 제 1,2커넥팅로드(47,49)는 각자의 이송바디(45s)에 직결된다. 즉, 제 1커넥팅로드(47)는 도면상 좌측 이송바디(45s)에 링크부재(45m)을 통해 링크되고, 제 2커넥팅로드(49)는 도면상 우측 이송바디(45s)에 링크부재(45m)로 직결되는 것이다. 제 1,2커넥팅로드(47,49)가 링크부재(45m)을 회동축으로 삼아 회동 운동 할 수 있음은 당연하다.The first and second connecting rods 47 and 49 are directly connected to the respective transfer bodies 45s. The first connecting rod 47 is linked to the left transfer body 45s through the link member 45m and the second connecting rod 49 is linked to the right transfer body 45s in the drawing by the link member 45m ). It is natural that the first and second connecting rods 47 and 49 can pivot using the link member 45m as a rotating shaft.

또한 제 1,2커넥팅로드(47)의 타측 단부는 상부구조프레임(63)의 제 1,2브라켓(도 2의 65,67)에 각각 연결된다. 이를 위해 상기 제 1,2브라켓(65,67)의 위치가 적절히 변경되어야 함은 물론이다. 이러한 링크구조가 상부구조프레임(63)의 평면운동을 가능하게 하는 것임은 물론이다.The other end of the first and second connecting rods 47 is connected to the first and second brackets 65 and 67 of the upper structural frame 63, respectively. It is needless to say that the positions of the first and second brackets 65 and 67 are appropriately changed. Needless to say, such a link structure enables the planar motion of the upper structural frame 63.

도 16은 상기 2자유도 모션시스템(41)에 적용할 수 있는 또 다른 형태의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 16 is a view schematically showing another type of driving unit applicable to the 2-DOF motion system 41. FIG.

도시한 바와 같이, 구동부(45)로서, 모터(73)와, 감속기(75)와, 회동로드(75a)를 적용할 수도 있다.As shown in the drawing, the motor 73, the speed reducer 75, and the tilting rod 75a may be used as the driving unit 45. [

상기 감속기(75)는, 모터(73)로부터 회전력을 전달받아 감속된 회전 토크를 출력하는 것으로서, 회동로드(75a)를 회동운동 시킨다.The speed reducer 75 receives the rotational force from the motor 73 and outputs a reduced rotational torque, and rotates the rotational rod 75a.

상기 회동로드(75a)는 감속기(75)의 회전축을 중심으로 화살표 v 방향으로 회동운동하며, 제 1,2커넥팅로드(47,49) 단부의 링크부재(45m)를 화살표 w방향으로 직선운동시켜 상부구조프레임(63)의 2자유도 운동을 구현한다.The tilting rod 75a pivots about the rotation axis of the speed reducer 75 in the direction of the arrow v and linearly moves the link member 45m at the end of the first and second connecting rods 47 and 49 in the direction of the arrow w Thereby realizing the two-degree-of-freedom movement of the upper structural frame 63.

도 17은 상기 도 1 또는 도 2에 도시한 요 모션시스템(81)의 사시도이고, 도 18은 상기 도 17에 도시한 요 모션시스템의 분해 사시도이다. Fig. 17 is a perspective view of the yaw motion system 81 shown in Fig. 1 or Fig. 2, and Fig. 18 is an exploded perspective view of the yaw motion system shown in Fig.

또한, 도 19는 상기 도 17에 도시한 요 모션시스템(81)의 결합구조를 설명하기 위한 부분 단면도이며, 도 20은 상기 도 17에 도시한 전동링의 장착 구조를 설명하기 위한 단면도이다.19 is a partial cross-sectional view for explaining a coupling structure of the yaw motion system 81 shown in Fig. 17, and Fig. 20 is a cross-sectional view for explaining the mounting structure of the electric ring shown in Fig.

상기 요 모션시스템(81)은, 대략 디스크의 외부 형태를 취하며, 수평으로 설치된 상태로 시뮬레이션용 요잉모션을 출력하는 것이다.The yawing motion system 81 roughly takes the form of the outer shape of the disk and outputs yawing motion for simulation in a horizontally installed state.

도시한 바와 같이, 요 모션시스템(81)은, 요잉모션을 출력하는 요잉모션출력부(85)와, 상기 요잉모션출력부(85)의 상부에 장착되며 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 스테이지부(83)로 구성된다.As shown in the figure, the yawing motion system 81 includes a yawing motion output unit 85 for outputting a yawing motion, a stage 85 mounted on the yawing motion output unit 85 and rotating in a clockwise or counterclockwise direction, (83).

먼저, 상기 요잉모션출력부(85)는, 바닥면(A)에 수평으로 고정되며 지지력을 제공하는 베이스프레임(87)과, 상기 베이스프레임(87)의 상면 중앙에 고정되는 허브축(95)과, 상기 허브축(95)을 그 중앙부에 수용하며 스테이지부(83)와 결합하는 전동링(93)과, 상기 전동링(93)을 구동하는 구동부를 구비한다.The yawing motion output unit 85 includes a base frame 87 fixed horizontally to the floor A and providing a supporting force and a hub shaft 95 fixed to the center of the upper surface of the base frame 87, An electric ring 93 that houses the hub shaft 95 at its center and engages with the stage 83, and a driving unit that drives the electric ring 93.

상기 베이스프레임(87)은 강재를 용접하여 구성한 것으로서 평면적 구성을 가지며, 외부의 수평면, 가령 지지용 다이나 바닥면에 고정된다. 아울러 상기 베이스프레임(87)을 견고히 고정하도록 베이스프레임(87)에는 다수의 볼트구멍(87a)이 형성되어 있다. 다수의 볼트(미도시)를 상기 볼트구멍(87a)을 통과시켜 바닥에 고정함으로써 베이스프레임(87)을 강력한 힘으로 고정시킬 수 있다.The base frame 87 is formed by welding a steel material and has a planar configuration, and is fixed to an outer horizontal surface, for example, a supporting die or a bottom surface. In addition, a plurality of bolt holes 87a are formed in the base frame 87 to securely fix the base frame 87. A plurality of bolts (not shown) are passed through the bolt holes 87a and fixed to the floor, so that the base frame 87 can be fixed with a strong force.

상기 허브축(95)은 그 하단부가 베이스프레임(87)의 중앙부에 일체로 고정되며 지지력을 제공하는 것으로서 중심축부에 일정 내경의 지지홀(95a)을 갖는다. 상기 지지홀(95a)은 스테이지부(83)의 저면 중앙에 마련되어 있는 삽입부(83d)를 수용 지지하는 구멍이다. The lower end of the hub shaft 95 is integrally fixed to a central portion of the base frame 87 and provides a supporting force. The hub shaft 95 has a support hole 95a having a predetermined inner diameter at the central shaft portion. The support hole 95a is a hole that receives and supports the insertion portion 83d provided at the center of the bottom surface of the stage portion 83. [

상기 삽입부(83d)를 지지홀(95a)에 끼움으로써, 스테이지부(83)의 요잉운동시 스테이지부(83)의 흔들림이 전혀 없다.By fitting the insertion portion 83d into the support hole 95a, the stage portion 83 does not swing at all when the stage portion 83 is moved in the yawing motion.

상기 허브축(95)의 주연부에는 지지수단과 전동링(93)이 구비된다. 상기 지지수단은 전동링(93)을 받쳐 지지하는 역할을 하는 것으로서, 도 20에 도시한 하부베어링(97) 및 상부베어링(99)을 포함한다.The peripheral portion of the hub shaft (95) is provided with a supporting means and an electric ring (93). The supporting means serves to support the electric ring 93 and includes a lower bearing 97 and an upper bearing 99 shown in Fig.

도 20를 통해 상기 허브축(95) 및 전동링(93)의 구성과 내부 결합구조를 설명하면 다음과 같다.The structure of the hub shaft 95 and the inner ring structure of the electric ring 93 will be described with reference to FIG. 20 as follows.

도 20에 도시한 바와 같이, 상기 베이스프레임(87)의 상부에 허브축(95)이 수직으로 고정되어 있다. 상기 허브축(95)은 일정외경을 갖는 원통형 부재로서, 상기한 바와 같이 중심축부에 지지홀(95a)을 갖는다. 상기 지지홀(95a)은 삽입부(83d)를 수용 지지하는 구멍이다. 상기 삽입부(83d)의 외주면은 지지홀(95a)의 내주면에 접하며 습동한다.20, a hub shaft 95 is vertically fixed to an upper portion of the base frame 87. As shown in Fig. The hub shaft 95 is a cylindrical member having a certain outer diameter, and has a support hole 95a at the central shaft portion as described above. The support hole 95a is a hole for receiving and supporting the insertion portion 83d. The outer circumferential surface of the insertion portion 83d abuts against the inner circumferential surface of the support hole 95a and slidingly moves.

상기 전동링(93)은, 원통의 형태를 취하며 상기 허브축(95)의 외주면으로부터 이격되어 있는 실린더부(93c)와, 상기 실린더부(93c)의 상단부에 일체를 이루며 다수의 나사구멍(93b)을 갖는 평판부(93a)를 포함한다.The electric ring 93 has a cylinder portion 93c which is in the form of a cylinder and is spaced apart from the outer circumferential surface of the hub shaft 95 and a plurality of screw holes 93d integrally formed with the upper end portion of the cylinder portion 93c And a flat plate portion 93a having a flat plate portion 93b.

또한, 상기 실린더부(93c)의 내주면에는 돌출부(93d)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(93d)는, 실린더부(93c) 내주면의 원주방향으로 연장되어 양단부가 만난 링형태의 돌기이다. 상기 돌출부(93d)의 원주방향 폭과 높이는 동일하다.A protruding portion 93d is formed on the inner peripheral surface of the cylinder portion 93c. The projection 93d is a ring-shaped protrusion which extends in the circumferential direction of the inner circumferential surface of the cylinder portion 93c and has both ends met. The circumferential width and height of the projecting portion 93d are the same.

상기 허브축(95)의 하단부에는 하부베어링(97)이 채워져 있다. 상기 하부베어링(97)은 허브축(95)을 감싼 상태로 베이스프레임(87)의 상면에 지지된다. 하부베어링(97)으로 가해지는 수직 하중이 베이스프레임(87)으로 전달됨은 물론이다.The lower end of the hub shaft 95 is filled with a lower bearing 97. The lower bearing 97 is supported on the upper surface of the base frame 87 while surrounding the hub shaft 95. The vertical load applied to the lower bearing 97 is transmitted to the base frame 87.

특히 상기 하부베어링(97)은, 돌출부(93d)를 수평으로 받쳐 전동링(93)의 하단부가 베이스프레임(87)의 상면으로부터 이격되도록 한다. 전동링(93)은 하부베어링(97)에 수평 지지된 상태로 시계방향이나 반시계방향으로 회전운동 한다.Particularly, the lower bearing 97 supports the projecting portion 93d horizontally so that the lower end of the electric ring 93 is spaced from the upper surface of the base frame 87. The electric ring 93 rotates clockwise or counterclockwise while being horizontally supported by the lower bearing 97.

상기 평판부(93a)는 수평의 상면을 가지며 스테이지부(83)의 저면에 마련되어 있는 결합면(도 3의 83g)과 결합한다. 상기 결합면(83g)을 평판부(93a)에 올린 상태로 볼팅 결합하여, 전동링(93)에 대한 스테이지부(83)의 결합을 이룬다. 이 때 스테이지부(83)의 나사구멍(83a)과 평판부(93a)의 나사구멍(93b)을 일직선상으로 맞추어야 함은 물론이다.The flat plate portion 93a has a horizontal upper surface and engages with a coupling surface (83g in Fig. 3) provided on the bottom surface of the stage portion 83. [ The coupling surface 83g is bolted to the flat plate portion 93a so as to engage the stage portion 83 with respect to the electric ring 93. [ At this time, it is needless to say that the screw hole 83a of the stage portion 83 and the screw hole 93b of the flat plate portion 93a are aligned in a straight line.

상기 평판부(93a)에 형성되어 있는 나사구멍(83a)은 그 내주면에 암나사간이 형성되어 있는 암나사구멍일 수 있다.The screw hole 83a formed in the flat plate portion 93a may be a female screw hole formed with an internal thread on the inner peripheral surface thereof.

한편, 상기 돌출부(93d)의 상부에는 상부베어링(99)이 위치한다. 상기 상부베어링(99)은 돌출부(93d)에 걸린 상태로 받침링(96)을 통해 내려오는 하중을 인가받는다. On the other hand, an upper bearing 99 is disposed on the upper portion of the protrusion 93d. The upper bearing 99 receives a load that is lowered through the bearing ring 96 in a state where it is caught by the projection 93d.

상기 받침링(96)은 허브축(95)의 상단부를 감싸는 링형부재로서, 스테이지부(83) 저면 중앙에 마련되어 있는 중앙홈(83f)에 삽입된다. 상기 받침링(96)의 작용에 의해 스테이지부(83)는 회전 중 전후좌우로 흔들리지 않아 안정적 요잉운동을 할 수 있다.The bearing ring 96 is a ring-like member that encloses the upper end of the hub shaft 95 and is inserted into the center groove 83f provided at the center of the bottom surface of the stage 83. [ Due to the action of the bearing ring 96, the stage portion 83 does not move back and forth, right and left during rotation, and can perform stable yawing motion.

다시, 도 18을 참조하면, 상기 전동링(93)의 측부에 구동부가 설치되어 있다. 상기 구동부는, 베이스프레임(87)의 상면에 축회전 가능하게 수평 설치되는 리드스크류(89e)와, 상기 리드스크류(89e)를 축회전시키는 모터(89a)와, 상기 리드스크류(89e)에 치합하며 리드스크류의 축회전에 따라 직선운동하는 이송바디(89g)와, 상기 이송바디(89g)에 일단부가 연결되고 타단부는 상기 평판부(93a) 링크되는 전동아암(89h)을 갖는다. Referring again to Fig. 18, a driving portion is provided on the side of the electric ring 93. Fig. The driving unit includes a leadscrew 89e horizontally mounted on the upper surface of the base frame 87 and a motor 89a for axially rotating the leadscrew 89e, And a transmission arm 89h having one end connected to the transporting body 89g and the other end connected to the flat plate 93a.

상기 리드스크류(89e)는 그 양단부가 지지블록(89p)에 지지된 상태로 모터(89a)로부터 회전력을 전달받아 축회전한다. 상기 모터(89a)는 리드스크류(89e)의 측부에 고정되며 외부로부터 인가된 전력에 의해 회전력을 발생한다.The lead screw 89e receives rotational force from the motor 89a in a state where both ends of the lead screw 89e are supported by the support block 89p and rotates in the axial direction. The motor 89a is fixed to the side of the lead screw 89e and generates a rotational force by the power applied from the outside.

또한 상기 모터(89a)의 구동축에는 구동풀리(89b)가 고정되어 있고, 리드스크류(89e)의 일단부에는 종동풀리(89c)가 장착되어 있으며, 상기 구동풀리(89b)와 종동풀리(89c)는 벨트(89d)로 연결된다. 따라서 모터(89a)의 회전력은 벨트(89d)를 통해 리드스크류(89e)로 전달되어 리드스크류(89e)에 치합하고 있는 이송바디(89g)를 직선 운동시킨다.A drive pulley 89b is fixed to the drive shaft of the motor 89a and a driven pulley 89c is mounted at one end of the lead screw 89e. The drive pulley 89b, the driven pulley 89c, Is connected to a belt 89d. Therefore, the rotational force of the motor 89a is transmitted to the lead screw 89e through the belt 89d to linearly move the conveying body 89g engaged with the lead screw 89e.

아울러 상기 리드스크류(89e)의 측부에는 가이드로드(89f)가 평행하게 고정되어 있다. 상기 가이드로드(89f)는 길이방향으로 연장된 환봉으로서, 상기 이송바디(89g)를 통과하며 이송바디(89g)의 직선운동을 가이드한다.A guide rod 89f is fixed parallel to the side of the lead screw 89e. The guide rod 89f is a round bar extending in the longitudinal direction and guides the linear motion of the transporting body 89g through the transporting body 89g.

상기 전동아암(89h)은 이송바디(89g)의 운동에너지를 전동링(93)으로 전달하는 동력전달의 역할을 하는 부재로서, 그 양단부에 핀홀더(89m)를 갖는다. 상기 핀홀더(89m)는 링크핀(89k)을 고정하는 홀딩수단이다.The electric arm 89h is a member that transmits the kinetic energy of the transfer body 89g to the electric ring 93, and has a pin holder 89m at both ends thereof. The pin holder 89m is a holding means for fixing the link pin 89k.

상기 링크핀(89k)은 핀홀더(89m)에 지지된 상태로, 이송바디(89g) 및 평판부(93a)에 끼움 결합한다. 상기 이송바디(89g) 및 평판부(93a)에 링크핀(89k)이 끼워지는 구멍(도면부호 없음)이 마련되어 있음은 물론이다.The link pin 89k is engaged with the transport body 89g and the flat plate portion 93a while being supported by the pin holder 89m. It is needless to say that holes (not indicated) are provided in the feed body 89g and the flat plate portion 93a for fitting the link pins 89k.

한편, 상기 스테이지부(83)는, 일정두께를 갖는 원판형 디스크판(83b)과, 상기 디스크판(83b)의 테두리부에 위치하며 하부로 절곡된 사이드커버(83c)를 갖는다.The stage unit 83 has a disk-shaped disk plate 83b having a predetermined thickness and a side cover 83c positioned at a rim of the disk plate 83b and bent downward.

상기 디스크판(83b)은 수평면을 제공하며 그 상부에 다른 구동부, 가령 2자유도 모션시스템(41)과 3자유도 모션시스템(11)을 고정할 수 있는 지지면을 제공한다.The disc plate 83b provides a horizontal surface and provides a supporting surface on top of which a further drive, for example a two-degree-of-freedom motion system 41 and a three-degree-of-freedom motion system 11 can be fixed.

또한 사이드커버(83c)는 요잉모션출력부(85)를 커버하여, 이를테면 측부에서 요잉모션출력부(85)가 보이지 않도록 한다. 상기 사이드커버(83c)는 요잉모션출력부(85)를 차단하여 미관의 저하를 방지하고, 이물질이 요잉모션출력부(85) 측으로 들어가는 것을 방지한다.Further, the side cover 83c covers the yawing motion output section 85, for example, so that the yawing motion output section 85 is not visible from the side. The side cover 83c blocks the yawing motion output section 85 to prevent the aesthetic deterioration and prevents the foreign matter from entering the yawing motion output section 85 side.

아울러, 디스크판(83b)의 저면 중심축부에는 파이프형 삽입부(83d)가 구비되어 있고, 상기 삽입부(83d)의 주변에는 중앙홈(83f)과 결합면(83g)이 동심원 형태로 형성되어 있다. 상기한 바와 같이, 결합면(83g)은 전동링(93)의 평판부(93a)가 면접하는 부분이고, 중앙홈(83f)은 허브축(95) 및 받침링(96)이 삽입되는 부분이다.In addition, a pipe-shaped insertion portion 83d is provided at the bottom center shaft portion of the disk plate 83b, and a central groove 83f and a coupling surface 83g are formed concentrically around the insertion portion 83d have. As described above, the engagement surface 83g is a portion where the flat plate portion 93a of the electric ring 93 is contacted, and the center groove 83f is a portion where the hub shaft 95 and the support ring 96 are inserted .

상기 구성을 갖는 요잉모션출력부(85)에 있어서, 모터(89a)를 작동하여 이송바디(89g)를 직선이동시키기 시작하면, 상기 전동아암(89h)도 동시에 움직이며 전동링(93)을 회전시킨다. 이 때 평판부(93a)에 고정되는 스테이지부(83)도 동시에 회전함은 물론이다. 상기 스테이지부(83)의 최대 회전각도 범위는 180도 미만이다. 상기 과정을 반복함으로써 스테이지부(83)의 양방향 요잉모션이 구현되는 것이다.When the motor 89a is operated to start linear movement of the conveying body 89g in the yawing motion output section 85 having the above-described configuration, the electric arm 89h is also simultaneously moved to rotate the electric ring 93 . It goes without saying that the stage 83 fixed to the flat plate 93a simultaneously rotates at the same time. The maximum rotation angle range of the stage portion 83 is less than 180 degrees. By repeating the above process, bidirectional yawing motion of the stage unit 83 is realized.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

10:6자유도 모션플랫폼 10a:좌석 11:3자유도 모션시스템
13:베이스프레임 13a:지지플레이트 13b:관통구멍
15:콘트롤러 17:모터드라이브 21:구동부
21a,21b:받침블록 21c:리드스크류 21d:이송바디
21e:연장아암 21f:받침아암 21g:제 1링크부재
21h:제 3링크부재 21k:볼조인트 21m:제 4링크부재
21p:모터브라켓 21q:구동풀리 21r:종동풀리
21s:벨트 21t:모터 21u:제 2링크부재
21v:슬라이딩면 21w:관통구멍 21x:습동링
21y:센터홀 25:상판프레임 25a:링크브라켓
29:수직지지대 29a:수직로드 41:2자유도 모션시스템
43:하부구조프레임 43a:프레임본체 43b:레일고정부
45:구동부 45a:지지플레이트 45b:관통구
45c:모터 45d:구동풀리 45e:종동풀리
45f:벨트 45g:리드스크류 45h:이송바디
45k:제 1아암 45m:링크부재 45n:회동핀
45p:제 2아암 45q:받침블록 45r:가이드로드
45s:이송바디 47:제 1커넥팅로드 47a:볼조인트
47b:링하우징 47c:센터홀 47d:습동링
49:제 2커넥팅로드 51:하부레일 52:슬라이더
53:하부슬라이더 55:상부슬라이더 57:연결부재
59:스토퍼 63:상부구조프레임 63a:프레임본체
65:제 1브라켓 67:제 2브라켓 69:상부레일
71:액츄에이터 71a:실린더 71b:피스톤로드
73:모터 75:감속기 75a:회동로드
81:요 모션시스템 83:스테이지부 83a:나사구멍
83b:디스크판 83c:사이드커버 83d:삽입부
83e:보강리브 83f:중앙홈 83g:결합면
85:요잉모션출력부 87:베이스프레임 87a:볼트구멍
89a:모터 89b:구동풀리 89c:종동풀리
89d:벨트 89e:리드스크류 89f:가이드로드
89g:이송바디 89h:전동아암 89k:링크핀
89m:핀홀더 89p:지지블록 93:전동링
93a:평판부 93b:나사구멍 93c:실린더부
95:허브축 95a:지지홀 96:받침링
97:하부베어링 99:상부베어링 10: 6 degrees of freedom motion platform 10a: seat 11: 3 degrees of freedom motion system
13: base frame 13a: support plate 13b: through hole
15: controller 17: motor drive 21:
21a, 21b: supporting block 21c: lead screw 21d: conveying body
21e: extension arm 21f: support arm 21g: first link member
21h: third link member 21k: ball joint 21m: fourth link member
21p: motor bracket 21q: drive pulley 21r: driven pulley
21s: belt 21t: motor 21u: second link member
21v: sliding surface 21w: through hole 21x: sliding ring
21y: center hole 25: upper plate frame 25a: link bracket
29: vertical support 29a: vertical load 41: 2 degrees of freedom motion system
43: lower structure frame 43a: frame body 43b: rail fixing portion
45: driving part 45a: supporting plate 45b:
45c: motor 45d: drive pulley 45e: driven pulley
45f: belt 45g: lead screw 45h: conveying body
45k: first arm 45m: link member 45n: pivot pin
45p: second arm 45q: base block 45r: guide rod
45s: conveying body 47: first connecting rod 47a: ball joint
47b: ring housing 47c: center hole 47d: sliding ring
49: second connecting rod 51: lower rail 52: slider
53: lower slider 55: upper slider 57: connecting member
59: stopper 63: upper structure frame 63a: frame body
65: first bracket 67: second bracket 69: upper rail
71: Actuator 71a: Cylinder 71b: Piston rod
73: motor 75: speed reducer 75a:
81: yaw motion system 83: stage part 83a: screw hole
83b: disc plate 83c: side cover 83d:
83e: reinforcing rib 83f: central groove 83g: engaging surface
85: Yawing motion output section 87: Base frame 87a: Bolt hole
89a: motor 89b: drive pulley 89c: driven pulley
89d: Belt 89e: Lead screw 89f: Guide rod
89g: Transfer body 89h: Electric arm 89k: Link pin
89m: pin holder 89p: support block 93: electric ring
93a: flat plate portion 93b: screw hole 93c: cylinder portion
95: Hub axis 95a: Support hole 96: Support ring
97: lower bearing 99: upper bearing

Claims

And is operated by an externally input control signal to output a multi-degrees-of-freedom motion,
Three-degree-of-freedom motion system that implements pitching, rolling, and heaving motion;
A yaw motion system located below the 3-DOF motion system and outputting yawing motion; And
A two-degree-of-freedom motion system, which is installed between the three-degree-of-freedom motion system and the yaw motion system or below the yaw motion system,
The three-degree-of-freedom motion system, the yaw motion system, and the two-degree-of-freedom motion system are configured in a modularized state and selectively decomposable so as to enable their independent operation even in the state of being disassembled with respect to each other Freedom motion platform.

And is operated by an externally input control signal to output a multi-degrees-of-freedom motion,
Three-degree-of-freedom motion system that implements pitching, rolling, and heaving motion; And
And a yaw motion system positioned below the 3-DOF motion system for outputting yawing motion,
Wherein the three-degree-of-freedom motion system and the yaw motion system are modularly coupled and selectively disassembled to enable independent operation of the three-degree-of-freedom motion system and the yaw motion system.

And is operated by an externally input control signal to output a multi-degrees-of-freedom motion,
3-DOF motion system for pitching, rolling, and heaving motion; And
And a 2-degree-of-freedom motion system that is positioned below the 3-DOF motion system and implements a horizontal motion in the forward, backward, left, and right directions,
Wherein the 3-DOF motion system and the 2-DOF motion system are configured in a modularized state and selectively decomposable so as to enable their independent control operations in a state of being disassembled with respect to each other. platform.

And is operated by an externally input control signal to output a multi-degrees-of-freedom motion,
A yom motion system for outputting yaw motion; And
And a two-degree-of-freedom motion system that is positioned at an upper portion or a lower portion of the yaw motion system and implements a horizontal motion in the forward, backward, left and right directions,
Wherein the yaw motion system and the two-degree-of-freedom motion system are configured in a modularized state so as to be independently controllable independently of each other, and are selectively detachably coupled to each other.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The three-degree-of-freedom motion system,
A base frame for providing a supporting force;
A lead screw horizontally supported by a base block fixed to the base frame and rotatable about its axis; a transfer body linearly moving in the longitudinal direction of the lead screw in accordance with rotation of the lead screw in a state engaged with the lead screw; And a second link member, one end of which is rotatably supported by the one support block, and the other end of which is supported by the third link A supporting arm linked to a longitudinal center portion of the extending arm through a member so as to be rotatable and guiding a pivotal movement of the extending arm in a linear motion of the conveying body and a connecting arm connected to the other end of the extending arm through a fourth link member A plurality of drivers each having a connector to be connected; And
And a top frame mounted on each of the connectors and performing three degrees of freedom movement according to the operation of each of the driving units.

The method according to any one of claims 1 to 3,
The two-degree-of-freedom motion system,
An infrastructure frame providing support;
A plurality of longitudinally extending lower rails secured parallel to the lower structural frame;
A plurality of sliders supported on each of the lower rails and slidable along the longitudinal direction of the lower rail;
A plurality of upper rails extending in a direction perpendicular to the lower rails and slidable in a direction orthogonal to the lower rails while being supported by the sliders;
An upper structural frame supported by the upper rail and receiving a load from the outside;
A plurality of drivers installed between the lower structural frame and the upper structural frame and outputting power capable of moving the upper structural frame in a longitudinal direction of the lower rail and the upper rail; And
And a transmission means for connecting the driving unit and the upper structure frame to transmit power of the driving unit to the upper structure frame.

The method according to any one of claims 1 to 5,
The yaw motion system includes:
A base frame for providing a supporting force;
A hub shaft vertically fixed to the base frame;
Support means provided on the periphery of the hub shaft;
An electric ring rotatably supported by the supporting means while the hub shaft and the supporting means are accommodated in the central portion thereof;
A driving unit linked with the electric ring in a state of being supported by the base frame to rotate the electric ring; And
And a stage portion which is fixed to an upper portion of the electric ring and performs a yawing motion following the rotational motion of the electric ring.

6. The method of claim 5,
The first, second, third,
Wherein the distance between the first link member and the third link member, the distance between the third link member and the fourth link member, and the gap between the third link member and the second link member are the same.

9. The method of claim 8,
Wherein some of the plurality of driving units are disposed such that the connector is connected to the left side of the upper frame, and the remaining driving units are disposed such that the connector is connected to the right side of the upper frame.

10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of driving units are spaced apart from each other in the front-rear direction of the upper frame.

The method according to claim 6,
The slider
A lower slider supported on the lower rail and slidably moving along the longitudinal direction of the lower rail; And
And an upper slider provided on the lower slider and supporting the upper rail to be slidably supported.

The method according to claim 6,
The driving unit includes:
A support block fixed on the lower structural frame;
A lead screw supported rotatably on the support block;
A transfer body which surrounds the lead screw and linearly moves along a longitudinal direction of the lead screw when the lead screw is rotated;
A first arm, one end of which is rotatably linked to the conveying body and extends in the longitudinal direction and the other end is connected to the transmission means; And
And a second arm, one end of which is rotatably connected to the support block, and the other end is linked to the connection of the first arm and the transmission means.

The method according to claim 6,
The driving unit includes:
A cylinder fixed to the lower structural frame; And
And an actuator having a piston rod extending parallel to the lower rail or the upper rail and to which the transmission means is connected at an extended end.

The method according to claim 6,
The driving unit includes:
A lead screw that is rotatably supported on the lower structural frame; And
And a transfer body which linearly moves along the longitudinal direction of the lead screw while the lead screw is rotated while the lead screw is rotated, and is directly connected to the transfer means.

The method according to claim 6,
The driving unit includes:
motor;
A decelerator coupled to the motor and outputting a rotational force; And
And a pivoting rod connected to the transmission means for pivotally moving upon receiving the rotational force of the speed reducer.

8. The method of claim 7,
The electric ring includes:
A cylinder portion having a predetermined inner diameter and having a protruding portion extending in the circumferential direction and projecting toward the hub axis; And
And a flat plate portion located at an upper end of the cylinder portion and engaged with the stage portion,
Wherein the support means comprises:
A lower bearing which supports the protrusion so as to be spaced from the base frame while being installed at the lower end of the peripheral portion of the hub shaft; And
And an upper bearing installed on the protruding portion and preventing the rotation center shaft from shaking when the transmission ring rotates.