KR20190095284A - Ｖｒ 운동 제어 방법, 다차원 모션 플랫폼 및 추력 유니버셜 조인트 베어링 - Google Patents

Ｖｒ 운동 제어 방법, 다차원 모션 플랫폼 및 추력 유니버셜 조인트 베어링 Download PDF

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광저우 리드컴 시팅 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 VR 운동 제어 방법, 다차원 모션 플랫폼 및 추력 유니버셜 조인트 베어링을 제공한다. 운동 제어 방법은:매개 변수를 설정하고; 설비를 교정하고; 매개 변수를 획득하고; 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷과 동작 제어 패킷 중 적어도 하나를 수신하고; 실시간 각도차가 설정된 불감대 각도의 크기보다 큰지를 판단하고; 머리 착용 디스플레이의 현재 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 상태의 차이값을 계산하고, 다차원 모션 플랫폼의 동작 제어 시스템에 발신하여 해당 차이값을 해소; 하는 단계를 포함한다. 모션 플랫폼은 단일 지점 지지 또는 단일 지점 호이스팅과 레버리지 전동을 사용하여 각 방향으로의 진동 및 회전기능을 실현한다. 유니버셜 조인트 베어링은 일반적인 추력 유니버셜 조인트 베어링과 평면 추력 베어링을 결합하고, 이와 동시에 구슬 조립품 또는 롤러 조립품을 추가하여 큰 부하조건에서의 다차원 모션 플랫폼의 하중을 실현하였다.

Description

ＶＲ 운동 제어 방법, 다차원 모션 플랫폼 및 추력 유니버셜 조인트 베어링
본 발명은 VR 운동 제어 방법, 다차원 모션 플랫폼 및 추력 유니버셜 조인트 베어링에 관한 것으로, 특히 VR 운동 제어 방법, 자전 및 자유 진동을 실현하는 모션 플랫폼, 다차원 모션 플랫폼의 하중에 사용 가능한 추력 유니버셜 조인트 베어링에 관한 것이다.
모션 플랫폼은 유인 장비의 운동 상태를 시뮬레이션 할 수 있는 장치이며 일례로 자동차, 선박, 항공기의 시뮬레이션 등을 포함하고 현재 시중에는 다수의 설비의 해결 방안이 존재한다.
종래의 장치의 전송 기술은 직선 모터의 조합 기구를 사용하는데, 하나의 모터를 통해 하나의 차원에서의 신축 운동을 제어함으로써 플랫폼의 다자유도 운동을 형성하였고 이는 전송 구조의 자체의 힘을 이용하여 플랫폼의 중량을 감당하고 플랫폼을 떠받들어 운동을 진행한다.
종래의 3자유도 모션 플랫폼은 3점 지지 플랫폼을 이용하고 지지대는 직선 운동이 가능하며 세개의 지지대 사그 협력 운동의 제어를 통해 전후, 좌우, 상하 세 차원에서의 운동의 제어를 실현하며, 이에 시각 효과를 가하면 운동의 시뮬레이션 목적을 이룰수 있다.
3자유도 모션 플랫폼은 이미 영화관, 게임, 놀이터 등 다양한 영역에서 널리 사용되고 있다.
3자유도 모션 플랫폼의 주요 단점은 다음과 같다:
1. 플랫폼 자체의 큰 체적, 중량으로 인해 운송, 설치 및 유지보수가 어렵다.
2. 플랫폼은 대형 좌석등 설비의 설치가 필요하고 전체적인 높이가 높고 부지 면적이 비교적 크다.
3. 주로 전후, 좌우 두 축의 방향에서의 운동을 실현하고 상하의 폭도가 매우 작으며 플랫폼의 회전 기능은 실현 불가이다.
4. 고출력을 가해서 구동함으로써 비교적 큰 기계 소음이 발생한다.
현재 6자유도 플랫폼이 존재 하는데, 이는 더 미세한 운동의 제어 및 소량의 축방향 회전을 실현할 수 있다. 그러나 현단계의 이러한 6자유도 모션 플랫폼은 전부 육중한 대형 설비로써, 각 방면의 비용이 매우 높고 개인의 사용 또는 맞춤형 제작에 불리하며 운동 시뮬레이션 설비의 다영역 보급에 일정한 제약을 가진다.
현재의 VR 모션 플랫폼은 전부 4d/5d 등 영화관의 좌석 기술에 기반하여 개조한 것으로써, 주요 구조는 세개의 전동 실린더, 두개의 전동 실린더 또는 6개의 전동 실린더를 모션 플랫폼의 구동으로 적용하는데, 그 중, 6개의 전동 실린더는 높은 비용으로 인해 비교적 적게 적용된다. 사용시 전문적인 프로그램에 의해 사전에 이미 기록한 전동 실린더의 좌표 기록을 읽는것을 통해 전동 실린더의 운동을 제어하여 다자유도의 운동의 제어를 실현한다. 전동 실린더 지지 구조로 인해 6개의 전동 실린더를 적용한 플랫폼만 비교적 작은 폭으로 회전 운동을 진행할 수 있고(30°보다 크지 않음), 세개 또는 두개의 전동 실린더 구조는 모두 회전 운동이 불가하다. 이 외에도, 해당 방안은 전동 실린더가 하중을 감당하여 전체적인 중량이 비교적 커지며 이로 인해 전반적인 출력이 수천 와트에 도달해야만 정상적인 작동이 가능해져서 환경에 대한 요구가 비교적 높다.
특히 고정 호이스팅이나 궤도에서의 호이스팅 및 이동이 필요한 장소에서 종래의 6자유도 플랫폼은 근본적으로 실현될 수 없다. 그러므로 호이스팅 구조의 모션 플랫폼이 간절히 수요된다.
만약 다차원 모션 플랫폼 위의 모든 물체의 중량을 전부 한 곳에서 감당해야 할 경우, 특수한 추력 유니버셜 조인트 베어링이 필요되며, 이를 통해 중력을 기타 구조로 분담 하여야만 각 방향으로의 진동 및 회전 기능을 실현할 수 있다.
본 발명의 첫번째 목적은 조종자의 헤드부 회전의 동작을 식별하는 것을 통해 좌석이 자동으로 잇따라 회전하는 구체적 기능을 실현하고, 이와 동시에 특유의 모션 플랫폼 설계와 결합하므로써 회전과 흔들림 효과를 유기적으로 결합하여 새로운 VR 운동 체험을 실현하는 VR 운동 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 두번째 목적은 다양한 차원의 운동을 보장하는 전제에서, 소형화, 비용 절감을 실현하는 지지대 하중 또는 호이스팅 하중에 기반하고 자전 및 자유 진동을 실현할 수 있는 다차원 모션 플랫폼을 제공하는 것이다.
본 발명의 세번째 목적은 다차원 모션 플랫폼이 각 방향에서의 진동 및 회전 기능을 실현하는 동시에 하중하지 않는 것을 실현하는 추력 유니버셜 베아링을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 해결 방안은，
1) 머리 착용 디스플레이가 다차원 모션 플랫폼에 대한 불감대 각도를 설정하고, 헤드부의 회전각 계수의 극치를 설정하며, 다차원 모션 플랫폼의 자전 속도 매개 변수와 진동 행선 매개 변수를 설정하고; 상기 극치는 절대값의 최대치인 단계;
2)다차원 모션 플랫폼과 머리 착용 디스플레이를 교정하여 다차원 모션 플랫폼의 수평 방향의 각도와 최대 진동 각도를 획득하는 단계;
3)매개 변수를 획득하는 단계:
3. 1) 방향 매개 변수를 획득하는 단계:
3. 1. 1) 머리 착용 디스플레이에 내장 또는 외장된 각속도 센서와 가속도 센서가 각각 각속도의 누적값과 가속도의 누적값을 출력하는 단계;
3. 1. 2) 적분에 의해 헤드부의 가속도의 순시치와 헤드부의 각속도의 순시치를 획득하는 단계;
3. 1. 3) 순시치에 의해 머리 착용 디스플레이의 절대 방향 벡터를 계산하는 단계;
3. 1. 4) 정보 헤더와 절대 방향 벡터를 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷으로 캡슐화 하는 단계;
3. 2) 동작 매개 변수를 획득하는 단계:
3. 2. 1) VR 게임의 상태에 의해 피제어 물체의 순시 상태 매개 변수를 획득하거나; 또는 직접 영상중 지정 장면의 사전 설정 동작 매개 변수를 획득하는 단계;
3. 2. 2) 정보 헤더와 순시 상태 매개 변수, 또는 정보 헤더와 사전 설정 동작 매개 변수를 동작 제어 패킷으로 캡슐화 하는 단계;
4)제어기가 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷과 동작 제어 패킷 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
5)정보 헤더를 추출하고, 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷일 경우, 단계 6으로 이동하고, 동작 매개 변수 데이터일 경우, 단계 7로 이동하며, 둘 다 아닌 경우 해당 패킷을 버리는 판단 단계;
6)패킷의 절대 방향 벡터에 의해 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도를 계산하고, 해당 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도에 의해 실시간 각도차를 계산하며, 실시간으로 해당 실시간 각도차가 설정된 불감대 각도의 크기보다 큰지를 판단하되, 해당 실시간 각도차가 더 클 경우, 순시 회전 펄스를 출력하고 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터로 발신하며; 그렇지 않을 경우, 다음 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷에 의해 계속하여 실시간 각도차를 계산하는 단계;
7)순시 상태 매개 변수 또는 사전 설정 동작 매개 변수에 의해 머리 착용 디스플레이의 현재 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 상태의 차이값을 계산하고, 다차원 모션 플랫폼의 동작 제어 시스템에 발신하여 해당 차이값을 해소하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 운동 제어 방법을 제공한다.
상기 운동 제어 방법중, 단계6의 첫번째 단계는，
6. 1) 설정한 불감대 각도를 추출하는 단계;
6. 2) 패킷의 절대 방향 벡터에서 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도를 추출하고, 해당 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도에 의해 실시간 각도차를 계산하는 단계;
6. 3) 불감대 각도와 실시간 각도차를 비교하되, 실시간 각도차가 불감대 각도보다 작을 경우, 단계 6. 2로 돌아가고; 실시간 각도차가 불감대 각도보다 크거나 같을 경우, 실시간 각도차의 절대값에서 불감대 각도를 감하여 제어 각도차를 획득하는 단계;
6. 4) 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하되, 제어 각도차가 더 클 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하는 단계;
6. 5) 계산식
실제 회전 속도=(제어 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*자전 속도 매개 변수에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계;
6. 6) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계;
또는,
6. 1) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 2) 실시간 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하되, 실시간 각도차가 더 클 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하고,
새로 얻는 실시간 각도차=(실시간 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*90도를 계산하는 단계;
6. 3) 해당 실시간 각도차의 사인값을 속도 계수로 하는 단계;
6. 4) 계산식
실제 회전 속도=속도 계수*자전 속도 매개 변수
에 의해 실제 회전속도를 계산하는 단계;
6. 5) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계;
또는,
6. 1) 설정한 불감대 각도를 추출하는 단계;
6. 2) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 3) 불감대 각도와 실시간 각도차를 비교하여, 실시간 각도차가 불감대 각도보다 작을 경우, 단계 6. 2로 돌아가고; 실시간 각도차가 불감대 각도보다 크거나 같을 경우, 실시간 각도차의 절대값에서 불감대 각도를 감하여 제어 각도차를 획득하는 단계;
6. 4) 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하되, 실시간 각도차가 더 클 경우시, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하고, :
새로 얻는 실시간 각도차=(실시간 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*90도
를 계산하는 단계;
6. 5) 해당 실시간 각도차의 사인값을 속도 계수로 하는 단계;
6. 6) 계산식
실제 회전 속도=속도 계수*자전 속도 매개 변수
에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계;
6. 7) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계;
를 포함한다.
제어 정밀도를 제고 하기 위해서 상기 운동 제어 방법은 머리 착용 디스플레이의 내장 또는 외장된 자기감응 센서에 의해 궤적 교정을 진행하는 단계를 더 포함한다.
오작동을 방지하기 위해서 상기 정보 헤드는 설비 식별ID이며; 떨림 방지를 위해서 상기 현재 상태 계산 차이값이 동작 제어 시스템으로 발신하는 속도는 10패킷/초 이상인 것이 바람직하다.
상기 운동 제어 방법의 다차원 모션 플랫폼은 구체적으로 지지 유닛과 견인 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은 모션 플랫폼, 추력 유니버셜 조인트 베어링, 하중 플랫폼, 운동 회전 견인대 및 하중 지지대를 포함하고 ; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고; 상기 운동 회전 견인대의 상단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜내에 고정되며; 상기 모션 플랫폼 하부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 상단면과 고정 연결 되고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스는 하중 플랫폼과 고정 연결 되며; 상기 하중 플랫폼은 하중 지지대를 통해 하중 기초에 설치되고; 상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터, 견인 플랫폼 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함하되; 상기 운동 회전 견인대의 하단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고; 상기 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며; 상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 지지대의 경사각의 조정에 사용된다.
상기 견인 조립품은 서로 다른 두가지 유형을 구비한다:
첫번째는 볼스크류 유형이다. 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 한개, 두개 또는 세개이고; 상기 견인 조립품은 견인 전동기, 볼스크류를 포함하되; 상기 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 상기 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 상기 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 되고; 견인 조립품이 두개일 경우, 상기 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 견인 조립품이 세개일 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 동일하다.
두번째는 전동 스크류 슬라이드 레일 유형이다, 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 한개 또는 두개이고; 견인 조립품의 수량은 하나일 경우, 상기 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정되며; 견인 조립품이 두개일 시; 첫번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며; 두번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며; 상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
상기 지지 유닛은 모션 플랫폼, 추력 유니버셜 조인트 베어링, 하중 플랫폼, 운동 회전 견인대 및 하중 지지대를 포함하고 ; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고; 상기 운동 회전 견인대의 하단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링에 고정된 내륜을 거쳐 모션 플랫폼 상부 바닥면과 고정 연결되고; 상기 모션 플랫폼 상부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 하단면과 고정 연결 되고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스는 하중 플랫폼과 고정 연결 되며; 상기 하중 플랫폼은 하중 지지대를 통해 하중 기초에 설치되고; 상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터, 견인 플랫폼 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함하되; 상기 운동 회전 견인대의 상단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고; 상기 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며; 상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 지지대의 경사각의 조정에 사용하는 것; 이 특수한 점인 지지 유닛과 견인 유닛을 포함하는 다차원 모션 플랫폼을 제공한다.
상기 견인 조립품은 서로 다른 두가지 유형을 구비한다:
첫번째 유형은, 상기 견인 조립품은 견인 전동기, 볼스크류를 포함하되; 상기 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 상기 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 상기 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 된다,
좌우 진동만 필요할 경우, 상기 견인 조립품은 하나일 수 있다,
자유 진동이 필요할 경우,
상기 견인 조립품은 두개일 수 있고, 세개일 수도 있다;
견인 조립품이 두개일 경우, 상기 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이룬다.
견인 조립품이 세개일 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 동일하다.
두번째 유형은, 상기 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 한개 또는 두개이고; 견인 조립품의 수량은 하나일 경우, 상기 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정된다.
견인 유닛의 견인 조립품이 두개일 시; 첫번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며; 두번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며; 상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
본 발명의 일부분으로써, 상기 추력 유니버셜 베아링은 세가지 독특한 구조를 더 포함한다:
첫번째는, 추력 유니버셜 조인트 베어링은 평면 추력 베어링 조립품을 더 포함하되;
상기 평면 추력 베어링 조립품은 구슬 및 홀더, 하부 받침, 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일, 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일을 포함하며;
상기 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼과 고정 연결된다.
두번째는, 추력 유니버셜 조인트 베어링은 구슬 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
상기 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 구슬을 포함하고;
복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
세번째는, 추력 유니버셜 조인트 베어링은 롤러 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고;
복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉하고;
상기 평면 추력 베어링 조립품은 구슬 및 홀더, 하부 받침, 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일, 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일을 포함하며;
상기 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼과 고정 연결된다.
상기 지지 유닛은 모션 플랫폼, 추력 유니버셜 조인트 베어링, 하중 플랫폼, 운동 회전 견인대 및 하중 지지대를 포함하고 ; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고; 상기 운동 회전 견인대의 상단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링에 고정된 내륜을 거쳐 모션 플랫폼 상부 바닥면과 고정 연결되고; 상기 모션 플랫폼 상부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 하단면과 고정 연결 되고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스는 하중 플랫폼과 고정 연결 되며; 상기 하중 플랫폼은 하중 지지대를 통해 하중 기초 또는 공중 레일에 설치되고; 상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터, 견인 플랫폼 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함하되; 상기 운동 회전 견인대의 상단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고; 상기 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며; 상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 지지대의 경사각의 조정에 사용하는 것; 이 특수한 점인 지지 유닛과 견인 유닛을 포함하는 다차원 모션 플랫폼을 제공한다.
상기 견인 조립품은 서로 다른 두가지 유형을 구비한다:
첫번째 유형은, 상기 견인 조립품은 견인 전동기, 볼스크류를 포함하되; 상기 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 상기 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 상기 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 된다,
좌우 진동만 필요할 경우, 상기 견인 조립품은 하나일 수 있다,
자유 진동이 필요할 경우,
상기 견인 조립품은 두개일 수 있고, 세개일 수도 있다;
견인 조립품이 두개일 경우, 상기 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이룬다.
견인 조립품이 세개일 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 동일하다.
두번째 유형은, 상기 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 한개 또는 두개이고; 견인 조립품의 수량은 하나일 경우, 상기 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정된다.
견인 유닛의 견인 조립품이 두개일 시; 첫번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며; 두번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며; 상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
본 발명의 일부분으로써, 상기 추력 유니버셜 베아링은 세가지 독특한 구조를 더 포함한다:
첫번째는, 추력 유니버셜 조인트 베어링은 평면 추력 베어링 조립품을 더 포함하되;
상기 평면 추력 베어링 조립품은 구슬 및 홀더, 하부 받침, 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일, 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일을 포함하며;
상기 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼과 고정 연결된다.
두번째는, 추력 유니버셜 조인트 베어링은 구슬 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
상기 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 구슬을 포함하고;
복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
세번째는, 추력 유니버셜 조인트 베어링은 롤러 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고;
복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉하고;
상기 평면 추력 베어링 조립품은 구슬 및 홀더, 하부 받침, 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일, 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일을 포함하며;
상기 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼과 고정 연결된다.
첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고; 특이점은 평면 추력 유니버셜 조립품을 더 포함하되; 상기 평면 추력 베어링 조립품은 구슬 및 홀더, 하부 받침, 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일, 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일을 포함하며; 상기 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼과 고정 연결된다.
마찰력을 감소하기 위해서, 두번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 구조에서 구슬 조립품을 더 포함할수 있고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며; 상기 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 구슬을 포함하고; 복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
마찰력을 감소하기 위해서, 세번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 구조에서 롤러 조립품을 더 포함할수 있고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며; 롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고; 복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고; 특이점은 구슬 조립품을 더 포함할수 있고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며; 상기 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 구슬을 포함하고; 복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
본 발명은 다음과 같은 장점을 가진다:
1. 종래의 기술은 양손을 통해 외장 설비를 제어하므로써 운동 제어를 실현한다. 본 발명의 방법은 체험자의 양손을 해방하고 직접적으로 센서를 통해 모션 플랫폼의 제어를 실현한다.
2. 본 발명의 방법은 불감대 각도의 설치를 통해 플랫폼의 오작동을 방지하고 불감대 각도는 공장 초기화 설정하거나 체험자가 자체로 설정할 수 있다.
3. 본 발명의 방법은 자체 센서를 구비하여 모션 플랫폼과 머리 착용 디스플레이가 호환되지 않는 문제를 방지한다.
4. 본 발명의 방법은 사인곡선의 운동 방식을 사용할 수도 있어, 체험자의 체험도를 대폭 재고하였고, 운동 상태도 보다 평활하고 보다 완만한 과도, 및 보다 진실한 가속도 체험을 구비한다.
5. 본 발명의 방법은 사인곡선의 값 결정 방법을 통해 최대 회전 속도를 제한하여 모션 플랫폼의 과속으로 인한 안전 우환을 방지한다.
6. 본 발명의 모션 플랫폼은 단일 지점 지지 또는 단일 지점 호이스팅(즉 모션 플랫폼의 모든 물체의 중량을 본 발명의 한 곳의 구조로 하중하고 중력을 기타 구조에 분담한다, )과 레버리지 전동을 사용하여 각 방향으로의 진동 및 회전기능을 실현하고 모터의 하중 감소를 실현하여 모터의 출력을 감소하고 설비를 소형화하므로써 최종적으로 재료, 제조, 운송 등 각 방면에서의 비용을 절감한다.
7. 본 발명의 추력 유니버셜 조인트 베어링은 일반적인 추력 유니버셜 조인트 베어링과 평면 추력 베어링을 결합하고, 이와동시에 구슬 조립품 또는 롤러 조립품을 추가하여 큰 부하조건에서의 다차원 모션 플랫폼의 하중을 실현하였고 다차원 모션 플랫폼이 각 방향으로의 진동 및 회전 기능을 실현하는 동시에 하중을 부하해야 하는 기술적 문제를 피면하였으며, 모터의 부하의 감소를 통해 모터의 출력을 감소하여 설비를 소형화하므로써 최종적으로 재료, 제조, 운송 등 각 방면에서의 비용을 절감한다.
도 1은 본 발명의 방법의 방향 매개 변수 획득 단계의 흐름도 - 그중, 무선 발신은 2. 4-2. 5g 무선 통신 규약을 사용할 수 있음 - ;
도 2는 본 발명의 방법의 동작 매개 변수 획득 단계의 흐름도;
도 3은 본 발명의 방법의 회전 또는 흔들림 제어 흐름도;
도 4는 본 발명의 방법의 불감대 제어를 포함하는 회전 제어 흐름도;
도 5는 본 발명의 방법의 곡선 제어를 포함하는 회전 제어 흐름도;
도 6은 본 발명의 방법의 속도 계수의 계산에 사용되는 사인 반응 곡선;
도 7은 본 발명의 방법의 속도 계수의 계산에 사용되는 반응 직선 - 그 중, 도 6과 도 7의 X축은 회전각의 차이고, X는 불감대의 극치이며, Y축은 속도 계수이고, 대응 곡선의 최고점의 계수는 1임 - ;
도 8은 본 발명이 사용하는 삼각 밀대 방안의 하중식 다차원 모션 플랫폼의 구조 표시도이다;
도 9는 본 발명이 사용하는 단방향 밀대 방안의 하중식 다차원 모션 플랫폼의 구조 표시도;
도 10은 본 발명이 사용하는 두개의 전동 스크류 슬라이드 레일의 하중식 다차원 모션 플랫폼의 구조 표시도;
도 11은 본 발명이 사용하는 삼각 밀대 방안의 호이스팅식 다차원 모션 플랫폼의 구조 표시도;
도 12는 본 발명이 사용하는 두개의 전동 스크류 슬라이드 레일의 호이스팅식 다차원 모션 플랫폼의 구조 표시도;
도 13은 본 발명의 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터 및 견인 플랫폼의 표시도;
도 14는 본 발명이 사용하는 볼스크류 구조의 견인 조립품의 표시도;
도 15는 본 발명의 회전 모터 및 유니버셜 신축 커플링의 구조 표시도;
도 16은 본 발명의 두개의 전동 스크류 슬라이드 레일, 견인 플랫폼 및 유니버셜 신축 커플링의 구조 표시도;
도 17은 본 발명의 하중 지지대의 구조 표시도;
도 18은 본 발명의 추력 유니버셜 조인트 베어링, 하중 플랫폼, 운동 회전 견인대의 구조 표시도;
도 19는 본 발명의 첫번째 및 두번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 외형도;
도 20은 본 발명의 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 분해 단면도;
도 21은 본 발명의 두번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 분해 단면도;
도 22는 본 발명의 세번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 외형도;
도 23은 도 22의 분해도;
도 24는 본 발명의 세번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 단면도;
도 25는 본 발명의 네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 사시도;
도 26은 도 25의 분해도;
도 27은 본 발명의 네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 단면도;
도 28은 본 발명의 네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 분해 단면도 - 그 중; 1-모션 플랫폼; 2-하중 플랫폼; 3-운동 회전 견인대; 4-하중지지대; 5-하중 기초; 6-견인 전동기; 7-회전모터; 8-볼스크류; 81-너트; 82-스크류; 9-유니버셜 신축 커플링; 10-견인 플랫폼; 11-전동 스크류 슬라이드 레일; 12-슬라이드; 13-슬라이드 레일; 14-추력 유니버셜 조인트 베어링; 15-레이스; 16-내륜; 17-제1구슬; 18-홀더; 19-하부 받침; 20-하부 레일; 21-상부 레일; 22-다각뿔면; 23-제2구슬; 24-롤러 - ;
본 발명은 VR 운동 제어 방법을 제공 하는데 다음과 같은 단계를 포함한다:
1) 머리 착용 디스플레이가 다차원 모션 플랫폼에 대한 불감대 각도를 설정하고, 헤드부의 회전각 계수의 극치를 설정하며, 다차원 모션 플랫폼의 자전 속도 매개 변수와 진동 행선 매개 변수를 설정한며; 다차원 모션 플랫폼의 좌석과 헬멧의 각도를 교정 경우, 좌석이 영위치인 단계;
2) 다차원 모션 플랫폼과 머리 착용 디스플레이를 교정하여 다차원 모션 플랫폼의 수평 방향의 각도와 최대 진동 각도를 획득하는 단계;
3) 매개 변수를 획득하는 단계;
3. 1) 방향 매개 변수를 획득하는 단계;
3. 1. 1) 각속도 센서와 가속도 센서는 각각 각속도의 누적값과 가속도의 누적값을 출력하되; 여기서 각속도 센서와 가속도 센서는 머리 착용 디스플레이의 고유의 센서를 사용할 수 있으며 독립적인 외장 센서일 수도 있는 단계;
3. 1. 2) 적분에 의해 헤드부의 가속도와 헤드부의 각속도의 순시치를 획득하고 여파, 안정 증대를 진행하는 단계;
3. 1. 3) 순시치에 의해 절대 방향벡터를 계산하는 단계;
3. 1. 4) 정보 헤더와 절대 방향벡터를 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷으로 캡슐화 하되; 여기서 설비 식별 ID를 정보 헤더로 사용할 수 있는 단계;
3. 2) 동작 매개 변수를 획득하는 단계;
3. 2. 1) 서보 게임의 상태에 의하여 피제어 물체의 순시 상태 매개 변수를 획득하거나; 또는 동작 파일 플레이어를 통해 지정 장면의 사전 설정 동작 매개 변수를 획득하는 단계;
3. 2. 2) 정보 헤더와 순시 상태 매개 변수, 또는 정보 헤더와 사정 설정 동작 매개 변수를 동작 제어 패킷으로 캡슐화 하는 단계;
4) 제어기는 무선 방식을 통해 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷을 수신하고 , 이와 동시에 485 버스 방식을 통해 동작 제어 패킷을 수신하는 단계;
5) 판단:
정보 헤더를 추출하고, 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷일 경우, 단계6으로 이동하고, 동작 매개 변수 데이터일 경우, 단계7로 이동하며, 둘 다 아닌 경우 해당 패킷을 버리는 단계.
6) 머리 착용 디스플레이의 현재 헤드부 방향의 편향 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도에 의해서 각도차를 계산하고, 실시간으로 해당 각도차가 설정된 불감대 각도의 크기보다 큰지를 판단하되, 해당 각도차가 불감대 각도의 크기보다 더 큰 경우, 순시 회전 펄스를 출력하고 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터로 발신하며; 그렇지 않을 경우, 계속하여 실시간 각도차를 계산하는 단계;
7) 동작 매개 변수의 현재 각도와 모션 플랫폼의 현재 상태에 의해 변위차의 값을 계산하여 순시 제어 펄스를 획득하고, 동작 제어 시스템의 견인 전동기에 발신하되. 발신 속도는 10패킷/초 이상이 바람직하며, 이로써 무떨림 제어를 실현하는 단계.
그 중, 단계 6은 다양한 실현 방식을 가지는데, 첫번째 실현 방식은 곡선 제어를 사용하지 않으며, 구체적으로 다음과 같다:
6. 1) 설정한 불감대 각도를 추출하는 단계;
6. 2) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 3) 불감대 각도와 실시간 각도차를 비교하여, 실시간 각도차가 불감대 각도보다 작을 경우, 단계 6. 2로 이동하고; 실시간 각도차가 불감대 각도보다 클 경우, 실시간 각도차의 절대값으로 불감대 각도를 감하여 제어 각도차를 획득하는 단계;
6. 4) 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하고, 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 더 큰 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정한는 단계; .
6. 5)계산식
실제 회전 속도=(제어 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*자전 속도 매개 변수
에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계;
6. 6) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계; .
그 중, 단계 6의 두번째 실현 방식은 불감대 제어에 적용되지 않는데, 구체적으로 다음과 같다:
6. 1) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 2) 실시간 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하고, 실시간 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 더 큰 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하고 다음과 같은 계산을 진행한다:
새로 얻는 실시간 각도차=(실시간 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*90도
6. 3) 해당 실시간 각도차의 사인값을 속도 계수로 하는 단계;
6. 4) 계산식
실제 회전 속도=속도 계수*자전 속도 매개 변수
에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계;
6. 5) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계.
그 중, 단계 6의 세번째 실현 방식은 불감대와 곡선의 종합적 제어를 사용하는데, 구체적으로 다음과 같다:
6. 1) 설정한 불감대 각도를 추출하는 단계;
6. 2) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 3) 불감대 각도와 실시간 각도차를 비교하되, 실시간 각도차가 불감대 각도보다 작을경우, 단계 6. 2로 이동하고; 실시간 각도차가 불감대 각도보다 클 경우, 실시간 각도차의 절대값으로 불감대 각도를 감하여 제어 각도차를 획득하는 단계;
6. 4) 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하고, 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 더 큰 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하고 다음과 같은 계산을 진행한다:
새로 얻는 실시간 각도차=(실시간 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*90도
6. 5) 해당 실시간 각도차의 사인값을 속도 계수로 하는 단계;
6. 6) 계산식
실제 회전 속도=속도 계수*자전 속도 매개 변수
에 의해 실제 회전 속도를 계산한다:;
6. 7) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계; .
본 발명의 방법의 원리:
9축센서 모듈을 포함하는 설비를 조종자 헤드부에 고정하는 감응설비(일례로, 3축 자이로스코프+3축 가속도계, 필요시 3축 자기감응기도 추가할 수 있다. )를 통해 채집한 데이터를 일정한 산법(3축 가속도계는 헤드부의 자세의 확정을 계산하기 위해 사용하고, 3축 자이로스코프는 헤드부 실시간 회전각의 식별을 계산하기 위해 사용되며, 3축 자기감응기는 오프셋 수정을 계산하기 위해 사용된다. )을 통해 실제 공간 상태 벡터를 계산하는데, 즉 사람의 헤드부의 실제 지향 방향이다. 또한 해당 데이터와 설비 ID를 무선 또는 유선으로 제어 시스템으로 발신한다.
제어 시스템은 다양한 제어 신호를 수신할 수 있는데, 헤드부 실제 지향 방향 신호를 수신 후, 해당 지향 방향과 자체 받침대의 지향 방향을 비교하는데, 만약 도수가 사전에 설정한 불감대 각도보다 클 경우, 해당 편차각이 불감대 각도보다 작을때까지 회전 모터를 구동하여 회전 보상을 진행한다(불감대 각도: 회전 각도가 일정한 각도 보다 작을 시 시스템이 반응하지 않는다).
여기서 회전 보상은 다양한 산법을 통해 계산을 진행하므로써 완만한 회전을 실현하여 현기증이 나는 것을 방지하고, 회전각과 사전에 설정한 극치를 비교하여 우선 최대 각도를 확정 후, 해당 최대 각도보다 크면 전부 최대 각도로 계산을 진행하여 최대 속도에 도달 후 등속 운동을 할 수 있도록 보장하며, 그 다음 계산하는 구간 각도를 -90 내지 90도의 범위로 신축하는데, 이에 대한 반응 곡선은 도 6과 도 7을 참조한다.
이상의 데이터를 산법에 대입하되, 여기서 두가지 산법을 고려한다:
첫번째 산법, 사인곡선을 이용하여 계산하여 -1 내지 1의 포물선 곡선을 획득하고, 다시 설정한 모터 회전 펄스수를 곱해서 실제 구동 모터 회전의 펄스수를 얻는다.
두번째 산법, 등속 직선 가속도를 이용하여 계산하여 -1 내지 1의 직선 구간을 획득하고, 마찬가지로 설정한 모터 회전 펄스수를 곱해서 실제 펄스수를 계산한다.
헤드부의 제어를 통해 회전을 제어하느것 외에도, 본 시스템은 동시 또는 독립적으로 모션 플랫폼의 운동과 결합할 수 있는데, 모션 플랫폼은 제어 시스템이 수신한 모션 플랫폼 제어 신호를 통해 제어를 진행하고, 운동 신호는 방향, 앙각과 회전각을 포함한 벡터이며, 종래의 모션 플랫폼과 다른데(종래의 모션 플랫폼은 각 전동 실린더의 변위 성분 데이터를 사용하고, 해당 데이터의 단점은 서로 다른 구조의 모션 플랫폼은 모두 자체의 독립적인 데이터 규칙과 구조를 구비하고 있는 것이다. ), 미래의 임의의 구조의 모션 플랫폼에 적용 가능한 장점을 가지고 있다. 또한 그중의 회전각 데이터는 상술한 헤드부 회전을 제어하는 데이터와 합계산을 진행할 수 있으며, 이를 통해 공도으로 제어하는 효과를 실현할 수 있다.
당연하게, 전반적인 시스템에서 헤드부 제어와 모션 플랫폼은 각자 독립적으로 또는 분할하여 작업할 수 있는데, 단독으로 헤드부 추적 제어를 사용할 수도 있고, 모션 플랫폼만 사용할 수도 있으며, 양자를 결합하여 사용할 수도 있다.
제어 정밀도를 제고하기 위해, 상술한 운동 제어 방법은 머리 착용 디스플레이에 내장 또는 외장된 자기 센서에 의해 궤적 교정을 진행하는 단계를 포함한다. 오작동을 방지하기 위해, 상술한 정보 헤더는 설비 식별 ID가 바람직하고; 떨림을 방지하기 위해, 상술한 현재 상태 계산차의 값은 10패킷/초 이상의 속도로 동작 제어 시스템에 발신하는것이 바람직하다.
운동 제어 방법중 다차원 모션 플랫폼은 구체적으로 지지 유닛과 견인 유닛 구조를 포함하는데, 상기 지지 유닛은 모션 플랫폼(1), 추력 유니버셜 조인트 베어링(14), 하중 플랫폼(2), 운동 회전 견인대(3) 및 하중 지지대(4)를 포함하고; 상기 운동 회전 견인대의 상단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜내에 고정되며; 상기 모션 플랫폼 하부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 상단면과 고정 연결 되고; 상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스는 하중 플랫폼과 고정 연결 되며; 상기 하중 플랫폼은 하중 지지대를 통해 하중 기초(5)에 설치되고; 상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터(7), 견인 플랫폼(10) 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함하되; 상기 운동 회전 견인대의 하단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고; 상기 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며; 상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 지지대의 경사각의 조정에 사용된다.
상기 견인 조립품은 서로 다른 두가지 유형을 구비한다:
첫번째는, 볼스크류 유형이다. 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 한개, 두개 또는 세개이고; 상기 견인 조립품은 견인 전동기(6), 볼스크류(8)를 포함하며; 상기 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 상기 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 상기 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 되고; 견인 조립품이 두개일 경우, 상기 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 견인 조립품이 세개일 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 동일하다.
두번째는, 전동 스크류 슬라이드 레일 유형이다, 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 한개 또는 두개이고; 견인 조립품의 수량이 한개일 경우, 상기 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일(11)이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정되며; 견인 조립품의 수량이 두개일 경우, 첫번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며; 두번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이며, 그 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되여있고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며; 상기 두개의 전동 스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
본 발명의 다차원 모션 플랫폼은 지지 유닛과 견인 유닛을 포함한다. 지지 유닛은 모션 플랫폼(1), 추력 유니버셜 조인트 베어링(14), 하중 플랫폼(2), 운동 회전 견인대(3) 및 하중 지지대(4)를 포함하고; 상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링(9), 회전 모터(7), 견인 플랫폼(10) 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함한다;
추력 유니버셜 조인트 베어링은 적어도 5가지 구조를 가진다:
첫번째는 일반적인 추력 유니버셜 조인트 베어링인데, 일반적으로 내륜(16)과 레이스(15)를 포함한다.
두번째 내지 다섯번째는 본 발명의 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)인데, 그 중:
도 20에서는 두번째 추력 유니버셜 조인트 베어링을 표시하였는데, 베어링 하우징, 내륜(16), 레이스(15), 평면 추력 베어링 조립품을 포함하고; 내륜(16)은 반구면 내륜이고, 평면 추력 베어링 조립품은 제1구슬(17) 및 홀더(18), 하부 받침(19), 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일(21), 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일(20)을 포함하며; 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼(2)과 고정 연결된다.
도 21에서 표시한 바와 같이, 세번째 추력 유니버셜 조인트 베어링이 두번째와의 다른점은 다반구면의 내륜(16)이다.
도 22, 도 23 및 도 24에서 표시한 바와 같이, 네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜(16), 레이스(15), 롤러 조립품 및 평면 추력 베어링 조립품을 포함하고; 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 레이스(15) 내부 측면은 다각뿔면(22)이며; 롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고; 복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다. 평면 추력 베어링 조립품은 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 평면 추력 베어링 조립품의 구조와 동일하다.
도 25, 도 26, 도 27 및 도 28에서 표시한 바와 같이, 다섯번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜(16), 레이스(15) 및 구슬 조립품을 포함하고; 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 레이스(15) 내부 측면은 다각뿔면(22)이며; 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 제1구슬(17)을 포함하고; 복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
도 18에서 표시한 바와 같이, 운동 회전 견인대(3)의 상단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 내륜내에 고정되며, 모션 플랫폼(1) 의 하부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 관절 내륜 상단면과 고정 연결 되고; 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스(15) 또는 하부 받침(19) 또는 베어링 하우징은 하중 플랫폼(2)과 고정 연결 된다.
하중 플랫폼(2)은 하중 지지대(4)를 통해 하중 기초(5)에 설치되고, 운동 회전 견인대(3)의 하단부는 유니버셜 신축 커플링(9)을 통해 회전 모터(7)의 출력단과 연결되고; 회전 모터(7)는 견인 플랫폼(10)에 고정 되며; 상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼(10)에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대(4)에 연결되여 견인 플랫폼(10)의 경사각의 조정에 사용된다.
견인 조립품은 서로 다른 두가지 방안을 구비한다.
첫번째 방안은 전동 볼스크류(8)를 사용하는데 한개 또는 두개 또는 세개의 견인 조립품을 포함하되, 두개의 견인 조립품을 사용경우, 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 세개의 견인 조립품을 사용하는 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 같거나 견인 방향의 투영사그 협각은 120°이다.
견인 조립품은 견인 전동기(6), 볼스크류(8)를 포함하되, 견인 전동기(6)와 하중 지지대(4)는 힌지 연결 되고 견인 전동기(6) 출력축은 볼스크류(8)의 스크류와 고정연결 되며; 볼스크류의 너트81는 견인 플랫폼(10)과 힌지 연결 된다.
두번째 방안은 전동 스크류 슬라이드 레일을 사용하는데, 두가지 구조를 포함한다:
전동 스크류 슬라이드 레일이 한개일 경우, 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일(11)이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대(4) 또는 하중 기초(5)에 고정되며 슬라이드(12)는 견인 지지대(10)에 고정된다.
도 16에서 표시한 바와 같이, 전동 스크류 슬라이드 레일이 두개일 경우, 첫번째 전동 스크류 슬라이드 레일의 슬라이드 레일(13)은 하중 지지대(4) 또는 하중 기초(5)에 고정되며; 두번째 전동 스크류 슬라이드 레일의 슬라이드 레일(13)은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드(12)에 고정되고 슬라이드(12)는 견인 플랫폼에 고정되며 상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
도 13에서 표시한 바와 같이, 유니버셜 신축 커플링(9)은 내측축과 하우징을 포함하되, 하우징의 상단부는 운동 회전 견인대(3)와 고정 연결되고, 내측축의 하단부는 회전 모터(7)의 출력단과 연결되며, 하우징 하단면에는 다각형 오목홀이 설치 되여있고, 내측축의 상단부는 다각형 기둥체이고, 다각형 기둥체는 다각형 오목홀과 서로 매칭되며 다각형 기둥체는 다각형 오목홀 내부에서 자유 슬라이딩이 가능하다.
본 발명의 다차원 모션 플랫폼은 지지 유닛과 견인 유닛을 포함한다. 지지 유닛은 모션 플랫폼(1), 추력 유니버셜 조인트 베어링(14), 하중 플랫폼(2), 운동 회전 견인대(3) 및 하중 지지대(4)를 포함하고; 상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링(9), 회전 모터(7), 견인 플랫폼(10) 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함한다.
추력 유니버셜 조인트 베어링은 적어도 5가지 구조를 가진다:
첫번째는 일반적인 추력 유니버셜 조인트 베어링인데, 일반적으로 내륜(16)과 레이스(15)를 포함한다.
두번째 내지 다섯번째는 본 발명의 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)인데, 그 중:
도 20에서는 두번째 추력 유니버셜 조인트 베어링을 표시하였는데, 베어링 하우징, 내륜(16), 레이스(15), 평면 추력 베어링 조립품을 포함하고; 내륜(16)은 반구면 내륜이고, 평면 추력 베어링 조립품은 제1구슬(17) 및 홀더(18), 하부 받침(19), 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일(21), 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일(20)을 포함하며; 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼(2)과 고정 연결된다.
도 21에서 표시한 바와 같이, 세번째 추력 유니버셜 조인트 베어링이 두번째와의 다른점은 다반구면의 내륜(16)이다.
도 22, 도 23 및 도 24에서 표시한 바와 같이, 네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜(16), 레이스(15), 롤러 조립품 및 평면 추력 베어링 조립품을 포함하고; 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 레이스(15) 내부 측면은 다각뿔면(22)이며; 롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고; 복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다. 평면 추력 베어링 조립품은 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 평면 추력 베어링 조립품의 구조와 동일하다.
도 25, 도 26, 도 27 및 도 28에서 표시한 바와 같이, 다섯번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜(16), 레이스(15) 및 구슬 조립품을 포함하고; 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 레이스(15) 내부 측면은 다각뿔면(22)이며; 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 제1구슬(17)을 포함하고; 복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
도 11에서 표시한 바와 같이, 운동 회전 견인대(3)의 하단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 내륜내에 고정되며, 모션 플랫폼(1)의 상부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 하단면과 고정 연결 되고; 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 레이스 또는 하부 받침 또는 베어링 하우징은 하중 플랫폼(2)과 고정 연결 된다.
하중 플랫폼(2)은 하중 지지대(4)를 통해 상단의 하중 기초(5) 또는 공중 레일에 설치되고, 운동 회전 견인대(3)의 상단부는 유니버셜 신축 커플링(9)을 통해 회전 모터(7)의 출력단과 연결되고; 회전 모터(7)는 견인 플랫폼(10)에 고정 되며; 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼(10)에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대(4)에 연결되여 견인 플랫폼의 경사각의 조정에 사용된다.
견인 조립품은 서로 다른 두가지 방안을 구비한다.
첫번째 방안은 전동 볼스크류를 사용하는데 한개 또는 두개 또는 세개의 견인 조립품을 포함하되, 두개의 견인 조립품을 사용경우, 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 세개의 견인 조립품을 사용경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 같거나 견인 방향의 투영사그 협각은 120°이다.
도 14에서 표시한 바와 같이, 견인 조립품은 견인 전동기(6), 볼스크류(8)를 포함하되, 견인 전동기(6)와 하중 지지대(4)는 힌지 연결 되고 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 볼스크류의 너트81는 견인 플랫폼(10)과 힌지 연결 된다.
두번째 방안은 전동 스크류 슬라이드 레일을 사용하는데, 두가지 구조를 포함한다:
전동 스크류 슬라이드 레일이 한개일 경우, 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일(13)은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정된다.
전동 스크류 슬라이드 레일이 두개일 경우, 첫번째 전동 스크류 슬라이드 레일의 슬라이드 레일(13)은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며; 두번째 전동 스크류 슬라이드 레일의 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드(12)에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며 상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
유니버셜 신축 커플링은 내측축과 하우징을 포함하되, 하우징의 상단부는 운동 회전 견인대 회전 모터의 출력단과 고정 연결되고, 내측축의 하단부는 운동 회전 견인대 회전 모터의 출력단과 연결되며, 하우징 하단면에는 다각형 오목홀이 설치 되여있고, 내측축의 상단부는 다각형 기둥체이고, 다각형 기둥체는 다각형 오목홀과 서로 매칭되며 다각형 기둥체는 다각형 오목홀 내부에서 자유 슬라이딩이 가능하다.
추력 유니버셜 조인트 베어링은 네가지 구조를 가진다:
도 20에서 표시한 바와 같이, 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 베어링 하우징, 내륜(16), 레이스(15), 평면 추력 베어링 조립품을 포함하고; 내륜은 반구면 내륜이고, 평면 추력 베어링 조립품은 제1구슬(17) 및 홀더(18), 하부 받침(19), 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일(21), 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일(20)을 포함하며; 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침(19)의 하부 바닥면은 하중 플랫폼(2)과 고정 연결된다.
도 21에서 표시한 바와 같이, 두번째 추력 유니버셜 조인트 베어링이 첫번째와의 다른점은 다반구면의 내륜이다.
도 22, 도 23 및 도 24에서 표시한 바와 같이, 세번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜(16), 레이스(15), 롤러 조립품 및 평면 추력 베어링 조립품을 포함하고; 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면(22)이며; 롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고; 복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다. 평면 추력 베어링 조립품은 첫번째 추력 유니버셜 조인트 베어링의 평면 추력 베어링 조립품의 구조와 동일하다.
도 25, 도 26, 도 27 및 도 28에서 표시한 바와 같이, 네번째 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜(16), 레이스(15) 및 구슬 조립품을 포함하고; 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면(22)이며; 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 제1구슬(17)을 포함하고; 복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉한다.
본 발명에서 응용하는 다차원 모션 플랫폼은 지지 유닛과 견인 유닛을 포함한다. 지지 유닛은 모션 플랫폼(1), 추력 유니버셜 조인트 베어링(14), 하중 플랫폼(2), 운동 회전 견인대(3) 및 하중 지지대(4)를 포함하고; 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링(9), 회전 모터(7), 견인 플랫폼(10) 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함한다;
운동 회전 견인대(3)의 상단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링(14)의 내륜(16)내에 고정되며, 모션 플랫폼(1)의 하부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 상단면과 고정 연결 되고; 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 또는 하부 받침 또는 베어링 하우징은 하중 플랫폼과 고정 연결 된다.
하중 플랫폼(2)은 하중 지지대(4)를 통해 하중 기초(5)에 설치되고, 운동 회전 견인대의 하단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고; 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며; 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 플랫폼의 경사각의 조정에 사용된다.
견인 조립품은 서로 다른 두가지 방안을 구비한다.
첫번째 방안은 전동 볼스크류를 사용하는데 한개 또는 두개 또는 세개의 견인 조립품을 포함하되, 두개의 견인 조립품을 사용경우, 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 세개의 견인 조립품을 사용경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 같거나 견인 방향의 투영사그 협각은 120°이다.
견인 조립품은 견인 전동기(6), 볼스크류(8)를 포함하되, 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 된다.
두번째 방안은 전동 스크류 슬라이드 레일을 사용하는데, 두가지 구조를 포함한다:
전동 스크류 슬라이드 레일이 한개일 경우, 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일(11)이고, 그 슬라이드 레일(13)은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드(12)는 견인 지지대에 고정된다.
전동 스크류 슬라이드 레일이 두개일 경우, 첫번째 전동 스크류 슬라이드 레일의 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며; 두번째 전동 스크류 슬라이드 레일의 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며 상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°이다.
유니버셜 신축 커플링은 내측축과 하우징을 포함하되, 하우징의 상단부는 운동 회전 견인대 회전 모터의 출력단과 고정 연결되고, 내측축의 하단부는 운동 회전 견인대 회전 모터의 출력단과 연결되며, 하우징 하단면에는 다각형 오목홀이 설치 되여있고, 내측축의 상단부는 다각형 기둥체이고, 다각형 기둥체는 다각형 오목홀과 서로 매칭되며 다각형 기둥체는 다각형 오목홀 내부에서 자유 슬라이딩이 가능하다.

Claims (13)

1) 머리 착용 디스플레이가 다차원 모션 플랫폼에 대한 불감대 각도를 설정하고, 헤드부의 회전각 계수의 절대치의 최대치인 극치를 설정하며, 자전과 자유 진동이 실현 가능한 모션 플랫폼인 다차원 모션 플랫폼의 자전 속도 매개 변수와 진동 행선 매개 변수를 설정하는 단계;
2) 다차원 모션 플랫폼과 머리 착용 디스플레이를 교정하여 다차원 모션 플랫폼의 수평 방향의 각도와 최대 진동 각도를 획득하는 단계;
3) 매개 변수를 획득하는 단계:
3. 1) 방향 매개 변수를 획득하는 단계:
3. 1. 1) 머리 착용 디스플레이에 내장 또는 외장된 각속도 센서와 가속도 센서가 각각 각속도의 누적값과 가속도의 누적값을 출력하는 단계;
3. 1. 2) 적분에 의해 헤드부의 가속도의 순시치와 헤드부의 각속도의 순시치를 획득하는 단계;
3. 1. 3) 순시치에 의해 머리 착용 디스플레이의 절대 방향 벡터를 계산하는 단계;
3. 1. 4) 정보 헤더와 절대 방향 벡터를 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷으로 캡슐화 하는 단계;
3. 2) 동작 매개 변수를 획득하는 단계:
3. 2. 1) VR 게임의 상태에 의해 피제어 물체의 순시 상태 매개 변수를 획득하거나; 또는 직접 영상중 지정 장면의 사전 설정 동작 매개 변수를 획득하는 단계;
3. 2. 2) 정보 헤더와 순시 상태 매개 변수, 또는 정보 헤더와 사전 설정 동작 매개 변수를 동작 제어 패킷으로 캡슐화 하는 단계;
4) 제어기가 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷과 동작 제어 패킷 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
5) 정보 헤더를 추출하고, 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷일 경우, 단계 6으로 이동하고, 동작 매개 변수 데이터일 경우, 단계 7로 이동하며, 둘 다 아닌 경우 해당 패킷을 버리는 판단 단계;
6) 패킷의 절대 방향 벡터에 의해 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도를 계산하고, 해당 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도에 의해 실시간 각도차를 계산하며, 실시간으로 해당 실시간 각도차가 설정된 불감대 각도의 크기보다 큰지를 판단하되, 해당 실시간 각도차가 더 클 경우, 순시 회전 펄스를 출력하고 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터로 발신하며; 그렇지 않을 경우, 다음 머리 착용 디스플레이의 추적 패킷에 의해 계속하여 실시간 각도차를 계산하는 단계;
7) 순시 상태 매개 변수 또는 사전 설정 동작 매개 변수에 의해 머리 착용 디스플레이의 현재 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 상태의 차이값을 계산하고, 다차원 모션 플랫폼의 동작 제어 시스템에 발신하여 해당 차이값을 해소하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 운동 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 6)은:
6. 1) 설정한 불감대 각도를 추출하는 단계;
6. 2) 패캣의 절대 방향 벡터에서 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도를 추출하고 해당 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도의 실시간 각도차를 계산하는 단계;
6. 3) 불감대 각도와 실시간 각도차를 비교하되, 만약 실시간 각도차가 불감대 각도 보다 작을경우, 단계 6. 2로 돌아가고; 만약 실시간 각도차가 불감대 각도보다 클 경우, 실시간 각도차의 절대값으로 불감대 각도를 감하여 제어 각도차를 얻는 단계;
6. 4) 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하고, 클 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하는 단계.
6. 5) 아래의 계산식에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계;
실제 회전 속도=(제어 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*자전 속도 매개 변수;
6. 6) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계;
또는,
6. 1) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 2) 실시간 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하고, 클 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하고 다음과 같은 계산을 진행하는 단계:
새로 얻는 실시간 각도차=(실시간 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*90도
6. 3) 해당 실시간 각도차의 사인값을 속도 계수로 하는 단계;
6. 4) 아래의 계산식에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계:
실제 회전 속도=속도 계수*자전 속도 매개 변수;
6. 5) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계;
또는,
6. 1) 설정한 불감대 각도를 추출하는 단계;
6. 2) 머리 착용 디스플레이의 현재 편향 각도와 다차원 모션 플랫폼의 현재 편향 각도를 추출하여 실시간 각도차를 획득하는 단계;
6. 3) 불감대 각도와 실시간 각도차를 비교하여, 만약 실시간 각도차가 불감대 각도보다 작을경우, 단계 6. 2로 돌아가고; 만약 실시간 각도차가 불감대 각도보다 클 경우, 실시간 각도차의 절대값으로 불감대 각도를 감하여 제어 각도차를 얻는 단계;
6. 4) 제어 각도차가 헤드부 회전각 계수의 극치보다 큰지를 판단하고, 클 경우, 헤드부 회전각 계수의 극치로 고정하고 다음과 같은 계산을 진행하는 단계:
새로 얻는 실시간 각도차=(실시간 각도차/헤드부 회전각 계수의 극치)*90도
6. 5) 해당 실시간 각도차의 사인값을 속도 계수로 하는 단계;
6. 6) 아래의 계산식에 의해 실제 회전 속도를 계산하는 단계:
실제 회전 속도=속도 계수*자전 속도 매개 변수
6. 7) 실제 회전 속도를 순시 회전 펄스로 전환하여 다차원 모션 플랫폼의 회전 모터에 발신하는 단계;
의 구체적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 운동 제어 방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
머리 착용 디스플레이의 내장 또는 외장된 자기감응 센서에 의해 궤적 교정을 진행하는 단계를 더 포함하되;
상기 정보 헤드는 설비 식별ID이며; 상기 현재 상태 계산 차이값이 동작 제어 시스템으로 발신하는 속도는 10패킷/초 이상인 것;
을 특징으로 하는 VR 운동 제어 방법.
지지 유닛은 모션 플랫폼, 추력 유니버셜 조인트 베어링, 하중 플랫폼, 운동 회전 견인대 및 하중 지지대를 포함하고 ;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고;
상기 운동 회전 견인대의 상단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜내에 고정되며;
상기 모션 플랫폼 하부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 상단면과 고정 연결 되고;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스는 하중 플랫폼과 고정 연결 되며;
상기 하중 플랫폼은 하중 지지대를 통해 하중 기초에 설치되고;
상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터, 견인 플랫폼 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함하되;
상기 운동 회전 견인대의 하단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고;
상기 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며;
상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 지지대의 경사각의 조정에 사용하는 것;
을 특징으로 하는 지지 유닛과 견인 유닛을 포함하는 다차원 모션 플랫폼.
청구항 4에 있어서,
상기 견인 조립품은 견인 전동기, 볼스크류를 포함하되;
상기 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 상기 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 상기 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 되고;
상기 견인 조립품은 한개, 두개 또는 세개이며; 견인 조립품이 두개일 경우, 상기 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 견인 조립품이 세개일 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 동일한 것;
을 특징으로 하는 다차원 모션 플랫폼.
청구항 4에 있어서,
상기 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 하나일 경우,
상기 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정되며;
상기 견인 유닛의 견인 조립품이 두개일 시;
첫번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며;
두번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며;
상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°인 것;
을 특징으로 하는 다차원 모션 플랫폼.
지지 유닛은 모션 플랫폼, 추력 유니버셜 조인트 베어링, 하중 플랫폼, 운동 회전 견인대 및 하중 지지대를 포함하고 ;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링은 내륜과 레이스를 포함하고;
상기 운동 회전 견인대의 하단부는 추력 유니버셜 조인트 베어링에 고정된 내륜을 거쳐 모션 플랫폼 상부 바닥면과 고정 연결되고; 상기 모션 플랫폼 상부 바닥면은 추력 유니버셜 조인트 베어링의 관절 내륜 하단면과 고정 연결 되고;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스는 하중 플랫폼과 고정 연결 되며;
상기 하중 플랫폼은 하중 지지대 혹은 행거를 통해 하중 기초 또는 공중부양 레일에 설치되고;
상기 견인 유닛은 유니버셜 신축 커플링, 회전 모터, 견인 플랫폼 및 적어도 하나의 견인 조립품을 포함하되;
상기 운동 회전 견인대의 상단부는 유니버셜 신축 커플링을 통해 회전 모터의 출력단과 연결되고;
상기 회전 모터는 견인 플랫폼에 고정 되며;
상기 견인 조립품의 일측단은 견인 플랫폼에 연결되고 다른 일측단은 하중 지지대에 연결되여 견인 지지대의 경사각의 조정에 사용하는 것;
을 특징으로 하는 지지 유닛과 견인 유닛을 포함하는 다차원 모션 플랫폼.
청구항 7에 있어서,
상기 견인 조립품은 견인 전동기, 볼스크류를 포함하되;
상기 견인 전동기와 하중 지지대는 힌지 연결 되고 상기 견인 전동기 출력축은 볼스크류의 스크류와 고정연결 되며; 상기 볼스크류의 너트는 견인 플랫폼과 힌지 연결 되고;
상기 견인 조립품은 한개, 두개 또는 세개이며; 견인 조립품이 두개일 경우, 상기 두개의 견인 조립품의 견인 방향 또는 견인 방향의 투영은 90°의 협각을 이루고; 견인 조립품이 세개일 경우, 임의의 두개의 견인 조립품의 견인 방향사이의 협각은 동일한 것;
을 특징으로 하는 다차원 모션 플랫폼.
청구항 7에 있어서,
상기 견인 유닛의 견인 조립품의 수량은 하나일 경우,
상기 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며, 그 슬라이드는 견인 지지대에 고정되며;
상기 견인 유닛의 견인 조립품이 두개일 시;
첫번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 하중 지지대 또는 하중 기초에 고정되며;
두번째 견인 조립품은 전동 스크류 슬라이드 레일이고, 그 슬라이드 레일은 첫번째 견인 조립품의 슬라이드에 고정되고 슬라이드는 견인 플랫폼에 고정되며;
상기 두개의 전동스크류 슬라이드 레일 사이의 협각은 90°인 것;
을 특징으로 하는 다차원 모션 플랫폼.
평면 추력 베어링 조립품을 더 포함하되;
상기 평면 추력 베어링 조립품은 구슬 및 홀더, 하부 받침, 추력 유니버셜 조인트 베어링 레이스의 하부 바닥면에 설치한 상부 레일, 하부 받침 상부 바닥면에 설치한 하부 레일을 포함하며;
상기 평면 추력 베어링 조립품의 하부 받침의 하부 바닥면은 하중 플랫폼과 고정 연결되는 것;
을 특징으로 하는 내륜과 레이스를 포함하는 추력 유니버셜 조인트 베어링.
청구항 10에 있어서,
구슬 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
상기 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 구슬을 포함하고;
복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉하는 것;
을 특징으로 하는 추력 유니버셜 조인트 베어링.
청구항 10에 있어서,
롤러 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
롤러 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 롤러홀, 각 롤러홀 내부에 설치된 롤러를 포함하고;
복수의 롤러는 동일한 평면에 위치하고 가로로 배열되였으며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉하는 것;
을 특징으로 하는 추력 유니버셜 조인트 베어링
청구항 10에 있어서,
구슬 조립품을 더 포함하되;
상기 추력 유니버셜 조인트 베어링의 레이스 내부 측면은 다각뿔면이며;
상기 구슬 조립품은 다각뿔면의 각 면에 설치된 구슬홀, 각 구슬홀 내부에 설치된 구슬을 포함하고;
복수의 구슬은 동일한 평면에 위치하며 각각 추력 유니버셜 조인트 베어링의 내륜의 외측 구면과 접촉하는 것;
을 특징으로 하는 내륜과 레이스를 포함하는 추력 유니버셜 조인트 베어링.
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