KR20190143272A - 가상현실 복합 체험장치 - Google Patents

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KR20190143272A
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Abstract

본 발명은 가상현실 복합 체험장치에 관한 것으로서, 다수개의 프레임을 결합하여 형성되고 내부에는 공간이 형성되는 프레임 틀; 상기 프레임 틀에 장착되고 안전바를 전·후진과 승·하강시킬 수 있는 이송수단; 상기 프레임 틀을 구성하는 공간의 상부에 배치되고 내부에 위치하는 체험자를 이송수단을 통해 전·후진과 승·하강 작동시키는 안전바; 및 상기 프레임 틀을 구성하는 공간의 하부에 장착되고 체험자에게 걷고, 뛰고, 회전하는 다양한 노면 환경을 제공한다.
본 발명에 따르면, 체험용 장치의 사용시 체험자를 안전하게 보호하고 제자리에서 오르막길 동작, 내리막길 동작, 평지 동작, 올라가는 계단 동작, 내려가는 계단 동작 등의 다양한 노면 환경을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 체험자가 원하는 자세를 용이하게 취할 수 있으므로 체험 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

가상현실 복합 체험장치{Virtual reality complex experience device}
본 발명은 가상현실 복합 체험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 VR(Virtual Reality) 체험용 장치의 사용시 체험자에게 다양한 노면 환경과 3축 운동 체험을 제공할 수 있도록 한 가상현실 복합 체험장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가상현실(Virtual Reality, VR)이란 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 그것을 이용하는 사람이 실제 주변 상황이나 환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간과 컴퓨터 사이의 인터페이스를 의미한다.
이러한 가상현실은 인공현실, 사이버 공간, 가상세계, 가상환경, 합성환경, 인공환경 등으로도 불리고 있다.
가상현실 시뮬레이터는 걷는 동작이나 사격 자세, 손으로 조작하는 등의 특정 동작으로만 가상현실 속을 움직일 수 있도록 구성되어 있다.
종래의 가상현실 시뮬레이터, 구체적으로는 스마트 보행 시뮬레이터는 제한적인 동작만 가능하였고 실제 지면과 같은 상황에서 현실감 있는 체험을 하기에는 한계가 있었다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 스마트 보행 시뮬레이터(10), 소위 옴니 트레드 밀(Omni treadmill)은 바닥의 보행부(11)가 접시 모양으로 오목하게 형성되어 있어 이에 탑승하는 사용자가 걷는 동작을 할 경우에는 바닥면과의 슬립으로 인한 마찰이 발생하고, 접시 모양으로 인해 발의 뒤꿈치보다는 앞꿈치가 바닥면에 먼저 접촉하게 되는 등 실제 보행과는 매우 다른 양상을 띠게 된다.
더욱이 이와 같이 부자연스러운 보행으로 인해 현실감이 떨어짐은 물론 사용자의 무릎 등 관절에 무리가 가해져 사고를 유발할 수도 있다.
나아가, 도 1의 스마트 보행 시뮬레이터(10)를 포함한 종래의 스마트 보행 시뮬레이터에 의하면 가상현실에서의 경사로 등의 구현이나 다양한 자세의 구현이 어렵다는 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-088495호 대한민국 등록특허공보 제10-1327947호
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 체험용 장치의 사용시 체험자를 안전하게 보호하고 제자리에서 오르막길 동작, 내리막길 동작, 평지 동작, 올라가는 계단 동작, 내려가는 계단 동작 등의 다양한 노면 환경을 제공할 수 있는 가상현실 복합 체험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 보행 조절수단과 다축 운동수단을 통해 정형과 비정형화된 체험을 즐길 수 있는 가상현실 복합 체험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 가상현실 복합 체험장치는 다수개의 프레임을 결합하여 형성되고 내부에는 공간이 형성되는 프레임 틀; 상기 프레임 틀에 장착되고 안전바를 전·후진과 승·하강시킬 수 있는 이송수단; 상기 프레임 틀을 구성하는 공간의 상부에 배치되고 내부에 위치하는 체험자를 이송수단을 통해 전·후진과 승·하강 작동시키는 안전바; 및 상기 프레임 틀을 구성하는 공간의 하부에 장착되고 체험자에게 걷고, 뛰고, 회전하는 다양한 노면 환경을 제공한다.
그리고 상기 이송수단은 상기 프레임 틀의 상부 양측에 길이방향으로 장착되는 고정 가이드와 상기 고정 가이드를 따라 전진 또는 후진작동하고 높낮이 조절되는 조절 가이드로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 이송수단은 고정 가이드의 하부에 간격을 두고 위치 고정홈이 형성되고, 상기 조절 가이드에는 실린더 또는 모터와 위치 돌기로 구성되는 위치 고정구가 장착되어, 상기 조절 가이드를 고정 또는 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 안전바는 중공형상으로 두 개의 보호 부재로 분리형성되는 보호구; 상기 보호 부재의 일 측 연결부분에 장착되는 힌지구; 상기 보호 부재의 타측 연결부분에 장착되고, 상기 힌지구를 중심으로 회전하는 보호 부재를 고정 또는 분리시키는 안전바 결합구; 상기 보호구의 내부에 배치되고 전달되는 하중에 따라 보호 부재의 내면을 따라 회전하는 회전 작동구; 및 상기 보호구의 양측 동일선상에 각각 장착되고 프레임 틀과 결합되는 틀 결합구;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 회전 작동구는 " ㄷ "자 형상의 이동 브라켓과 상기 브라켓의 내면에 간격을 두고 장착되는 구 형상의 볼로 구성되고, 상기 회전 작동구의 내면에는 둘레를 따라 완충부재가 선택적으로 장착될 수 있다.
또한, 상기 보행 조절수단은 프레임; 상기 프레임을 구성하는 회전축에 일 단이 결합되고 상호 반발작동하는 좌·우측 발판; 상기 좌·우측 발판에 각각 장착되고 제자리걸음을 위해 회전작동하는 제자리 작동 기기; 상기 좌·우측 발판의 하부에 장착되고 여러 보행동작을 수행하는 보행기기; 및 상기 프레임의 하부에 장착되고, 상기 보행 조절수단을 회전작동시키는 회전 기기;를 포함한다
여기서, 상기 제자리 작동 기기는 상기 좌·우측 발판의 양단 부분에 각각 간격을 두고 장착되는 롤러 또는 기어로 형성되는 회전 부재; 상기 회전 부재에 감기고 내면에는 간격을 두고 결합홈이 형성되는 이송벨트; 및 상기 회전 부재에 장착되고 구동시 회전력을 이용하여 이송벨트와 연결된 회전 부재를 회전작동시키는 구동모터;를 포함한다.
그리고 상기 보행기기는 상기 프레임 틀의 하부 양측에 각각 장착되는 보행 구동모터; 상기 보행 구동모터의 회전력을 간격을 두고 설치되는 이송 롤러와 이송 벨트를 통해 전달하는 동력 전달부; 일단이 상기 동력 전달부에 결합되고 타단은 발판의 측면 각각 결합되어 상기 보행 구동모터의 회전작동에 따라 동력 전달부를 기준으로 회전작동하는 회전 작동구; 및 상기 프레임 틀에 일 단이 결합되고, 반대 측은 발판의 하부에 결합되는 브라켓과 결합되는 완충 실린더;를 포함한다.
또한, 상기 프레임 틀의 후방에는 상하 및 좌우 방향으로 작동되는 다축 운동수단가 선택적으로 장착될 수 있다.
여기서, 상기 다축 운동수단은 하부 프레임; 상기 하부 프레임의 상부에 간격을 두고 배치되는 수직 작동 실린더; 상기 수직 작동 실린더의 로드 끝단에 결합되는 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 하부에 배치되고 연결바를 통해 고정결합되는 발판; 및 상기 상부 프레임의 양측에 장착되는 고정 가이드;를 포함할 수 있다
또한, 상기 수직 작동 실린더는 삼각형 형상으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치의 사용시 체험자를 안전하게 보호하고 제자리에서 오르막길 동작, 내리막길 동작, 평지 동작, 올라가는 계단 동작, 내려가는 계단 동작 등의 다양한 노면 환경을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 체험자가 원하는 자세를 용이하게 취할 수 있으므로 체험 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치는 보행 조절수단과 다축 운동수단을 통해 정형과 비정형화된 체험을 즐길 수 있을 뿐만 아니라 이를 통해 다양한 체험을 즐길 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 스마트 보행 시뮬레이터의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 나타낸 저면사시도.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 다축 작동수단을 제외한 구성을 나타낸 정면 및 배면사시도.
도 6은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 프레임 틀과 이송수단을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 안전바를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 안전바의 안전바 결합구의 작동상태를 나타낸 부분확대 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 안전바의 일부분을 나타낸 확대단면도.
도 10은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 보행 조절수단을 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 제자리 작동 기기기를 나타낸 측면도.
도 12는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 보행기기를 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 다축 작동수단을 나타낸 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 나타낸 저면사시도이며, 도 4 및 5는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 다축 작동수단을 제외한 구성을 나타낸 정면 및 배면사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 프레임 틀과 이송수단을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 안전바를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 안전바의 안전바 결합구의 작동상태를 나타낸 부분확대 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 안전바의 일부분을 나타낸 확대단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 보행 조절수단을 나타낸 사시도이며, 도 11은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 제자리 작동 기기기를 나타낸 측면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 보행기기를 나타낸 사시도이며, 도 13은 본 발명에 따른 가상현실 복합 체험장치를 구성하는 다축 작동수단을 나타낸 사시도이다.
본원발명인 가상현실 복합 체험장치(100)는 프레임 틀(200), 이송수단(300), 안전바(400), 보행 조절수단(500), 다축 운동수단(600)을 포함한다.
여기서, 상기 가상현실 복합 체험장치(100)를 구성하는 이송수단(300), 안전바(400), 보행 조절수단(500), 다축 운동수단(600)을 제어하는 제어기는 공지된 제어기를 택일하여 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 프레임 틀(200)은 다수개의 프레임을 결합하여 형성된다.
그리고 상기 프레임 틀(200)의 내부에는 안전바(400)와 보행 조절수단(500)을 포함할 수 있도록 공간(230)이 형성된다.
즉, 상기 프레임 틀(200)은 간격을 두고 양측에 수직 프레임(210)을 장착하고, 상기 수직 프레임(210)의 하부에는 수평 프레임(220)을 장착하여, 내부에 공간(230)을 형성하게 된다.
이때, 상기 프레임 틀(200)의 형상은 환경 및 목적 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
상기 이송수단(300)은 프레임 틀(200)에 장착되고 안전바(400)를 전·후진과 승·하강시키게 된다.
그리고 상기 이송수단(300)은 프레임 틀(200)의 상부 양측에 길이방향으로 장착되는 고정 가이드(320)와 상기 고정 가이드(320)를 따라 전진 또는 후진작동하고 높낮이 조절되는 조절 가이드(340)로 구성된다.
즉, 상기 이송수단(300)은 프레임 틀(200)의 상부 양측에 길이방향으로 고정 가이드(320)를 장착한 후, 상기 고정 가이드(320)에 전·후진 작동과 높낮이 조절되는 조절 가이드(340)를 장착하여, 상기 안전바(400)의 위치를 용이하게 조절하게 된다.
여기서, 상기 고정 가이드(320)는 사각형 형상의 단면을 가지는 중앙 고정 가이드부(322)의 상·하부에 원통 형상의 원통 가이드부(324)가 장착되고, 상기 조절 가이드(340)는 고정 가이드(320)의 내면과 상하부를 감싸는 수평 가이드부(342)와 상기 수평 가이드부(342)의 내면에 장착되고 높낮이 조절되는 높낮이 가이드부(344)로 구성된다.
구체적으로, 상기 프레임 틀(200)에 고정되는 고정 가이드(320)를 따라 수평 가이드부(342)가 전후로 이동하고, 상기 수평 가이드부(342)의 내부에는 높낮이 가이드부(344)가 높낮이 조절된다.
그리고 상기 이송수단(300)은 안전바(400)가 설정된 위치에 고정될 수 있도록 상기 고정 가이드(320)의 하부에 간격을 두고 위치 고정홈(326)이 형성되고, 상기 조절 가이드(340)에는 위치 고정구(360)가 장착된다.
즉, 상기 위치 고정구(360)는 조절 가이드(340)를 따라 함께 이동하고, 설정된 위치에 형성된 위치 고정홈(326)에 도달시 실린더(362) 또는 모터의 작동에 따라 승·하강 작동하는 위치 돌기(364)가 결합되어, 상기 조절 가이드(340)의 위치를 조절하게 된다.
상기 안전바(400)는 프레임 틀(200)을 구성하는 공간(230)의 상부에 배치된다.
그리고 상기 안전바(400)는 내부에 위치하는 체험자를 이송수단(300)을 통해 전·후진과 승·하강 작동시키게 된다.
여기서, 상기 안전바(400)는 중공형상으로 두 개의 보호 부재(412)로 분리형성되는 보호구(410), 상기 보호 부재(412)의 일 측 연결부분에 장착되는 힌지구(420), 상기 보호 부재(412)의 타측 연결부분에 장착되고 상기 힌지구(420)를 중심으로 회전하는 보호 부재(412)를 고정 또는 분리시키는 안전바 결합구(430), 상기 보호구(410)의 내부에 배치되고 전달되는 하중에 따라 보호 부재(412)의 내면을 따라 회전하는 회전 작동구(440), 상기 보호구(410)의 양측 동일선상에 각각 장착되고 프레임 틀과 결합되는 틀 결합구(450)를 포함한다.
즉, 상기 안전바(400)는 양측에 위치하는 틀 결합구(450)가 프레임 틀(200)의 조절 가이드(340)와 각각 결합되고, 상기 보호구(410)를 구성하는 반원형 형상의 보호 부재(412)의 일 측에 힌지구(420)를 장착하고, 반대 측에는 안전바 결합구(430)를 장착하여, 상기 안전바 결합구(430)의 작동에 따라 상기 보호구(410)의 내부를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
여기서, 상기 보호구(410)를 구성하는 보호 부재(412)는 원형, 타원형, 사각형, 다각형 중 어느 하나로 형성된다.
또한, 상기 보호구(410)의 내부를 개방 또는 폐쇄하는 안전바 결합구(430)는 도시된 안전바 결합구에 한정되지 않으며 벨크로, 똑딱이, 자석 걸쇠 등으로 구성될 수 있다.
본원발명에서, 상기 안전바 결합구(430)는 결합구 케이스(431), 상기 결합구 케이스(431)의 내부에 일부가 수용되고 반대 측은 외부로 돌출되는 작동 손잡이(432), 상기 결합구 케이스(431)의 내부에 장착되고 외력이 작동하기 전까지 작동 손잡이(432)를 보호 부재(412)의 연결부에 고정시키는 가압스프링(433)으로 구성된다.
즉, 상기 안전바 결합구(430)는 보호구(410)의 보호 부재(412)를 작동 손잡이(432)와 가압스프링(433)를 이용하여 고정 또는 분리시키게 된다.
또한, 상기 회전 작동구(440)는 보호구(410)를 구성하는 보호 부재(412)의 내면 둘레에 장착되어, 체험자의 움직임에 따라 가상현실 복합 체험장치(100)의 현장감을 높이게 된다.
그리고 상기 회전 작동구(440)는 " ㄷ "자 형상의 이동 브라켓(442)과 상기 브라켓(442)의 내면에 간격을 두고 장착되는 구 형상의 볼(444)로 이루어지고, 상기 회전 작동구(440)의 내면에는 둘레를 따라 완충부재(446)이 선택적으로 장착된다.
즉, 상기 회전 작동구(440)는 내면 접촉시 상기 볼(444)을 통해 힘이 전달되는 방향으로 미끄럼 작동하게 된다. 이때, 상기 볼(444)은 이동 브라켓(442)의 내측면 또는 내측면과 상·하면에 간격을 두고 장착된다.
그리고 상기 완충부재(446)는 고무, 실리콘, 스펀지 등으로 형성되어 상기 가상현실 복합 체험장치(100)의 작동에 따른 체험자와 접촉시 충격을 완충하게 된다.
또한, 상기 조절 가이드(340)에는 회전 작동구(440)의 이동시 위치를 확인할 수 있도록 엔코더(460)가 장착된다.
즉, 상기 엔코더(460)는 조절 가이드(340)에 장착되어 회전 작동하는 회전 작동구(440)의 위치를 실시간 또는 설정된 시간에 맞춰 측정하게 된다.
상기 보행 조절수단(500)은 프레임 틀(200)을 구성하는 공간(230)의 하부에 장착된다.
그리고 상기 보행 조절수단(500)은 체험자에게 걷고, 뛰고, 회전하는 다양한 노면 환경을 제공하게 된다.
즉, 상기 보행 조절수단(500)은 체험자가 제자리에서 오르막길 동작, 내리막길 동작, 평지 동작, 올라가는 계단 동작, 내려가는 계단 동작을 선택적으로 행할 수 있게 해준다.
여기서, 상기 보행 조절수단(500)은 프레임(510), 상기 프레임(510)을 구성하는 회전축(512)에 일 단이 결합되고 상호 반발작동하는 좌·우측 발판(520), 상기 좌·우측 발판(520)에 각각 장착되고 제자리걸음을 위해 회전작동하는 제자리 작동 기기(530), 상기 좌·우측 발판(520)의 하부에 장착되고 여러 보행동작을 수행하는 보행기기(540), 상기 프레임(510)의 하부에 장착되고 회전작동하는 회전기기(550)로 구성된다.
즉, 상기 보행 조절수단(500)은 다수개의 바로 연결되는 프레임(510)의 상부에 상호 반발작동하고 제자리 작동 기기(530)가 각각 장착되는 좌·우측 발판(520)을 장착하고, 상기 좌·우측 발판(520)과 프레임(510)의 사이에 여러 보행동작을 수행하는 보행기기(540)를 장착하며, 상기 프레임(510)의 하부에는 보행 조절수단(500)의 회전작동을 위해 회전기기(550)를 장착하게 된다.
상기 프레임(510)은 환경 및 목적 등에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
그리고 상기 프레임(510)의 상부에는 좌·우측 발판(520)의 끝단을 보호할 수 있도록 프레임 케이스(514)가 장착된다.
이때, 상기 프레임 케이스(514)의 내부에는 좌·우측 발판(520)의 회전작동을 위한 회전축(512)과 공지된 유·공압 실린더가 선택적으로 장착된다.
즉, 상기 프레임(510)은 중앙에 위치하는 회전축(512)을 기준으로 양측에 유·공압 실린더를 배치한 후 좌·우측 발판(520)의 작동에 따라 유·공압 실린더도 연동 작동하게 된다.
상기 좌·우측 발판(520)은 일단이 상기 프레임(500)의 회전축(512)에 결합되고 상호 반발작동하게 된다.
그리고 상기 좌·우측 발판(520)은 소정의 폭과 길이를 가지며, 일 단으로 상기 회전축(512)과 결합되는 회전축 결합부(522)가 형성되고, 타 단에는 보행기기(540)과 결합되는 프레임 결합구(524)가 장착되며, 양측에는 선택적으로 커버(526)가 장착된다.
즉, 상기 좌·우측 발판(520)은 제자리 작동 기기(530)의 작동에 따라 걸음 동작이 가능하도록 소정의 폭과 길이를 가지며, 상기 프레임(510)의 회전축(512)에는 회전축 결합부(522)가 결합되어, 발판에 가해지는 압력 또는 보행기기(540)의 작동에 따라 좌·우측 발판(520)이 서로 반발 작동하여 상하 작동하게 된다.
이때, 상기 좌·우측 발판(520)은 공지된 스탭퍼 등과 같이 서로 반발 작동하는 구성 등으로 대체될 수 있다.
상기 제자리 작동 기기(530)는 좌·우측 발판(520)에 각각 장착된다.
즉, 상기 제자리 작동 기기(530)는 좌·우측 발판(520)에 각각 장착되고, 회전작동을 통해 상기 좌·우측 발판(520)에 위치한 체험자가 연속 걸음 동작을 취할 수 있게 된다.
그리고 상기 제자리 작동 기기(530)는 상기 좌·우측 발판(520)의 양단 부분에 각각 간격을 두고 장착되는 롤러 또는 기어로 형성되는 회전 부재(531), 상기 회전 부재(531)에 감기고 내면에는 간격을 두고 결합홈이 형성되는 이송벨트(532), 상기 회전 부재(531)에 장착되고 구동시 회전력을 이용하여 이송벨트(532)와 연결된 회전 부재(531)를 회전작동시키는 구동모터(533)를 포함한다.
즉, 상기 제자리 작동 기기(530)는 정역 회전작동하는 구동모터(533)의 작동시 회전 부재(531)가 회전작동하고, 상기 이송벨트(532)는 회전 부재(531)의 회전작동시 연동작동하여, 상기 이송벨트(532)를 정방향 또는 역방향으로 회전작동시키게 된다.
또한, 상기 제자리 작동 기기(530)는 도시된 도면에 한정되지 않으며 제자리에서 회전작동이 가능한 무한궤도 또는 컨베이어로 구성될 수 있다.
상기 보행기기(540)는 프레임 틀(200)의 하부에 장착되어 좌·우측 발판(520)을 조절하게 된다.
그리고 상기 보행기기(540)는 프레임 틀(200)의 하부 양측에 각각 장착되는 보행 구동모터(541), 상기 보행 구동모터(541)의 회전력을 간격을 두고 설치되는 이송 롤러(542a)와 이송 벨트(542b)를 통해 전달하는 동력 전달부(542), 일단이 상기 동력 전달부(542)에 결합되고 타단은 발판(520)의 측면 각각 결합되어 상기 보행 구동모터(541)의 회전작동에 따라 동력 전달부(542)를 기준으로 회전작동하는 회전 작동구(543), 상기 프레임 틀(200)에 일 단이 결합되고, 반대 측은 발판(520)의 하부에 결합되는 브라켓(545)과 결합되는 완충 실린더(544)를 포함한다.
즉, 상기 보행기기(540)는 보행 구동모터(541)의 작동에 따라 동력 전달부(542)와 회전 작동구(543)가 정방향 또는 역방향으로 회전작동하여 좌·우측 발판(520)을 다양하게 작동시키게 된다.
상기 회전기기(550)는 프레임(510)의 하부에 장착되고, 상기 보행 조절수단(500)을 회전작동시키게 된다.
그리고 상기 회전기기(550)는 프레임(510)의 하부를 지지하는 지지판(552)과, 상기 지지판(552)의 하부에 장착되는 회전모터(554)로 구성된다.
즉, 상기 회전기기(550)는 프레임(510)의 하부를 지지하는 지지판(552)을 회전작동시켜 보행 조절수단(500)을 정방향 또는 역방향으로 회전작동시키게 된다.
이때, 상기 회전기기(550)는 도시된 도면에 한정되지 않으며 프레임(510)의 하부에 장착되어 회전작동할 수 있는 공지된 회전수단이 선택적으로 장착될 수 있다.
다음으로, 상기 가상현실 복합 체험장치(100)를 구성하는 프레임 틀(200)의 후방에는 상하 및 좌우 방향으로 작동되는 다축 운동수단(600)가 선택적으로 장착된다.
즉, 상기 다축 운동수단(600)은 프레임 틀(200)의 후방에 배치되어 상하 및 좌우 작동을 통해 체험자를 3축(X, Y, Z)방향으로 체험시키게 된다.
그리고 상기 다축 운동수단(600)은 하부 프레임(610), 상기 하부 프레임(610)의 상부에 간격을 두고 배치되는 수직 작동 실린더(620), 상기 수직 작동 실린더(620)의 로드 끝단에 결합되는 상부 프레임(630), 상기 상부 프레임(630)의 하부에 배치되고 연결바(642)를 통해 고정결합되는 발판(640), 상기 상부 프레임(630)의 양측에 장착되는 고정 가이드(650)를 포함한다.
즉, 상기 다축 운동수단(600)은 발판(640)의 상부에 위치하고 안전바(400)의 내부에 수용된 체험자를 동일 또는 서로 다른 작동을 수행하는 수직 작동 실린더(620)를 이용하여 축(X, Y, Z)방향으로 체험을 시키게된다.
이때, 상기 다축 운동수단(600)은 고정 가이드(650)를 통해 안전바(400)를 이동시킬 수 있게 된다. 여기서, 상기 고정 가이드(650)는 이송수단(300)의 고정 가이드(320)와 동일하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
그리고 상기 수직 작동 실린더(620)는 축(X, Y, Z)방향으로 원활한 작동을 위하여 삼각형 형상으로 배치된다.
다음으로, 가상현실 복합 체험장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 간격을 두고 양측에 수직 프레임(210)이 장착되고, 상기 수직 프레임(210)의 하부에는 수평 프레임(220)이 장착되며, 내부에는 공간(230)이 형성되는 프레임 틀(200)을 형성한다.
그리고 상기 프레임 틀(200)을 구성하는 수직 프레임(210)의 상부 양측에 길이방향으로 장착되는 고정 가이드(320)와 상기 고정 가이드(320)를 따라 전진 또는 후진작동하고 높낮이 조절되는 조절 가이드(340)로 구성되는 이송수단(300)을 장착한다.
다음으로, 상기 프레임 틀(200)을 구성하는 공간(230)의 하부에 프레임(510), 상기 프레임(510)을 구성하는 회전축(512)에 일 단이 결합되고 상호 반발작동하는 좌·우측 발판(520), 상기 좌·우측 발판(520)에 각각 장착되고 제자리걸음을 위해 회전작동하는 제자리 작동 기기(530), 상기 좌·우측 발판(520)의 하부에 장착되고 여러 보행동작을 수행하는 보행기기(540), 상기 프레임(510)의 하부에 장착되고 회전작동하는 회전기기(550)로 구성되는 보행 조절수단(500)을 장착한다.
그리고 상기 프레임 틀(200)을 구성하는 공간(230)의 상부에 중공형상으로 두 개의 보호 부재(412)로 분리형성되는 보호구(410), 상기 보호 부재(410)의 일 측 연결부분에 장착되는 힌지구(420), 상기 보호 부재(412)의 타측 연결부분에 장착되고 상기 힌지구(420)를 중심으로 회전하는 보호 부재(412)를 고정 또는 분리시키는 안전바 결합구(430), 상기 보호구(410)의 내부에 배치되고 전달되는 하중에 따라 보호 부재(412)의 내면을 따라 회전하는 회전 작동구(440), 상기 보호구(410)의 양측 동일선상에 각각 장착되고 프레임 틀과 결합되는 틀 결합구(450)를 포함하는 안전바(400)를 장착한다.
다음으로, 상기 프레임 틀(200)의 후방으로 하부 프레임(610), 상기 하부 프레임(610)의 상부에 간격을 두고 배치되는 수직 작동 실린더(620), 상기 수직 작동 실린더(620)의 로드 끝단에 결합되는 상부 프레임(630), 상기 상부 프레임(630)의 하부에 배치되고 연결바(642)를 통해 고정결합되는 발판(640), 상기 상부 프레임(630)의 양측에 장착되는 고정 가이드(650)를 포함하는 다축 운동수단(600)을 장착하면 가상현실 복합 체험장치(100)의 조립은 완료된다.
이와 같이 구성되는 가상현실 복합 체험장치를 통한 옴니 트레드 밀을 즐기고자 할 경우에는 하기와 같다.
먼저, 상기 안전바(400)를 구성하는 회전 작동구(440)를 작동시켜, 상기 보호 부재(412)의 연결부분 일 측을 분리시킨 후, 상기 보호 부재(412)의 내부로 체험자를 수용한 다음, 상기 보호 부재(412)를 결합한 후, 상기 회전 작동구(440)로 보호 부재(412)를 고정한다.
이때, 상기 안전바(400)의 내부에 위치하는 체험자는 좌·우측 발판(520)을 따라 전·후방향으로 이동하게 된다.
그리고 상기 안전바(400)의 내부에 수용되는 체험자의 동작에 따라 조절 가이드(340)가 고정 가이드(320)를 따라 전·후진 작동하거나 또는 조절 가이드(340)를 통해 높낮이를 조절하게 된다.
다음으로, 상기 보행 조절수단(500)을 구성하는 제자리 작동 기기(530), 보행기기(540), 회전기기(550)를 단독 또는 조합하여 제자리에서 오르막길 동작, 내리막길 동작, 평지 동작, 올라가는 계단 동작, 내려가는 계단 동작을 체험하게 된다.
이후, 상기 다축 운동수단(600)을 통해 3축(X, Y, Z)방향으로 체험을 즐기고자 할 경우에는, 상기 보행 조절수단(500)을 정지시킨 후, 상기 안전바(400)의 내부에 위치한 체험자가 이송수단(300)의 고정 가이드(320)를 이용하여 다축 운동수단(600)의 고정 가이드(650)로 이동하면 된다.
이때, 상기 고정 가이드(320)를 따라 이동하는 조절 가이드(340)는 위치 고정구(360)를 통해 설정된 위치에 안전바(400)를 배치시키게 된다.
다음으로, 상기 다축 운동수단(600)을 통해 3축(X, Y, Z)방향으로 체험을 즐기고자 할 경우에는, 상기 상부 프레임(630)과 연결된 수직 작동 실린더(620)를 개별적으로 작동시켜 조절하면 된다.
이와 같이 본원발명인 가상현실 복합 체험장치는 보행 조절수단을 통해 다양한 노면 상태를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 다축 운동수단을 통해 비정형적인 체험도 체험자가에 제공할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 가상현실 복합 체험장치
200 : 프레임 틀 210 : 수직 프레임
220 : 수평 프레임 230 : 공간
300 : 이송수단 320 : 고정 가이드
322 : 중앙 고정 가이드부 324 : 원통 가이드부
326 : 위치 고정홈 340 : 조절 가이드
342 : 수평 가이드부 344 : 높낮이 가이드부
360 : 위치 고정구 362 : 실린더 또는 모터
364 : 위치 돌기 400 : 안전바
410 : 보호구 412 : 보호 부재
420 : 힌지구 430 : 안전바 결합구
431 : 결합구 케이스 432 : 작동 손잡이
433 : 가압스프링 440 : 회전 작동구
442 : 이동 브라켓 444 : 볼
446 : 완충부재 450 : 틀 결합구
500 : 보행 조절수단 510 : 프레임
512 : 회전축 514 : 프레임 케이스
520 : 좌·우측 발판 522 : 회전축 결합부
524 : 프레임 결합구 530 : 제자리 작동 기기
531 : 회전 부재 532 : 이송벨트
533 : 구동모터 540 : 보행기기
541 : 보행 구동모터 542 : 동력 전달부
543 : 회전 작동구 544 : 완충 실린더
550 : 회전기기 552 : 지지판
554 : 회전모터 600 : 다축 운동수단
610 : 하부 프레임 620 : 수직 작동 실린더
630 : 상부 프레임 640 : 발판
650 : 고정 가이드

Claims (11)

  1. 다수개의 프레임을 결합하여 형성되고 내부에는 공간이 형성되는 프레임 틀;
    상기 프레임 틀에 장착되고 안전바를 전·후진과 승·하강시킬 수 있는 이송수단;
    상기 프레임 틀을 구성하는 공간의 상부에 배치되고 내부에 위치하는 체험자를 이송수단을 통해 전·후진과 승·하강 작동시키는 안전바; 및
    상기 프레임 틀을 구성하는 공간의 하부에 장착되고 체험자에게 걷고, 뛰고, 회전하는 다양한 노면 환경을 제공하는 보행 조절수단;을 포함하는 가상현실 복합 체험장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이송수단은,
    상기 프레임 틀의 상부 양측에 길이방향으로 장착되는 고정 가이드와 상기 고정 가이드를 따라 전진 또는 후진작동하고 높낮이 조절되는 조절 가이드로 구성되는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송수단은 고정 가이드의 하부에 간격을 두고 위치 고정홈이 형성되고, 상기 조절 가이드에는 실린더 또는 모터와 위치 돌기로 구성되는 위치 고정구가 장착되어, 상기 조절 가이드를 고정 또는 이동시키는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 안전바는,
    중공형상으로 두 개의 보호 부재로 분리형성되는 보호구;
    상기 보호 부재의 일 측 연결부분에 장착되는 힌지구;
    상기 보호 부재의 타측 연결부분에 장착되고, 상기 힌지구를 중심으로 회전하는 보호 부재를 고정 또는 분리시키는 안전바 결합구;
    상기 보호구의 내부에 배치되고 전달되는 하중에 따라 보호 부재의 내면을 따라 회전하는 회전 작동구; 및
    상기 보호구의 양측 동일선상에 각각 장착되고 프레임 틀과 결합되는 틀 결합구;를 포함하는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 작동구는 " ㄷ "자 형상의 이동 브라켓과 상기 브라켓의 내면에 간격을 두고 장착되는 구 형상의 볼로 구성되고,
    상기 회전 작동구의 내면에는 둘레를 따라 완충부재가 선택적으로 장착되는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보행 조절수단은,
    프레임;
    상기 프레임을 구성하는 회전축에 일 단이 결합되고 상호 반발작동하는 좌·우측 발판;
    상기 좌·우측 발판에 각각 장착되고 제자리걸음을 위해 회전작동하는 제자리 작동 기기;
    상기 좌·우측 발판의 하부에 장착되고 여러 보행동작을 수행하는 보행기기; 및
    상기 프레임의 하부에 장착되고, 상기 보행 조절수단을 회전작동시키는 회전 기기;를 포함하는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제자리 작동 기기는,
    상기 좌·우측 발판의 양단 부분에 각각 간격을 두고 장착되는 롤러 또는 기어로 형성되는 회전 부재;
    상기 회전 부재에 감기고 내면에는 간격을 두고 결합홈이 형성되는 이송벨트; 및
    상기 회전 부재에 장착되고 구동시 회전력을 이용하여 이송벨트와 연결된 회전 부재를 회전작동시키는 구동모터;를 포함하는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 보행기기는,
    상기 프레임 틀의 하부 양측에 각각 장착되는 보행 구동모터;
    상기 보행 구동모터의 회전력을 간격을 두고 설치되는 이송 롤러와 이송 벨트를 통해 전달하는 동력 전달부;
    일단이 상기 동력 전달부에 결합되고 타단은 발판의 측면 각각 결합되어 상기 보행 구동모터의 회전작동에 따라 동력 전달부를 기준으로 회전작동하는 회전 작동구; 및
    상기 프레임 틀에 일 단이 결합되고, 반대 측은 발판의 하부에 결합되는 브라켓과 결합되는 완충 실린더;를 포함하는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 틀의 후방에는 상하 및 좌우 방향으로 작동되는 다축 운동수단가 선택적으로 장착되는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다축 운동수단은,
    하부 프레임;
    상기 하부 프레임의 상부에 간격을 두고 배치되는 수직 작동 실린더;
    상기 수직 작동 실린더의 로드 끝단에 결합되는 상부 프레임;
    상기 상부 프레임의 하부에 배치되고 연결바를 통해 고정결합되는 발판; 및
    상기 상부 프레임의 양측에 장착되는 고정 가이드;를 포함하는 것인 가상현실 복합 체험장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수직 작동 실린더는 삼각형 형상으로 배치되는 것인 가상현실 복합 체험장치.
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