KR20230023933A

KR20230023933A - 3DOF(Degree of Freedom) Flight Simulator that uses principle of a Seesaw which has a pillar supporting weight

Info

Publication number: KR20230023933A
Application number: KR1020210105826A
Authority: KR
Inventors: 김용훈
Original assignee: 김용훈
Priority date: 2021-08-11
Filing date: 2021-08-11
Publication date: 2023-02-20

Abstract

The present invention relates to a flight simulator. In particular, the flight simulator of the present invention uses the principle of a seesaw around a central axis, to pull a linear actuator on one side and to push a linear actuator on the other side, so that a linear actuator with small force moves an occupant with a heavy load to perform pitch and roll motion, and a thrust bearing is placed between two circular plates around a central axis to perform rotation to conduct yaw motion.

Description

Seesaw-type 3-axis flight simulator using load center support {3DOF (Degree of Freedom) Flight Simulator that uses principle of a Seesaw which has a pillar supporting weight}

본 발명은 실재로 존재하는 세계의 움직임을 해석하기 위하여 그것과 동작이 같게 설계된 기계적, 전기적 장치인 시뮬레이터(Simulator)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비행기 혹은 자동차와 같은 가상의 이동체를 대상으로 하여 전후, 좌우, 회전 동작을 가능하게 하는 액추에이터(Actuator), 액추에이터를 구동할 수 있도록 하는 구동 소프트웨어를 포함하는 컨트롤러로 구성되어, 어떤 특정한 환경이나 상황을 만들어 그것을 사용하는 사용자가 마치 실제 주변상황과 상호작용을 하고 있는 것처럼 실제와 동일한 실제감을 실현시키는 것이 가능하도록 구현한 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a simulator, which is a mechanical and electrical device designed to operate in the same way as it to analyze the movement of the world that actually exists, and more particularly, to a virtual mobile body such as an airplane or a car, It is composed of a controller including actuators that enable left, right, and rotational motions, and driving software that enables actuators to be driven. It relates to a device implemented to realize the same sense of reality as the real thing, as if you were playing a game.

가상현실(Virtual Reality, VR)은 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변상황과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간과 컴퓨터 사이의 인터페이스를 말하는데, 가상현실 시뮬레이터는 컴퓨터에 의해 제어되는 의자와 같은 체감장치에 의해 가상 환경에 따른 동적 변화를 재현함으로써 사용자가 가상의 현실을 마치 현실처럼 느낄 수 있도록 체험을 하도록 제공하는 기술이다.Virtual Reality (VR) refers to an interface between a human and a computer that creates a specific environment or situation with a computer and makes it as if the person using it is interacting with the real surroundings. It is a technology that reproduces the dynamic change according to the virtual environment by a haptic device such as a chair controlled by the user so that the user can experience the virtual reality as if it were real.

이러한 시뮬레이터 기술은 항공기 및 자동차처럼 피치(Pitch), 롤(Roll) 요(Yaw) 운동을 하는 대상에 대하여 일반적으로 적용되는 기술이라고 할 수 있으며, 특히 항공 조종이 그 대표적 적용 사례라 할 수 있다. 여기에서 피치(Pitch) 동작은 이동체의 전후 방향 동작에 관련된 것이며, 롤(Roll) 동작은 이동체의 회전 동작에 관련된 것이고, 요(Yaw) 동작은 이동체의 좌우 방향 동작에 관련된 것이다.This simulator technology can be said to be a technology generally applied to objects that perform pitch, roll, and yaw motions, such as aircraft and automobiles, and in particular, aviation piloting is a representative example of its application. Here, the pitch operation is related to the forward and backward motion of the moving body, the roll motion is related to the rotational motion of the moving body, and the yaw motion is related to the left and right motion of the moving body.

일반적으로 시뮬레이터는 기본적으로 이동체의 움직임과 관련된 동작을 수행하는 리니어 액추에이터(Linear Actuator), 리니어 엑추에이터를 제어하는 컨트롤 모듈 및 소프트웨어로 구성된다.In general, a simulator is basically composed of a linear actuator that performs an operation related to the movement of a moving object, a control module that controls the linear actuator, and software.

도 1은 종래의 시뮬레이터의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional simulator.

이러한 종래의 시뮬레이터 구성에 따르면, 시뮬레이터의 중심에 하중을 지지할 수 있는 중심 지주가 없기 때문에 의자에 앉아 시뮬에이터를 조작하는 사용자(탑승자)의 하중이 4개의 리니어 액추에이터에 그대로 걸리게 되는 구조이다.According to this conventional simulator configuration, since there is no central post capable of supporting the load at the center of the simulator, the load of the user (passenger) operating the simulator sitting on a chair is directly applied to the four linear actuators.

이에 따라 탑승자의 무게를 지탱한 상태에서 탑승자를 들어 올리고 내리는 동작을 빠른 속도로 정확하게 수행하기 위해서는 고속도, 고토크 성능을 가지는 고가의 리니어 액추에이터를 채용할 수 밖에 없으며, 이는 결과적으로 시뮬레이터의 가격 상승을 초래하게 되는 문제점이 있었다.Accordingly, in order to accurately perform the motion of lifting and lowering the occupant at high speed while supporting the occupant's weight, it is inevitable to adopt an expensive linear actuator with high-speed and high-torque performance, which consequently increases the price of the simulator. There was a problem that caused it.

또한, 종래의 시뮬레이터는 피치, 롤 동작만을 제공할 수 있고, 요 동작을 실현하기 매우 어렵다는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 시뮬레이터는 전후 방향 동작 및 좌우 방향 동작이 가능할 뿐 시뮬레이터의 회전 동작은 원천적으로 불가능한 구조이어서 시뮬레이터가 회전할 수 없기 때문에 시뮬레이터의 자유도가 낮아지는 문제점이 있었다.In addition, the conventional simulator can only provide pitch and roll motions, and it is very difficult to realize yaw motions. That is, the conventional simulator has a problem in that the degree of freedom of the simulator is lowered because the simulator cannot rotate because it has a structure in which rotation of the simulator is fundamentally impossible except that forward and backward motion and left and right motion are possible.

선행기술문헌Prior art literature

특허문헌Patent literature

대한민국 공개특허 제10-2018-0107645호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0107645

대한민국 공개특허 제10-2018-0108262호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0108262

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명에서는 종래의 시뮬레이터의 구조를 변경하여, 탑승자의 무게를 지지하는 힘과 위치를 제어하는 힘을 분리하여 제어함으로써, 액추에이터는 탑승자의 무게를 지탱하는 힘은 가질 필요가 없이 오직 위치제어에 필요한 힘을 가지도록 하여 고토크(High Torque)를 가지는 액추에이터를 채용없이 저렴한 가격으로 실현할 수 있는 플라이트 시뮬레이터를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems. In the present invention, by changing the structure of a conventional simulator to separate and control the force for supporting the weight of the occupant and the force for controlling the position, the actuator is The purpose is to provide a flight simulator that can be realized at a low price without employing an actuator having high torque by having only the force necessary for position control without the need to have the force to support the weight.

또한, 본 발명은 고토크(High Torque) 고속도(High Speed) 성능을 가진 리니어 액추에이터를 채용하지 아니하고 탑승자의 무게를 지탱하면서도, 피치(Pitch), 롤(Roll)동작만을 제한적으로 수행할 수 있는 종래 시뮬레이터의 구조적 문제점을 해결함으로써 시뮬레이터의 요(Yaw)동작을 빠르고 정확하게 수행할 수 있는 플라이트 시뮬레이터를 제공하는 데 목적이 있다.In addition, the present invention does not adopt a linear actuator with high torque and high speed performance, and supports the weight of the occupant while limiting the conventional pitch and roll operations. The object of the present invention is to provide a flight simulator capable of performing the simulator's yaw motion quickly and accurately by solving the structural problems of the simulator.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탑승자의 무게를 지지하기 위한 중심축; 중심축의 지지를 보조하는 중심축 지지 파이프; 중심축 및 중심축 지지 파이프를 지면에 지지하기 위한 중심축 지지판; 중심축을 중심으로 회전할 수 있으며, 액추에이터를 고착하는 하판; 중심축상에 위치하며 탑승자 의자를 부착하는 상판; 상판을 들어 올리고 내리는 동작을 수행하는 리니어 액추에이터; 리니어 액추에이터의 동작을 제어하는 컨트롤 모듈; 액추에이터의 동작을 제어하기 위해 제어 신호를 제공하는 조종간(Control Stick)으로 구성되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a central axis for supporting the weight of the occupant; A central axis support pipe that assists in supporting the central axis; A central axis support plate for supporting the central axis and the central axis support pipe to the ground; A lower plate that can rotate about a central axis and fixes the actuator; A top plate located on the central axis and attaching the seat of the occupant; A linear actuator that lifts and lowers the top plate; A control module for controlling the operation of the linear actuator; It consists of a control stick that provides control signals to control the operation of the actuator.

또한, 중심축은 탑승자의 무게를 지지하면서도 하판의 회전이 가능하도록 중심축 지지판과 하판 사이에 쓰러스트 베어링을 포함하고, 중심축의 상단에는 상판과의 연결을 위한 볼 베어링(Ball Bearing)을 구비하고 있으며, 중심축의 지지를 보조하는 중심축 지지 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the central axis includes a thrust bearing between the central axis support plate and the lower plate so that the lower plate can rotate while supporting the weight of the occupant, and a ball bearing is provided at the upper end of the central axis for connection with the upper plate. , It is characterized in that it includes a central axis support pipe that assists in supporting the central axis.

이와 같이, 플라이트 시뮬레이터가 볼 베어링 및 쓰러스트 베어링을 구비하는 중심축을 포함함으로써 플라이트 시뮬레이터의 상판은 중심축을 중심으로 시소(Seesaw)처럼 동작하게 된다.In this way, since the flight simulator includes a central axis having a ball bearing and a thrust bearing, the top plate of the flight simulator operates like a seesaw around the central axis.

따라서 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터는 중심축이 탑승자의 부하를 대부분 수용함으로써 고토크(High Torque) 고속도(High Speed) 성능을 가진 리니어 액추에이터를 채용하지 아니하고 탑승자의 무게를 효과적으로 지탱할 수 있는 것을 특징으로 한다.Therefore, the flight simulator according to the present invention is characterized in that the central axis can effectively support the weight of the occupant without using a linear actuator having high torque and high speed performance by accommodating most of the occupant's load. .

또한, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터는 중심축에 의한 시소 작용에 의하여 시뮬레이터는 시소처럼 가운데 중심축이 양쪽에 탑승한 사람들의 무게를 지지함으로 앞뒤쪽의 액추에이터는 작은 힘만으로도 피치 동작 및 롤 동작을 원할하게 수행할 수 있는 특징이 있다.In addition, in the flight simulator according to the present invention, the center axis of the simulator supports the weight of the people on both sides like a seesaw by the seesaw action by the central axis, so that the front and rear actuators can perform pitch and roll motions with only a small force. There are features that can be done.

또한, 중심축 지지판과 하판 사이에는 위치하는 쓰러스트 베어링(Thrust Bearing)에 의하여 시뮬레이터의 하판은 자유롭게 회전 운동이 가능하게 됨에 따라 플라이트 시뮬레이터의 요(Yaw) 동작을 효과적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower plate of the simulator is freely rotated by a thrust bearing located between the central axis support plate and the lower plate, so that the yaw motion of the flight simulator is effectively performed.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터는 하중 중심 지주를 이용한 시소(Seesaw) 방식을 채용하여, 시뮬레이터의 상판은 중심축을 중심으로 시소처럼 동작하게 되어 액추에이어의 부하 하중을 경감함으로써, 비행기 및 자동차와 같은 가상의 이동체를 대상으로 한 시뮬레이터를 제작함에 있어, 고토크의 액추에이터를 사용해야 하는 가격 부담을 해소하여 저가의 액추에이터를 이용하여 시뮬레이터의 구동부 구현이 가능함으로서 저렴한 비용으로 플라이트 시뮬레이터를 제작할 수 있는 효과가 있다.The flight simulator according to the present invention made as described above employs a seesaw method using a load center support, and the upper plate of the simulator operates like a seesaw around the central axis to reduce the load of the actuator, thereby reducing the load of the airplane and In manufacturing a simulator for a virtual moving object such as a car, it is possible to implement a driving part of the simulator using a low-cost actuator by relieving the price burden of using a high-torque actuator, thereby making it possible to manufacture a flight simulator at low cost. It works.

또한, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 중심축은 탑승자의 무게를 지지하면서도 하판의 회전이 가능하도록 쓰러스트 베어링 및 볼 베어링(Ball Bearing)을 구비함으로써 통상의 시뮬레이터가 피치 및 롤 동작만을 제공함에 따른 플라이트 시뮬레이터의 자유도(Degree of Freedom)의 제한을 용이하게 해결하여 요 동작을 매우 손쉽게 처리할 수 있는 각별한 효과를 가진다.In addition, the central axis of the flight simulator according to the present invention is provided with a thrust bearing and a ball bearing so that the lower board can rotate while supporting the weight of the occupant, so that the flight simulator according to the conventional simulator provides only pitch and roll motions. It has a special effect of easily handling the yaw motion by easily solving the limitation of the degree of freedom.

더 나아가 상대적으로 저렴한 액추에이터를 사용하여 더 높은 자유도를 가지는 시뮬레이터를 구현할 수 있다면, 시뮬레이터를 우리 생활에서 다양한 분야에 적용하여 사람이 수행하기에 위험한 환경에서 이루어지는 업무이거나 여건상 자주 수행할 수 없는 업무를 가상에서 연습함으로써 용이하게 실전 경험을 간접적으로 체험할 수 있는 간접체험적 효과 뿐만 아니라, 게임 등 엔터테인먼트 분야에 다양하게 적용할 수 있는 기술기반적 효과가 있다고 할 것이다.Furthermore, if a simulator with a higher degree of freedom can be implemented using a relatively inexpensive actuator, the simulator can be applied to various fields in our lives to perform tasks in a dangerous environment or tasks that cannot be frequently performed due to conditions. It will be said that there is not only an indirect experiential effect that can easily indirectly experience actual combat experience by practicing in a virtual environment, but also a technology-based effect that can be applied in various ways to entertainment fields such as games.

도 1은 종래 기술에 따른 시뮬레이터의 구성 예시도
도 2는 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 피치, 롤, 요 동작 개념도
도 3은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터를 도시한 예시도
도 4는 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터 상부 구조물의 구성 예시도
도 5는 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터 하부 구조물의 구성 예시도
도 6은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터 연결 구조물의 구성 예시도
도 7은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터 중심축과 상부 및 하부 구조물의 결합 예시도
도 8은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터 액추에이터와 상부 및 하부 구조물의 결합 예시도
도 9는 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 피치(Pitch) 제어 예시도
도 10은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 롤(Roll) 제어 예시도
도 11은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 요(Yaw) 제어 예시도
도 12는 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 제어 신호 처리 예시도1 is an exemplary configuration diagram of a simulator according to the prior art;
2 is a conceptual diagram of pitch, roll, and yaw operations of the flight simulator according to the present invention;
Figure 3 is an exemplary view showing a flight simulator according to the present invention
4 is an exemplary configuration diagram of a flight simulator upper structure according to the present invention
5 is an exemplary configuration diagram of a flight simulator lower structure according to the present invention
6 is an exemplary configuration of a flight simulator connection structure according to the present invention
7 is an exemplary view of coupling a central axis of a flight simulator and upper and lower structures according to the present invention;
8 is an exemplary view of coupling a flight simulator actuator and upper and lower structures according to the present invention;
9 is an exemplary view of pitch control of a flight simulator according to the present invention
10 is an exemplary view of roll control of a flight simulator according to the present invention
11 is an exemplary view of yaw control of a flight simulator according to the present invention;
12 is an exemplary diagram of control signal processing of a flight simulator according to the present invention;

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Hereinafter, other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be clearly revealed through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the flight simulator 1 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작에 대하여 설명한다.First, pitch, roll, and yaw operations of the flight simulator 1 according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터의 피치, 롤, 요 동작 개념도이다.2 is a conceptual diagram of pitch, roll, and yaw operations of the flight simulator according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 3 자유도(DOF, Degree of Freedom)를 가지며 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작이 가능하도록 구성된다.As shown in FIG. 2, the flight simulator 1 according to the present invention has three degrees of freedom (DOF) and is configured to enable pitch, roll, and yaw motions. .

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch) 동작은 시뮬레이터(1)의 횡 방향(lateral axis)과 관련된 동작에 해당하고(도 1의 ① 방향 관련 동작), 롤(Roll) 동작은 시뮬레이터(1)의 종 방향(longitudinal axis)과 관련된 동작에 해당하며(도 1의 ② 방향 관련 동작), 요(Yaw) 동작은 시뮬레이터(1)의 수직 방향(vertical axis)과 관련된 동작에 해당한다(도 1의 ③ 방향 관련 동작). The pitch operation of the flight simulator 1 according to the present invention corresponds to an operation related to the lateral axis of the simulator 1 (operation related to ① direction in FIG. 1), and the roll operation corresponds to a simulator Corresponds to the motion related to the longitudinal axis of (1) (movement related to ② direction in FIG. 1), and the yaw motion corresponds to the motion related to the vertical axis of the simulator 1 ( ③ direction related operation in Fig. 1).

도 3은 본 발명에 따른 시뮬레이터를 도시한 예시도이다.3 is an exemplary view showing a simulator according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 구조물, 하부 구조물 및 상부 구조물과 하부 구조물을 연결해주는 연결 구조물, 그리고 플라이트 시뮬레이터(1)를 동작할 수 있는 구동력을 제공해주는 액추에이터 부재로 구성된다.As shown in FIG. 3, the flight simulator 1 according to the present invention provides an upper structure, a lower structure, a connection structure connecting the upper structure and the lower structure, and a driving force capable of operating the flight simulator 1 Consists of an actuator member.

여기에서, 상부 구조물은 사용자가 탑승할 수 있는 의자(31); 탑승자 의자를 고정하기 위한 상판(30); 탑승자의 제어 명령에 따라 제어 신호를 발생하는 조종간(33); 상판(30)이 자유롭게 동작할 수 있도록 도와주는 볼 베어링 고정자(32); 제1 내지 제4 리니어 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 수직상으로 자유로운 운동을 가능케 하도록 상판(20)에 고정되도록 하는 상측 액추에이터 고정자(23)로 구성된다.Here, the upper structure includes a chair 31 on which a user can board; a top plate 30 for fixing the occupant's seat; A control stick 33 generating a control signal according to a control command of a passenger; a ball bearing stator 32 that helps the top plate 30 to operate freely; It consists of an upper actuator stator 23 that is fixed to the upper plate 20 so that the first to fourth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 can freely move vertically. .

또한, 하부 구조물은 제1 내지 제4 리니어 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)를 고정하고 이를 지지하기 위한 하판(20); 리니어 액추에이터(40)가 수직상으로 자유로운 운동을 가능케 하도록 하판(20)에 고정되도록 하는 하측 액추에이터 고정자(22)로 구성된다.In addition, the lower structure includes a lower plate 20 for fixing and supporting the first to fourth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4; It consists of a lower actuator stator 22 that is fixed to the lower plate 20 so that the linear actuator 40 can freely move vertically.

또한, 연결 구조물은 상부 구조물과 하부 구조물을 연결해주는 구성으로서, 탑승자의 하중을 지지하기 위한 중심축(10); 중심축(10)을 지면에 지지하기 위한 중심축 지지판(11); 중심축(10)의 지지를 보조하는 중심축 지지 파이프(21); 하판(20)의 회전이 가능하도록 중심축 지지판(11)과 하판(20) 사이에 개재되는 쓰러스트 베어링(12); 중심축(10)과 상판(30)의 연결을 위한 볼 베어링(Ball Bearing)(13)으로 구성된다.In addition, the connection structure is a configuration that connects the upper structure and the lower structure, the central axis 10 for supporting the load of the occupant; A central axis support plate 11 for supporting the central axis 10 to the ground; A central axis support pipe 21 that assists in supporting the central axis 10; a thrust bearing 12 interposed between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20 to enable rotation of the lower plate 20; It consists of a ball bearing (Ball Bearing) 13 for connecting the central axis 10 and the top plate 30.

또한, 액추에이터 부재는 플라이트 시뮬레이터(1)가 탑승자의 제어 명령에 따라 동작할 수 있는 구동력을 제공해주는 구성으로서, 플라이트 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작을 위한 구동과 관련된 제1 내지 제5 리니어 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5); 조종간(33)의 조종신호를 수신하고, 이를 제1 내지 제5 리니어 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5)에 제어신호를 전송하는 컨트롤 모듈(50)로 구성되어 있다.In addition, the actuator member is a component that provides a driving force for the flight simulator 1 to operate according to the passenger's control command, and controls the pitch, roll, and yaw operations of the flight simulator 1. first to fifth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, and 40-5 related to driving for driving; A control module 50 that receives a control signal of the control stick 33 and transmits a control signal to the first to fifth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, and 40-5 ) is composed of

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작을 위한 구동과 관련하여 모두 5개의 액추에이터인 제1 내지 제5 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5)를 구비하고 있으며, 위 5개의 액추에이터 중에서 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)는 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch), 롤(Roll) 동작 구현을 위한 구동과 관련되며, 제5 액추에이터(40-5)는 시뮬레이터(1)의 요(Yaw) 동작의 구현을 위한 구동과 관련된다.The flight simulator 1 according to the present invention includes first to fifth actuators 40-1 and 40-2, which are five actuators in relation to driving for pitch, roll, and yaw motions. , 40-3, 40-4, 40-5), and among the above five actuators, the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 are simulator 1 ) is related to driving for implementing pitch and roll motions, and the fifth actuator 40-5 is related to driving for implementing yaw motions of the simulator 1.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 하중 중심 지주를 이용한 시소(Seesaw) 방식을 채용한 제1 특징적 구조를 가진다. 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)에 개재된 중심축(10)은 하중 중심 지주 기능을 수행함으로써 액추에이터에 가해지는 부하를 대폭 경감할 수 있는 각별한 효과를 가진다.The flight simulator 1 according to the present invention has a first characteristic structure employing a seesaw method using a load center post. The central axis 10 interposed in the flight simulator 1 according to the present invention has a special effect of greatly reducing the load applied to the actuator by performing a load center holding function.

또한, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 쓰러스트 베어링(Thrust Bearing)을 채용한 제2 특징적 구조를 가진다. 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)에서 쓰러스트 베어링(Thrust Bearing)을 중심축지지판(11)과 하판(20) 사이에 개재함으로써 시뮬레이터(1)의 하판(20)이 자유롭게 회전 운동이 가능하게 되어 시뮬레이터의 요(Yaw) 동작을 효과적으로 구현할 수 있는 각별한 효과를 가진다.In addition, the flight simulator 1 according to the present invention has a second characteristic structure employing a thrust bearing. In the flight simulator 1 according to the present invention, by interposing a thrust bearing between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20, the lower plate 20 of the simulator 1 can freely rotate. It has a special effect that can effectively implement the simulator's yaw motion.

도 4는 본 발명에 따른 시뮬레이터 상부 구조물의 구성 예시도이다.4 is an exemplary configuration diagram of a simulator upper structure according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 상부 구조물은 도 4에 도시된 바와 같이, 상판(30)은 원형 형상부를 기반으로 하여 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부를 가진다. 상판(30)의 원형 형상부는 탑승자가 앉는 의자(31)가 놓일 수 있는 적당한 크기면 족하다. 상판(30)의 재질은 탑승자의 하중을 견딜 수 있는 강도이면 어느 것이나 가능하지만, 철판을 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.In the upper structure of the flight simulator 1 according to the present invention, as shown in FIG. 4 , the upper plate 30 has four expansion parts radially extending from the circular part based on the circular part. The circular shape of the top plate 30 is sufficient as long as the chair 31 on which the occupant sits can be placed. The material of the top plate 30 can be any material as long as it can withstand the load of the occupant, but it is preferable to manufacture it using an iron plate.

또한, 상판(30)의 원형 형상부 중심에는 볼 베어링 고정자(32)가 부착된다. 볼베어링 고정자(32)에는 중심축(10)의 상부에 개재된 볼 베어링(13)이 삽입되어 중심축(10)이 상판(30)과 결합되도록 한다. 중심축(10)이 상판(30)과 볼 베어링(13)에 의하여 결합된 상태이므로 상판(30)은 중심축(10) 상에서 자유로운 운동이 가능하다.In addition, a ball bearing stator 32 is attached to the center of the circular shape of the top plate 30 . A ball bearing 13 interposed above the central shaft 10 is inserted into the ball bearing stator 32 so that the central shaft 10 is coupled with the upper plate 30 . Since the central axis 10 is coupled to the upper plate 30 by the ball bearing 13, the upper plate 30 can freely move on the central axis 10.

또한, 상판(30)의 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부에는 상측 액추에이터 고정자(23)가 부착된다. 상판(30)의 4개의 확장부는 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 결합될 수 있도록 각각의 상측 액추에이터 고정자(23)를 마련하여 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 수직상으로 자유롭게 운동을 가능하도록 지지 고정한다.In addition, the upper actuator stator 23 is attached to the four expansion parts radially extending from the circular part of the top plate 30 . The four extensions of the top plate 30 are provided with respective upper actuator stators 23 so that the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 can be coupled to the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 are supported and fixed so as to freely move vertically.

도 5는 본 발명에 따른 시뮬레이터 하부 구조물의 구성 예시도이다.5 is an exemplary configuration diagram of a simulator lower structure according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 하부 구조물은 도 5에 도시된 바와 같이, 하판(20)은 상판(30)과 같이 원형 형상부를 기반으로 하여 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부를 가진다. 하판(20)의 크기는 시뮬레이터(1)의 안정적 지지를 위하여 상판(30)의 크기 보다 조금 큰 상태이면 좋고, 하판(20)의 재질은 철판을 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5, the lower structure of the flight simulator 1 according to the present invention, the lower plate 20 has four expansion parts radially extending from the circular shape part based on the circular shape part like the upper plate 30. have The size of the lower plate 20 may be slightly larger than the size of the upper plate 30 for stable support of the simulator 1, and the material of the lower plate 20 is preferably manufactured using an iron plate.

또한, 하판(20)의 원형 형상부 중심에는 중심축(10)이 관통할 수 있도록 중심축관통홀이 형성된다.In addition, a central shaft through-hole is formed at the center of the circular portion of the lower plate 20 so that the central shaft 10 can pass therethrough.

또한, 하판(20)의 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부에는 하측 액추에이터 고정자(22)가 부착된다. 하판(20)의 4개의 확장부는 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 결합될 수 있도록 각각의 하측 액추에이터 고정자(22)를 마련하여 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 수직상으로 자유롭게 운동을 가능하도록 지지 고정한다.In addition, the lower actuator stator 22 is attached to the four extensions radially extending from the circular portion of the lower plate 20 . The four extensions of the lower plate 20 are provided with respective lower actuator stators 22 so that the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 can be coupled to the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 are supported and fixed so as to freely move vertically.

도 6은 본 발명에 따른 시뮬레이터 연결 구조물의 구성 예시도이다.6 is an exemplary configuration diagram of a simulator connection structure according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 연결 구조물은 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 구조물과 하부 구조물을 연결해주는 구조물이다.As shown in FIG. 6, the connection structure of the flight simulator 1 according to the present invention is a structure connecting the upper structure and the lower structure.

중심축(10)은 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 하중 지주 시소 구조를 형성하는 핵심 구성으로서, 중심축지지판(11)에 고정되어 탑승자의 하중을 온전히 받아 지면에 똑바로 지탱하도록 한다.The central axis 10 is a key component forming the load holding seesaw structure of the flight simulator 1 according to the present invention, and is fixed to the central axis support plate 11 to fully receive the load of the occupant and support it straight on the ground.

또한, 중심축(10)이 하중 지주 시소 구조로 작동할 수 있도록 중심축(10)을 지면에 지지하기 위한 중심축 지지판(11)과 중심축(10)의 지지를 보조하는 중심축 지지 파이프(21)를 포함한다.In addition, the central axis support plate 11 for supporting the central axis 10 on the ground so that the central axis 10 can operate as a load holding seesaw structure and the central axis support pipe for assisting the support of the central axis 10 ( 21).

여기에서, 하판(20)의 원 형상부 중심부에 형성된 중심축 관통홀에는 중심축(10)의 지지를 보조하는 중심축 지지 파이프(21)가 통과하도록 구성하고 중심축(10)은 중심축(10)을 지면에 지지하기 위한 중심축 지지판(11)과 결합되도록 구성한다.Here, the central axis through-hole formed in the center of the circular portion of the lower plate 20 is configured so that the central axis support pipe 21 that assists the support of the central axis 10 passes, and the central axis 10 is the central axis ( 10) is configured to be coupled with the central axis support plate 11 for supporting the ground.

또한, 중심축(10)의 상부에는 중심축(10)과 상판(30)의 연결을 위한 볼 베어링(Ball Bearing)(13)이 개재되는데, 이 볼 베어링(Ball Bearing)(13)은 상판(30)의 원형 형상부 중심에 부착된 볼 베어링 고정자(32)와 쌍이 되는 구성이다. 이와 같이, 볼 베어링 고정자(32)에는 중심축(10)의 상부에 개재된 볼 베어링(13)이 삽입되어 중심축(10)이 상판(30)과 결합되도록 구성함으로써, 상판(30)이 중심축(10) 상에서 자유로운 운동이 가능하다.In addition, a ball bearing 13 for connecting the central axis 10 and the top plate 30 is interposed above the central axis 10, and the ball bearing 13 is the top plate ( 30) is configured to be paired with the ball bearing stator 32 attached to the center of the circular shape portion. In this way, the ball bearing 13 interposed above the central shaft 10 is inserted into the ball bearing stator 32 so that the central shaft 10 is coupled to the top plate 30, so that the top plate 30 is centered. Free movement on the axis 10 is possible.

또한, 중심축 지지판(11)과 하판(20) 사이에는 쓰러스트 베어링(12)이 개재되는데, 이 구성은 하판(20)이 회전할 수 있도록 하여 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)에서 요(Yaw) 동작 구현을 가능하게 한다.In addition, a thrust bearing 12 is interposed between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20, and this configuration allows the lower plate 20 to rotate so that in the flight simulator 1 according to the present invention, the yaw ( Yaw) enables the implementation of motion.

도 7은 본 발명에 따른 시뮬레이터 중심축과 상부 및 하부 구조물의 결합 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 시뮬레이터 액추에이터와 상부 및 하부 구조물의 결합 예시도이다.7 is an exemplary view of coupling a simulator central axis and upper and lower structures according to the present invention, and FIG. 8 is an exemplary view of coupling a simulator actuator and upper and lower structures according to the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 상부 구조물과 하부 구조물의 결합 관계를 개괄적으로 설명하면, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 연결 구조물의 핵심 구성인 중심축(10)과 액추에이터 부재인 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물이 결합되는 구성이다.Referring to FIGS. 7 and 8, the coupling relationship between the upper structure and the lower structure of the flight simulator 1 according to the present invention is generally described. The upper structure and the lower structure are coupled by the shaft 10 and the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 that are actuator members.

먼저, 중심축과 상부 및 하부 구조물의 결합 관계를 살피면, 상판(30)의 원형 형상부 중심에는 볼 베어링 고정자(32)가 부착되며, 중심축(10)의 상부에 개재된 볼 베어링(13)이 삽입되어 있는데, 볼 베어링 고정자(32)에 볼 베어링(13)이 삽입됨으로써, 중심축은 상부 및 하부 구조물의 결합 관계를 이루게 된다.First, looking at the coupling relationship between the central axis and the upper and lower structures, the ball bearing stator 32 is attached to the center of the circular shape of the top plate 30, and the ball bearing 13 interposed on the upper part of the central axis 10 This is inserted. As the ball bearing 13 is inserted into the ball bearing stator 32, the central axis forms a coupling relationship between the upper and lower structures.

다음으로, 액추에이터 부재와 상부 및 하부 구조물의 결합 관계를 살피면, 상판(30)의 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부에는 상측 액추에이터 고정자(23)가 부착되는데, 상판(30)의 4개의 확장부는 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 결합될 수 있도록 각각의 상측 액추에이터 고정자(23)를 구성한다. 또한, 하판(20)의 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부에는 하측 액추에이터 고정자(22)가 부착되는데, 하판(20)의 4개의 확장부는 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 결합될 수 있도록 각각의 하측 액추에이터 고정자(22)를 구성한다. 이와 같이, 상판(30)에 구성된 상측 액추에이터 고정자(23)와 이에 대응되도록 하판(20)에 구성된 하측 액추에이터 고정자(22)를 매개로 하여 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 삽입됨으로써, 액추에이터 부재는 상부 및 하부 구조물의 결합 관계를 이루게 된다.Next, looking at the coupling relationship between the actuator member and the upper and lower structures, the upper actuator stator 23 is attached to the four expansion parts radially extending from the circular shape of the top plate 30. Each of the extension parts constitutes the upper actuator stator 23 so that the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 can be coupled to each other. In addition, the lower actuator stator 22 is attached to the four extensions extending radially from the circular shape of the lower plate 20, and the four extensions of the lower plate 20 are attached to the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4) configure each lower actuator stator 22 so that it can be coupled. Thus, the first to fourth actuators 40-1, 40-2, As 40-3 and 40-4) are inserted, the actuator member forms a coupling relationship between the upper and lower structures.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 중심축(10)과 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물이 결합되는 구성을 통하여, 하중 중심 지주를 이용한 시소 방식을 구현함으로써, 중심축(10)이 부하의 대부분을 부담하고 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)가 부하에 대한 부담을 덜면서 수직상으로 자유롭게 운동을 가능하도록 한 것이다.The flight simulator 1 according to the present invention has a configuration in which an upper structure and a lower structure are coupled by the central axis 10 and the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 Through, by implementing a seesaw method using a load center post, the central axis 10 bears most of the load and the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 It is possible to move freely vertically while reducing the burden on the load.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 중심축(10)과 중심축지지판(11)은 탑승자의 하중을 온전히 받아 지면에 똑바로 지탱하도록 한다. 또한 볼 베어링(13)과 볼 베어링 고정자(32)의 의해 상판(30)에 탑승하는 탑승자의 하중을 중심축(10)이 지탱하면서도 상판(30)이 자유 각도로 동작할 수 있도록 제공한다. 이와 같이, 중심축(10)을 중심으로 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)는 원형 형상부로부터 방사상으로 연장된 4개의 확장부를 수직상으로 밀고(Push)하고, 당기도록(Pull) 작동하게 된다.Looking at this in more detail, the central axis 10 and the central axis support plate 11 fully receive the load of the occupant and support it straight on the ground. In addition, the ball bearing 13 and the ball bearing stator 32 allow the central shaft 10 to support the load of the occupant riding on the top plate 30 while allowing the top plate 30 to operate at a free angle. In this way, the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 centered on the central axis 10 vertically extend four expansion portions radially extending from the circular portion. It works by pushing and pulling.

즉, 탑승자가 조종간(33)을 이용하여 제어 신호를 발생하면, 제어신호는 컨트롤 모듈(50)에 입력되고, 컨트롤 모듈(50)은 조종간(33)의 제어신호를 해석하여 알고리즘에 따라 각각의 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)에 제어신호를 전송한다. 제1 내지 제4 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)는 제어신호에 따라 상판을 들어 올리거나 잡아 당길 수 있다.That is, when the occupant generates a control signal using the control stick 33, the control signal is input to the control module 50, and the control module 50 analyzes the control signal of the control stick 33 to determine each control signal according to an algorithm. A control signal is transmitted to the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4. The first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 may lift or pull the top plate according to control signals.

이때 상판(30)은 중심축(10)을 중심으로 시소(Seesaw)처럼 동작하게 되는데, 시소처럼 가운데 중심축(10)이 탑승자의 무게 대부분을 지지함으로 앞뒤쪽의 액추에이터는 작은 용량으로도 동작을 원할하게 수행할 수 있다.At this time, the top plate 30 operates like a seesaw around the central axis 10. Like the seesaw, the central axis 10 in the middle supports most of the weight of the occupant, so the front and rear actuators operate with a small capacity. can be done at will.

이와 같이, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 중심축(10)을 중심으로 한쪽 액추에이터는 밀고(Push)하고, 다른쪽 액추에이터는 당기고(Pull)하는 구조를 특징으로 한다.As such, the flight simulator 1 according to the present invention is characterized by a structure in which one actuator pushes and the other actuator pulls around the central axis 10.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 중심축 지지판(11)과 하판(20) 사이에는 쓰러스트 베어링(Thrust Bearing)(12)이 있는데, 이 쓰러스트 베어링(12) 및 제5 액추에이터에 의해 하판(20)은 중심축지지판(11) 위에서 중심축(10)을 중심으로 회전 운동을 할 수 있다.In addition, as described above, there is a thrust bearing 12 between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20, and the lower plate 20 is moved by the thrust bearing 12 and the fifth actuator. On the central shaft support plate 11, it is possible to perform a rotational movement around the central axis 10.

이제, 본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작에 대하여 설명하도록 한다.Now, the flight simulator 1 according to the present invention will be described in terms of pitch, roll, and yaw operations.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작을 위한 구동과 관련하여 모두 5개의 액추에이터인 제1 내지 제5 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5)를 구비하는데, 위 5개의 액추에이터 중에서 제5 액추에이터(40-5)는 시뮬레이터(1)의 요(Yaw) 동작의 구현을 위한 구동과 관련된다The flight simulator 1 according to the present invention includes first to fifth actuators 40-1 and 40-2, which are five actuators in relation to driving for pitch, roll, and yaw motions. , 40-3, 40-4, 40-5), among the above five actuators, the fifth actuator 40-5 is related to driving for realizing the yaw motion of the simulator 1

도 9는 본 발명에 따른 시뮬레이터의 피치(Pitch) 제어 예시도이다.9 is an exemplary view of pitch control of a simulator according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch) 동작은 시뮬레이터(1)의 횡 방향(lateral axis)과 관련된 동작에 해당한다. 즉, 탑승 위치를 기준으로 하여 전방과 후방으로 동작하는 것이다.The pitch operation of the flight simulator 1 according to the present invention corresponds to an operation related to the lateral axis of the simulator 1. That is, it operates forward and backward based on the boarding position.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch) 동작을 수행하기 위해서, 앞쪽에 위치한 리니어 제1 및 제2 액추에이터(40-1, 40-2)는 상판을 잡아 당기고, 뒤쪽에 위치한 리니어 제3 및 제4 액추에이터(40-3, 40-4)는 상판을 들어 올리게 된다. 물론 이러한 액추에이터의 동작은 조종간(33)의 제어 신호에 기초하는 것이다. 이와 같이 동작을 하면, 탑승 위치를 기준으로 하여 전방측은 하강하고 후방측은 상승하게 되는 것이다. 반면, 앞쪽에 위치한 리니어 제1 및 제2 액추에이터(40-1, 40-2)는 상판을 들어 올리게 하고 뒤쪽에 위치한 리니어 제3 및 제4 액추에이터(40-3, 40-4)는 상판을 들어 잡아 당길 수도 있는데, 이와 같이 동작을 하면 탑승 위치를 기준으로 하여 전방측은 상승하고 후방측은 하강하게 되는 것이다.In order to perform the pitch operation of the flight simulator 1 according to the present invention, the first and second linear actuators 40-1 and 40-2 located in the front pull the upper plate, and the linear actuators located in the rear The third and fourth actuators 40-3 and 40-4 lift the top plate. Of course, the operation of these actuators is based on the control signal of the control stick 33. In this way, the front side descends and the rear side rises based on the boarding position. On the other hand, the first and second linear actuators 40-1 and 40-2 located at the front lift the top plate, and the third and fourth linear actuators 40-3 and 40-4 located at the rear lift the top plate. It can also be pulled, and when this operation is performed, the front side rises and the rear side descends based on the boarding position.

도 10은 본 발명에 따른 시뮬레이터의 롤(Roll) 제어 예시도이다.10 is an exemplary view of roll control of a simulator according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 롤(Roll) 동작은 시뮬레이터(1)의 종 방향(longitudinal axis)과 관련된 동작에 해당한다. 즉, 탑승 위치를 기준으로 하여 좌측과 우측 방향으로 동작하는 것이다.A roll operation of the flight simulator 1 according to the present invention corresponds to an operation related to a longitudinal axis of the simulator 1 . That is, it operates in the left and right directions based on the boarding position.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 롤(Roll) 동작을 수행하기 위해서, 우측에 위치한 리니어 제1 및 제4 액추에이터(40-1, 40-4)는 상판을 잡아 당기고, 좌측에 위치한 리니어 제2 및 제3 액추에이터(40-2, 40-3)는 상판을 들어 올리게 된다. 물론 이러한 액추에이터의 동작은 조종간(33)의 제어 신호에 기초하는 것이다. 이와 같이 동작을 하면, 탑승 위치를 기준으로 하여 우측은 하강하고 좌측은 상승하게 되는 것이다. 반면, 우측에 위치한 리니어 제1 및 제4 액추에이터(40-1, 40-4)는 상판을 들어 올리게 하고 좌측에 위치한 리니어 제2 및 제3 액추에이터(40-2, 40-3)는 상판을 들어 잡아 당길 수도 있는데, 이와 같이 동작을 하면 탑승 위치를 기준으로 하여 우측은 상승하고 좌측은 하강하게 되는 것이다.In order to perform the roll operation of the flight simulator 1 according to the present invention, the first and fourth linear actuators 40-1 and 40-4 located on the right pull the upper plate, and the linear actuators located on the left The second and third actuators 40-2 and 40-3 lift the top plate. Of course, the operation of these actuators is based on the control signal of the control stick 33. In this way, the right side descends and the left side rises based on the boarding position. On the other hand, the first and fourth linear actuators 40-1 and 40-4 located on the right side lift the top plate, and the second and third linear actuators 40-2 and 40-3 located on the left side lift the top plate. It can also be pulled, and in this way, the right side rises and the left side descends based on the boarding position.

도 11은 본 발명에 따른 시뮬레이터의 요(Yaw) 제어 예시도이다.11 is an exemplary view of yaw control of a simulator according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 요(Yaw) 동작은 시뮬레이터(1)의 수직 방향(vertival axis)과 관련된 동작에 해당한다. 즉, 탑승 위치를 중심으로 회전 동작하는 것이다.The yaw motion of the flight simulator 1 according to the present invention corresponds to motion related to the vertical axis of the simulator 1 . That is, it rotates around the boarding position.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 요(Yaw) 동작을 수행하기 위해서, 조종간(33)의 제어 신호에 기초하여 제5 액추에이터(40-5)를 구동함으로써 이루어진다.In order to perform the yaw motion of the flight simulator 1 according to the present invention, the fifth actuator 40 - 5 is driven based on the control signal of the control stick 33 .

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)는 중심축지지판(11)과 하판(20) 사이에는 쓰러스트 베어링(12)이 개재되는데, 조종간(33)의 제어 신호에 기초하여 쓰러스트 베어링(12)은 하판(20)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 운동을 할 수 있게 한다.In the flight simulator 1 according to the present invention, a thrust bearing 12 is interposed between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20. Based on the control signal of the control stick 33, the thrust bearing 12 The lower plate 20 can rotate clockwise or counterclockwise.

도 12는 본 발명에 따른 제어 신호 처리 예시도이다. 12 is an exemplary diagram of control signal processing according to the present invention.

본 발명에 따른 플라이트 시뮬레이터(1)의 제어 신호 처리는 도 12에 도시된 바와 같이, 조종간(33)의 조작 명령은 입력 데이타 형태로 생성되어 컨트롤 모듈(50)에 전달된다. 컨트롤 모듈(50)은 해당 입력 데이타를 특정의 알고리즘에 의해 각각의 제1 내지 제5 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-50)에 특정의 제어 신호를 전송하여 동작하도록 한다. 이때 제1 내지 제5 액추에이터(40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-50)의 동작에 의하여 플라이트 시뮬레이터(1)의 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 동작이 구현되는 것이다.In the control signal processing of the flight simulator 1 according to the present invention, as shown in FIG. 12, the control command 33 is generated in the form of input data and transmitted to the control module 50. The control module 50 transmits a specific control signal to each of the first to fifth actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, and 40-50 based on the corresponding input data by a specific algorithm. Send and make it work. At this time, the pitch, roll, and yaw of the flight simulator 1 are controlled by the operation of the first to fifth actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, and 40-50. Yaw) motion is implemented.

10 : 중심축
11 : 중심축 지지판
12 : 쓰러스트 베어링
13 : 볼 베어링
20 : 하판
21 : 중심축 지지 파이프
22 : 하측 액추에이터 고정자
23 : 상측 액추에이터 고정자
30 : 상판
31 : 의자
32 : 볼 베어링 고정판
33 : 조종간
40-1, 40-2, 40-3, 40-4 : 리니어 액추에이터
50 : 콘트롤 모듈10: central axis
11: central axis support plate
12: thrust bearing
13 : ball bearing
20: lower plate
21: central axis support pipe
22: lower actuator stator
23: upper actuator stator
30: top plate
31: chair
32: ball bearing fixing plate
33: control stick
40-1, 40-2, 40-3, 40-4: linear actuator
50: control module

Claims

a chair 31 on which a user can board; a top plate 30 for fixing the occupant's seat; A control stick 33 generating a control signal according to a control command of a passenger; a ball bearing stator 32 that helps the top plate 30 to operate freely; The first to fourth linear actuators (40-1, 40-2, 40-3, 40-4) are composed of an upper actuator stator 23 fixed to the upper plate 20 to enable free movement vertically superstructure;
a lower plate 20 for fixing and supporting the first to fourth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4; A lower structure composed of a lower actuator stator 22 to be fixed to the lower plate 20 so that the linear actuator 40 can freely move vertically;
A central axis 10 for supporting the load of the occupant; A central axis support plate 11 for supporting the central axis 10 to the ground; A central axis support pipe 21 that assists in supporting the central axis 10; a thrust bearing 12 interposed between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20 to enable rotation of the lower plate 20; A connection structure composed of ball bearings 13 for connecting the central axis 10 and the top plate 30 to connect the upper structure and the lower structure;
first to fifth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 and 40-5 related to driving for the operation of the flight simulator 1; A control module 50 that receives a control signal of the control stick 33 and transmits a control signal to the first to fifth linear actuators 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, and 40-5 ) the actuator member consisting of;
Flight simulator included.

The method according to claim 1, wherein the top plate 30 has four extensions extending radially from the circular shape based on the circular shape, and the circular shape of the top plate 30 is characterized in that a chair 31 for occupants is placed flight simulator.

The method according to claim 1, the ball bearing stator 32 is attached to the center of the circular shape of the top plate 30, and the ball bearing 13 interposed above the central axis 10 is inserted so that the central axis 10 is the top plate A flight simulator characterized in that it is combined with (30).

The method according to claim 1, the upper actuator stator 23 is attached to four extensions extending radially from the circular shape of the upper plate 30, and the lower actuator stator 22 is attached radially from the circular shape of the lower plate 20 A flight simulator characterized in that it is attached to four extensions extending to and supports and fixes the first to fourth actuators 40-1, 40-2, 40-3, and 40-4.

The flight simulator according to claim 1, characterized in that the central axis (10) can bear the load of the occupant by forming the load holding seesaw structure of the flight simulator (1).

The flight simulator according to claim 5, wherein the central axis (10) includes a central axis support plate (11) and a central axis support pipe (21).

The flight simulator according to claim 1, characterized in that a thrust bearing (12) is positioned between the central axis support plate (11) and the lower plate (20).

The method according to claim 1, wherein the actuator member includes first to fifth actuators (40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5), and the first to fourth actuators (40-1, 40-2, 40-3, and 40-4 drive the simulator 1 to realize the pitch and roll motions, and the fifth actuator 40-5 is the driving force of the simulator 1. (Yaw) A flight simulator characterized by driving for the implementation of motion.

The method according to claim 8, based on the boarding position, the first and second linear actuators 40-1 and 40-2 located in the front simultaneously pull or lift the top plate, and the third and fourth linear actuators located in the rear ( 40-3 and 40-4) are operated opposite to the first and second actuators 40-1 and 40-2, so that the pitch operation is achieved. Flight simulator.

The method according to claim 8, the first and fourth linear actuators (40-1, 40-4) located on the left side of the boarding position simultaneously pull or lift the top plate, and the second and third linear actuators located on the right side (40-2, 40-3) is the first and fourth actuators (40-1, 40-4) to operate in reverse, so that the roll (Roll) operation is made flight simulator characterized in that.

The method according to claim 8, by driving the fifth actuator (40-5), the lower plate 20 clockwise or counterclockwise by the thrust bearing 12 located between the central shaft support plate 11 and the lower plate 20 A flight simulator characterized in that a yaw motion is achieved by performing a rotational motion with.