KR20220168778A - 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 모션 체어와, 상기 모션 체어의 하부에 위치하여, 상기 모션 체어를 움직이게 하기 위해서 8축을 이용하여 운동하는 모션 플랫폼과, 외부로부터 입력되는 입력 신호에 따라 상기 모션 플랫폼을 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway), 히브(heave) 중 적어도 하나의 병진 동작을 수행하도록 동작 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치를 제공한다.

Description

8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치{6-DOF MOTION CHAIR DRIVING APPARATUS USING 8-AXES ACTUATOR}

본 발명은 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모션 플랫폼을 기반으로 하는 6자유도 모션 체어 구동장치에 관한 것이다.

4차 산업의 가상현실을 표현하기 위해 가장 큰 부분을 차지하고 있는 6자유도 모션 플랫폼은 모션을 실시간으로 표현해주므로 영화, 엔터테인먼트, 국방 조종 훈련, 특수장비 전문가 양성 등의 다양한 응용분야에서 가상현실 기술과 융복합되어 사실적인 체험을 극대화 할 수 있다.

특히 최근에는 각종 영상 컨텐츠의 현재 출력영상에 대응하는 모션데이터를 생성시키고, 생성된 모션데이터에 따라 모션 플랫폼이 3차원 운동을 수행함으로써 사용자가 영상 컨텐츠에 몰입할 수 있고, 실제로 체험하는 느낌을 불러 일으키는 모션플랫폼 시스템이 3D/4D 영상 컨텐츠의 구현과 가상현실 체험에 많이 활용되고 있다.

이러한 기존의 모션플랫폼 시스템은 3개의 액추에이터 유닛을 이용하여 3축으로 운동하는 것이 일반적인데, 이에 따라 롤링 운동을 비롯한 다양한 3차원 운동을 부드럽고 원활하게 구현하는데 한계가 있었으며, 영상 컨텐츠에 대한 몰임감과 체감도를 증대시키는 데에도 한계가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 3개 축이 동시에 움직이는 구조를 형성할 수 있으므로 모션 플랫폼의 오동작 발생율을 현저히 줄일 수 있고, 롤(roll), 피치(pitch) 회전 운동값이 동일하여 운동 범위가 크게 설정될 수 있는 8축을 기반으로 하는 6자유도 모션 체어 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 모션 체어와, 상기 모션 체어의 하부에 위치하여, 상기 모션 체어를 움직이게 하기 위해서 8축을 이용하여 운동하는 모션 플랫폼과, 외부로부터 입력되는 입력 신호에 따라 상기 모션 플랫폼을 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway), 히브(heave) 중 적어도 하나의 병진 동작을 수행하도록 동작 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모션 플랫폼은, 상기 모션 체어의 하부를 지지하는 서브 플레이트와, 최하단에 배치되어, 상기 모션 플랫폼의 운동을 지지하는 베이스 플레이트와, 상기 서브 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 위치하여, 병진 동작을 수행하는 8개의 선형 액추에이터들을 포함하는 선형 액추에이터 모듈과, 상기 각 선형 액추에이터와 상기 서브 플레이트를 연결하기 위해 상기 서브 플레이트의 하부면에 형성되는 서브 연결 링크 모듈과, 상기 각 선형 액추에이터와 상기 베이스 플레이트를 연결하기 위해 상기 베이스 플레이트의 상부면에 형성되는 베이스 연결 링크 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 각 선형 액추에이터는, 상기 서브 연결 링크 모듈과 결합되는 제1 힌지 부재와, 상기 베이스 연결 링크 모듈과 결합되는 제2 힌지 부재와, 구동력을 제공하는 구동 모터를 포함하되, 상기 각 선형 액추에이터는 피스톤 운동을 통해 전체 길이를 신장하거나 수축할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 서브 플레이트는, 서로 다른 상기 선형 액추에이터의 일단부가 2개씩 결합되도록, 서로 다른 한 쌍의 상기 서브 연결 링크 모듈이 형성되는 4개의 서브 결합 영역을 포함하고, 상기 베이스 플레이트는, 서로 다른 상기 선형 액추에이터의 타단부가 2개씩 결합되도록, 서로 다른 한 쌍의 상기 베이스 연결 링크 모듈이 형성되는 4개의 베이스 결합 영역을 포함하되, 상기 서브 결합 영역과 상기 베이스 결합 영역의 지향 각도는 서로 상이할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 사용자의 입력에 따라 상기 모션 체어 또는 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하기 위한 입력 정보를 입력 받는 입력부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 입력 정보는, 피스톤 운동을 통해 전체 길이를 신장하거나 수축하는 상기 모션 플랫폼의 상기 8개의 선형 액추에이터들 각각의 제어하고자 하는 길이에 대한 정보, 또는 상기 모션 플랫폼의 기 설정된 구동 패턴별 이벤트 신호에 대한 정보일 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 8개의 선형 액추에이터들 각각의 축의 상태, 또는 상기 이벤트 신호에 따른 상기 모션 플랫폼의 동작의 매칭 여부에 따른 에러 상태에 대하여 사용자에게 알람 정보로 제공하는 알람부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 입력부로 입력된 입력 정보에 따른 상기 선형 액추에이터들의 구동을 시뮬레이션하여 상기 각 선형 액추에이터의 축의 이동값을 계산하고, 계산된 축의 이동값의 유효성을 판단하는 검증부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 3개 축이 동시에 움직이는 구조를 형성할 수 있으므로 모션 플랫폼의 오동작 발생율을 현저히 줄일 수 있고, 롤(roll), 피치(pitch) 회전 운동값이 동일하여 운동 범위가 크게 설정될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 기존의 6축 모션 플랫폼 대비 가반중량(payload) 및 속도 값을 크게 구현할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 체어 구동 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 체어 구동장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 8축을 이용한 6자유도 모션 플랫폼을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 액추에이터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 힌지 부재와 베이스 연결 링크 모듈과 결합된 모습을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 체어 구동 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 모션 체어 구동 시스템(1)은 도1에 도시된 바와 같이, 모션 체어 구동장치(10), 모션 체어 모듈(20), 그리고 진동 완충 베이스 부재(30)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 모션 체어 구동장치(10)는 모션 체어 모듈(20)의 하부에 위치하여, 상부에 있는 모션 체어 모듈(20)을 지지하며, 모션 체어 모듈(20)의 3차원 구동을 구현시킨다. 보다 상세하게는, 본 발명의 모션 체어 구동 장치(10)는 모션 체어 모듈(20)의 모션 베이스(23)의 하부에 위치할 수 있다.

모션 체어 모듈(20)은 도1에 도시된 바와 같이, 모션 체어(21)와 모션 베이스(23)를 포함하여 구성될 수 있다. 모션 체어(21)는 모션 베이스(23)의 상부면에 고정되는 것으로, 사용자가 착석하게 된다.

진동 완충 베이스 부재(30)는 모션 체어 구동장치(10)의 하부와 지면 위에 위치하여, 모션 체어 구동장치(10)의 구동에 따라 발생하는 진동을 완충하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 지면과 맞닿는 진동 완충 베이스 부재(30)의 하부면에는 완충 기능을 하는 완충 부재가 부착된 형태로 구현될 수 있다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 체어 구동장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모션 체어 구동장치(10)는 입력부(100), 프로세서(200), 모션 플랫폼(300), 감지부(400), 디스플레이부(500), 및 알람부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 입력부(100)는 사용자의 입력에 따라 모션 체어(21) 또는 모션 플랫폼(300)의 구동을 제어하기 위한 입력 정보를 입력 받을 수 있다.

여기서, 입력 정보란, 피스톤 운동을 통해 전체 길이를 신장하거나 수축하는 모션 플랫폼(300)을 구성하는 복수개의 선형 액추에이터들 각각의 제어하고자 하는 길이에 대한 정보이거나, 모션 플랫폼(300)의 기 설정된 구동 패턴별 이벤트 신호에 대한 정보일 수 있다.

예컨대, 이벤트 신호는 영상 컨텐츠를 포함하는 신호로서, 기 정해진 영상 컨텐츠에 대한 신호일 수 있고, 모션 플랫폼(300)은 입력부(100)로 입력된 이벤트 신호에 따라 정해진 모션 플랫폼(300)의 구동 패턴으로 동작할 수 있다.

이러한, 이벤트 신호에는 영상 컨텐츠의 종류를 구별할 수 있는 식별 코드가 포함될 수 있고, 프로세서(200)는 입력부(100)로 입력된 입력 신호를 전달 받아, 해당 입력 신호에 대응하는 미리 정해진 구동 패턴으로 구동할 수 있도록 제어 신호를 생성하여 모션 플랫폼(300)에 인가하여 모션 플랫폼(300)을 제어할 수 있다.

또 다른 실시예로, 본 발명의 이벤트 신호는 사용자의 입력에 따라 미리 정해진 특정 자세를 취하기 위한 신호로서, 8축 선형 액추에이터를 이용하여 모션 플랫폼(300)이 취할 수 있는 다양한 자세들 중 하나의 자세에 대한 신호일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 프로세서(200)는 입력 신호에 따라 모션 플랫폼(300)을 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway), 히브(heave) 중 적어도 하나의 병진 동작을 수행하도록 동작 제어 신호를 생성할 수 있다.

프로세서(200)는 입력부(100)로 입력된 입력 신호를 전달 받아, 모션 플랫폼(300)이 특정 자세를 취하도록 모션 플랫폼(300)의 복수개의 선형 액추에이터들 각각의 구동을 제어하기 위한 동작 제어 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(200)는 영상 컨텐츠를 포함하는 상기 입력 신호에 따라 모션 플랫폼(300)이 타이밍별 자세를 순차 변환시키기 위한 동작 제어 신호를 생성할 수 있다.

모션 플랫폼(300)은 모션 체어 모듈(20)의 하부에 위치하여, 모션 체어 모듈(20)을 움직이게 하기 위해서 8축을 이용하여 운동할 수 있다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 8축을 이용한 6자유도 모션 플랫폼을 도시한 도면이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모션 플랫폼(300)은 서브 플레이트(310), 서브 연결 링크 모듈(330), 선형 액추에이터 모듈(350), 베이스 연결 링크 모듈(370), 그리고 베이스 플레이트(390)를 포함하여 구성될 수 있다.

서브 플레이트(310)는 모션 체어 모듈(20)의 하부를 지지하는 프레임으로서, 도3에 도시된 바와 같이 4개의 꼭지점을 가지는 플레이트로 형성될 수 있고, 다른 실시예로 사각형 등 다각형의 플레이트로 구현될 수도 있다.

서브 연결 링크 모듈(330)은 선형 액추에이터 모듈(350)을 이루는 복수의 선형 액추에이터들 각각과 서브 플레이트(310)를 연결하기 위해 서브 플레이트(310)의 하부면에 부착된 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 베이스 연결 링크 모듈(370)은 복수의 선형 액추에이터들 각각과 베이스 플레이트(390)를 연결하기 위해 베이스 플레이트(390)의 상부면에 부착된 형태로 형성될 수 있다.

본 발명의 선형 액추에이터 모듈(350)은 도3에 도시된 바와 같이, 8개의 선형 액추에이터들(350a, 350b, 350c, 350d, 350e, 350f, 350g, 350h)로 구성될 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 액추에이터를 개략적으로 도시한 도면이다.

도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선형 액추에이터(350)는 제1 힌지 부재(351), 실린더 바디(353), 구동 모터(355), 그리고 제2 힌지 부재(357)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 힌지 부재(351)는 서브 연결 링크 모듈(330)과 결합하기 위한 부재이고, 제2 힌지 부재(357)는 베이스 연결 링크 모듈(370)과 결합하기 위한 부재이다. 제1 힌지 부재(351) 및 제2 힌지 부재(357)는 선형 액추에이터의 실린더 바디(353)의 길이 방향을 따라, 선형 액추에이터(350)의 양단에 형성된다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 힌지 부재(357)와 베이스 연결 링크 모듈(370)과 결합된 모습을 도시한 도면이다.

도5의 (a)는 제2 힌지 부재(357)와 베이스 연결 링크 모듈(370)이 결합된 형태의 모습이고, 도5의 (b)는 도5의 (a)에 대한 분해도이다. 도5의 (b)를 참조하면, 제2 힌지 부재(357)는 볼트의 역할을 하고, 베이스 연결 링크 모듈(370)은 너트 역할을 함으로써, 제2 힌지 부재(357)와 베이스 연결 링크 모듈(370)은 볼트 결합할 수 있다.

본 실시예에 따른 베이스 연결 링크 모듈(370)은, 베어링(371)과, 상기 제2 힌지 부재(357)가 삽입 가능한 체결공이 형성되는 체결공 본체(373)와, 노크너트(375)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 베이스 연결 링크 모듈(370)은 더블 베어링 구조와 노크너트를 이용함에 따라 풀림방지 현상을 예방할 수 있다. 또한, 베이스 연결 링크 모듈(370)은 주입홀을 설계에 반영하여 정기적인 구리스 주입이 가능함에 따라 구동의 내구성을 높일 수 있다.

본 실시예에 따른 서브 연결 링크 모듈(330) 또한, 베이스 연결 링크 모듈(370)과 같은 형태로 구현될 수 있고, 베이스 연결 링크 모듈(370)과 제2 힌지 부재(357)의 결합 원리와 같은 형태로 서브 연결 링크 모듈(330)과 제1 힌지 부재(351) 또한 결합될 수 있다.

다시 도4를 참조하면, 서브 연결 링크 모듈(330)과 베이스 연결 링크 모듈(370)은 각 선형 액추에이터(350)의 일단과 결합되어, 각 선형 액추에이터(350)를 서브 플레이트(310) 및 베이스 플레이트(390)와 연결함에 따라 회동할 수 있다. 즉, 서브 연결 링크 모듈(330)과 베이스 연결 링크 모듈(370)은 선형 액추에이터(350)에 의해 선형 회동을 구동케 할 수 있다.

선형 액추에이터(350)의 구동 모터(355)는 실린더 바디(353)와 제2 힌지 부재(357) 사이에 위치하여, 실린더 바디(353)에 구동력을 제공할 수 있다. 본 발명의 구동 모터(355)는 예컨대, 전기 모터(electric motor) 또는 유압 모터(hydraulic motor)로 구현될 수 있다.

실린더 바디(353)는 도면에는 따로 도시하지 않았으나, 외부 실린더와 내부 실린더로 구성될 수 있고, 내부 실린더의 피스톤 운동에 의해 선형 액추에이터(350)의 전체 길이를 신장하거나 수축할 수 있다.

복수개의 선형 액추에이터(350)들 각각이 서로 다른 구동을 함에 따라 서로 상이한 길이 조절을 함으로써, 모션 플랫폼(300)이 제1 방향으로 향하게 하거나, 제1 방향과 상이한 방향인 제2 방향으로 향하도록 제어할 수 있다. 이로써, 선형 액추에이터(350)는 모션 체어 모듈(20)의 자세를 조절할 수 있다.

베이스 플레이트(390)는 모션 플랫폼(300)의 최하단에 배치되어, 모션 플랫폼(300)의 3차원 운동을 지지할 수 있다. 베이스 플레이트(390)도 서브 플레이트(310)와 같이 4개의 꼭지점을 가지는 플레이트로 구현될 수 있고, 다른 실시예로 사각형 등 다각형의 플레이트로도 구현 가능하다.

서브 플레이트(310)와 베이스 플레이트(390)는 8개의 선형 액추에이터의 일단부가 2개씩 결합되도록 4개의 꼭지점, 즉, 4개의 결합 영역을 구성할 수 있다.

도3을 참조하면, 서브 플레이트(310)는 서로 다른 2개의 선형 액추에이터들의 일단부들과 결합될 수 있다. 예컨대, 서브 플레이트(310)의 제2 서브 결합 영역(313)은 제4 선형 액추에이터(350d)의 일단부, 및 제5 선형 액추에이터(350e)의 일단부와 연결될 수 있다. 즉, 서브 플레이트(310)의 제2 서브 결합 영역(313)의 하면에는 상기 제4 선형 액추에이터(350d)의 일단부, 및 제5 선형 액추에이터(350e)의 일단부와의 결합을 위한 2개의 서브 연결 링크 모듈(330)이 형성될 수 있다.

또한, 베이스 플레이트(390)는 서브 플레이트(310)와 같이 서로 다른 2개의 선형 액추에이터들의 타단부들과 결합될 수 있다. 예컨대, 베이스 플레이트(390)의 제1 베이스 결합 영역(391)은 제5 선형 액추에이터(350e)의 타단부, 및 제6 선형 액추에이터(350f)의 타단부와 연결될 수 있고, 제2 베이스 결합 영역(393)은 제3 선형 액추에이터(350c)의 타단부, 및 제4 선형 액추에이터(350d)의 타단부와 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 서브 플레이트(310)의 각 서브 결합 영역(311, 313, 315, 317)은 베이스 플레이트(390)의 각 베이스 결합 영역(391, 393, 395, 397)의 지향 각도가 서로 상이하게 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 서브 결합 영역(313)과 연결되는 제4 선형 액추에이터(350d)와 제5 선형 액추에이터(350e) 지만, 제2 베이스 결합 영역(393)에 연결되는 선형 액추에이터는 제3 액추에이터(350c)와 제4 액추에이터(350d)다. 즉, 도3과 같은 기본 자세에서의 8개의 선형 액추에이터들은 사선 방향으로 기울어진 형태로 양단이 서브 플레이트(310)와 베이스 플레이트(390)에 결합되어 있을 수 있다.

다시 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감지부(400)는 관성 측정 센서로서 서브 플레이트(310)의 일 표면에 부착되어 마련될 수 있고, 감지부(400)는 모션 플랫폼(300)의 구동에 따른 경사값을 실시간으로 측정하여, 측정된 경사값에 대한 경사 정보를 프로세서(200)로 전달할 수 있다.

프로세서(200)는 감지부(400)로부터 전달받은 경사 정보를 분석하여, 구동 중인 모션 플랫폼(300)이 제어 신호에 따라서 정상 동작 중인지 여부를 확인할 수 있다.

프로세서(200)는 확인 결과(정상 또는 비정상)를 모션 체어 구동장치(10)에 마련된 디스플레이부(500) 상에 표시할 수 있고, 만약 모션 플랫폼(300)의 동작이 비정상인 것으로 확인되면, 프로세서(200)는 알람부(600)로 비정상 동작 신호를 인가함에 따라, 알람부(600)는 외부의 사용자 단말과의 통신을 통해 모션 플랫폼(300)의 비정상 동작에 대하여 알람을 할 수 있다.

일 실시예로, 알람부(600)는 8개의 선형 액추에이터들 각각의 축의 상태, 또는 이벤트 신호에 따른 모션 플랫폼(300)의 동작의 매칭 여부에 따른 에러 상태(비정상 상태)에 대하여 사용자(예컨대, 사용자 단말)에게 알람 정보를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 체어 구동장치(10)는 검증부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

검증부(미도시)는 입력부(100)로 입력된 입력 정보에 따른 선형 액추에이터들의 구동을 시뮬레이션 하고, 각 선형 액추에이터의 축의 이동값을 계산하고, 계산된 축의 이동값의 유효성을 판단할 수 있다. 여기서, 상기 축의 이동값이란 각 선형 액추에이터가 기본 자세에서 변경된 자세에 따라 이동한 위치에 대한 값으로서, 예컨대 축의 이동값은 롤(roll) 값, 피치(pitch) 값, 요(yaw) 값 중 적어도 하나에 대한 값일 수 있다.

검증부는 상술한 바와 같이 판단한 각 축의 이동값의 유효성에 대한 유효성 정보를 프로세서(200)로 전달할 수 있고, 프로세서(200)는 검증부로부터 전달받은 유효성 정보를 고려하여, 모션 플랫폼(300)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(200)는 검증부에서 유효성 판단 결과 적어도 하나의 선형 액추에이터의 축의 이동값이 유효하지 않은 것으로 판단하면, 모션 플랫폼(300)의 구동을 제한하여 구동시키기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 모션 체어 구동장치
100: 입력부
200: 프로세서
300: 모션 플랫폼
310: 서브 플레이트
330: 서브 연결 링크 모듈
350: 선형 액추에이터
370: 베이스 연결 링크 모듈
390: 베이스 플레이트
400: 감지부
500: 디스플레이부
600: 알람부

Claims (8)

1. 모션 체어와,
   상기 모션 체어의 하부에 위치하여, 상기 모션 체어를 움직이게 하기 위해서 8축을 이용하여 운동하는 모션 플랫폼과,
   외부로부터 입력되는 입력 신호에 따라 상기 모션 플랫폼을 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw), 서지(surge), 스웨이(sway), 히브(heave) 중 적어도 하나의 병진 동작을 수행하도록 동작 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 모션 플랫폼은,
   상기 모션 체어의 하부를 지지하는 서브 플레이트와,
   최하단에 배치되어, 상기 모션 플랫폼의 운동을 지지하는 베이스 플레이트와,
   상기 서브 플레이트와 상기 베이스 플레이트 사이에 위치하여, 병진 동작을 수행하는 8개의 선형 액추에이터들을 포함하는 선형 액추에이터 모듈과,
   상기 각 선형 액추에이터와 상기 서브 플레이트를 연결하기 위해 상기 서브 플레이트의 하부면에 형성되는 서브 연결 링크 모듈과,
   상기 각 선형 액추에이터와 상기 베이스 플레이트를 연결하기 위해 상기 베이스 플레이트의 상부면에 형성되는 베이스 연결 링크 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 각 선형 액추에이터는,
   상기 서브 연결 링크 모듈과 결합되는 제1 힌지 부재와,
   상기 베이스 연결 링크 모듈과 결합되는 제2 힌지 부재와,
   구동력을 제공하는 구동 모터를 포함하되,
   상기 각 선형 액추에이터는 피스톤 운동을 통해 전체 길이를 신장하거나 수축하는 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 서브 플레이트는, 서로 다른 상기 선형 액추에이터의 일단부가 2개씩 결합되도록, 서로 다른 한 쌍의 상기 서브 연결 링크 모듈이 형성되는 4개의 서브 결합 영역을 포함하고,
   상기 베이스 플레이트는, 서로 다른 상기 선형 액추에이터의 타단부가 2개씩 결합되도록, 서로 다른 한 쌍의 상기 베이스 연결 링크 모듈이 형성되는 4개의 베이스 결합 영역을 포함하되,
   상기 서브 결합 영역과 상기 베이스 결합 영역의 지향 각도는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   사용자의 입력에 따라 상기 모션 체어 또는 상기 모션 플랫폼의 구동을 제어하기 위한 입력 정보를 입력 받는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 입력 정보는,
   피스톤 운동을 통해 전체 길이를 신장하거나 수축하는 상기 모션 플랫폼의 상기 8개의 선형 액추에이터들 각각의 제어하고자 하는 길이에 대한 정보, 또는
   상기 모션 플랫폼의 기 설정된 구동 패턴별 이벤트 신호에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 8개의 선형 액추에이터들 각각의 축의 상태, 또는 상기 이벤트 신호에 따른 상기 모션 플랫폼의 동작의 매칭 여부에 따른 에러 상태에 대하여 사용자에게 알람 정보로 제공하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 입력부로 입력된 입력 정보에 따른 상기 선형 액추에이터들의 구동을 시뮬레이션하여 상기 각 선형 액추에이터의 축의 이동값을 계산하고, 계산된 축의 이동값의 유효성을 판단하는 검증부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 8축을 이용한 6자유도 모션 체어 구동장치.
   

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