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기 술 명
가상 걸음장치
연 구 자
류제하(기전공학부)
등록번호
0470868
출원번호
2003-0008170
문 의 처
문희곤062-715-3077hgmoon@gist.ac.kr
발명정보

본 발명은 실제 걸음의 전진 운동과 착지 운동을 분리하고 충분한 보폭 및 회전이 가능하여 자연스런 걸음을 가능하게 하고 여러 다양한 지면(평평한 지면, 경사지면, 층계 등)에서 발에 미치는 힘 반영효과(Haptic effect)를 가능케 하며 또한 수직운동 구동기에 부착된 센서를 이용하여 걸음의 전이를 빠르게 예측할 수 있는 가상현실 대화용 가상 걸음장치를 제공하기 위한 목적으로, 제 1 액츄에이터에 의해 수평회전을 가능하게 하도록 베이스 위에 설치된 턴 테이블과, 턴 테이블 상에 왼발과 오른발에 대응할 수 있도록 설치되어 3 자유도(x, y, yaw)를 갖는 제 1 걸음수단과, 제 1 걸음수단 위에 앞꿈치와 뒷꿈치에 대응할 수 있도록 설치되어 2 자유도(z, roll)를 갖는 제 2 걸음수단과, 제 2 걸음수단 위에 발을 안착할 수 있도록 안착부를 제공하며 걸음시 발가락부와 발등부 사이의 굽힘되는 변화를 수용할 수 있도록 힌지부가 설치되고 앞/뒤꿈치에 장착된 제 2 걸음수단의 높이의 차에 의한 피치 변화 및 힌지부의 상대 회전각에 따라 발생되는 피치 변화를 수용할 수 있도록 슬라이딩부가 설치되는 제 3 걸음수단으로 구성되는 것을 특징으로 하며 이 가상걸음장치는 가상현실시스템에서 자연스럽게 걸을 수 있는 사용자 인터페이스로 사용될 수 있어 걸음재활훈련, 군인들의 훈련, 가상건물 네비게이션(Navigation)도구로 적용될 수 있다.

발명효과

본 발명에 따른 가상현실 대화용 가상걸음 장치에 따르면, 주로 손 중심의 촉각 가상현실 인터페이스 분야에 이동 햅틱 인터페이스를 추가하여 가상현실 내에서 자유 자재로 걸으면서 항해할 수 있어 좀 더 실감있는 몰입형 시뮬레이션이 가능해지며 사고/질병 등으로 인한 수많은 신경계통의 환자들을 효과적/효율적으로 재활시키는 하지 및 보행 재활에 사용되어지는 것과, 집안에서 숲속을 걷는 운동 및 레크리에이션, 여러 다양한 내비게이션을 하는 사람의 심리학적 탐구, 건축/기계 시스템 가상시작품을 직접 걸으면서 인테리어나 기계부품의 접근성 등을 점검할 수 있는 가상 설계, 가상 전투장에서의 군인의 가상훈련, 사람의 걸음새 분석, 학생들의 박물관/역사적 유물/달표면 걷기 경험 등의 교육적 효과, 아케이드 게임 등등의 다방면에 걸쳐 활용될 수 있다.

대표청구항

제 1 액츄에이터에 의해 수평회전 가능하게 구동될 수 있도록 베이스 위에 설치된 턴 테이블과,

상기 턴 테이블 상에 왼발과 오른발에 대응할 수 있도록 설치되어 3 자유도(x, y, yaw)를 갖는 제 1 걸음수단과,

상기 제 1 걸음수단 상에 앞꿈치와 뒷꿈치에 대응할 수 있도록 설치되어 2 자유도(z, roll)를 갖는 제 2 걸음수단과,

상기 제 2 걸음수단 상에 발을 안착할 수 있도록 안착부를 제공하며 걸음시 발가락부와 발등부 사이의 굽힘되는 변화를 수용할 수 있도록 힌지부가 설치되고 앞/뒤꿈치에 장착된 상기 제 2 걸음수단의 높이의 차에 의한 피치 변화 및 힌지부의 상대 회전각에 따라 발생되는 피치 변화를 수용할 수 있도록 슬라이딩부가 설치되는 제 3 걸음수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.