KR101473291B1 - 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터 - Google Patents

Abstract

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 6축의 선단이 아래를 향하도록 6축 구동 모션베이스를 상부에 설치하고 그 아래에 작동판과 낙하산 유닛을 순차적으로 연결하여 낙하 훈련자의 고공강하 자세를 제어함으로써, 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있도록 한 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터에 관하여 개시한다.

Description

인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터{PARACHUTE TRAINING SIMULATOR WITH HUMAN INDUCE EFFECT}

본 발명은 6축의 선단이 아래를 향하도록 6축 구동 모션베이스를 상부에 설치하고 그 아래에 작동판과 낙하산 유닛을 순차적으로 연결하여 낙하 훈련자의 고공강하 자세를 제어함으로써, 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있도록 한 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로, 낙하산 강하 훈련은 항공기나 헬기를 타고 일정 고도의 상공에서 낙하 훈련자가 낙하산을 메고 뛰어내려 지상에 착지하는 과정을 훈련한다. 이러한 훈련은 낙하 훈련자가 실제 항공기나 헬기에 탑승하여 일정 고도의 상공에서 낙하 훈련을 하는 것이 가장 바람직하나, 항공기나 헬기의 운항에 따른 비용이 고가이므로 잦은 항공기나 헬기의 운항이 어려워 실제 항공기나 헬기를 이용한 낙하 훈련은 현실적으로 자주하기 힘들며, 악천후와 같은 기상조건에서는 항공기나 헬기의 이착륙이 불가능하므로 낙하 훈련을 할 수 없다. 또한, 숙련되지 않은 낙하 훈련자가 실제 항공기나 헬기에 탑승하여 낙하 훈련을 할 경우 순간적인 실수로 자칫 목숨이 위험해 질 수 있으므로 실제 항공기나 헬기에 탑승하여 낙하 훈련을 하는 것과 같은 조건에서 숙련될 때까지 지속적인 모의 낙하 훈련이 필요하다.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근 항공기나 헬기를 이용하지 않고 지상에서 실제 공고에서의 낙하와 유사한 조건에서 낙하 훈련을 할 수 있는 모의 낙하 훈련장치들의 개발이 이루어지고 있다.

모의 낙하 훈련장치의 실시예로 본 출원인이 등록권자인 대한민국 특허등록 제1089041호에는 『낙하 강하 훈련자가 착용하는 하네스; 하네스의 상부 및 하부의 각 양쪽에 스냅링을 이용하여 각각 연결하는 견인 로프; 견인 로프의 길이를 조절하는 견인 로프 조절장치; 훈련자의 손목 및 발목에 각각 착용하며, 와이어가 각각 연결된 손목 및 발목 밴드; 와이어를 통해 훈련자의 손목 및 발목의 움직임을 검출하는 손목 및 발목 감지센서; 와이어의 길이를 조절하는 손목 및 발목 와이어 조절장치; 견인 로프와 와이어를 지지하는 무빙 탑 플레이트; 무빙 탑 플레이트를 지지하는 프레임; 훈련자의 두부에 착용하며, 주·야간 및 기후 환경에 따른 강하 영상을 실시간으로 제공하는 영상 고글; 훈련자의 낙하 강하에서부터 지상에 접지할 때까지의 훈련 모습을 여러 방향에서 동시에 촬영하는 다수의 카메라; 훈련자의 이름, 계급, 소속, 훈련날짜 및 시간을 입력하고, 주·야간, 낙하 장소, 기후 환경, 고도, 풍향 및 풍속을 포함한 훈련상황을 입력하고, 훈련자의 낙하산 강하 훈련 시뮬레이션을 제어하며, 카메라에서 촬영된 훈련 모습을 영상 저장하는 통제 PC; 및 통제 PC를 통해 입력된 데이터에 의해 영상 고글에 강하 영상을 제공하고, 손목 및 발목 센서의 신호에 따라 견인 로프 조절장치, 손목 및 발목 와이어 조절장치를 제어하여 훈련자의 자세 및 방향을 조정하는 중앙 제어기;를 포함하는 이동형 낙하 훈련 시뮬레이터.』에 관한 기술이 개시된바 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제0402933호에는 『훈련자를 탑승시켜 수용하는 비행기 동체; 비행기 동체를 승강시키는 동체 구동수단; 비행기 동체의 이탈구 중심상의 동체 상부 표면에 고정 설치되어 비행기 동체에서 이탈하는 훈련자를 견인하는 견인 및 회전수단; 비행기 동체가 동체 구동수단에 의해 선회구동시, 동체의 반대쪽의 측방에서 횡풍을 생성시키고, 훈련자가 동체에서 이탈시 동체의 직하부에서 상향풍을 생성시키는 풍향발생수단; 송풍되는 바람의 풍속을 감지하는 풍속센서들; 훈련자의 동체 이탈로부터 접지시까지의 훈련상황을 촬영하는 카메라들; 통제수단들의 작동 및 훈련자의 훈련상황을 통제실(S)에서 실시간으로 제어하는 중앙제어수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 고공강하 모의 훈련장치.』에 관한 기술이 개시된바 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0083510호에는 『직사각형 형상을 가진 재순환되는 공기흐름 플리넘 및 팬 조립체의 입구 측면 상에 위치되고 직사각형 형상의 제 1 수직 측면 부재 내에 수용된 한 명 이상의 스카이다이버를 날게 할 수 있는 수직 비행 챔버를 포함하고, 직사각형 형상의 상부 부재 내에 수평 방향으로 장착된 다수의 팬들을 추가적으로 포함하는 팬 조립체를 포함하는 수직 풍동 스카이다이빙 시뮬레이터에 있어서, 층류를 유지하는 동안, 직사각형 형상의 각각의 리턴 덕트의 상부 부재와 리턴 덕트의 제 1 수직 측면 부재 및 제 2 수직 측면 부재는 재순환되는 공기흐름을 팽창하기 위한 분기벽 세그먼트를 포함하고, 상부 부재의 최상측 부분이 직사각형 형상의 바닥 부재의 최하측 부분 위로 50 피트 내지 120 피트를 초과하지 않도록 위치하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.』에 관한 기술이 개시된바 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제1230192호에는 『낙하 강하 훈련자가 착용하는 하네스의 상부 및 하부 각 양쪽에 연결하는 상부 및 하부 견인줄; 상부 및 하부 견인줄을 지지하며, 훈련자에 의해 당겨지는 좌측 및 우측 조종손잡이에 따라 회전하는 방향회전장치; 방향회전장치의 내부에 설치되어, 상부 및 하부 견인줄의 길이를 각각 조절하는 상부 및 하부 견인줄 조절장치; 방향회전장치를 지지하는 프레임과; 훈련자의 손목 및 발목에 각각 착용하여, 훈련자의 자세 및 손발 움직임을 검출한 신호를 무선으로 전송하는 손목 및 발목 센서; 훈련자에게 낙하 고도, 주·야간 및 기후 환경에 따른 강하 영상을 제공하는 영상 고글; 훈련자의 통신을 위해 착용하는 헤드셋; 및 영상 고글에 강하 영상을 제공하고, 조종손잡이의 움직임과 손목 및 발목 센서의 신호에 따라 상부 및 하부 견인줄 조절장치, 방향회전장치를 제어하여 훈련자의 자세 및 방향을 조정하는 중앙 제어기;를 포함하며, 상부 견인줄 조절장치는 상부 견인줄을 권취하고 있는 제 1 권취로울러와, 중앙 제어기에 의해 제 1 권취로울러를 구동시키는 제 1 구동모터를 구비하고, 하부 견인줄 조절장치는 하부 견인줄을 권취하고 있는 제 2 권취로울러와, 중앙 제어기에 의해 제 2 권취로울러를 구동시키는 제 2 구동모터를 구비하며, 방향회전장치는 좌측 및 우측 조종손잡이에 각각 연결된 조종줄을 지지하며, 조종줄의 움직임을 감지한 신호를 중앙 제어기로 전송하는 조종줄 센서를 내부에 구비한 낙하산 강하 훈련 시뮬레이션 시스템.』에 관한 기술이 개시된바 있다.

그러나 종래의 모의 낙하 훈련장치들은 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전 등의 실제 효과를 구현하는데 한계가 있으며, 특히 실제 한쪽 조종줄을 당길 때 낙하산이 회전하는 효과는 구현이 불가능하였다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 6축의 선단이 아래를 향하도록 6축 구동 모션베이스를 상부에 설치하고 그 아래에 작동판과 낙하산 유닛을 순차적으로 연결하여 낙하 훈련자의 고공강하 자세를 제어함으로써, 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있도록 한 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 이루기 위해, 본 발명은 최상부에 설치되는 모션베이스; 모션베이스 아래에 연결설치되는 것으로서, 모션베이스의 작동에 의해 연동하여 작동하는 작동판; 한쪽 끝단은 작동판의 저면에 연결되고 다른 쪽 끝단은 훈련자가 착용하는 하네스에 연결되는 복수의 라이저 및 조종줄로 이루어지는 낙하산 유닛; 조종줄에 연결되는 것으로서, 조종줄의 작동을 감지하여 서버에 신호를 주는 유무선 센서; 유무선 센서의 신호를 감지하여 모션베이스의 작동을 제어하는 서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터를 제공한다.

또한, 모션베이스는 6개의 액추에이터가 선단이 서로 연결되도록 2개씩 짝을 지어 3개의 조를 이루는 6축 구동 모션베이스로서, 3개 조의 액추에이터 선단은 평면에서 볼 때 삼각형태를 이루는 3개의 점으로 형성되어 힌지축에 의해 작동판의 3지점에 연결됨이 바람직하다.

또한, 모션베이스는 4축, 8축, 9축 구동 모션베이스임이 바람직하다.

또한, 작동판 아래에는 작동판의 작동에 의해 복수의 라이저가 서로 엉키는 것을 방지하는 것으로서, 각 라이저들과 간격이 동일하고 라이저에 각각 대응하여 끼워지는 라이저 간격유지 구멍이 구비된 엉킴 방지판이 연결 와이어에 의해 연결설치됨이 바람직하다.

또한, 모션베이스는 일정한 간격을 두고 4 내지 6개로 배열설치되는 모터로 구성되며, 작동판은 연결수단에 의해 모터와 연결되면서 수평상태를 유지할 수 있도록 가장자리가 탄성 연결수단에 의해 외곽의 지지프레임에 연결됨이 바람직하다.

또한, 모터는 속도 제어가 가능한 서보모터, 브래이킹 모터, 지그 모터 중 선택되는 어느 하나임이 바람직하다.

또한, 작동판 아래에는 작동판의 작동에 의해 복수의 라이저가 서로 엉키는 것을 방지하는 것으로서, 각 라이저들과 간격이 동일하고 라이저에 각각 대응하여 끼워지는 라이저 간격유지 구멍이 구비된 엉킴 방지판이 연결 와이어에 의해 연결설치됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터에 의하면, 6축의 선단이 아래를 향하도록 6축 구동 모션베이스를 상부에 설치하고 그 아래에 작동판과 낙하산 유닛을 순차적으로 연결하여 낙하 훈련자의 고공강하 자세를 제어함으로써, 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있다.

또한, 6축 구동 모션베이스의 정교한 동작에 의해 실제 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전 등의 인체 감응 효과를 훈련자에게 그대로 전달할 수 있어 훈련효과를 배가할 수 있다.

또한, 주 야간 및 기후 환경에 관계없이 낙하 훈련을 할 수 있으며, 낙하산 강하 훈련을 위해 항공기나 헬기의 운항이 필요하지 않아 훈련에 따른 비용을 절감할 수 있고, 지상에서 훈련이 이루어지므로 비숙련 훈련자의 경우에도 안전하게 훈련할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 개략적인 전체구성도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 라이저 엉킴 방지판의 도면.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 개략적인 전체구성도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 라이저 엉킴 방지판의 도면.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 개략적인 전체구성도를 도시한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예 따른 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터의 구성을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터는 최상부에 설치되는 모션베이스(10)와, 모션베이스(10) 아래에 연결설치되는 작동판(20)과, 작동판(20)과 훈련자가 착용하는 하네스(40)를 연결하는 낙하산 유닛(30)으로 구성된다.

일반적으로 모션베이스(MOTION BASE)는 연출된 상황에서 탑승자에게 실제 체험감을 주는 장치로서, 모션베이스가 기울어지거나 상승 하강하는 작동에 의해 탑승자는 실제로 자동차 경주를 하거나 전투기에 탑승한 것과 같은 체험을 할 수 있다. 이를 위하여 실제 자동차 경주를 하거나 전투기에 탑승할 때 느낄 수 있는 동작들을 기계적인 자유도를 활용하여 이를 구현하는데 이러한 모션베이스를 움직이는 구동력은 보통 유압, 전기모터, 공압 등이 사용된다.

구체적으로 본 발명에 따른 모션베이스(10)는, 실제 낙하 훈련과 유사한 인체 감응을 훈련자에게 전달하는 것으로서, 6개의 액추에이터(11)로 이루어지는 6축 구동 모션베이스로서 작동판(20)과 연결되는 선단이 아래를 향하도록 베이스 판(12)에 연결 설치된다. 베이스 판(12) 측면은 외곽의 지지프레임(60)에 의해 안정적으로 지지된다.

6개의 액추에이터(11)는, 하단이 베이스 판(12)에 연결된 상태로 선단이 서로 연결되도록 2개씩 짝을 지어 3개의 조를 이루도록 구성된다. 여기서, 3개 조의 액추에이터 선단은 도 1의 모션베이스(10)와 작동판(20)의 연결부와 같이 평면에서 볼 때 삼각형태의 3지점으로 이루어져 힌지축에 의해 작동판(20)의 3지점에 연결된다.

본 발명에서 6축 구동 모션베이스를 실시예로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대 4축, 8축, 9축 구동 모션베이스를 적용할 수도 있다. 모션베이스는 일반적으로 널리 알려진 공지 기술이므로 구체적인 구성설명은 생략한다.

작동판(20)은, 모션베이스(10) 아래에 설치되는 것으로서 모션베이스(10)의 액추에이터(11) 선단과 연결되어 모션베이스(10)의 작동을 훈련자에게 그대로 전달한다. 작동판(20)의 형상은 삼각, 사각, 육각 등의 각형 또는 원형일 수 있다.

이처럼 작동판(20)은 모션베이스(10)와 낙하산 유닛(30) 사이에 설치되어 모션베이스(10)의 작동에 의해 실제 낙하산의 작동과 유사한 인체 감응을 훈련자에게 전달할 수 있다.

낙하산 유닛(30)은, 실제 낙하산을 구성하는 낙하산과 하네스(40)를 연결하는 복수의 라이저(31)와 낙하산을 조정하는 조종줄(32)로 구성된다. 라이저(31)의 한쪽 끝단은 작동판(20)의 저면에 연결되고 라이저(31)의 다른 쪽 끝단은 훈련자가 착용하는 하네스(40)에 연결된다.

따라서, 모션베이스(10)의 작동은 작동판(20)을 거쳐 라이저(31)를 통해 훈련자에게 전달되어 훈련자가 실제 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있다.

이때, 조종줄(32)은 유무선 센서와 연결되어 있어 조종줄(32)을 당길 경우 유무선 센서는 이를 감지하여 모션베이스(10)를 제어하는 서버로 신호를 보낸다. 신호를 받은 서버는 실제 낙하산 조종줄을 당길 때와 같은 낙하산의 움직임이 프로그램되어 있어 유무선 센서의 신호에 부합하는 실제 낙하산의 움직임이 모션베이스(10)에서 이루어지도록 모션베이스(10)의 작동을 제어한다.

예컨대, 서버의 제어에 의한 모션베이스의 작동을 통해 실제 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전과 유사한 인체 감응이 훈련자에게 전달되므로 훈련자는 실제 낙하 훈련과 같은 체험을 할 수 있다.

모션베이스가 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전 등과 같은 동작을 기술적으로 구현할 수 있다는 것은 이미 알려진 사실이다.

하네스(40)는, 일반적으로 훈련자가 낙하 강하 훈련을 위해 착용하는 것으로서, 스냅링 등과 같은 연결수단에 의해 라이저와 연결할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 라이저 엉킴 방지판의 도면이다. 도시된 바와 같이, 작동판(20) 아래에 라이저(31)가 통과하는 엉킴 방지판(50)을 설치할 수 있다. 이러한 엉킴 방지판(50)은 모션베이스(10)의 작동에 의한 작동판(20)의 움직임에도 복수의 라이저(31)가 서로 엉키는 것을 방지할 수 있다. 엉킴 방지판(50)의 상면에는 복수의 라이저(31)가 통과하는 라이저 간격유지 구멍(51)이 천공 형성된다.

구체적으로 라이저 간격유지 구멍(51)은 복수의 각 라이저(31)의 간격에 일치하도록 천공되어 각 라이저(31)가 통과하게 되므로 복수의 라이저(31)가 라이저 간격유지 구멍(51)에 끼워져 간격을 유지하기 때문에 작동판(20)이 움직이더라도 엉키지 않는다. 엉킴 방지판(50)의 가장자리는 연결 와이어에 의해 작동판(20)과 연결된다.

도 2와 같이 라이저(31)가 작동판(20) 저면에 경사지게 설치되므로 엉킴 방지판(50)에 형성되는 라이저 간격유지 구멍(51) 또한 경사지게 천공하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 개략적인 전체구성도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터는 최상부에 설치되는 모션베이스(10)와, 모션베이스(10) 아래에 설치되는 작동판(20)과, 작동판(20) 아래에 설치되는 낙하산 유닛(30)으로 구성된다.

구체적으로 모션베이스(10)는 베이스 판(12)에 복수로 설치되는 모터(120)와, 모터(120)와 작동판(20)을 연결하는 연결수단(122)으로 구성된다.

모터(120)는, 외곽의 지지프레임(60)에 의해 고정설치되는 베이스 판(12)에 복수로 설치된다. 모터(120)의 설치 수는 4개 내지 6개일 수 있으나 일반적으로 6개를 설치하는 것이 가장 바람직하다.

각 모터(120)는 감속기와 대응하여 연결될 수 있으며, 이러한 모터(120)는 속도 제어가 가능한 서보모터, 브래이킹 모터, 지그 모터 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.

작동판(20)은, 모션베이스(10) 아래에 설치되는 것으로서 연결수단(122)에 의해 모터(120)와 연결설치된다. 연결수단(122)은 와이어(WIRE) 일 수 있다. 연결수단(122)의 한쪽 끝단은 모터(120)와 연결되고 다른 쪽 끝단은 작동판(20) 상면과 연결된다.

또한, 작동판(20)은 수평상태를 유지할 수 있도록 가장자리가 탄성 연결수단(201)에 의해 외곽의 지지프레임(60)에 연결된다. 탄성 연결수단(201)은 스프링(SPRING) 등 탄성의 성질을 가진 것이면 모두 가능하다. 예컨대, 작동판(20)이 사각일 경우 작동판(20)이 수평상태를 유지할 수 있도록 4개의 탄성 연결수단(201)을 사용하여 작동판(20)의 네 귀퉁이를 지지프레임(60)에 연결한다.

작동판(20)은, 연결수단(122)에 의해 모션베이스(10)의 모터(120)와 연결되어 모션베이스(10)의 작동을 훈련자에게 그대로 전달할 수 있다. 작동판(20)의 전체적인 형태는 삼각, 사각, 육각 등의 각형 또는 원형일 수 있다.

이처럼 작동판(20)은 모션베이스(10)와 낙하산 유닛(30) 사이에 설치되어 모션베이스(10)의 작동에 의해 실제 낙하산의 작동과 유사한 인체 감응을 훈련자에게 전달할 수 있다.

작동판(20) 아래에는 낙하산 유닛(30)이 설치된다. 본 발명의 제2실시예에 따른 낙하산 유닛(30)은 본 발명의 제1실시예에서 설명한 낙하산 유닛과 동일하다.

구체적으로 본 발명의 제2실시예에 따른 낙하산 유닛(30)은 실제 낙하산을 구성하는 낙하산과 하네스(40)를 연결하는 복수의 라이저(31)와, 낙하산을 조정하는 조종줄(32)로 구성된다. 라이저(31)의 한쪽 끝단은 작동판(20)의 저면에 연결되고 라이저(31)의 다른 쪽 끝단은 훈련자가 착용하는 하네스(40)에 연결된다.

따라서, 모션베이스(10)의 작동은 작동판(20)을 거쳐 라이저(31)를 통해 훈련자에게 전달되어 훈련자가 실제 낙하 훈련을 하는 것과 같은 인체 감응을 느낄 수 있다.

이때, 조종줄(32)은 유무선 센서와 연결되어 있어 조종줄(32)을 당길 경우 유무선 센서는 이를 감지하여 모션베이스(10)를 제어하는 서버로 신호를 보낸다. 신호를 받은 서버는 실제 낙하산 조종줄을 당길 때와 같은 낙하산의 움직임이 프로그램되어 있어 유무선 센서의 신호에 부합하는 실제 낙하산의 움직임이 모션베이스(10)에서 이루어지도록 모터(120)의 작동을 제어한다.

이와 같이 서버는 유무선 센서의 신호를 감지하여 실제 낙하산의 작동과 유사한 감응이 낙하산 유닛을 통해 훈련자에게 전달되도록 모션베이스의 작동을 제어할 수 있다. 예컨대, 서버에 의한 모션베이스의 작동을 통해 실제 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전과 유사한 인체 감응이 훈련자에게 전달되므로 훈련자는 실제 낙하 훈련과 같은 체험을 할 수 있다.

하네스(40)는, 일반적으로 훈련자가 낙하 강하 훈련을 위해 착용하는 것으로서, 스냅링에 의해 라이저와 연결할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 라이저 엉킴 방지판의 도면이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 엉킴 방지판(50) 역시 본 발명의 제1실시예에 따른 엉킴 방지판과 구성이 동일하다.

구체적으로 본 발명의 제2실시예에 따른 엉킴 방지판(50)은, 라이저(31)가 통과할 수 있도록 작동판(20) 아래에 설치된다. 이러한 엉킴 방지판(50)은 모션베이스(10)에 의한 작동판(20)의 움직임에 의해 복수의 라이저(31)가 서로 엉키는 것을 방지한다. 엉킴 방지판(50)에는 복수의 라이저(31)가 통과하는 라이저 간격유지 구멍(51)이 천공된다.

라이저 간격유지 구멍(51)은 복수의 각 라이저(31)의 간격에 일치하도록 천공되어 각 라이저(31)가 통과하게 되므로 복수의 라이저(31)가 라이저 간격유지 구멍(51)에 끼워져 간격을 유지하기 때문에 작동판(20)의 움직임에 의한 라이저(31)의 엉킴을 방지할 수 있다. 엉킴 방지판(50)의 가장자리는 연결 와이어에 의해 작동판(20)과 연결된다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 작용을 설명한다. 도 1, 2에 도시된 바와 같이 훈련을 위해 훈련자가 착용한 하네스(40)와 라이저(31)를 연결한다.

그런 다음 훈련자가 실제 낙하산 훈련을 할 때와 같이 조종줄(32)을 잡아당긴다. 조종줄(32)을 당기면 조종줄(32)과 연결된 유무선 센서가 이를 감지하여 서버로 신호를 보낸다. 유무선 센서의 신호를 받은 서버는 서버에 설치된 낙하 훈련 프로그램에 의해 유무선 센서에서 보내온 신호에 부합하는 작동이 이루어지도록 모션베이스(10)에 형성된 액추에이터(11)의 작동을 제어한다.

모션베이스(10)를 구성하는 액추에이터(11)의 정교한 작동에 의한 작동판(20)의 움직임에 의해 훈련자에게 실제 낙하 훈련과 같은 인체 감응이 전달된다.

예컨대, 훈련자가 우측 조종줄(32)을 아래로 당기면 유무선 센서가 서버로 신호를 보내고 서버가 모션베이스(10)를 제어하여 작동판(20)을 회전시킴에 따라 훈련자가 우측 방향으로 회전한다. 반대로 훈련자가 좌측 조종줄(32)을 아래로 당기면 유무선 센서가 서버로 신호를 보내고 서버가 모션베이스(10)를 제어하여 작동판(20)을 회전시킴에 따라 훈련자가 좌측 방향으로 회전하게 된다. 이러한 작동은 서버에 미리 설치된 낙하산 훈련 프로그램에 의한 모션베이스(10)의 작동 제어에 의해 이루어진다.

한편, 모션베이스(10)의 정교한 작동은 이미 알려진 사실로서, 실제 낙하 훈련에서와 같은 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전 등의 효과를 훈련자에게 전달할 수 있음은 당연한 사실이다.

한편, 엉킴 방지판(50)은 도 2와 같이 각 라이저(31)가 간격을 유지할 수 있도록 잡아주므로 작동판(20)의 과도한 회전과 같은 움직임에도 라이저(31)가 서로 엉키는 것을 방지할 수 있다. 즉, 각 라이저(31)는 엉킴 방지판(50)에 형성된 각 라이저 간격유지 구멍(51)에 대응하여 통과하기 때문에 작동판(20)의 과도한 움직임에도 간격을 그대로 유지할 수 있다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 작용을 설명한다. 도 3, 4에 도시된 바와 같이 훈련을 위해 훈련자가 착용한 하네스(40)와 라이저(31)를 연결한다.

이 상태에서 훈련자가 실제 낙하산 훈련을 할 때와 같이 조종줄(32)을 잡아당긴다. 조종줄(32)을 잡아당기면 조종줄(32)과 연결된 유무선 센서가 이를 감지하여 서버로 신호를 보낸다. 유무선 센서의 신호를 받은 서버는 서버에 설치된 낙하 훈련 프로그램에 의해 유무선 센서에서 보내온 신호에 부합하는 작동이 이루어지도록 모션베이스(10)에 설치된 모터(120) 전체 또는 해당하는 모터(120)만을 작동시킨다.

모션베이스(10)를 구성하는 모터(120)의 정교한 작동에 의한 작동판(20)의 움직임에 의해 훈련자에게 실제 낙하 훈련과 같은 인체 감응이 전달된다.

예컨대, 훈련자가 우측 조종줄(32)을 아래로 당기면 유무선 센서가 서버로 신호를 보내고 서버가 모션베이스(10)의 각 모터(120)를 제어하여 작동판(20)을 회전시킴에 따라 훈련자가 우측 방향으로 회전한다. 반대로 훈련자가 좌측 조종줄(32)을 아래로 당기면 유무선 센서가 서버로 신호를 보내고 서버가 모션베이스(10)의 각 모터(120)를 제어하여 작동판(20)을 회전시킴에 따라 훈련자가 좌측 방향으로 회전하게 된다. 이러한 작동은 서버에 미리 설치된 낙하산 훈련 프로그램에 의한 모션베이스(10)의 작동 제어에 의해 이루어진다.

한편, 모션베이스(10)의 정교한 작동은 이미 알려진 사실로서, 실제 낙하 훈련에서와 같은 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전 등의 효과를 훈련자에게 전달할 수 있음은 당연한 사실이다.

도 4와 같이 엉킴 방지판(50)은 각 라이저(31)가 간격을 유지할 수 있도록 잡아주므로 작동판(20)의 과도한 회전과 같은 움직임에도 라이저(31)가 서로 엉키는 것을 방지할 수 있다. 즉, 각 라이저(31)는 엉킴 방지판(50)에 형성된 각 라이저 간격유지 구멍(51)에 대응하여 통과하기 때문에 작동판(20)의 과도한 움직임에도 간격을 그대로 유지할 수 있다.

한편, 훈련자에게 영상 고글을 착용하게 한 다음 훈련과정에서 영상 고글을 통해 훈련자의 낙하 훈련 모습을 가상 영상으로 제공하거나, 낙하 음향과 송풍기를 통해 바람을 생성하여 훈련자로 하여금 고공에서 실제 강하하는 것과 같은 효과를 줄 경우 훈련 효과를 배가할 수 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명은 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터에서 전혀 사용되지 않았던 6축 구동 모션베이스의 정교한 동작에 의해 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있다.

또한, 6축 구동 모션베이스의 정교한 동작에 의해 실제 낙하산의 떨림, 롤링, 피칭, 충격, 회전 등의 인체 감응 효과를 훈련자에게 그대로 전달할 수 있어 훈련효과를 배가할 수 있다.

또한, 주 야간 및 기후 환경에 관계없이 낙하 훈련을 할 수 있으며, 낙하산 강하 훈련을 위해 항공기나 헬기의 운항이 필요하지 않아 훈련에 따른 비용을 절감할 수 있고, 지상에 훈련이 이루어지므로 비숙련 훈련자의 경우에도 안전하게 훈련할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.

10:모션베이스 11:액추에이터 12:베이스 판
20:작동판 30:낙하산 유닛 31:라이저
32:조종줄 40:하네스 50:엉킴 방지판
51:라이저 간견유지 구멍 60:지지프레임 120:모터
122:연결수단 201:탄성 연결수단

Claims (7)

1. 최상부에 6개의 액추에이터가 선단이 서로 연결되도록 2개씩 짝을 지어 3개의 조를 이루는 6축 구동 모션베이스로서, 3개 조의 액추에이터 선단은 평면에서 볼 때 삼각형태를 이루는 3개의 점으로 형성되어 힌지축에 의해 작동판의 3지점에 연결되어 최상부에 설치되는 모션베이스;
   모션베이스 아래에 연결설치되는 것으로서, 모션베이스의 작동에 의해 연동하여 작동하는 작동판;
   한쪽 끝단은 작동판의 저면에 연결되고 다른 쪽 끝단은 훈련자가 착용하는 하네스에 연결되는 복수의 라이저 및 조종줄로 이루어지는 낙하산 유닛;
   조종줄에 연결되는 것으로서, 조종줄의 작동을 감지하여 서버에 신호를 주는 유무선 센서;
   유무선 센서의 신호를 감지하여 모션베이스의 작동을 제어하는 서버;
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   모션베이스는,
   4축, 8축, 9축 구동 모션베이스임을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   작동판 아래에는,
   작동판의 작동에 의해 복수의 라이저가 서로 엉키는 것을 방지하는 것으로서, 각 라이저들과 간격이 동일하고 라이저에 각각 대응하여 끼워지는 라이저 간격유지 구멍이 구비된 엉킴 방지판이 연결 와이어에 의해 연결설치됨을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   모션베이스는 일정한 간격을 두고 4 내지 6개로 배열설치되는 모터로 구성되며, 작동판은 연결수단에 의해 모터와 연결되면서 수평상태를 유지할 수 있도록 가장자리가 탄성 연결수단에 의해 외곽의 지지프레임에 연결됨을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   모터는,
   속도 제어가 가능한 서보모터, 브래이킹 모터, 지그 모터 중 선택되는 어느 하나임을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   작동판 아래에는,
   작동판의 작동에 의해 복수의 라이저가 서로 엉키는 것을 방지하는 것으로서, 각 라이저들과 간격이 동일하고 라이저에 각각 대응하여 끼워지는 라이저 간격유지 구멍이 구비된 엉킴 방지판이 연결 와이어에 의해 연결설치됨을 특징으로 하는 인체감응 효과를 구비한 낙하 훈련 시뮬레이터.

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