옴니 풀리 기반 전방향 트레드밀 개발

이호수; 표상훈; 박상준; 윤정원

doi:10.5302/J.ICROS.2017.17.0070

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이호수 (경상대학교) 표상훈 (경상대학교) 박상준 (한국전자통신연구원) 윤정원 (경상대학교)

저널정보: 제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제23권 제7호

발행연도: 2017.7

수록면: 566 - 573 (8page)

DOI: 10.5302/J.ICROS.2017.17.0070

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2017

옴니 풀리 기반 전방향 트레드밀 개발

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Locomotion interface with a virtual reality environment can enhance immersiveness of a user due to the increased proprioception and real energy consumption. An Omni-Directional Treadmill (ODT) is considered as one of these devices; it can facilitate human movements such as walking, running and turning. It can provide a two-dimensional locomotion interface function for interacting an avatar in the virtual environment and the user in the real environment. Existing Omni-directional treadmills are heavy, complex and exhibit low power transmission efficiency. Besides, their significant limitation is slow acceleration and deceleration; which makes them inadequate for applications such as gaming and training of soldiers in virtual environment. Therefore, this paper suggests a novel design of a Fast Omni-Directional Treadmill (F-ODT). The proposed system is simpler, lightweight and produces a high power transmission efficiency based on the suggested Omni-pulley mechanism. Dynamic analysis of the design is performed using simulation program ADAMS® to calculate the drive power, and the required drive motor are selected accordingly. Furthermore, prototype of the F-ODT system is developed according to the proposed design and the capability of the system to provide rapid acceleration is validated. The proposed F-ODT system will be used as a locomotion interface platform in various virtual reality environments such as training of soldiers, gaming, educational experiences and gait rehabilitation. Future task is integration of the F-ODT with a motion capture system and a display system for immersive virtual reality experience.

#omni directional #treadmill #locomotion interface

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Digi-Capital, Augmented/Virtual Reality to hit $150 billion disrupting mobile by 2020, http://www.digi-capital.com/news/2015/04/augmentedvirtual-reality-to-hit-150-billion-disrupting-mobile-by-2020/#.VTSQc01WGBY. J.-W. Yoon, J.-W. Park, and J.-H. Ryu, “Intelligent control of a virtual walking machine for virtual reality interface,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 10, no. 11, pp. 926-934, 2006. J.-W. Yoon and J.-H. Ryu, “A novel locomotion interface with two 6-dof parallel manipulators that allows human walking on various virtual terrains,” The International Journal of Robotics Research, vol. 25, no. 7, pp. 689- 708, 2006. I. Frissen , J. L. Campos, M. Sreenivasa, and M. O. Ernst, “Enabling unconstrained omnidirectional walking through virtual environments: an overview of the CyberWalk project,” Human Walking in Virtual Environments, Springer New York, pp. 113-144, 2013. A. R. Ruddle, E. Volkova, and H. H. Bulthoff, “Walking improves your cognitive map in environments that are large-scale and large in extent,” ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI), vol. 18, no. 2, pp. 10, 2011.

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