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Capstone Design for the Better World

3DG 개별 사용자 리얼 컨트롤러 산업단지캠퍼스

  • 황지환 [ 인천대학교 ]
  • 조회수381 리뷰수0 좋아요0
  • 공개여부 : 공개
  • 카테고리 : 기계, 생활, 게임
  • 등록일 : 2017-06-08
  • 팀원(공동개발자) : 황지환,신승옥,태준혁
  • 출품작 : 송도산업단지캠퍼스 캡스톤디자인 성과전시회

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수행 목적

❍ 현대인들은 지친 육체와 마음을 치유하고자 어느 한 분야에 활동하여 몰두한다. 그러나 현대 경제가 어려운 이 시점에서 개인 소비 지출을 늘리기는 어려운 상황, 즉 취미생활을 하기 위해서는 장소를 이용하거나, 장비를 이용하는 등 장기적으로 수천만 원의 돈이 지출되는 상황, 따라서 개인이 반영구적으로 사용이 가능한 컨트롤러를 이용하여 경제적 부담을 덜어줌
- 대구광역시 2014년 통계청 자료 -

❍ 개발하고자 하는 아케이드 컨트롤러는 기존 시장에 존재하지도 않고, 구입이 불가능한 항목, 따라서 새롭게 개발할 필요성이 있음

나. 목표
❍ 풀사이즈 사이즈의 아케이드 컨트롤러를 제작하여, 개인이 집에서 쉽게 아케이드를 즐길 수 있고, 아케이드 시장의 활성화를 모색한다.
❍ 정부에서 미래가치 및 IT활성화 정책 등 컴퓨터공학의 육성을 추진하고자 여러 가지 정책을 펼침, 따라서 아케이드 컨트롤러를 제작하여 이용되는 아두이노 및 3D프린터의 설계방법들을 오픈소스로 동봉하여 학생들의 IT교육 및 학습교재로 함께한다.

상세설명

  • 1. 과제의 개요 및 필요성

    현대인들은 지친 육체와 마음을 치유하고자 어느 한 분야에 활동하여 몰두한다. 그러나 현대 경제가 어려운 이 시점에서 개인 소비 지출을 늘리기는 어려운 상황, 즉 취미생활을 하기 위해서는 장소를 이용하거나, 장비를 이용하는 등 장기적으로 수천만 원의 돈이 지출되는 상황, 따라서 개인이 반영구적으로 사용이 가능한 컨트롤러를 이용하여 경제적 부담을 덜어줌

     ▼소득에서 취미지출이 차지하는 비용




    - 대구광역시 2014년 통계청 자료 -

  • 개발하고자 하는 아케이드 컨트롤러는 기존 시장에 존재하지도 않고, 구입이 불가능한 항목, 따라서 새롭게 개발할 필요성이 있음

     

    . 목표

    풀사이즈 사이즈의 아케이드 컨트롤러를 제작하여, 개인이 집에서 쉽게 아케이드를 즐길 수 있고, 아케이드 시장의 활성화를 모색한다.

    정부에서 미래가치 및 IT활성화 정책 등 컴퓨터공학의 육성을 추진하고자 여러 가지 정책을 펼침, 따라서 아케이드 컨트롤러를 제작하여 이용되는 아두이노 및 3D프린터의 설계방법들을 오픈소스로 동봉하여 학생들의 IT교육 및 학습교재로 함께한다.

     

      

    3. 과제 수행의 이론적 근거

    . 기술적 내용

    기존 사용자들은 디스플레이와 스피커를 사용이 가능하도록 3D프린터 출력을 통해 프레임의 다양한 규격츨 맞춤

    생동감과 웅장함을 전달하기 위해 단청북을 이용하여 내부에 진동센서를 장착, 입력신호를 받는다.

    사용자가 입력을 넣을때마다 발생하는 신호는 레오나르도 보드에서 신호처리를 하여, 입력값으로 출력 가능하도록 변환한다.

    변환된 입력값을 아케이드 디바이스에서 입력받아 컨트롤러를 실행한다.

      

  • . 수행방법

    기존에는 컨트롤러 제작을 위하여 여러 가지 공구 및 프레임 사출용 공업기기 등이 필요했지만, 3D프린터의 사용으로 인해 자유롭게 외형 프레임 사출이 가능하다. 따라서 컨트롤러의 외형 프레임은 모두 3D프린터를 이용하여 사출한다.

    단청북에는 센서를 부착, 센서 신호는 레오나르도 보드에서 처리한다.

    외형 프레임을 공장에서 외주를 통하여 뽑아내자면 큰 비용과 시간 등 초기투자비용이 크기에 3D프린터를 이용하여 프레임을 출력한다.

     

    . 세부 디자인 및 모듈

    제품은 총 10가지 단계의 모듈화 부품들을 조립함으로서 구동되도록 제작된다.

    Ver.1 ~ Ver.10까지의 메인 프레임은 동일하며, 서브프레임의 조립 방식에 따라 컨트롤러 변경이 이루어진다.

    서브프레임의 조립방식은 변신로봇과 비슷한 원리로 조립순서 및 부품에 따라 컨트롤러의 구동방식이 바뀐다.

    조이스틱 컨트롤러, 진동 컨트롤러, LED버튼 롤러 컨트롤러, 빅스위치 컨트롤러, 핸들 컨트롤러, 플라이트 컨트롤러, 슈팅 컨트롤러, 터치 컨트롤러, 모션인식 컨트롤러, VR컨트롤러로 나뉜다.

    재료비 및 기간의 한계로 인해 현재는 Ver.3까지의 모듈구현이 가능할 것으로 예상된다.

     

     

    4. 작품의 개발 과정

    Ver.1 메인프레임 및 진동컨트롤러

    메인프레임은 디스플레이, 사운드, 컨트롤러, 후면보관함 및 사출보관함으로 구성된다. 기존 메인프레임들의 경우 철판, 플라스틱, MDF를 이용한 CNC가공 또는 공장 외주 사출을 이용하기에 프레임 가격만 150만원이 넘어가기에 매우 비싸다. 따라서 기존 비용의 10%수준이며 저렴하면서도 즉각적으로 출력이 가능하도록 3D사출을 통하여 프레임을 제작한다.메인프레임은 장착 가능한 상부 디스플레이, 사운드로 구성되고, 중간부 컨트롤러는 용접이 필요없이 매우 편리하게 조립이 가능하도록 크림프 연결 방식을 이용하여, 하부는 컨트롤러 및 메인기판 보관박스로 이용한다.


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  • Ver.1의 두드림 컨트롤러 내부에는 컨트롤러모듈이 보관되어 있음분해 후 내부의 모듈 조립 시 다른 컨트롤러로 변경
  • 측면에는 이펙트용 LED바 삽입 https://www.youtube.com/watch?v=qcKH7Jh5ENU

  • 구동영상링크 https://youtu.be/06Ek0OAv6ds
  • Ver.2 컨트롤러는 메인컨트롤러에 거치대 형식으로 제작


  • 5. 작품 구조도

     



  • 7. 기대효과 및 활용 방안

    실제 아케이드 컨트롤러와 유사한 1:1 사이즈로 제작하기에 이질감을 느끼지 않고 사용이 가능

    개인의 신체 특성에 따라 얼마든지 프레임 사이즈 조절이 즉각적으로 변경 가능하기에, 기존 컨트롤러들의 개조방법과 달리 번거로운 작업이 필요없음

    본인의 기호에 따라 디자인을 바꿀 수 있으며 개인이 좋아하는 모양이나 무늬 등 이니셜을 새겨넣는 개성적인 특징

    시중에는 없는 제품이기에 최초 제작자로서 특허 등록 가능

    정부에서 미래기술 및 IT를 육성하는 차원에서 아두이노, 3D프린터등의 초등학생들을 대상으로 교육하는 시스템을 인천대에서도 학생반으로 운영중이기에, 이번 제품을 오픈소스 및 교육 기자재로 만들어 학생들이 따라 만들면서 아두이노 및 3D프린터 등 IT교육도 함께 한다면 교육쪽으로도 사업분야 진출이 가능

     

    8. 과제 결과 사진 및 Data

     

     

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