FDM 3D프린팅 기반 VR컨트롤러용 맞춤형보조기기의 제작

Fabrication of Custom Assistive Devices for VR Controllers Using FDM 3D Printing

VR기술 구현을 가능하게 하는 핵심장치인 VR컨트롤러는 사용자의 동작을 감지하여 사용자와 VR환경을 연결하는 매개체 역할을 한다. VR사용자는 자신의 체형과 감각을 기반으로 VR컨트롤러를 접촉하게 되며, 기존의 정형화된 VR컨트롤러에 맞춤형보조기기를 적용하여 VR기기의 사용성 개선이 가능하다. VR기기의 사용성 개선을 위한 과정의 일환으로 VR컨트롤러에 조립대응하는 맞춤형보조기기의 조립성 및 제작공정효율 개선에 초점을 맞추어 제작이 진행된다. 맞춤형보조기기의 시제품제작의 수정 및 보완을 위해 다품목 소량생산 방식의 도입이 필요하며 3D프린팅은 이를 충족하는 유연생산시스템 중 하나이다. 본 연구에서는 (1) VR컨트롤러용 맞춤형 보조기기의 제작에 사용되는 PLA소재에 대해 인장시험을 실시하여 기계적 특성을 파악하고, (2) VR컨트롤러와 바디의 체결에 적용되는 레버의 안전설계를 위한 요구단면적을 파악하였다. 그리고 (3) 맞춤형보조기기의 조립성 개선과 공정효율 향상을 위해 시제품의 수정보완을 수행하였다. 이를 통해 FDM3D프린팅 기반 맞춤형보조기기 개발의 적합성을 확인하고 그 활용성을 제안하고자 한다.

VR controllers, which are key devices for implementing VR technology, play a role as a mediator that connects users and VR environments by detecting users' movements. VR users come into contact with VR controllers based on their own physique and senses, and the usability of VR devices can be improved by applying custom assistive devices to existing standardized VR controllers. As part of the process to improve the usability of VR devices, the focus of this study is on improving the assembly and production process efficiency of custom assistive devices that are compatible with VR controllers. To produce prototype custom assistive devices and make modifications, a small-scale production method for multiple items is required, and 3D printing is one of the flexible production systems that satisfies this requirement. In this study, (1) tensile tests were conducted on PLA material used to make custom assistive devices for VR controllers to determine their mechanical characteristics, and (2) for the safety design of the lever applied to the VR controller and body The required cross-sectional area was identified. And (3) modifications were made to the prototypes to improve their assembly and production process efficiency. Through this research, we confirm the suitability of developing custom assistive devices for VR controllers based on FDM 3D printing and propose their practical use.