Siemens 솔루션으로 VR 컨트롤러가 연결된 혁신적인 의자 설계

삶의 질 향상

스위스 취리히에 위치한 Limbic Life는 무중력의 자유로운 움직임을 구현하는 Limbic Chair를 개발하고 판매합니다. 의자에는 모션 센서가 있어 게임, 의료 진단 및 엔지니어링 분야에서 가상 현실(VR)을 비롯해 기타 애플리케이션을 정밀하게 제어할 수 있습니다.

Limbic Life의 이사이자 창립자인 Patrik Künzler 박사는 MIT 미디어 연구소에서 근무한 직후 취리히로 돌아와 자신의 회사를 설립했습니다.

"형태는 기능을 따른다는 원칙은 20세기에 비롯되었습니다."라고 Künzler는 말합니다. "오늘날, 우리는 신경과학과 의학을 토대로 재미있고 건강하며 유용한 제품을 개발합니다."

MIT 미디어 연구소에서 개발한 기본 원리

새로운 유형의 의자에 대한 이 아이디어는 MIT(메사추세츠 공과대학)의 미디어 연구소에서 고안되었습니다. 취리히 대학교에서 의학박사 학위를 받은 Künzler는 MIT 소속의 Picower 학습 및 기억 연구소에서 신경학과 변연계를 연구하면서 박사 후 과정을 거친 후 자신의 비전을 실행에 옮겼습니다.

"변연계는 신체를 감정과 연결하고, 감정을 생각하는 두뇌와 연결합니다."라고 Künzler는 말합니다. "진화 과정을 보면 변연계는 포유류 발달 단계에서 성장했습니다. 모든 포유류가 지니고 있는 '포유류의 뇌'는 자손에 대한 관심, 두려움, 사랑, 욕망, 놀이 본능, 모방을 통한 학습 등 다양한 감각을 조절하죠. 특히 행복감을 유발하고 표현할 수 있는 특정 동작이 있는데, 이를 인센티브 동작이라고 합니다."

그림 3: 혁신적인 휴식용 의자는 현대적인 설계와 함께 높은 품질 기준을 충족합니다.

그림 2: 턴스타일 위의 중앙부에 전자 장치가 놓여 있습니다. 4개의 센서는 USB 케이블 또는 Wi-Fi를 통해 동작 데이터를 전송하고 컴퓨터는 이 데이터를 분석합니다.

무중력 느낌의 좌석

Künzler는 MIT 미디어 연구소의 학생들과 협력하여 의자에 연구 기반 제품 개발에 대한 새로운 접근 방식을 적용했습니다. 이들은 형태가 기능을 따르는 전통적인 패턴을 버리고 비행과 무중력의 느낌을 전달하는 의자를 만들고 싶었습니다.

이내 초기 스케치가 그려지고 프로토타입이 만들어졌습니다. 처음에는 종이에 그려졌고 나중에는 합판으로 만들어졌습니다. 마치 무중력 상태인 것처럼 자유롭게 앉아 있는 느낌은 사용자의 허벅지를 지지하는 두 개의 독립된 특수 걸이식 셸을 통해 구현할 수 있었습니다. 이로써 실험은 성공했습니다.

입력 장치로서의 의자

뇌 연구를 통해 신체의 빠르고 정확한 동작 임펄스를 파악할 수 있었으며 이 성과는 후속 프로젝트에서 게임 콘솔을 조작하는 데 사용되었습니다. 이를 위해 셸에 모션 센서를 장착하고 게임 프로그램을 분석하고 조작 옵션을 프로그래밍했습니다.

"우리는 의자를 디지털화했고 이를 통해 입력 장치를 개발했습니다."라고 Künzler는 말합니다. "결국 일부 동작 시퀀스는 손보다는 다리로 더 빠르고 정확하게 제어할 수 있다는 명제를 확인할 수 있었죠."

제품으로 실현되는 아이디어

Limbic Life에서 판매하는 Limbic Chair는 경험과 인사이트를 바탕으로 한 오랜 노력의 결과였습니다. 전 세계 200명 이상의 고객이 이 의자의 맞춤형 모델을 하나 이상 보유하고 있으며 이러한 모델은 일부 건강보험사에서 의료 기기로 인정하고 있습니다. 이 의자는 더 많은 고객에게 혜택을 줄 수 있도록 대량 생산을 목적으로 재설계되고 있습니다.

2016년에 Schätti AG Metallwarenfabrik(Schätti)는 개발 및 생산 파트너가 되었습니다. Schätti의 협력으로 제품 개발자와 설계자는 자신의 설계를 제조가 가능하고 시장의 요구를 충족하는 제품으로 바꿀 수 있습니다.

Schätti는 의자, 에스프레소 머신, 이동식 화이트보드 및 LED 조명과 같은 제품의 설계에 관한 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. 이 기업은 또한 판금 가공, CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계가공, 프로파일 가공, 로봇 및 레이저 용접 등과 관련한 숙련된 기술을 보유하고 있습니다. 추가적인 마감 및 어셈블리 프로세스 덕분에 Schätti는 개별 파트는 물론, 20~20,000개 단위의 시리즈 생산을 통해 완제품을 공급하는 완전한 서비스 제공업체가 되었습니다.

Teamcenter와 통합된 Solid Edge

Schätti의 설계 팀은 Siemens Digital Industries Software의 다른 솔루션뿐만 아니라 Solid Edge® 소프트웨어도 지속적으로 배포했습니다. 이들은 Solid Edge가 배우기 쉬운 솔루션이며 완벽한 기능 조합을 제공한다고 생각합니다.

Schätti의 창립자이자 설계자인 Thomas Schätti는 "Solid Edge는 제품 개발사이자 제조 기업인 우리 회사에 필요한 여러 가지 기능을 제공합니다."라고 말합니다. "게다가 이 시스템은 배우기가 매우 쉽습니다."

이 회사의 목표는 Limbic Chair를 개별 생산 단계에서 시리즈 생산으로 발전시키는 것이었습니다. Künzler에 따르면, 회사는 Solid Edge를 통해 모든 사용자에게 적합한 탄소 섬유 소재의 셸 형상을 개발함으로써 이 목표를 실현할 수 있었습니다. 이 시트 셸은 곧 플라스틱으로 사출 성형될 것입니다. 이를 위해 Schätti는 연속 프로세스 체인을 통해 불가리아의 Schätti 파트너 플랜트를 연결하는 Siemens NX™ 소프트웨어 제조 플랫폼에서 CNC 프로그램을 생성합니다.

모든 프로젝트 관련 데이터는 Siemens의 Teamcenter® 포트폴리오에 속한 Teamcenter® 소프트웨어에서 관리되며, 부분적으로는 Solid Edge를 사용한 설계 작업 시 백그라운드에서 관리됩니다. 이를 통해 승인, 설계 및 생산 부품 목록, 변경 관리 및 버전 상태를 여러 위치에 걸쳐 매핑할 수 있습니다.

Schätti는 "Teamcenter를 단일 정보 소스로 사용한 덕분에 프로세스를 크게 간소화할 수 있었습니다."라고 말합니다. "이제 이러한 방식을 구매와 생산으로 확장하고 있습니다."

이 인프라를 통해 Limbic Chair는 2020년까지 시리즈 생산 준비를 마칠 수 있을 것입니다.

그림 4: Limbic Chair에 앉으면 VR 소프트웨어를 제어할 수 있고 건축 또는 관광 애플리케이션을 통해 비행을 경험할 수 있습니다.

엔터테인먼트와 게임 이상의 가치

Limbic Life의 목표는 시리즈 생산을 통해 더 많은 사람들이 건강하고 편안하게 의자에 앉아 움직임의 즐거움을 누리도록 하는 것입니다. 의자의 통합 모션 센서에서 생성된 데이터는 역시 의자에 장착된 마이크로 컴퓨터에서 처리된 후 USB 케이블 또는 Wi-Fi 네트워크를 통해 전송되어 더 가치 있는 여가 시간을 즐기는 데 일조합니다.

Limbic Chair의 CTO(최고기술책임자)이자 천체물리학자 겸 게임 전문가인 Mark van Raai는 "우리는 Limbic Chair로 조작할 수 있는 재미있는 컴퓨터 게임을 개발합니다."라고 말합니다. "또한 게임 컨트롤에 Limbic Chair를 이용하려는 개발자를 지원하기도 합니다."

그림 5: 게임 – Limbic Chair와 함께 핸즈프리 기능으로 3D 공간을 편안하고 정확하게 비행할 수 있습니다.

의료 진단에 사용되는 VR

업무에서 컴퓨터가 점점 더 복잡하게 활용됨에 따라 근골격계의 활동성은 떨어지고 있고 눈, 머리 및 손에 과부하가 걸리는 경우가 많아지고 있습니다. Limbic Chair를 사용하면 사무직 근로자의 일상적인 스트레스와 긴장을 완화할 수 있습니다.

Künzler는 "의사는 건강한 업무 환경을 특히 중요하게 생각합니다."라고 말합니다. "이에 따라 Limbic Chair로 의료 및 진단 장치를 제어하는 몇 가지 연구 프로젝트를 진행하고 있습니다."

예를 들어, 안과 의사는 인간의 눈을 스캔해 이를 Solid Edge에서 모델링하고 Limbic Chair를 사용하여 이 스캔 데이터의 VR 모델 안에서 자유롭게 움직입니다. 이렇게 하면 의사의 손이 자유롭게 개입할 수 있습니다. 방사선과에서는 MRI(자기공명영상) 이미지를 인체공학적으로 제어할 수 있습니다.

Künzler는 "다리로 VR 애플리케이션을 매우 정밀하게 제어할 수 있고 손으로는 자유롭게 다른 작업을 할 수 있어요."라고 말합니다.

그림 6: Limbic Chair는 Solid Edge용 입력 장치로 인증되었으며, 곧 추가 VR 애플리케이션이 그 뒤를 이을 것으로 예상됩니다.

엔지니어링에 사용되는 VR

이 기능은 VR 또는 엔지니어링 소프트웨어를 제어할 때도 유용합니다. 이런 이유로 Siemens 기술 파트너인 Limbic Life는 Solid Edge용으로 인증된 인터페이스를 만들었습니다. 3D 마우스 대신 Limbic Chair를 사용하여 3D 모델을 통해 비행을 하거나 3D 모델을 확대, 축소 및 회전할 수 있습니다. 이렇게 하면 두 손을 자유롭게 사용해 키보드로 주석을 달고 모델의 특정 영역을 표시하거나 BOM(Bill-of-Materials)을 작성하는 등 다른 작업을 할 수 있습니다. 모든 Solid Edge 사용자는 Limbic Chair를 활용할 수 있으므로 보다 효율적이고 유익한 방식으로 작업을 진행할 수 있습니다.