KR20240052162A - Rehabilitation exercise machine - Google Patents

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KR20240052162A
KR20240052162A KR1020220131754A KR20220131754A KR20240052162A KR 20240052162 A KR20240052162 A KR 20240052162A KR 1020220131754 A KR1020220131754 A KR 1020220131754A KR 20220131754 A KR20220131754 A KR 20220131754A KR 20240052162 A KR20240052162 A KR 20240052162A
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exercise
wire
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frame
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KR1020220131754A
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Korean (ko)
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이운규
김상기
박현희
이혜빈
연성은
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주식회사 이앤씨
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Abstract

본 발명은, 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사용자가 설정한 무게값을 토대로 구동 모터를 회전시켜 와이어를 권출 또는 권취하되, 휠체어가 정상적으로 진입하여 정위치했을 때에만 구동 모터가 동작되도록 하고, 안전 잠금 유닛이 구비됨으로써 안전 사고를 이중으로 방지할 수 있으므로 몸이 불편한 장애인의 재활 운동에 특히 유용한 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a rehabilitation exercise device for disabled people riding in a wheelchair that includes an exercise posture monitoring function. More specifically, the present invention relates to a rehabilitation exercise device for disabled people riding in a wheelchair, which rotates a drive motor based on a weight value set by the user to unwind or wind a wire, and where the wheelchair operates normally. The drive motor operates only when entered and in the correct position, and a safety locking unit is provided to double prevent safety accidents. This is especially useful for rehabilitation exercise for disabled people in wheelchairs with an exercise posture monitoring function. It is about rehabilitation exercise equipment.

Description

운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구{Rehabilitation exercise machine}Rehabilitation exercise machine for disabled people in wheelchairs with exercise posture monitoring function

본 발명은, 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사용자가 설정한 무게값을 토대로 구동 모터를 회전시켜 와이어를 권출 또는 권취하되, 휠체어가 정상적으로 진입하여 정위치했을 때에만 구동 모터가 동작되도록 하고, 안전 잠금 유닛이 구비됨으로써 안전 사고를 이중으로 방지할 수 있으므로 몸이 불편한 장애인의 재활 운동에 특히 유용한 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a rehabilitation exercise device for disabled people riding in a wheelchair that includes an exercise posture monitoring function. More specifically, the present invention relates to a rehabilitation exercise device for disabled people riding in a wheelchair, which rotates a drive motor based on a weight value set by the user to unwind or wind a wire, and where the wheelchair operates normally. The drive motor operates only when entered and in the correct position, and a safety locking unit is provided to double prevent safety accidents. This is especially useful for rehabilitation exercise for disabled people in wheelchairs with an exercise posture monitoring function. It is about rehabilitation exercise equipment.

최근 들어 헬스장, 트레이닝센터, 스포츠 센터 등의 운동 전문 시설이 아닌 일반 가정에서 홈 트레이닝으로 건강을 챙기려는 사람이 늘어나고 있으며, 이에 맞춰 다양한 홈 트레이닝 기구가 제조 판매되어 적합한 운동을 원하는 소비자의 선택권도 확대되고 있다.Recently, the number of people who want to take care of their health through home training at home, rather than at exercise facilities such as gyms, training centers, or sports centers, has been increasing. Accordingly, various home training equipment has been manufactured and sold, expanding the options of consumers who want suitable exercise. It is becoming.

또한, 주로 재활 운동을 위한 것이기는 하지만, 선천적 또는 후천적인 장애를 가진 장애인을 위한 트레이닝 기구도 제조 판매되기도 하여서, 일반 비장애인에 비해 가정에서 자주 수행할 수 있는 운동에 대한 욕구가 높은 장애인도 홈 트레이닝하는 데 사용할 수 있다.In addition, although it is mainly for rehabilitation exercise, training equipment for disabled people with congenital or acquired disabilities is also manufactured and sold, so that disabled people who have a higher need for exercise that can be performed frequently at home compared to non-disabled people can also use it at home. It can be used for training.

하지만, 장애인은 장애 유형에 따라 적합하게 프로그램한 운동을 수행하는 것이 좋으나, 시중에 판매되는 홈 트레이닝 기구는 이를 만족시키지 못하고 있다.However, it is recommended that disabled people perform exercises appropriately programmed according to their disability type, but home training equipment sold on the market does not satisfy this requirement.

특히, 장애인은 신체적 제약에 의해서 운동 중의 사고 위험이 일반인보다 높으므로, 장애인을 위한 홈 트레이닝 기구는 운동 중의 안전을 최우선적으로 보장하여야 하지만, 장애인의 사용 편리성에 중점을 두고만 있어서 운동 중의 안정을 충분히 보장하지 못하고 있다.In particular, because disabled people have a higher risk of accidents during exercise than the general public due to physical limitations, home training equipment for disabled people must ensure safety during exercise as a top priority, but only focuses on convenience of use for disabled people to ensure stability during exercise. There is no sufficient guarantee.

KR10-1285155(등록번호) 2013.07.05.KR10-1285155 (registration number) 2013.07.05.

본 발명은, 사용자가 설정한 무게값에 대응되도록 와이어(131)가 권출 또는 권취되고 노출된 와이어(131)의 길이에 따라 와이어(131)의 권출 또는 권취가 결정되므로 와이어(131)의 권출 동작 도중 갑작스런 근력 상실시에도 안전 사고를 예방할 수 있는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, the wire 131 is unwound or wound to correspond to the weight value set by the user, and the unwinding or winding of the wire 131 is determined according to the length of the exposed wire 131, so the unwinding operation of the wire 131 The purpose is to provide rehabilitation exercise equipment for disabled people in wheelchairs that includes an exercise posture monitoring function that can prevent safety accidents even in the event of sudden loss of muscle strength.

또한, 본 발명은, 사용자의 운동 모습을 촬영하여 이를 인터페이스 모듈(400)에 표출하면서, 동시에 표준 운동 아바타를 함께 인터페이스 모듈에 표출시켜 정확한 운동 자세를 유도할 수 있는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is a wheelchair with an exercise posture monitoring function that can capture the user's exercise appearance and display it on the interface module 400, while simultaneously displaying a standard exercise avatar on the interface module to induce an accurate exercise posture. The purpose is to provide rehabilitation exercise equipment for people with disabilities.

본 발명은, 사용자가 가한 힘이 와이어(131)에 작용하는 장력을 이용하여 무게값을 계산하고, 이를 토대로 구동 모터(132)를 회전시켜 와이어(131)를 권출 또는 권취하되, 사용자가 가한 힘이 설정 무게를 얼마나 초과하는지의 여부에 따라 구동 모터(132)의 구동력을 증감하므로 무게추를 이용한 운동때와 유사한 느낌을 받을 수 있는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, the weight value is calculated using the tension that the force applied by the user acts on the wire 131, and based on this, the drive motor 132 is rotated to unwind or wind the wire 131, but the force applied by the user is We provide rehabilitation exercise equipment for disabled people in wheelchairs that includes an exercise posture monitoring function that increases or decreases the driving force of the drive motor 132 depending on how much the set weight is exceeded, allowing a similar feeling to exercise using weights. There is a purpose to doing so.

또한, 본 발명은 와이어(131)가 상승할 때에 비해 하강할 때에 무게값을 더 낮게 설정할 수 있고, 안전 잠금 유닛(300)이 구비됨으로써 안전 사고를 이중으로 방지할 수 있으므로 몸이 불편한 장애인의 재활 운동에 특히 유용한 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, in the present invention, the weight value can be set lower when the wire 131 is lowered compared to when it is raised, and safety accidents can be double prevented by being provided with a safety locking unit 300, so rehabilitation of disabled people with physical disabilities The purpose is to provide rehabilitation exercise equipment for disabled people in wheelchairs that includes an exercise posture monitoring function that is particularly useful for exercise.

본 발명은, 휠체어(10)가 진입 가능하도록 상호 이격되어 지면에 지지되는 한 쌍의 베이스 프레임(100); 상기 베이스 프레임(100)에 상기 베이스 프레임(100)의 길이 방향으로 상호 이격되어 설치되는 복수의 휠 감지 센서(102); 상기 베이스 프레임(100)의 후단으로부터 상방으로 연장되는 기둥 프레임(110); 상기 기둥 프레임(110)을 가로질러 고정하는 행거 프레임(120); 상기 베이스 프레임(100)의 일측에 설치되어 와이어(131)를 권취 또는 권출하는 구동 유닛(130); 상기 와이어(131)의 끝단이 연결되는 운동 유닛(200); 상기 운동 유닛(200)의 일측에 구비되어 상기 베이스 프레임(100) 사이 설정 범위를 촬영하는 3D 카메라(104); 상기 와이어(131)가 설정된 무게값에 대응되게 권취 또는 권출되도록 상기 구동 유닛(130)의 구동량을 결정하여 상기 구동 유닛(130)에 제어 신호를 전송하는 제어부; 사용자로부터 운동하고자하는 설정 무게를 포함한 운동 정보를 입력받아 이를 상기 제어부에 전송하는 인터페이스 모듈(400);을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 구동 유닛(130)에서 노출되는 와이어(131)의 길이에 따라 상기 구동 유닛(130)의 정방향 또는 역방향의 회전 방향을 결정하되, 상기 휠 감지 센서(102)의 측정값이 상기 기둥 프레임(110)에서 가장 먼 방향에 위치된 상기 휠 감지 센서(102)로부터 상기 기둥 프레임(110)에서 가장 가까운 방향에 위치된 상기 휠 감지 센서(102)까지 순차적으로 측정되고 상기 인터페이스 모듈(400)에 상기 운동 정보가 입력되면 상기 구동 유닛(130)에 제어 신호를 전송하며, 상기 3D 카메라(104)로부터 촬영된 영상을 입력받아 사용자의 신체 부위 위치를 특정하고, 특정된 사용자의 신체 부위 위치에 사용자 아바타의 신체 부위 위치를 매칭하여 상기 인터페이스 모듈(400)에 표출시킨다.The present invention includes a pair of base frames 100 supported on the ground and spaced apart from each other so that the wheelchair 10 can enter; A plurality of wheel detection sensors 102 installed on the base frame 100 to be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the base frame 100; A pillar frame 110 extending upward from the rear end of the base frame 100; A hanger frame 120 fixed across the pillar frame 110; A driving unit 130 installed on one side of the base frame 100 to wind or unwind the wire 131; An exercise unit 200 to which the end of the wire 131 is connected; A 3D camera 104 provided on one side of the exercise unit 200 to capture a set range between the base frames 100; a control unit that determines a driving amount of the driving unit 130 and transmits a control signal to the driving unit 130 so that the wire 131 is wound or unwound corresponding to a set weight value; It includes an interface module 400 that receives exercise information, including the set weight to be exercised, from the user and transmits it to the control unit, wherein the control unit determines the length of the wire 131 exposed from the drive unit 130. Accordingly, the forward or reverse rotation direction of the driving unit 130 is determined, and the measured value of the wheel detection sensor 102 is determined from the wheel detection sensor 102 located in the direction furthest from the pillar frame 110. The wheel detection sensor 102 located in the direction closest to the column frame 110 is sequentially measured, and when the motion information is input to the interface module 400, a control signal is transmitted to the driving unit 130. , the image captured from the 3D camera 104 is input, the user's body part position is specified, the user avatar's body part position is matched to the specified user's body part position, and displayed on the interface module 400.

또한, 본 발명의 상기 제어부는, 상기 인터페이스 모듈(400)에 사용자의 신체 부위 위치를 최초 특정하기 위한 준비 모션을 안내하고, 상기 3D 카메라(104)는 상기 준비 모션을 따라 움직이는 사용자의 모습을 촬영하여 준비 영상을 생성하며, 상기 제어부는, 상기 준비 영상으로부터 신체의 각부의 회전량의 특징점을 추출하고, 추출된 회전량의 특징점으로부터 신체의 각부의 관절 위치를 산출하며, 산출된 관절 위치로부터 사용자의 신체 부위를 특정한다.In addition, the control unit of the present invention guides the interface module 400 to a preparatory motion for initially specifying the position of the user's body part, and the 3D camera 104 captures the user's appearance moving along the preparatory motion. A preparation image is generated, and the control unit extracts feature points of the rotation amount of each part of the body from the preparation image, calculates joint positions of each part of the body from the feature points of the extracted rotation amount, and calculates the joint position of each part of the body from the calculated joint position. Specifies the body part of

또한, 본 발명의 상기 제어부는, 상기 인터페이스 모듈(400)로부터 입력된 운동의 종류에 대응되는 표준 운동 아바타를 상기 사용자 아바타와 함께 상기 인터페이스 모듈(400)에 표출시키되, 상기 표준 운동 아바타는 상기 구동 유닛(130)에서 노출되는 상기 와이어(131)의 길이에 따라 움직임이 결정된다.In addition, the control unit of the present invention displays a standard exercise avatar corresponding to the type of exercise input from the interface module 400 on the interface module 400 together with the user avatar, and the standard exercise avatar is displayed during the driving. Movement is determined depending on the length of the wire 131 exposed in the unit 130.

또한, 본 발명은, 상기 와이어(131)의 이동 경로상에 설치되어 상기 와이어(131)의 장력에 의해 측정값이 가변되는 로드셀(121);을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하면 상기 구동 모터(132)를 정방향 구동시키고, 계산된 무게값이 설정 무게값 미만이면 상기 구동 모터(132)를 역방향 구동시키며, 계산된 무게값이 설정 무게값 미만인데 상기 구동 모터(132)가 구동되지 않거나 또는 정방향 구동되거나, 또는, 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하였는데 상기 구동 모터(132)가 구동되지 않거나 또는 역방향으로 구동되면 상기 구동 모터(132)의 구동력을 보정한다.In addition, the present invention further includes a load cell 121 installed on the movement path of the wire 131 and whose measured value varies depending on the tension of the wire 131, and the control unit is configured to control the load cell 121. ) If the weight value calculated from the measured value exceeds the set weight value, the drive motor 132 is driven in the forward direction, and if the calculated weight value is less than the set weight value, the drive motor 132 is driven in the reverse direction. When the weight value is less than the set weight value, the drive motor 132 is not driven or driven in the forward direction, or when the calculated weight value exceeds the set weight value, the drive motor 132 is not driven or driven in the reverse direction. When this happens, the driving force of the driving motor 132 is corrected.

본 발명은, 사용자가 설정한 무게값에 대응되도록 와이어(131)가 권출 또는 권취되고 노출된 와이어(131)의 길이에 따라 와이어(131)의 권출 또는 권취가 결정되므로 와이어(131)의 권출 동작 도중 갑작스런 근력 상실시에도 안전 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, the wire 131 is unwound or wound to correspond to the weight value set by the user, and the unwinding or winding of the wire 131 is determined according to the length of the exposed wire 131, so the unwinding operation of the wire 131 It has the effect of preventing safety accidents even in case of sudden loss of strength during exercise.

또한, 본 발명은, 사용자의 운동 모습을 촬영하여 이를 인터페이스 모듈(400)에 표출하면서, 동시에 표준 운동 아바타를 함께 인터페이스 모듈에 표출시켜 정확한 운동 자세를 유도할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of inducing an accurate exercise posture by filming the user's exercise appearance and displaying it on the interface module 400, while simultaneously displaying a standard exercise avatar on the interface module.

본 발명은, 사용자가 가한 힘이 와이어(131)에 작용하는 장력을 이용하여 무게값을 계산하고, 이를 토대로 구동 모터(132)를 회전시켜 와이어(131)를 권출 또는 권취하되, 사용자가 가한 힘이 설정 무게를 얼마나 초과하는지의 여부에 따라 구동 모터(132)의 구동력을 증감하므로 무게추를 이용한 운동때와 유사한 느낌을 받을 수 있는 효과가 있다.In the present invention, the weight value is calculated using the tension that the force applied by the user acts on the wire 131, and based on this, the drive motor 132 is rotated to unwind or wind the wire 131, but the force applied by the user is Since the driving force of the driving motor 132 is increased or decreased depending on how much the set weight is exceeded, there is an effect of providing a feeling similar to that of exercising using a weight.

또한, 본 발명은 와이어(131)가 상승할 때에 비해 하강할 때에 무게값을 더 낮게 설정할 수 있고, 안전 잠금 유닛(300)이 구비됨으로써 안전 사고를 이중으로 방지할 수 있으므로 몸이 불편한 장애인의 재활 운동에 특히 유용한 효과가 있다.In addition, in the present invention, the weight value can be set lower when the wire 131 is lowered compared to when it is raised, and safety accidents can be double prevented by being provided with a safety locking unit 300, so rehabilitation of disabled people with physical disabilities It has a particularly useful effect during exercise.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 휠체어 진입 상태의 사시도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 휠체어를 제거한 상태의 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 부분 절개 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 메인 박스 내부 구성의 요부 사시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 안전 잠금 유닛의 요부 사시도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 와이어 권출시의 사용 상태도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구의 와이어 권취시의 사용 상태도.
Figure 1 is a perspective view of a wheelchair entry state of a rehabilitation exercise device for a disabled person riding a wheelchair including an exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the wheelchair-mounted rehabilitation exercise equipment for disabled people with an exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention with the wheelchair removed.
Figure 3 is a partially cut-away perspective view of a rehabilitation exercise device for a disabled person in a wheelchair including an exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a partial perspective view of the internal configuration of the main box of a rehabilitation exercise equipment for disabled people in wheelchairs including an exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view of the main part of the safety locking unit of the rehabilitation exercise equipment for the disabled in a wheelchair including an exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating the use state of the rehabilitation exercise equipment for the disabled in a wheelchair including the exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention when the wire is unwound.
Figure 7 is a diagram illustrating a state of use when winding a wire of a rehabilitation exercise device for disabled persons in a wheelchair including an exercise posture monitoring function according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명은, 도1 내지 도7 에 도시된 바와 같이, 휠체어(10)가 진입 가능하도록 상호 이격되어 지면에 지지되는 한 쌍의 베이스 프레임(100)과, 베이스 프레임(100)에 베이스 프레임(100)의 길이 방향으로 상호 이격되어 설치되는 복수의 휠 감지 센서(102)와, 베이스 프레임(100)의 후단으로부터 상방으로 연장되는 기둥 프레임(110)과, 기둥 프레임(110)의 길이 방향에 교차되게 베이스 프레임(100)과 이격되어 기둥 프레임(110)에 결합되는 행거 프레임(120)과, 베이스 프레임(100)의 일측에 설치되어 와이어(131)를 권취 또는 권출하는 구동 유닛(130)과, 와이어(131)를 이용하여 근력 운동을 수행할 수 있도록 구비되어 와이어(131)의 끝단이 연결되는 운동 유닛(200)과, 운동 유닛(200)의 일측에 구비되어 베이스 프레임(100) 사이의 설정 범위를 촬영하는 3D 카메라(104)와, 와이어(131)가 설정된 속도로 권취 또는 권출되도록 구동 유닛(130)의 구동량을 결정하는 제어부와, 사용자로부터 운동하고자하는 설정 무게를 입력받아 이를 제어부에 전송하는 인터페이스 모듈(400)을 포함하여 구성된다.The present invention, as shown in FIGS. 1 to 7, includes a pair of base frames 100 supported on the ground and spaced apart from each other so that the wheelchair 10 can enter, and the base frame 100 includes a base frame 100. ), a plurality of wheel detection sensors 102 installed to be spaced apart from each other in the longitudinal direction, a pillar frame 110 extending upward from the rear end of the base frame 100, and a pillar frame 110 intersecting in the longitudinal direction of the pillar frame 110. A hanger frame 120 spaced apart from the base frame 100 and coupled to the pillar frame 110, a drive unit 130 installed on one side of the base frame 100 to wind or unwind the wire 131, Setting between the exercise unit 200, which is provided to perform muscle strength exercise using the wire 131 and to which the end of the wire 131 is connected, and the base frame 100, which is provided on one side of the exercise unit 200. A 3D camera 104 that photographs the range, a control unit that determines the driving amount of the drive unit 130 so that the wire 131 is wound or unwound at a set speed, and a set weight to be exercised is input from the user and is sent to the control unit. It is configured to include an interface module 400 that transmits.

베이스 프레임(100)은, 다른 구조물들이 결합되는 설치대 역할과 이들을 지지하는 지지대 역할을 하며, 이를 위하여 지면에 접하게 또는 인접하게 구비된다. 베이스 프레임(100)의 후단에는 기둥 프레임(110)이 상방으로 연장되게 결합된다. 즉, 베이스 프레임(100)의 길이 방향에 교차되게 연장되며, 베이스 프레임(100)과 기둥 프레임(110)의 상대적 각도는 90도인 것이 바람직하나 이를 한정하는 것은 아니다.The base frame 100 serves as a mounting base on which other structures are coupled and as a support for supporting them, and is provided in contact with or adjacent to the ground for this purpose. A pillar frame 110 is coupled to the rear end of the base frame 100 to extend upward. That is, it extends across the longitudinal direction of the base frame 100, and the relative angle between the base frame 100 and the column frame 110 is preferably 90 degrees, but this is not limited.

베이스 프레임(100)의 상방에는 운동 유닛(200)이 구비된다. 운동 유닛(200)은 베이스 프레임(100)의 상방에 구비되며, 휠체어(10)를 탑승한 사용자가 상체 운동을 실시할 수 있도록 한다. 이를 위하여 운동 유닛(200)은 기둥 프레임(110)의 상단 또는 행거 프레임(120)에 결합되어 전방으로 연장되는 운동 기구 프레임(210)을 포함하여 구성된다.An exercise unit 200 is provided above the base frame 100. The exercise unit 200 is provided above the base frame 100 and allows a user riding the wheelchair 10 to exercise the upper body. For this purpose, the exercise unit 200 is configured to include an exercise equipment frame 210 that is coupled to the top of the column frame 110 or the hanger frame 120 and extends forward.

베이스 프레임(100)은 휠체어(10)가 진입할 수 있도록 상호 이격된 한 쌍의 막대형으로 구성되며, 휠체어(10)가 정상적으로 진입하는지 여부를 판별하기 위한 휠 감지 센서(102)가 베이스 프레임(100)의 길이 방향을 따라 상호 이격되어 복수 개 구비된다. 만일 휠체어(10)가 정상적으로 진입한다고 가정하면 기둥 프레임(110)으로부터 가장 먼 곳에 위치된 휠 감지 센서(102)에 가장 먼저 측정값이 측정되고 이후 차례로 측정값이 측정되어 마지막으로 기둥 프레임(110)에 가장 가까운 곳에 위치된 휠 감지 센서(102)로부터 측정값이 측정될 것이다. 이를 통해 고양이 등 동물의 이동에 의해 자칫 구동 유닛(130)이 오작동할 우려를 저감시킬 수 있게 된다.The base frame 100 consists of a pair of bars spaced apart from each other so that the wheelchair 10 can enter, and a wheel detection sensor 102 to determine whether the wheelchair 10 enters normally is installed on the base frame ( 100), and a plurality of them are provided, spaced apart from each other along the longitudinal direction. If it is assumed that the wheelchair 10 enters normally, the measurement value is first measured at the wheel detection sensor 102 located furthest from the column frame 110, and then the measurement values are measured sequentially, and finally the column frame 110 The measurement value will be measured from the wheel detection sensor 102 located closest to . Through this, it is possible to reduce the risk that the driving unit 130 may malfunction due to the movement of animals such as cats.

베이스 프레임(100)의 일측에는 사용자로부터 운동 정보를 입력받기 위한 인터페이스 모듈(400)이 구비된다. 인터페이스 모듈(400)은, 사용자로부터 운동하고자 하는 설정 무게를 포함한 운동 정보를 입력받아 이를 제어부에 전송하는 역할을 하며, 이를 위하여 입력 수단과 디스플레이 화면이 구비된 모니터 형태로 베이스 프레임(100)의 일측에 구비된다. 이때, 바람직하게는 터치패널이 적용된 디스플레이 화면을 채택하여 보다 직관적인 입력이 가능하게 구성될 수 있다.An interface module 400 is provided on one side of the base frame 100 to receive exercise information from the user. The interface module 400 receives exercise information, including the set weight to be exercised, from the user and transmits it to the control unit. For this purpose, the interface module 400 is installed on one side of the base frame 100 in the form of a monitor equipped with an input means and a display screen. It is provided in At this time, a display screen with a touch panel may be preferably adopted to enable more intuitive input.

인터페이스 모듈(400)에는 설정 무게값을 입력받는 기능 외에도, 운동 스케줄, 현재 운동 횟수, 설정된 무게값 등이 표시될 수 있으며, 의료진으로부터 호출이 있는 경우 이를 안내하거나 또는 의료진을 호출할 수 있는 메뉴가 출력될 수 있다.In addition to the function of inputting the set weight value, the interface module 400 can display the exercise schedule, current number of exercises, set weight value, etc., and has a menu to provide guidance or call the medical staff when there is a call from the medical staff. can be printed.

인터페이스 모듈(400)은 또한 사용자의 직접 입력이 아니어도 RFID등의 무선 인식 기능이 포함될 수 있다. 이러한 구성은 사용자가 직접 운동의 강도, 횟수 등을 입력하기 어려운 경우 의료진이 미리 설정해둔 운동 정보 프로파일을 사용자가 소유한 스마트폰, RFID 태그 등에 저장하여 이를 인터페이스 모듈(400)에 제공하거나 또는 해당 운동 정보 프로파일이 저장된 서버 접속 링크를 인터페이스 모듈(400)에 제공할 수 있도록 구성된다. 이러한 무선 접속을 통한 운동 정보 프로파일의 제공은 휠체어에 탑승한 사용자가 베이스 프레임(100) 내측으로 진입하는 즉시 인식되거나, 또는, 사용자가 인터페이스 모듈(400)의 무선 인식 태그에 스마트폰 또는 RFID 태그를 접촉하는 것으로 달성될 수 있다.The interface module 400 may also include a wireless recognition function such as RFID without direct input from the user. In this configuration, when it is difficult for the user to directly input the intensity and number of exercises, the exercise information profile preset by the medical staff is stored in the user's smartphone, RFID tag, etc. and provided to the interface module 400, or the exercise information profile is stored in the user's smartphone, RFID tag, etc. It is configured to provide the interface module 400 with a server connection link where the information profile is stored. The provision of exercise information profile through this wireless connection is recognized immediately when a user in a wheelchair enters the inside of the base frame 100, or when the user attaches a smartphone or RFID tag to the wireless recognition tag of the interface module 400. This can be achieved through contact.

또한, 이러한 무선 접속 기능을 활용하는 경우 사용자가 운동을 실시한 횟수 및 운동 강도 등의 정보가 내부망 또는 이동통신망을 통해 의료진에게 실시간으로 전송되어 재활 운동 스케쥴의 조정 등에 활용할 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, when using this wireless connection function, information such as the number of times the user has exercised and the intensity of the exercise can be transmitted in real time to the medical staff through an internal network or mobile communication network so that it can be used for adjusting the rehabilitation exercise schedule.

기둥 프레임(110)은, 행거 프레임(120)을 지지하는 역할을 하며, 이를 위하여 베이스 프레임(100)의 후단으로부터 상방으로 연장된다. 이때, 본 발명의 연장된다는 의미는 일체로 형성되는 것 뿐만 아니라 볼트 등으로 결합되는 것 역시 포함하는 의미임을 확인하여야 한다.The pillar frame 110 serves to support the hanger frame 120, and for this purpose extends upward from the rear end of the base frame 100. At this time, it should be confirmed that the meaning of extending the present invention includes not only being formed as one piece but also being joined with bolts, etc.

기둥 프레임(110)은 베이스 프레임(100)의 상방으로 연장되며, 도면상에는 상호 이격된 평행한 한 쌍으로 구비되는 것을 도시하였으나, 행거 프레임(120)을 안정적으로 지지하기만 하면 단독으로 구성되는 것 역시 가능함은 물론이다.The column frame 110 extends upward from the base frame 100, and is shown as a parallel pair spaced apart from each other in the drawing. However, it can be formed alone as long as it stably supports the hanger frame 120. Of course it is possible.

기둥 프레임(110)의 외측으로는 메인 박스(101)가 구비되어 기둥 프레임(110)을 감싸는 형태로 구성된다. 메인 박스(101)는 기둥 프레임(110) 및 기둥 프레임(110)에 연관되어 설치되는 행거 프레임(120), 안전 잠금 유닛(300) 등이 외부로 노출되지 않도록 보호하는 역할을 하며, 운동 기구 프레임(210)만이 메인 박스(101)의 전방으로 노출되어 연장되도록 구성된다.A main box 101 is provided outside the pillar frame 110 and is configured to surround the pillar frame 110. The main box 101 serves to protect the pillar frame 110, the hanger frame 120 and the safety lock unit 300 installed in connection with the pillar frame 110 from being exposed to the outside, and serves as an exercise equipment frame. Only (210) is configured to be exposed and extend to the front of the main box (101).

행거 프레임(120)은, 로드셀(121)이 설치되어 구동 유닛(130)으로부터 연장되는 와이어(131)의 장력이 측정될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 기둥 프레임(110)으로부터 기둥 프레임(110)의 길이 방향에 교차되게 베이스 프레임(100)과 이격되어 연장된다.The hanger frame 120 serves to measure the tension of the wire 131 extending from the drive unit 130 by installing a load cell 121, and for this purpose, the load cell 121 is installed from the pillar frame 110 to the pillar frame 110. ) and extends spaced apart from the base frame 100 to cross the longitudinal direction.

행거 프레임(120)의 일측에는 로드셀(121)이 설치되고, 로드셀(121)의 일측으로 장력 전달 도르레(122)가 설치된다. 따라서 와이어(131)에 장력이 발생될 때 장력 전달 도르레(122)가 이를 로드셀(121)에 전달하면, 행거 프레임(120)은 로드셀(121)에 반작용력을 제공하여 로드셀(121)에 측정값이 생성될 수 있도록 한다.A load cell 121 is installed on one side of the hanger frame 120, and a tension transmission pulley 122 is installed on one side of the load cell 121. Therefore, when tension is generated in the wire 131, the tension transmission pulley 122 transmits it to the load cell 121, and the hanger frame 120 provides a reaction force to the load cell 121 to provide a measured value to the load cell 121. Allow this to be created.

한편, 행거 프레임(120)은 제1가이드 샤프트(301)와 제2가이드 샤프트(302)를 고정하는 역할을 병행한다. 이를 위하여 행거 프레임(120)의 하단에는 제1가이드 샤프트(301)와 제2가이드 샤프트(302)의 상단이 상호 평행하게 이격되어 결합된다. 그리고, 제1가이드 샤프트(301)와 제2가이드 샤프트(302)의 하단은 베이스 프레임(100)의 후단 사이를 가로지르는 하단 가로 프레임에 고정된다. 이때, 제1가이드 샤프트(301)와 제2가이드 샤프트(302)의 상단은 행거 프레임(120)에 직접 결합될수도 있지만 행거 프레임(120)과의 사이에 별도의 고정 판넬이 구비되어 해당 고정 판넬에 제1가이드 샤프트(301)와 제2가이드 샤프트(302)가 고정되는 형태로 구성될수도 있다.Meanwhile, the hanger frame 120 serves in parallel to fix the first guide shaft 301 and the second guide shaft 302. To this end, the upper ends of the first guide shaft 301 and the second guide shaft 302 are coupled to the lower end of the hanger frame 120 in parallel and spaced apart from each other. And, the lower ends of the first guide shaft 301 and the second guide shaft 302 are fixed to the lower horizontal frame that runs between the rear ends of the base frame 100. At this time, the upper ends of the first guide shaft 301 and the second guide shaft 302 may be directly coupled to the hanger frame 120, but a separate fixing panel is provided between the hanger frame 120 and attached to the fixing panel. The first guide shaft 301 and the second guide shaft 302 may be fixed.

또한, 행거 프레임(120)은 운동 기구 프레임(210)을 고정하는 역할도 병행한다. 운동 기구 프레임(210)은 행거 프레임(120)에 고정되어 전방으로 연장되는데, 행거 프레임(120)에 직접 결합될수도 있고 또는 별도의 고정 프레임을 거쳐 행거 프레임(120)에 결합될수도 있다.In addition, the hanger frame 120 also serves to fix the exercise equipment frame 210. The exercise equipment frame 210 is fixed to the hanger frame 120 and extends forward. It may be directly coupled to the hanger frame 120 or may be coupled to the hanger frame 120 through a separate fixing frame.

구동 유닛(130)은, 와이어(131)를 권취 또는 권출함으로써 사용자가 운동 유닛(200)에 힘을 가할때 와이어(131)를 통해 무게를 느낄 수 있도록 하는 역할을 한다. 이를 위하여 구동 유닛(130)은 베이스 프레임(100)의 일측, 바람직하게는 기둥 프레임(110)의 하단 사이에 설치되고 권취된 와이어(131)가 장력 전달 도르레(122)를 거쳐 운동 유닛(200)에 이르도록 연장된다.The drive unit 130 serves to allow the user to feel the weight through the wire 131 when the user applies force to the exercise unit 200 by winding or unwinding the wire 131. For this purpose, the driving unit 130 is installed on one side of the base frame 100, preferably between the lower ends of the column frame 110, and the wound wire 131 is transmitted to the exercise unit 200 through the tension transmission pulley 122. extends to reach.

구동 유닛(130)은, 구동 모터(132)와, 구동 모터(132)의 회전축에 결합되어 회전되며 와이어(131)가 권취되는 구동 릴(133)을 포함하여 구성된다.The drive unit 130 includes a drive motor 132 and a drive reel 133 that is coupled to the rotation axis of the drive motor 132 and rotates and on which the wire 131 is wound.

구동 유닛(130)은 제어부의 제어 신호에 의해 구동되며, 정방향과 역방향으로 모두 회전될 수 있도록 구성된다.The driving unit 130 is driven by a control signal from the controller and is configured to rotate in both forward and reverse directions.

로드셀(121)은, 와이어(131)에 가해지는 장력에 의해 측정값을 생성하여 이를 제어부에 전달하는 역할을 하며, 이를 위하여 행거 프레임(120)의 일측에 설치된다. 그리고, 와이어(131)의 장력을 로드셀(121)에 전달하기 위하여 로드셀(121)의 일측에 장력 전달 도르레(122)가 설치된다.The load cell 121 generates measured values by the tension applied to the wire 131 and transmits them to the control unit, and is installed on one side of the hanger frame 120 for this purpose. And, in order to transmit the tension of the wire 131 to the load cell 121, a tension transmission pulley 122 is installed on one side of the load cell 121.

이때, 로드셀(121)에 측정되는 장력은 장력 전달 도르레(122)에 와이어(131)가 걸쳐진 각도에 따라 달라질 수 있으며, 따라서, 제어부는 로드셀(121)에서 측정된 장력을 무게값으로 변환하는 계산 과정을 거칠 수 있다. At this time, the tension measured by the load cell 121 may vary depending on the angle at which the wire 131 is applied to the tension transmission pulley 122. Therefore, the control unit performs a calculation to convert the tension measured by the load cell 121 into a weight value. You can go through the process.

운동 유닛(200)은, 휠체어(10)에 앉은 사용자가 상체 근력을 이용하여 와이어(131)에 장력을 형성하는 것으로 운동을 실시할 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 운동 기구 프레임(210)이 행거 프레임(120)으로부터 전방으로 연장되어 베이스 프레임(100)의 상방에 구비되며 운동 핸들에 와이어(131)의 끝단이 연결된다.The exercise unit 200 serves to enable the user sitting in the wheelchair 10 to exercise by forming tension on the wire 131 using upper body strength, and for this purpose, the exercise equipment frame 210 is provided. It extends forward from the hanger frame 120 and is provided above the base frame 100, and the end of the wire 131 is connected to the exercise handle.

운동 유닛(200)은, 우선 풀 다운 운동을 실시할 수 있도록 구성된다. 이를 위하여 운동 유닛(200)은 운동 기구 프레임(210)의 전방 끝단에 전방 풀 다운 롤러(221)가 설치되며, 풀 다운 운동 핸들이 운동 기구 프레임(210)의 끝단 방향에 구비되어 풀 다운 롤러를 경유한 와이어(131)가 풀 다운 운동 핸들에 결합된다. 따라서, 사용자가 휠체어(10)에 앉은채로 풀 다운 운동 핸들을 잡아 당기는 것으로 운동을 실시할 수 있게 된다. 그리고, 사용자가 풀 다운 운동 핸들을 잡아 당길 때 와이어(131)의 장력을 로드셀(121)에 전달할 수 있도록 도1 내지 도3과 같이 운동 기구 프레임(210)의 행거 프레임(120) 방향 일측에는 후방 풀 다운 롤러(222)가 구비되고, 방향 전환 도르레(140)를 거쳐 와이어(131)의 장력이 장력 전달 도르레(122)에 전달될 수 있도록 구성된다.The exercise unit 200 is configured to first perform a pull-down exercise. For this purpose, the exercise unit 200 has a front pull-down roller 221 installed at the front end of the exercise equipment frame 210, and a pull-down exercise handle is provided at the end of the exercise equipment frame 210 to use the pull-down roller. The wire 131 passed through is coupled to the pull-down exercise handle. Accordingly, the user can exercise by pulling the pull-down exercise handle while sitting on the wheelchair 10. In addition, as shown in FIGS. 1 to 3, a rear side of the exercise equipment frame 210 in the direction of the hanger frame 120 is provided so that the tension of the wire 131 can be transmitted to the load cell 121 when the user pulls the pull-down exercise handle. A pull-down roller 222 is provided and configured to transmit the tension of the wire 131 to the tension transmission pulley 122 via the direction change pulley 140.

다음으로, 운동 유닛(200)은 체스트 프레스 운동을 실시할 수 있도록 구성된다. 이를 위하여 운동 유닛(200)은 운동 기구 프레임(210)의 하방에 구비되어 운동 기구 프레임(210)에 회동 가능하게 결합되는 체스트 프레스 운동 핸들을 포함하여 구성된다. 체스트 프레스 운동 핸들은 사용자가 휠체어(10)에 앉아 양팔로 핸들을 밀어 회동시키는 운동을 유도하는 것으로서, 와이어(131)가 체스트 프레스 운동 핸들의 결합부보다 하방에 결합된다. 따라서, 사용자가 체스트 프레스 운동 핸들을 밀어 올리게 되면 와이어(131)가 당겨져 로드셀(121)에 측정값이 측정되게 된다. 이때, 와이어(131)의 장력을 장력 전달 도르레(122)에 전달하기 위하여 체스트 프레스 운동 핸들의 후방에는 체스트 프레스 상단 롤러(231)가 구비되고, 베이스 프레임(100)의 사이 설정 지점에 체스트 프레스 하단 롤러(232)가 구비되어서, 체스트 프레스 운동 핸들에 결합된 와이어(131)가 체스트 프레스 상단 롤러(231)를 지나 체스트 프레스 하단 롤러(232)를 경유하여 방향 전환 도르레(140)로 유입된다. 이후 방향 전환 도르레(140)를 지난 와이어(131)는 다시 하단의 베이스 프레임(100) 사이 설정 지점에 고정된다. 이때, 도1 내지 도3을 참조하면 체스트 프레스 운동 핸들에 결합된 와이어(131)는 직접 장력 전달 도르레(122)를 거쳐 구동 유닛(130)에 권취되지 않고 방향 전환 도르레(140)를 통해 장력만을 전달하도록 구성되어 있는데, 이는 두 가지 운동 핸들을 하나의 운동 유닛(200)에 구성하기 위한 구성일 뿐, 만일 체스트 프레스 운동 핸들 단독으로 구성되는 경우 방향 전환 도르레(140) 없이 와이어(131)가 직접 장력 전달 도르레(122)로 유입되도록 구성할 수 있다. 따라서, 비록 직접적으로 연결되지 않았다 하더라도 체스트 프레스 운동 핸들에 결합된 와이어(131)는 구동 유닛(130)에 권취된 와이어(131)와 동등한 구성으로 이해되어야 할 것이다.Next, the exercise unit 200 is configured to perform a chest press exercise. For this purpose, the exercise unit 200 includes a chest press exercise handle provided below the exercise equipment frame 210 and rotatably coupled to the exercise equipment frame 210. The chest press exercise handle induces a movement in which the user sits on the wheelchair 10 and rotates the handle by pushing it with both arms, and the wire 131 is coupled below the coupling portion of the chest press exercise handle. Therefore, when the user pushes up the chest press exercise handle, the wire 131 is pulled and a measurement value is measured in the load cell 121. At this time, in order to transmit the tension of the wire 131 to the tension transmission pulley 122, a chest press upper roller 231 is provided at the rear of the chest press exercise handle, and the chest press lower end is located at a set point between the base frame 100. A roller 232 is provided, so that the wire 131 coupled to the chest press exercise handle passes through the chest press upper roller 231 and flows into the direction change pulley 140 via the chest press lower roller 232. Afterwards, the wire 131 passing through the direction change pulley 140 is again fixed to a setting point between the base frames 100 at the bottom. At this time, referring to Figures 1 to 3, the wire 131 coupled to the chest press exercise handle is not wound around the drive unit 130 through the direct tension transmission pulley 122, but only transmits tension through the direction change pulley 140. It is configured to transmit, but this is only a configuration for configuring two exercise handles in one exercise unit 200. If the chest press exercise handle is configured alone, the wire 131 is directly transmitted without the direction change pulley 140. It can be configured to flow into the tension transmission pulley 122. Therefore, even if not directly connected, the wire 131 coupled to the chest press exercise handle should be understood as having the same configuration as the wire 131 wound around the drive unit 130.

한편, 체스트 프레스 운동 핸들과 풀 다운 운동 핸들은 서로 방향 전환 도르레(140)에 의해 연동된 구조를 갖고 있다. 이는 풀 다운 운동 핸들을 잡아당길 때 체스트 프레스 운동 핸들에 연결된 와이어(131)에도 장력이 작용한다는 뜻인데, 체스트 프레스 운동 핸들은 자유 상태가 하방으로 회동되어 후방 이동이 제한된 상태이기 때문에 별다른 조치 없이 풀 다운 핸들(220)을 잡아 당겨도 무리가 없다. 그러나, 풀 다운 핸들(220)은 와이어(131)에 매달려 흔들리고 있는 상태이기 때문에 체스트 프레스 운동 핸들을 밀어올리게 되면 풀 다운 핸들(220)에 연결된 와이어(131)가 당겨지면서 풀 다운 핸들(220)이 당겨져 올라가 운동 기구 프레임(210)에 부딪히게 된다. 이 경우 소음이 발생되고 풀 다운 핸들(220)이 파손될 수 있으며, 체스트 프레스 운동 핸들의 초기 운동 강도가 정확하게 동작되지 않게 된다. 따라서, 체스트 프레스 운동 핸들을 밀어올릴 때에 풀 다운 운동 핸들의 위치를 고정해줄 필요가 있는데, 본 발명은 이를 위하여 운동 기구 프레임(210) 일측에 와이어 스토퍼(223)가 구비되며, 사용자가 체스트 프레스 운동을 실시할 것으로 인터페이스 모듈(400)에 입력하면 제어부의 제어에 의해 풀 다운 운동 핸들에 연결된 와이어(131)의 이동을 제한할 수 있도록 구성되고, 사용자가 풀 다운 운동을 실시할 것으로 인터페이스 모듈(400)에 입력하면 제어부의 제어에 의해 풀 다운 운동 핸들에 연결된 와이어(131)의 이동을 제한하지 않도록 구성된다.Meanwhile, the chest press exercise handle and the pull-down exercise handle have a structure interlocked with each other by a direction change pulley (140). This means that when the pull-down exercise handle is pulled, tension also acts on the wire 131 connected to the chest press exercise handle. Since the chest press exercise handle is free to rotate downward and its backward movement is restricted, the pull-down exercise handle is pulled down without any special action. There is no problem in pulling the down handle (220). However, since the pull-down handle 220 is hanging on the wire 131 and shaking, when the chest press exercise handle is pushed up, the wire 131 connected to the pull-down handle 220 is pulled and the pull-down handle 220 is pulled. It is pulled up and hits the exercise equipment frame 210. In this case, noise may be generated, the pull-down handle 220 may be damaged, and the initial exercise intensity of the chest press exercise handle may not be operated accurately. Therefore, it is necessary to fix the position of the pull-down exercise handle when pushing up the chest press exercise handle. For this purpose, the present invention provides a wire stopper 223 on one side of the exercise equipment frame 210, and allows the user to perform the chest press exercise. When inputting to the interface module 400 to perform a pull-down exercise, the movement of the wire 131 connected to the pull-down exercise handle is limited by the control of the control unit, and the interface module 400 indicates that the user will perform the pull-down exercise. ) is configured not to restrict the movement of the wire 131 connected to the pull-down exercise handle under the control of the control unit.

제어부는, 구동 모터(132)의 구동력을 제어하는 역할을 하며, 이를 위하여 인터페이스 모듈(400)로부터 설정 무게를 포함한 운동 정보를 입력받고, 로드셀(121)로부터 측정값을 입력받아 이를 토대로 구동 모터(132)의 구동력을 계산한다. 운동 정보에는 설정 무게 뿐만아니라 실시할 운동의 종류, 횟수 등 다양한 정보가 더 포함될 수 있다.The control unit serves to control the driving force of the drive motor 132. To this end, it receives exercise information including the set weight from the interface module 400 and receives measured values from the load cell 121, and based on this, the drive motor ( 132) Calculate the driving force. The exercise information may further include various information such as the type and number of exercises to be performed as well as the set weight.

우선 제어부는, 구동 유닛(130)의 제어에 앞서 구동 유닛(130)에 제어 신호를 보낼지 여부를 판별한다. 고양이 등 동물의 잘못된 터치, 또는 운동을 하지 않는 다른 인원에 의한 터치 등에 의해 기기가 오작동하는 것을 방지하기 위함이다.First, the control unit determines whether to send a control signal to the driving unit 130 prior to controlling the driving unit 130. This is to prevent the device from malfunctioning due to incorrect touch by an animal such as a cat, or touch by other people who do not exercise.

제어부는 이를 위하여 베이스 프레임(100)에 설치된 복수의 휠 감지 센서(102)로부터 측정값을 입력받는다. 사용자가 운동을 하기 위하여 휠체어(10)가 정상적으로 베이스 프레임(100) 사이로 진입하였다면, 기둥 프레임(110)으로부터 가장 먼 곳에 위치한 휠 감지 센서(102)에 가장 먼저 측정값이 측정될 것이고, 순차적으로 측정값이 감지되어 가장 마지막으로는 기둥 프레임(110)에 가장 가까운 곳에 위치한 휠 감지 센서(102)로부터 측정값이 측정될 것이기 때문이다. 따라서, 제어부는 상기한 순서대로 측정값이 측정된 후 인터페이스 모듈(400)로부터 운동 정보가 입력되면 사용자에게 운동을 실시할 의도가 있는 것으로 판단하여 구동 유닛(130)에 제어 신호를 전송하게 된다.For this purpose, the control unit receives measured values from a plurality of wheel detection sensors 102 installed on the base frame 100. If the wheelchair 10 normally enters between the base frames 100 in order for the user to exercise, the measurement value will be measured first at the wheel detection sensor 102 located furthest from the column frame 110, and the measurements will be made sequentially. This is because the value will be detected and the measurement value will be measured from the wheel detection sensor 102 located closest to the pillar frame 110. Accordingly, when the exercise information is input from the interface module 400 after the measurement values are measured in the above-mentioned order, the control unit determines that the user intends to exercise and transmits a control signal to the drive unit 130.

이에 더해 휠체어(10)에 사용자가 실제 탑승하였는지 여부를 판별하기 위하여 베이스 프레임(100)의 상방에 열 감지 센서(103)가 구비되며, 제어부는 열 감지 센서(103)의 측정값을 입력받아 측정값이 설정값 이상이면 사용자가 휠체어(10)에 탑승한 채 진입한 것으로 판별하고 구동 유닛(130)에 제어 신호를 전송한다.In addition, a heat detection sensor 103 is provided above the base frame 100 to determine whether the user is actually on the wheelchair 10, and the control unit receives the measurement value of the heat detection sensor 103 and measures it. If the value is greater than or equal to the set value, it is determined that the user has entered while riding the wheelchair 10 and a control signal is transmitted to the driving unit 130.

따라서, 휠 감지 센서(102)에 측정값이 순서대로 측정되고, 열 감지 센서(103)에 사람의 체온이 측정되며, 인터페이스 모듈(400)에 운동 정보가 입력된 경우의 3가지 크로스체크에 의하여 초기 오작동을 배제할 수 있게 된다.Therefore, through three cross-checks when measurement values are sequentially measured by the wheel detection sensor 102, a person's body temperature is measured by the heat detection sensor 103, and exercise information is input into the interface module 400. Early malfunctions can be ruled out.

제어부는, 로드셀(121)로부터 측정값이 전송되면 이를 토대로 무게값을 계산한다. 무게값이라 함은 사용자가 풀 다운 핸들(220)을 잡아 당기거나 체스트 프레스 핸들(230)을 밀어 올렸을 때에 어느 정도의 무게에 대한 힘을 가했는지의 여부를 계산하는 것이다.When the measured value is transmitted from the load cell 121, the control unit calculates the weight value based on it. The weight value is a calculation of how much force was applied when the user pulled the pull-down handle 220 or pushed up the chest press handle 230.

만일 본 발명이 구동 유닛(130)을 사용하지 않고 종래의 운동 기구처럼 무게추를 사용하는 방식이었다면 사용자가 세팅한 무게추가 20kg인데 사용자가 풀 다운 핸들(220) 또는 체스트 프레스 핸들(230)에 가한 힘이 18kg이라면 무게추는 들리지 않고 와이어(131)는 움직이지 않을 것이다. 따라서, 본 발명의 제어부는 이와 유사한 환경을 조성할 수 있도록 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하는 경우에만 구동 모터(132)를 정방향으로 구동시키고, 계산된 무게값이 설정 무게값 미만이면 구동 모터(132)를 역방향 구동시키게 된다. 즉, 사용자가 가한 힘이 설정 무게값을 초과하면 와이어(131)가 권출되고, 사용자가 가한 힘이 설정 무게값 미만이면 와이어(131)가 권취되는 것이다. 이때, 풀 다운 핸들(220) 또는 체스트 프레스 핸들(230)이 초기 상태로 완전히 이동된 상태에서는 구동 모터(132)가 더이상 역방향 구동되면 안되므로 이때에는 구동 모터(132)의 구동을 중지한다. 이를 위하여 구동 모터(132)에는 초기값으로부터 얼마만큼 정방향 회전되었는지, 역방향 회전되었는지를 측정하는 엔코더(미도시)가 구비될 수 있으며, 제어부는 엔코더의 측정값에 따른 회전량이 제로가 되면 풀 다운 핸들(220) 또는 체스트 프레스 핸들(230)이 초기 상태로 이동된 것으로 판단하고 구동 모터(132)의 구동을 중지시킨다. 또는, 와이어(131)의 구동 유닛(130)측 하단에 감지 블록(미도시)을 결합하고, 구동 유닛(130)의 상단에 감지 블록의 근접을 감지하는 근접 센서(미도시)를 구비하여서 근접 센서가 감지 블록을 감지하면 구동 모터(132)의 구동을 중지하도록 구성될수도 있다.If the present invention did not use the drive unit 130 and used weights like conventional exercise equipment, the weight set by the user was 20 kg, but the weight applied by the user to the pull-down handle 220 or the chest press handle 230 was 20 kg. If the force is 18 kg, the weight will not be lifted and the wire 131 will not move. Therefore, in order to create a similar environment, the control unit of the present invention drives the drive motor 132 in the forward direction only when the weight value calculated from the measured value of the load cell 121 exceeds the set weight value, and the calculated weight If the value is less than the set weight value, the drive motor 132 is driven in the reverse direction. That is, if the force applied by the user exceeds the set weight value, the wire 131 is unwound, and if the force applied by the user is less than the set weight value, the wire 131 is wound. At this time, when the pull-down handle 220 or the chest press handle 230 is completely moved to its initial state, the drive motor 132 should no longer be driven in the reverse direction, so at this time, the drive motor 132 is stopped. For this purpose, the drive motor 132 may be equipped with an encoder (not shown) that measures how much forward or reverse rotation has occurred from the initial value, and the control unit handles the pull-down handle when the rotation amount according to the measured value of the encoder becomes zero. (220) or the chest press handle 230 is determined to have moved to its initial state and the driving motor 132 is stopped. Alternatively, a sensing block (not shown) is coupled to the lower end of the driving unit 130 side of the wire 131, and a proximity sensor (not shown) that detects the proximity of the sensing block is provided at the upper end of the driving unit 130. The sensor may be configured to stop driving the drive motor 132 when it detects the detection block.

한편, 종래의 운동 기구처럼 추를 사용하는 경우, 사용자가 10kg의 무게추를 세팅하고 12kg의 힘을 가했을 때와 10kg의 무게추를 세팅하고 20kg의 힘을 가했을 때에 단위 시간당 와이어(131)가 당겨지는 길이에 차이가 발생된다. 즉, 더욱 강한 힘을 가했을 때 와이어(131)를 더 빨리 당겨올 수 있다는 것이다.On the other hand, when using weights like conventional exercise equipment, the wire 131 is pulled per unit time when the user sets a 10 kg weight and applies a force of 12 kg and when the user sets a 10 kg weight and applies a force of 20 kg. There is a difference in the length of the draw. In other words, when a stronger force is applied, the wire 131 can be pulled faster.

따라서, 본 발명에서도 이와 유사한 환경을 제공하기 위하여 더욱 강한 힘을 가했을 때에는 구동 모터(132)가 더욱 빠르게 구동되도록 제어된다. 제어부는, 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하면, 초과된 무게값에 대응되는 만큼 정방향 구동력을 상승시켜 구동 모터(132)를 구동시킨다. 이는 즉각적인 측정과 제어로 나타나는 것이 바람직하며, 사용자는 자신이 세팅한 무게값보다 더 큰 힘을 가했을 때 와이어(131)가 인출되는 속도가 빨라지게 되므로 저항력이 약한 느낌을 받게 되고, 이를 통해 자신의 근력에 맞는 무게값의 세팅을 실시할 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, in order to provide a similar environment, the drive motor 132 is controlled to drive faster when a stronger force is applied. When the weight value calculated from the measurement value of the load cell 121 exceeds the set weight value, the control unit increases the forward driving force by an amount corresponding to the exceeded weight value and drives the drive motor 132. It is desirable for this to appear through immediate measurement and control, and when the user applies a force greater than the weight value set by the user, the speed at which the wire 131 is withdrawn increases, so the resistance feels weak, and through this, the user's It is possible to set the weight value appropriate for muscle strength.

한편, 사용자가 풀 다운 핸들(220)을 잡아 당기거나 또는 체스트 프레스 핸들(230)을 밀어 올려 구동 모터(132)가 정회전 하던 중 팔이나 손에 힘이 풀리는 등의 이유로 와이어(131)에 충분한 장력을 제공하지 못해 제어부로 하여금 구동 모터(132)를 역회전하도록 제어하는 상황이 발생될 수 있다. 이때, 무게추를 사용하는 종래의 운동 기구의 경우 무게추가 하방으로 빠르게 낙하하게 되고 풀 다운 핸들(220) 또는 체스트 프레스 핸들(230)이 초기 위치로 빠르게 복귀하면서 사용자가 부상을 입을 우려가 있다. 본 발명은 장애인용 재활 운동 기구이므로 이러한 상황이 더욱 빈번히 발생될 수 있으며, 따라서, 제어부는, 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값 미만이어서 구동 모터(132)를 역회전 구동시킬 때 설정 구동력을 초과하는 구동력으로는 구동 모터(132)를 구동시키지 않도록 구성된다. 즉, 풀 다운 핸들(220) 또는 체스트 프레스 핸들(230)에 가해지는 압력이 순간적으로 상실되어도 초기 위치로 바로 복귀하지 않고 서서히 복귀하도록 하여 안전 사고를 예방하는 것이다.Meanwhile, when the user pulls the pull-down handle 220 or pushes the chest press handle 230 and the drive motor 132 rotates forward, the arm or hand loses strength, etc., so the wire 131 does not have enough power. Failure to provide tension may result in a situation where the control unit controls the drive motor 132 to rotate in reverse. At this time, in the case of conventional exercise equipment using weights, the weights fall rapidly downward and the pull-down handle 220 or chest press handle 230 quickly returns to the initial position, raising the risk of injury to the user. Since the present invention is a rehabilitation exercise device for the disabled, this situation may occur more frequently. Therefore, the control unit reversely rotates the drive motor 132 because the weight value calculated from the measured value of the load cell 121 is less than the set weight value. When driving, the drive motor 132 is configured not to be driven with a driving force that exceeds the set driving force. That is, even if the pressure applied to the pull-down handle 220 or the chest press handle 230 is momentarily lost, it does not immediately return to the initial position but returns gradually, thereby preventing safety accidents.

또는, 제어부는, 사용자가 풀 다운 핸들(220)을 잡아 당기거나 체스트 프레스 핸들(230)을 밀어 올려 와이어(131)가 설정 길이 권출되기 전까지는 구동 모터(132)를 정회전 방향으로만 구동시키고, 와이어(131)가 설정 길이 이상 권출되면 초기 위치로 복귀할 때까지 구동 모터(132)를 역회전 방향으로만 구동시키도록 구성될수도 있다. 이 경우에는 사용자가 운동을 하던 도중 갑작스럽게 근력이 상실되어도 안전 사고를 예방할 수 있는 것이다.Alternatively, the control unit drives the drive motor 132 only in the forward rotation direction until the user pulls the pull-down handle 220 or pushes the chest press handle 230 to unwind the wire 131 to a set length. , when the wire 131 is unwound more than a set length, the drive motor 132 may be configured to drive only in the reverse rotation direction until it returns to the initial position. In this case, safety accidents can be prevented even if the user suddenly loses muscle strength while exercising.

그리고, 제어부는, 로드셀(121)의 측정값을 이용하여 구동 모터(132)의 구동력을 보정하도록 구성될 수 있다. 만일, 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값 미만인데 구동 모터(132)가 초기 위치가 아님에도 구동되지 않거나 또는 정방향 구동되는 경우, 또는, 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하였는데도 구동 모터(132)가 구동되지 않거나 또는 역방향으로 구동되면, 이를 구동 모터(132)의 구동력 설정 오류로 보고 이를 보정하는 것이다.Additionally, the control unit may be configured to correct the driving force of the drive motor 132 using the measured value of the load cell 121. If the weight value calculated from the measured value of the load cell 121 is less than the set weight value and the driving motor 132 is not driven or driven in the forward direction even though it is not in the initial position, or from the measured value of the load cell 121 If the calculated weight value exceeds the set weight value but the drive motor 132 is not driven or is driven in the reverse direction, this is regarded as a driving force setting error of the drive motor 132 and is corrected.

한편, 제어부는, 사용자가 풀 다운 핸들(220)을 잡아 당기거나 놓을 때, 체스트 프레스 핸들(230)을 밀어 올리거나 다시 내릴 때 무게값의 설정이 다르게 설정될 수 있다. 사용자가 힘을 줄 때와 힘을 서서히 뺄 때에는 힘을 회수하는 동작이 더 근육의 사용에 있어 어려운 동작이므로, 장애인용 재활 운동 기구인 본 발명의 특성상 힘을 회수하는 동작에서는 설정 무게를 보다 가볍게 세팅하여 사용자의 피로감을 줄이고 안전 사고를 예방할 수 있도록 구성되는 것이다. 이 경우 사용자가 힘을 줄 때에 구동 모터(132)의 정방향 구동을 위한 설정 무게와 사용자가 힘을 회수할 때에 구동 모터(132)의 역방향 구동을 위한 설정 무게가 다르고, 이에 따라 두 설정 무게의 사이에 측정값이 존재하는 경우 구동 모터(132)의 구동이 중지됨으로써 사용자가 숨을 고르거나 자신이 원하는 타이밍에 힘을 회수할 수 있도록 하여 안전 사고를 예방하고 운동 효과를 상승시킬 수 있게 된다.Meanwhile, the control unit may set the weight value differently when the user pulls or releases the pull-down handle 220 or pushes the chest press handle 230 up or down again. When the user applies force and gradually releases the force, the force recovery action is a more difficult action in terms of muscle use, so due to the nature of the present invention, which is a rehabilitation exercise device for the disabled, the weight is set lighter in the force recovery action. This is designed to reduce user fatigue and prevent safety accidents. In this case, the set weight for driving the drive motor 132 in the forward direction when the user applies force is different from the set weight for driving the drive motor 132 in the reverse direction when the user recovers the force, and accordingly, the gap between the two set weights is different. If there is a measured value in , the driving motor 132 is stopped, allowing the user to take a breath or recover strength at the desired timing, thereby preventing safety accidents and increasing exercise effectiveness.

한편, 상기에서는 사용자의 근육에 힘이 풀려 발생되는 경우의 안전 사고를 예방하기 위한 구성이 기재되었다면, 구동 모터(132)가 전자 제어로 구동되는 만큼 순간적인 오류에 의해 의도치 않게 역방향으로 강하게 구동되어 발생되는 안전 사고를 예방할 수 있는 구성이 요구될 수 있다.On the other hand, if the configuration for preventing safety accidents that occur when the user's muscles are relaxed is described above, as the drive motor 132 is driven by electronic control, it is unintentionally driven strongly in the reverse direction due to a momentary error. A configuration that can prevent safety accidents that occur may be required.

본 발명은 이를 위하여 의도치 않은 역방향의 강한 구동을 물리적으로 차단할 수 있도록 안전 잠금 유닛(300)이 구비된다.For this purpose, the present invention is provided with a safety locking unit 300 to physically block unintentional strong drive in the reverse direction.

안전 잠금 유닛(300)은, 와이어(131)가 권출되는 방향으로는 큰 저항 없이 권출되지만 와이어(131)가 권취되는 방향으로는 물리적인 걸림이 발생되도록 구성된다. 이를 위하여 안전 잠금 유닛(300)은, 일단이 행거 프레임(120)에 결합되고 타단이 베이스 프레임(100)에 사이의 고정 프레임에 결합되는 막대형의 제1가이드 샤프트(301)와, 제1가이드 샤프트(301)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩 블록(310)과, 슬라이딩 블록(310)의 일측에 결합되는 백 플레이트(330)와, 백 플레이트(330)의 일측에서 와이어(131)를 고정하는 와이어 고정 블록(320)과, 백 플레이트(330)에 회동 가능하게 결합되며 일측에 돌출 방향으로 예각의 단부를 갖는 폴(341)이 돌출된 래칫 블록(340)과, 일단이 래칫 블록(340)에 결합되고 타단이 백 플레이트(330)의 전면에 결합되는 스프링(342)과, 일단이 행거 프레임(120)에 결합되고 타단이 베이스 프레임(100)에 결합되며 제1가이드 샤프트(301)와 이격되게 구비되는 제2가이드 샤프트(302)와, 래칫 블록(340)을 향하여 돌출되고 구동 유닛(130) 방향으로 둔각의 경사면이 형성된 경사 돌기(351)가 제2가이드 샤프트(302)의 길이 방향으로 반복되게 형성되어서 제2가이드 샤프트(302)에 결합되는 래칫 가이드(350)를 포함하여 구성된다. 그리고, 백 플레이트(330)에 결합되어 래칫 블록(340)이 제1방향으로 설정 각도 이상 회전하지 못하도록 래칫 블록(340)이 제1방향으로 설정 각도 회전되면 래칫 블록(340)에 접촉되는 제1스토퍼(345)와, 백 플레이트(330) 또는 와이어(131) 고정판(321)에 결합되어 래칫 블록(340)이 제2방향으로 설정 각도 이상 회전되지 못하도록 래칫 블록(340)이 제2방향으로 설정 각도 회전되면 래칫 블록(340)에 접촉되는 제2스토퍼(344)가 더 구비된다.The safety locking unit 300 is configured so that the wire 131 is unwound without significant resistance in the direction in which the wire 131 is unwound, but is physically caught in the direction in which the wire 131 is wound. For this purpose, the safety locking unit 300 includes a bar-shaped first guide shaft 301, one end of which is coupled to the hanger frame 120 and the other end of which is coupled to a fixed frame between the base frame 100, and a first guide. A sliding block 310 that is slidably coupled to the shaft 301, a back plate 330 coupled to one side of the sliding block 310, and a wire that secures the wire 131 to one side of the back plate 330. A ratchet block 340 that is rotatably coupled to the fixing block 320 and the back plate 330 and has a pawl 341 protruding on one side having an end at an acute angle in the protruding direction, and one end of which is attached to the ratchet block 340. A spring 342 is coupled and the other end is coupled to the front of the back plate 330, one end is coupled to the hanger frame 120 and the other end is coupled to the base frame 100 and is spaced apart from the first guide shaft 301. The second guide shaft 302 provided and the inclined protrusion 351 that protrudes toward the ratchet block 340 and has an obtuse-angled inclined surface in the direction of the driving unit 130 are repeated in the longitudinal direction of the second guide shaft 302. It is configured to include a ratchet guide 350 that is formed and coupled to the second guide shaft 302. In addition, when the ratchet block 340 is rotated at a set angle in the first direction so as to prevent the ratchet block 340 from rotating more than a set angle in the first direction by being coupled to the back plate 330, the first first contact member contacts the ratchet block 340. The stopper 345 and the back plate 330 or wire 131 are coupled to the fixing plate 321 so that the ratchet block 340 is set in the second direction so that the ratchet block 340 cannot be rotated more than a set angle in the second direction. A second stopper 344 that contacts the ratchet block 340 when rotated at an angle is further provided.

따라서, 사용자가 풀 다운 핸들(220)을 당기거나 체스트 프레스 핸들(230)을 미는 동작에 의해 구동 모터(132)가 정방향 회전되어 와이어(131)가 권출되면 와이어(131)에 결합된 와이어 고정 블록(320), 그리고, 와이어 고정 블록(320)에 차례로 결합된 백 플레이트(330), 슬라이딩 블록(310) 및 래칫 블록(340)이 모두 행거 프레임(120) 방향으로 상승하게 된다. 이때 래칫 블록(340)으로부터 돌출된 폴(341)은 경사 돌기(351)의 경사면을 타고 이동되며 래칫 블록(340)을 설정 각도 회동시키는데, 폴(341)이 경사 돌기(351)의 경사면 끝단을 지나게 되면 다음 경사 돌기(351)의 경사면 시작점 고랑으로 진입되면서 스프링(342)에 의해 래칫 블록(340)이 다시 원래 위치로 복원된다. 이 상태로 풀 다운 핸들(220)을 계속 당기거나 또는 체스트 프레스 핸들(230)을 계속 밀면 래칫 블록(340)이 계속 상승하면서 위의 동작을 반복하고 래칫 블록(340)이 스프링(342)에 의해 복원되며 폴(341)이 경사 돌기(351)를 타격하게 되므로 딸깍딸깍 하는 소리와 함께 큰 저항 없이 와이어(131)를 당길 수 있게 된다.Therefore, when the drive motor 132 is rotated in the forward direction by the user pulling the pull-down handle 220 or pushing the chest press handle 230 and the wire 131 is unwound, the wire fixing block coupled to the wire 131 (320), and the back plate 330, sliding block 310, and ratchet block 340 sequentially coupled to the wire fixing block 320 all rise in the direction of the hanger frame 120. At this time, the pawl 341 protruding from the ratchet block 340 moves along the inclined surface of the inclined protrusion 351 and rotates the ratchet block 340 at a set angle, and the pawl 341 touches the end of the inclined surface of the inclined protrusion 351. When it passes, it enters the slope starting point furrow of the next inclined protrusion 351 and the ratchet block 340 is restored to its original position by the spring 342. If you continue to pull the pull-down handle 220 or push the chest press handle 230 in this state, the ratchet block 340 continues to rise and repeat the above operation, and the ratchet block 340 is moved by the spring 342. It is restored and the pole 341 hits the inclined protrusion 351, so that the wire 131 can be pulled without great resistance along with a clicking sound.

이러한 동작을 하는 와중 구동 모터(132)에 제어 오류가 발생해 구동 모터(132)가 갑자기 역회전을 하게 되면, 래칫 블록(340)의 폴(341)이 경사 돌기(351)의 상단 수직면에 접촉되고, 래칫 블록(340)의 상단은 제1스토퍼(345)에 의해 지지되고 있으므로, 래칫 블록(340)이 회동하지 못한 채 폴(341)에 의해 하강하지 못하는 상태가 된다. 따라서, 구동 모터(132)가 갑자기 역회전을 하더라도 와이어(131)가 급격히 당겨지는 일이 없게 된다.During this operation, if a control error occurs in the drive motor 132 and the drive motor 132 suddenly rotates in reverse, the pawl 341 of the ratchet block 340 contacts the upper vertical surface of the inclined protrusion 351. Since the upper end of the ratchet block 340 is supported by the first stopper 345, the ratchet block 340 cannot rotate and cannot be lowered by the pawl 341. Therefore, even if the drive motor 132 suddenly rotates in reverse, the wire 131 is not suddenly pulled.

한편, 상술한 구성에 의해 오동작 걱정 없이 와이어(131)를 권출시켰다 하더라도 그 이후 의도에 따라 와이어(131)를 권취, 즉, 래칫 블록(340)을 하강시켜야 하는데, 사용자의 의도에 따라 구동 모터(132)가 역회전 방향으로 회동함에도 래칫 블록(340)의 폴(341)이 래칫 가이드(350)의 경사 돌기(351)에 의해 가로막히는 상황이 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은, 의도된 하강시에는 래칫 블록(340)이 회동하여 폴(341)이 경사 돌기(351)에 의해 가로막히지 않도록 하고, 하강이 완료된 후 재상승시에는 래칫 블록(340)이 다시 회동하여 폴(341)이 경사 돌기(351)를 타고 넘을 수 있도록 구성된다.On the other hand, even if the wire 131 is unwound without fear of malfunction by the above-described configuration, the wire 131 must be wound up, that is, the ratchet block 340 must be lowered according to the user's intention. Even when (132) rotates in the reverse direction, a situation may occur where the pawl (341) of the ratchet block (340) is blocked by the inclined protrusion (351) of the ratchet guide (350). In order to solve this problem, the present invention rotates the ratchet block 340 during the intended descent to prevent the pawl 341 from being blocked by the inclined protrusion 351, and when the descent is completed and then re-ascends, the ratchet block ( 340) rotates again so that the pole 341 can climb over the inclined protrusion 351.

이를 위하여 본 발명의 안전 잠금 유닛(300)은, 슬라이딩 블록(310)보다 구동 유닛(130)에 더 가까운 위치에서 제1가이드 샤프트(301)에 설치되는 제1반전 블록(370)과, 제1반전 블록(370)보다 행거 프레임(120)에 더 가까운 위치에서 제2가이드 샤프트(302)에 설치되는 제2반전 블록(360)과, 래칫 블록(340)의 일면에 회동 가능하게 결합되는 반전 휠(343)을 포함하여 구성된다. 이때, 제1반전 블록(370)과 제2반전 블록(360)에는 상호 마주보는 방향으로 경사면이 형성되고, 반전휠은 슬라이딩 블록(310)이 제1가이드 샤프트(301)를 따라 이동될 때 제1반전 블록(370) 또는 제2반전 블록(360)의 경사면에 접할 수 있도록 구성된다.To this end, the safety locking unit 300 of the present invention includes a first reversal block 370 installed on the first guide shaft 301 at a position closer to the driving unit 130 than the sliding block 310, and a first A second reversal block 360 installed on the second guide shaft 302 at a position closer to the hanger frame 120 than the reversal block 370, and a reversal wheel rotatably coupled to one surface of the ratchet block 340. It is composed including (343). At this time, inclined surfaces are formed in the first reversal block 370 and the second reversal block 360 in directions facing each other, and the reversal wheel rotates when the sliding block 310 moves along the first guide shaft 301. It is configured to contact the inclined surface of the first inversion block 370 or the second inversion block 360.

이러한 제1반전 블록(370), 제2반전 블록(360) 및 반전 휠(343)에 의한 안전 잠금 유닛(300)의 사용 상태를 살펴보면, 도6과 같이 슬라이딩 블록(310)이 행거 프레임(120) 방향으로 상승할때에 반전 휠(343)이 제2반전 블록(360)의 경사면에 접촉되고, 반전 휠(343)이 제2반전 블록(360)의 경사면을 따라 이동되면 래칫 블록(340)이 제2방향으로 회동된다. 이 상태에서 슬라이딩 블록(310)이 더욱 상승하면 래칫 블록(340)이 제2방향으로 더욱 회동되면서 스프링(342)이 래칫 블록(340)의 회전축을 벗어나 좌측으로 이동된다. 그러면 반전 휠(343)에 작용하는 힘 없이도 스프링(342)이 래칫 블록(340)을 잡아 당기는 힘으로 래칫 블록(340)이 제2방향으로 급격하게 회전되고, 래칫 블록(340)이 제2스토퍼(344)에 접촉되면 스프링(342)과 제2스토퍼(344)에 의해 래칫 블록(340)의 상태가 고정된다. 이러한 상태는 폴(341)이 래칫 가이드(350)의 경사 돌기(351)에 접촉되지 않는 상태이므로 사용자가 힘을 회수하여 와이어(131)가 권취되어도 래칫 블록(340)이 용이하게 하강 가능한 상태가 된다.Looking at the state of use of the safety locking unit 300 by the first inversion block 370, the second inversion block 360, and the inversion wheel 343, the sliding block 310 is connected to the hanger frame 120 as shown in FIG. 6. ) When rising in the direction, the inversion wheel 343 contacts the inclined surface of the second inversion block 360, and when the inversion wheel 343 moves along the inclined surface of the second inversion block 360, the ratchet block 340 It rotates in this second direction. In this state, when the sliding block 310 rises further, the ratchet block 340 rotates further in the second direction and the spring 342 moves to the left beyond the rotation axis of the ratchet block 340. Then, the ratchet block 340 is rapidly rotated in the second direction by the force of the spring 342 pulling the ratchet block 340 without the force acting on the inversion wheel 343, and the ratchet block 340 is used as a second stopper. When in contact with 344, the state of the ratchet block 340 is fixed by the spring 342 and the second stopper 344. In this state, the pawl 341 is not in contact with the inclined protrusion 351 of the ratchet guide 350, so the ratchet block 340 can be easily lowered even if the user recovers force and the wire 131 is wound. do.

그리고, 사용자가 힘을 더욱 회수하여 와이어(131)가 더욱 권취되면 도7과 같이 슬라이딩 블록(310)이 구동 유닛(130) 방향으로 하강하면서 반전 휠(343)이 제1반전 블록(370)의 경사면에 접촉되고, 반전 휠(343)에 의해 래칫 블록(340)이 제1방향으로 회동된다. 이 상태에서 슬라이딩 블록(310) 및 래칫 블록(340)이 더욱 하강하게 되면 스프링(342)이 래칫 블록(340)의 회전축을 벗어나 우측에 위치하게 된다. 그러면 반전 휠(343)에 작용하는 힘 없이도 스프링(342)이 래칫 블록(340)을 잡아 당기는 힘으로 래칫 블록(340)이 제1방향으로 급격하게 회전되고, 래칫 블록(340)이 제1스토퍼(345)에 접촉되면 스프링(342)과 제1스토퍼(345)에 의해 래칫 블록(340)의 상태가 고정된다. 이 상태에서는 다시 사용자가 풀 다운 핸들(220)을 잡아 당기거나 체스트 프레스 핸들(230)을 밀어 올려 슬라이딩 블록(310) 및 래칫 블록(340)이 상승될 때 래칫 블록(340)이 래칫 가이드(350)에 접촉되며 상승되게 된다.Then, when the user recovers more force and the wire 131 is further wound, the sliding block 310 descends in the direction of the driving unit 130 as shown in FIG. 7 and the reversal wheel 343 moves toward the first reversal block 370. When in contact with an inclined surface, the ratchet block 340 is rotated in the first direction by the inversion wheel 343. In this state, when the sliding block 310 and the ratchet block 340 descend further, the spring 342 deviates from the rotation axis of the ratchet block 340 and is located on the right side. Then, the ratchet block 340 is rapidly rotated in the first direction by the force of the spring 342 pulling the ratchet block 340 without the force acting on the inversion wheel 343, and the ratchet block 340 is the first stopper. When in contact with 345, the state of the ratchet block 340 is fixed by the spring 342 and the first stopper 345. In this state, when the user pulls the pull-down handle 220 or pushes up the chest press handle 230 and the sliding block 310 and ratchet block 340 are raised, the ratchet block 340 is raised by the ratchet guide 350. ) and rises.

그런데, 슬라이딩 블록(310) 및 래칫 블록(340)이 사용자의 의도에 의해 하강하는 중에도 구동 모터(132)에 제어 오류가 발생될 수 있다. 의도된 구동력보다 더 큰 구동력으로 갑자기 역방향 회전을 하며 안전 사고를 일으킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 안전 잠금 유닛(300)은 백 플레이트(330)의 후면에 결합되고 그 회전축이 래칫 블록(340)의 회전축에 결합되는 래칫 모터가 더 구비될 수 있다. 래칫 모터는 제어부의 제어에 의해 래칫 블록(340)을 제2방향에서 제1방향으로 회동시는 역할을 한다. 따라서, 구동 모터(132)의 역회전이 의도된 구동력보다 매우 큰 구동력으로 구동될 때 제어부는 래칫 모터를 제1방향으로 작동시켜 폴(341)이 경사 돌기(351)의 수직면에 접촉되어서 래칫 블록(340)의 하강을 중단시킬 수 있게 된다.However, a control error may occur in the driving motor 132 even while the sliding block 310 and the ratchet block 340 are lowered by the user's intention. A driving force greater than the intended driving force may suddenly cause a reverse rotation, causing a safety accident. Accordingly, the safety locking unit 300 of the present invention may further include a ratchet motor coupled to the rear of the back plate 330 and whose rotation axis is coupled to the rotation axis of the ratchet block 340. The ratchet motor serves to rotate the ratchet block 340 from the second direction to the first direction under the control of the control unit. Therefore, when the reverse rotation of the drive motor 132 is driven with a driving force that is much larger than the intended driving force, the control unit operates the ratchet motor in the first direction so that the pawl 341 is in contact with the vertical surface of the inclined protrusion 351, thereby blocking the ratchet block. It is possible to stop the descent of (340).

한편, 슬라이딩 블록(310) 및 백 플레이트(330)는 그 자체 무게에 의하여 상승과 하강 동작시에 와이어(131)의 장력에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 발명은 슬라이딩 블록(310) 및 백 플레이트(330)의 상승과 하강시에 그 무게를 상쇄시킬 수 있도록 무게 보정 블록(380)이 더 구비된다. 무게 보정 블록(380)은 슬라이딩 블록(310)의 인근에서 상하로 슬라이딩되며, 이러한 무게 보정 블록(380)을 승강시키기 위하여 제1가이드 샤프트(301)와 평행하게 보정 샤프트(381)가 구비된다. 그리고 보정 샤프트(381)에 무게 보정 블록(380)이 슬라이딩 가능하게 장착된다. 무게 보정 블록(380)은 무게 보정 와이어(382)에 연결되고, 무게 보정 와이어(382)는 상단의 도르레를 경유하여 슬라이딩 블록(310) 또는 백 플레이트(330)에 연결된다. 따라서, 슬라이딩 블록(310) 및 백 플레이트(330)가 상승할 때에는 무게 보정 블록(380)이 하강하고, 슬라이딩 블록(310) 및 백 플레이트(330)가 하강할 때에는 무게 보정 블록(380)이 상승함으로써, 슬라이딩 블록(310) 및 백 플레이트(330), 그리고 래칫 블록(340)이 승하강 할 때 발생하는 영향을 최소화할 수 있게 된다. 이를 위하여 무게 보정 블록(380)은 슬라이딩 블록(310), 백 플레이트(330), 와이어 고정 블록(320), 래칫 블록(340) 및 기타 부속들의 무게와 동일한 무게로 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the sliding block 310 and the back plate 330 affect the tension of the wire 131 during raising and lowering operations due to their own weight. Accordingly, the present invention further includes a weight compensation block 380 to offset the weight of the sliding block 310 and the back plate 330 when they are raised and lowered. The weight compensation block 380 slides up and down near the sliding block 310, and a compensation shaft 381 is provided parallel to the first guide shaft 301 to raise and lower the weight compensation block 380. And the weight compensation block 380 is slidably mounted on the compensation shaft 381. The weight compensation block 380 is connected to the weight compensation wire 382, and the weight compensation wire 382 is connected to the sliding block 310 or the back plate 330 via a pulley at the top. Therefore, when the sliding block 310 and the back plate 330 rise, the weight compensation block 380 descends, and when the sliding block 310 and the back plate 330 descend, the weight compensation block 380 rises. By doing so, it is possible to minimize the influence that occurs when the sliding block 310, the back plate 330, and the ratchet block 340 move up and down. For this purpose, the weight compensation block 380 is preferably formed to have the same weight as the weight of the sliding block 310, the back plate 330, the wire fixing block 320, the ratchet block 340, and other parts.

한편, 재활 운동은 안전을 확보하여 수행하는 것도 중요하지만, 정확한 자세로 운동을 수행하는 것이 재활 효과를 극대화할 수 있다.Meanwhile, although it is important to perform rehabilitation exercises while ensuring safety, performing exercises in the correct posture can maximize the rehabilitation effect.

본 발명은 이를 위하여 운동 유닛(200)의 일측에 설치되어 베이스 프레임(100) 사이 설정 범위를 촬영하는 3D 카메라(104)가 구비된다.For this purpose, the present invention is provided with a 3D camera 104 installed on one side of the exercise unit 200 to capture a set range between the base frames 100.

3D 카메라(104)는 복수의 이미지 센서와 렌즈로 구성되어 서로 다른 위치에서 촬영된 이미지를 토대로 피사체의 깊이를 산출할 수 있도록 구성된 카메라로서, 3D 카메라(104)로부터 촬영된 영상은 제어부에 전송된다.The 3D camera 104 is a camera composed of a plurality of image sensors and lenses and configured to calculate the depth of the subject based on images taken at different positions. The images captured from the 3D camera 104 are transmitted to the control unit. .

제어부는, 3D 카메라(104)로부터 촬영된 영상을 입력받아 사용자의 신체 부위 위치를 특정하고, 특정된 사용자의 신체 부위 위치에 사용자 아바타의 신체 부위 위치를 매칭하여 인터페이스 모듈(400)에 표출시킨다.The control unit receives the captured image from the 3D camera 104, specifies the position of the user's body part, matches the position of the user avatar's body part to the position of the specified user's body part, and displays it on the interface module 400.

이때, 사용자의 신체 부위 위치와 아바타의 신체 부위 위치를 매칭하기 위해서는 사용자의 관절의 위치를 정확히 산출할 필요가 있는데, 이를 위하여 사용자의 신체 부위 위치를 최초 특정하기 위한 과정이 수행된다.At this time, in order to match the position of the user's body part with that of the avatar, it is necessary to accurately calculate the position of the user's joints. To this end, a process is performed to initially specify the position of the user's body part.

사용자의 신체 부위 위치를 최초 특정하기 위하여 제어부는 준비 모션을 인터페이스 모듈(400)을 통해 안내한다. 준비 모션은 사용자의 관절 위치를 특정하기 위하여 사용자가 따라해야 하는 모션이며, 주로 어깨, 팔꿈치, 손목의 굽힘 정도를 측정할 수 있는 모션이 제공된다.In order to initially specify the position of the user's body part, the control unit guides the preparatory motion through the interface module 400. The preparation motion is a motion that the user must follow in order to specify the user's joint position, and motions that can mainly measure the degree of bending of the shoulder, elbow, and wrist are provided.

3D 카메라(104)는 준비 모션을 따라 움직이는 사용자의 모습을 촬영하여 준비 영상을 생성하며, 제어부는 3D 카메라(104)로부터 전송된 준비 영상으로부터 신체의 각부의 회전량의 특징점을 추출하고, 추출된 회전량의 특징점으로부터 신체의 각부의 관절 위치를 산출한다. 그리고 산출된 관절 위치로부터 사용자의 신체 부위를 특정한다.The 3D camera 104 captures the user moving along the preparation motion to create a preparation image, and the control unit extracts feature points of the rotation amount of each part of the body from the preparation image transmitted from the 3D camera 104, and extracts the extracted The joint positions of each part of the body are calculated from the characteristic points of the rotation amount. Then, the user's body part is specified from the calculated joint position.

이때, 신체의 각부의 회전량의 특징점이라 함은 단순히 회전 중심점을 뜻하는 것은 아니다. 하나의 관절로 움직이는 팔꿈치같은 경우에는 회전 중심점이 곧 팔꿈이 관절의 위치가 되나, 어깨의 경우에는 팔을 옆으로 들어올릴때와 다시 팔을 원래 위치로 내릴때에 작용점이 되는 관절이 서로 다르기 때문에 보다 복잡한 움직임을 갖는다. 따라서, 이러한 관절의 종류에 따라 그 관절에 연결된 신체 부위의 회전량을 토대로 관절의 위치를 특정하며, 신체 부위의 회전량의 특징점으로부터 관절의 위치를 특정하는 파라미터는 최초 측정시에는 기 저장된 각 관절부의 회전 특성값을 따를 수 있다.At this time, the characteristic point of the amount of rotation of each part of the body does not simply mean the center of rotation. In the case of the elbow, which moves as a single joint, the center of rotation is the elbow, but in the case of the shoulder, the joint that becomes the point of action when lifting the arm to the side and when lowering the arm back to the original position is different, so it is more Has complex movements. Therefore, depending on the type of joint, the position of the joint is specified based on the amount of rotation of the body part connected to the joint, and the parameters that specify the position of the joint from the characteristic points of the amount of rotation of the body part are pre-stored for each joint at the time of the first measurement. The rotation characteristic value of can be followed.

한편, 제어부는 사용자의 키와 체중 정보를 입력받을 수 있으며, 사용자의 키와 체중 정보를 토대로 사용자의 신체 부위 정보를 보정할 수 있다.Meanwhile, the control unit can receive the user's height and weight information, and can correct the user's body part information based on the user's height and weight information.

사용자의 신체 부위가 특정되면 제어부는 사용자의 신체 부위 위치에 사용자 아바타의 신체 부위 위치를 매칭하여 인터페이스 모듈(400)에 표출시킨다. 이를 토대로 사용자는 자신이 운동을 할 때 어떠한 자세로 운동을 실시하고 있는지를 객관적으로 바라볼 수 있게 된다.When the user's body part is specified, the control unit matches the user's body part position with the user avatar's body part position and displays it on the interface module 400. Based on this, users can objectively look at the posture they are exercising in when exercising.

그러나, 자신의 운동 자세를 바라볼 수 있는 것 만으로는 자신의 자세가 정확한 운동 자세인지 여부를 알 수 없다. 따라서, 제어부에는 운동의 종류별로 바람직한 운동 자세로 움직이는 표준 운동 아바타가 기 저장되고, 제어부는 표준 운동 아바타와 사용자 아바타를 함께 인터페이스 모듈(400)에 표출시킨다. 이때, 사용자가 운동을 하며 움직이면 사용자의 신체 부위 위치에 매칭된 사용자 아바타가 움직이게 되는데, 표준 운동 아바타 역시 동일한 속도로 움직여주어야 사용자가 표준 운동 아바타의 움직임과 사용자 아바타의 움직임을 비교하며 운동을 수행할 수 있다. 따라서, 제어부는 표준 운동 아바타를 사용자의 움직임에 매칭하여 움직여야 하는데, 사용자가 운동을 수행할 때에는 와이어(131)가 권출 또는 권취되므로, 이를 이용하여 표준 운동 아바타의 움직임을 제어한다. 제어부는 구동 유닛(130)에서 노출되는 와이어(131)의 길이에 따라 표준 운동 아바타의 움직임을 결정하여 인터페이스 모듈(400)에 전송하며, 사용자는 표준 운동 아바타와 사용자 아바타의 움직임 일치 여부를 비교해가며 정확한 동작으로 운동을 수행할 수 있게 된다.However, just by looking at your own exercise posture, you cannot tell whether your posture is the correct exercise posture. Accordingly, the control unit stores standard exercise avatars that move in desirable exercise postures for each type of exercise, and the control unit displays the standard exercise avatar and the user avatar together on the interface module 400. At this time, when the user moves while exercising, the user avatar that matches the position of the user's body part moves. The standard exercise avatar must also move at the same speed so that the user can perform the exercise by comparing the movement of the standard exercise avatar with that of the user avatar. You can. Accordingly, the control unit must move the standard exercise avatar in accordance with the user's movements. When the user performs exercise, the wire 131 is unwound or wound, and this is used to control the movement of the standard exercise avatar. The control unit determines the movement of the standard exercise avatar according to the length of the wire 131 exposed from the driving unit 130 and transmits it to the interface module 400, and the user compares whether the movement of the standard exercise avatar and the user avatar match. You will be able to perform exercises with precise movements.

상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 사용자가 설정한 무게값에 대응되도록 와이어(131)가 권출 또는 권취되고 노출된 와이어(131)의 길이에 따라 와이어(131)의 권출 또는 권취가 결정되므로 와이어(131)의 권출 동작 도중 갑작스런 근력 상실시에도 안전 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, which consists of the above-described configuration, the wire 131 is unwound or wound to correspond to the weight value set by the user, and the unwinding or winding of the wire 131 is determined according to the length of the exposed wire 131, so the wire ( 131) has the effect of preventing safety accidents even in the event of sudden loss of muscle strength during the unwinding operation.

또한, 본 발명은, 사용자의 운동 모습을 촬영하여 이를 인터페이스 모듈(400)에 표출하면서, 동시에 표준 운동 아바타를 함께 인터페이스 모듈에 표출시켜 정확한 운동 자세를 유도할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of inducing an accurate exercise posture by filming the user's exercise appearance and displaying it on the interface module 400, while simultaneously displaying a standard exercise avatar on the interface module.

또한, 본 발명은, 사용자가 가한 힘이 와이어(131)에 작용하는 장력을 이용하여 무게값을 계산하고, 이를 토대로 구동 모터(132)를 회전시켜 와이어(131)를 권출 또는 권취하되, 사용자가 가한 힘이 설정 무게를 얼마나 초과하는지의 여부에 따라 구동 모터(132)의 구동력을 증감하므로 무게추를 이용한 운동때와 유사한 느낌을 받을 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention calculates the weight value using the tension that the force applied by the user acts on the wire 131, and based on this, rotates the drive motor 132 to unwind or wind the wire 131, but the user Since the driving force of the driving motor 132 is increased or decreased depending on how much the applied force exceeds the set weight, there is an effect of providing a feeling similar to that of exercising using a weight.

또한, 본 발명은 와이어(131)가 상승할 때에 비해 하강할 때에 무게값을 더 낮게 설정할 수 있고, 안전 잠금 유닛(300)이 구비됨으로써 안전 사고를 이중으로 방지할 수 있으므로 몸이 불편한 장애인의 재활 운동에 특히 유용한 효과가 있다.In addition, in the present invention, the weight value can be set lower when the wire 131 is lowered compared to when it is raised, and safety accidents can be double prevented by being provided with a safety locking unit 300, so rehabilitation of disabled people with physical disabilities It has a particularly useful effect during exercise.

100 : 베이스 프레임 101 : 메인 박스
102 : 휠 감지 센서 103 : 열 감지 센서
110 : 기둥 프레임
120 : 행거 프레임 121 : 로드셀
122 : 장력 전달 도르레 130 : 구동 유닛
131 : 와이어 132 : 구동 모터
133 : 구동 릴
200 : 운동 유닛 210 : 운동 기구 프레임
220 : 풀 다운 핸들 221 : 전방 풀 다운 롤러
222 : 후방 풀 다운 롤러 223 : 와이어 스토퍼
230 : 체스트 프레스 핸들 231 : 체스트 프레스 상단 롤러
232 : 체스트 프레스 하단 롤러 240 : 방향 전환 도르레
300 : 안전 잠금 유닛 301 : 제1가이드 샤프트
302 : 제2가이드 샤프트 310 : 슬라이딩 블록
320 : 와이어 고정 블록
330 : 백 플레이트 340 : 래칫 블록
341 : 폴 342 : 스프링
343 : 반전 휠 344 : 제2스토퍼
345 : 제1스토퍼 350 : 래칫 가이드
351 : 경사 돌기 360 : 제2반전 블록
370 : 제1반전 블록
380 : 무게 보정 블록 381 : 보정 샤프트
382 : 무게 보정 와이어
400 : 인터페이스 모듈
100: Base frame 101: Main box
102: wheel detection sensor 103: heat detection sensor
110: pillar frame
120: hanger frame 121: load cell
122: Tension transmission pulley 130: Drive unit
131: wire 132: driving motor
133: Drive reel
200: exercise unit 210: exercise equipment frame
220: pull down handle 221: front pull down roller
222: rear pull down roller 223: wire stopper
230: Chest press handle 231: Chest press top roller
232: Chest press bottom roller 240: Direction change pulley
300: Safety locking unit 301: First guide shaft
302: second guide shaft 310: sliding block
320: Wire fixing block
330: back plate 340: ratchet block
341: pole 342: spring
343: Inversion wheel 344: Second stopper
345: First stopper 350: Ratchet guide
351: Inclined protrusion 360: Second inversion block
370: 1st inversion block
380: weight compensation block 381: compensation shaft
382: Weight compensation wire
400: interface module

Claims (4)

휠체어(10)가 진입 가능하도록 상호 이격되어 지면에 지지되는 한 쌍의 베이스 프레임(100);
상기 베이스 프레임(100)에 상기 베이스 프레임(100)의 길이 방향으로 상호 이격되어 설치되는 복수의 휠 감지 센서(102);
상기 베이스 프레임(100)의 후단으로부터 상방으로 연장되는 기둥 프레임(110);
상기 기둥 프레임(110)을 가로질러 고정하는 행거 프레임(120);
상기 베이스 프레임(100)의 일측에 설치되어 와이어(131)를 권취 또는 권출하는 구동 유닛(130);
상기 와이어(131)의 끝단이 연결되는 운동 유닛(200);
상기 운동 유닛(200)의 일측에 구비되어 상기 베이스 프레임(100) 사이 설정 범위를 촬영하는 3D 카메라(104);
상기 와이어(131)가 설정된 무게값에 대응되게 권취 또는 권출되도록 상기 구동 유닛(130)의 구동량을 결정하여 상기 구동 유닛(130)에 제어 신호를 전송하는 제어부;
사용자로부터 운동하고자하는 설정 무게를 포함한 운동 정보를 입력받아 이를 상기 제어부에 전송하는 인터페이스 모듈(400);
을 포함하며,
상기 제어부는, 상기 구동 유닛(130)에서 노출되는 와이어(131)의 길이에 따라 상기 구동 유닛(130)의 정방향 또는 역방향의 회전 방향을 결정하되, 상기 휠 감지 센서(102)의 측정값이 상기 기둥 프레임(110)에서 가장 먼 방향에 위치된 상기 휠 감지 센서(102)로부터 상기 기둥 프레임(110)에서 가장 가까운 방향에 위치된 상기 휠 감지 센서(102)까지 순차적으로 측정되고 상기 인터페이스 모듈(400)에 상기 운동 정보가 입력되면 상기 구동 유닛(130)에 제어 신호를 전송하며, 상기 3D 카메라(104)로부터 촬영된 영상을 입력받아 사용자의 신체 부위 위치를 특정하고, 특정된 사용자의 신체 부위 위치에 사용자 아바타의 신체 부위 위치를 매칭하여 상기 인터페이스 모듈(400)에 표출시키는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구.
A pair of base frames (100) spaced apart from each other and supported on the ground so that the wheelchair (10) can enter;
A plurality of wheel detection sensors 102 installed on the base frame 100 to be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the base frame 100;
A pillar frame 110 extending upward from the rear end of the base frame 100;
A hanger frame 120 fixed across the pillar frame 110;
A driving unit 130 installed on one side of the base frame 100 to wind or unwind the wire 131;
An exercise unit 200 to which the end of the wire 131 is connected;
A 3D camera 104 provided on one side of the exercise unit 200 to capture a set range between the base frames 100;
a control unit that determines a driving amount of the driving unit 130 and transmits a control signal to the driving unit 130 so that the wire 131 is wound or unwound corresponding to a set weight value;
An interface module 400 that receives exercise information including a set weight to be exercised from the user and transmits it to the control unit;
Includes,
The control unit determines the forward or reverse rotation direction of the driving unit 130 according to the length of the wire 131 exposed in the driving unit 130, and the measured value of the wheel detection sensor 102 is It is measured sequentially from the wheel detection sensor 102 located in the direction furthest from the column frame 110 to the wheel detection sensor 102 located in the direction closest to the column frame 110, and the interface module 400 ), when the exercise information is input, a control signal is transmitted to the driving unit 130, the image captured from the 3D camera 104 is input, the location of the user's body part is specified, and the location of the specified user's body part is determined. A rehabilitation exercise equipment for disabled people in wheelchairs that includes an exercise posture monitoring function that matches the positions of body parts of the user avatar and displays them on the interface module 400.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 인터페이스 모듈(400)에 사용자의 신체 부위 위치를 최초 특정하기 위한 준비 모션을 안내하고,
상기 3D 카메라(104)는 상기 준비 모션을 따라 움직이는 사용자의 모습을 촬영하여 준비 영상을 생성하며,
상기 제어부는, 상기 준비 영상으로부터 신체의 각부의 회전량의 특징점을 추출하고, 추출된 회전량의 특징점으로부터 신체의 각부의 관절 위치를 산출하며, 산출된 관절 위치로부터 사용자의 신체 부위를 특정하는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구.
According to paragraph 1,
The control unit guides the interface module 400 to a preparatory motion for initially specifying the position of the user's body part,
The 3D camera 104 generates a preparation image by capturing the user moving along the preparation motion,
The control unit extracts feature points of the rotation amount of each part of the body from the preparation image, calculates joint positions of each part of the body from the extracted feature points of the rotation amount, and performs an exercise that specifies the user's body part from the calculated joint positions. Rehabilitation exercise equipment for disabled people in wheelchairs with posture monitoring.
제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 인터페이스 모듈(400)로부터 입력된 운동의 종류에 대응되는 표준 운동 아바타를 상기 사용자 아바타와 함께 상기 인터페이스 모듈(400)에 표출시키되, 상기 표준 운동 아바타는 상기 구동 유닛(130)에서 노출되는 상기 와이어(131)의 길이에 따라 움직임이 결정되는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구.
According to paragraph 2,
The control unit displays a standard exercise avatar corresponding to the type of exercise input from the interface module 400 on the interface module 400 together with the user avatar, and the standard exercise avatar is displayed in the driving unit 130. A rehabilitation exercise device for disabled persons in a wheelchair including an exercise posture monitoring function whose movement is determined depending on the length of the exposed wire 131.
제1항에 있어서,
상기 와이어(131)의 이동 경로상에 설치되어 상기 와이어(131)의 장력에 의해 측정값이 가변되는 로드셀(121);을 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 로드셀(121)의 측정값으로부터 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하면 상기 구동 모터(132)를 정방향 구동시키고, 계산된 무게값이 설정 무게값 미만이면 상기 구동 모터(132)를 역방향 구동시키며, 계산된 무게값이 설정 무게값 미만인데 상기 구동 모터(132)가 구동되지 않거나 또는 정방향 구동되거나, 또는, 계산된 무게값이 설정 무게값을 초과하였는데 상기 구동 모터(132)가 구동되지 않거나 또는 역방향으로 구동되면 상기 구동 모터(132)의 구동력을 보정하는 운동 자세 모니터링 기능이 포함된 휠체어 탑승 장애인용 재활 운동 기구.
According to paragraph 1,
It further includes a load cell 121 installed on the movement path of the wire 131 and whose measured value varies depending on the tension of the wire 131,
The control unit drives the drive motor 132 in the forward direction if the weight value calculated from the measurement value of the load cell 121 exceeds the set weight value, and if the calculated weight value is less than the set weight value, the drive motor 132 ) is driven in the reverse direction, and the drive motor 132 is not driven or driven in the forward direction when the calculated weight value is less than the set weight value, or the drive motor 132 is driven in the forward direction when the calculated weight value exceeds the set weight value. A rehabilitation exercise device for disabled persons in a wheelchair including an exercise posture monitoring function that corrects the driving force of the drive motor (132) when it is not driven or driven in the reverse direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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