KR101077490B1 - 승마 시뮬레이터 및 이를 이용한 시뮬레이션 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승마 시뮬레이터 및 이를 이용한 승마 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 바닥에 설치되는 바닥프레임의 후방에 고정 설치된 메인 모터의 축에 부착되어 회전작동을 하도록 설치되어 있는 회전원판과;
상기 회전원판의 일측에 형성된 편심축에 회전가능하게 부착된 캠링크와;
상기 메인 모터와는 일정거리 이격된 위치에 수직상으로 입설된 중간지지대의 상단부의 제1 작용점에 일단이 회전가능하게 힌지결합된 채 타단(자유단)은 상기 캠링크의 자유단에 힌지축으로 회전가능하게 결합되어 상기 회전원판의 회전운동을 상하운동으로 변환시켜주는 가변암과;
상기 바닥프레임의 전방에 수직상으로 입설되는 전방지지대와;
상기 전방지지대와 중간지지대를 연결하도록 고정 설치되는 하부 수평대와;
상기 전방지지대와 상기 하부 수평대의 중간연결부 사이에 회전가능하게 횡설되는 스크류축과;
상기 스크류축을 정·역 방향으로 회전시켜주기 위하여 상기 바닥프레임상에 설치되는 정·역 모터와;
상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 스크류축이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 따라 전,후로 수평 이동하도록 설치되는 이동부재와;
전단지지대는 상기 하부 수평대에 형성된 고정장공을 따라 수평이동이 가능하게 형성된 수평이동축에 연결되며, 후단지지대는 상기 가변암에 형성된 가동장공을 따라 이동가능하게 형성된 진동축에 연결되도록 설치되어 있는 중간 작동대와;
상기 전방지지대의 상단에 형성된 제2 작용점에 하단이 회전가능하게 힌지결합된 전방 각운동 지지대와;
전단은 상기 전방 각운동 지지대의 상단에 형성된 제3 작용점에 회전가능하게 연결되며, 후단은 상기 중간 작동대의 후단지지대에 고정 설치된 지지축에 하단이 회전가능하게 연결된 완충기의 상단에 힌지핀으로 연결 설치되어 상기 가변암이 제1 작용점을 기준하여 상,하 작동시 완충기와 함께 상,하로 진동작동하도록 형성되는 상부 진동대; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

승마 시뮬레이터 및 이를 이용한 시뮬레이션 방법{Horse riding simulator and method of simulation}

본 발명은 승마 시뮬레이터 및 이를 이용한 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전원판의 회전운동을 가변암의 상하운동으로 변환시키되, 상하운동의 높이는 실제 말이 걷는 평보, 빠르게 뛰는 속보, 뛰어가는 구보, 최대로 달리는 습보 및 점프 등에서 발생되는 각기 다른 율동의 크기에 맞도록 가변암의 길이를 짧게 하거나 길게 조절하면서 평보에서 습보 및 점프에 이르는 각 단계에 모터의 회전속도와 회전주기를 적절히 매치하여 말이 달리는 속도감을 연출함으로써 실제의 말과 같은 율동을 구현토록 함과 아울러 실제 말이 걷거나 달린 때 뒷다리에서 나온 율동이 포물선을 그리며 앞다리쪽의 밑으로 떨어지는 것을 앞다리에서 받아 다시 위로 솟구쳐 올라가는 것을 그대로 재연할 수 있도록 뒷다리에 해당하는 회전원판의 회전운동에 의한 힘의 방향이 회전원판의 전 하방 즉, 말 앞다리 쪽으로 향하는 것을 위로 솟구치도록 변환시킬 수 있는 두 곳의 작용점을 말 머리 쪽에 둠으로써 승마 시뮬레이터(simulator)에 올라탄 기승자로 하여금 실제 말을 타는 것과 같은 체감효과를 느끼면서 박차와 고삐 등을 이용하여 기마술을 발휘할 수 있도록 한 승마 시뮬레이터 및 이를 이용한 승마 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.

승마는 신체의 균형있는 발달을 돕는 전신운동으로 골반을 튼튼하게 해주고 평형감각과 유연성, 리듬감 등을 기르는데 효과적이다.

특히 심폐기능과 소화기관을 발달 시키고 바른 자세를 통한 아름다운 몸매를 유지하는데 매우 유익하다.

또한 담력과 호연지기를 기르고 스트레스를 해소하여 정서를 순화시키는데에도 도움이 된다.

하지만 승마를 하기에는 교외에 위치한 승마장으로의 접근성이 나빠서 한 시간의 승마를 하기 위해서 오고가는 시간에 거의 온종일이 소모되고, 기승비용이 비싸 서민들이 즐기기엔 어려움이 많고, 무엇보다 승마의 특성상 위험이 항상 따르기 때문에 많은 사람들이 승마의 좋은 장점들을 잘 알면서도 이를 즐기지 못하는 것이 현실정이다.

종래의 승마가구는 바닥에 고정된 상태로 입설되는 기둥 상단에 설치된 말모형이나 또는 말모형 안장부가 단순히 상하운동 내지 진동운동을 하도록 구성된 오락용이기 때문에 말의 평보에서 습보에 이르는 각기 다른 크기의 율동을 만들거나 말의 뒷다리에서 발생한 율동의 앞다리에서 받아 다시 도약하는 흐름을 만들어내지 못하는 문제점이 있고, 또 다른 승마형태의 운동기구로는 로데오(rodeo) 경기와 같이 주로 사람을 떨어뜨릴 목적으로 말모형 안장부를 전,후,좌,우 방향으로 급작스럽게 움직이게 하는 로데오 경기용이 대부분이었을 뿐 실제 말을 타고 승마하는 느낌을 느끼도록 하는 승마훈련장치를 제공하지는 못하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 제안된 것으로, 승마 시뮬레이터 및 이를 이용한 시뮬레이션 방법을 통하여 이러한 문제점을 명쾌히 해소하고, 본 발명의 장치에 마장마술, 장애물 비월, 종합 마술 및 경마, 결투, 전쟁, 무예, 사냥 등의 각종 마상게임을 내장하여 전면에 설치된 스크린을 보며 입체적인 감각으로 기승하면서 스포츠와 오락을 동시에 즐길 수 있도록 하여 승마를 배우는 초보자는 물론 기마 기술을 좀더 다듬을 필요가 있는 중,고급자와 건강을 위한 운동을 하거나 게임을 즐기는 일반인들 또 비만이나 재활이 필요한 의료 목적으로의 활용과 경마기수, 승마 선수들이 체계적이며 과학적인 훈련에 큰 도움이 될 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

또한 승마시 가장 우려되는 점은 낙마사고인데 이를 극복하기 위해서는 기승자의 안정적인 기마자세 즉, 기좌 확보가 관건이라 할 수 있다. 안정적인 기좌 하에서는 낙마사고가 발생할 수 없으며, 또한 이러한 기좌에서 말에게 전달되는 신호 즉, 부조만이 말에게 정확히 전달될 수 있으므로 안정적인 기좌를 확보한다는 것은 승마를 보다 안전하고 박진감있게 즐길 수 있다는 의미이다.

따라서 본 발명은 안정적인 기좌를 확보하기 위한 별도의 장치를 마련하여 기승자로 하여금 안정적인 기좌 확보를 강제하도록 한 상태에서 부조를 내릴 수 있도록 하여 실제 말을 타고 승마연습을 하는 체감효과를 느끼면서 승마의 평보 율동에서부터 습보 율동까지를 단계적으로 훈련할 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 또한 승마훈련의 초보자인 경우에는 승마훈련의 평보 율동에서부터 각 단계를 반복적으로 훈련할 수 있도록 함으로써 승마훈련을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

모터의 회전동력을 이용하는 승마 시뮬레이터에 있어서,

상기 승마 시뮬레이터는,

바닥에 설치되는 바닥프레임의 후방에 고정 설치된 메인 모터의 축에 부착되어 회전작동을 하도록 설치되어 있는 회전원판과;

상기 회전원판의 일측에 형성된 편심축에 회전가능하게 부착된 캠링크와;

상기 메인 모터와는 일정거리 이격된 위치에 수직상으로 입설된 중간지지대의 상단부의 제1 작용점에 일단이 회전가능하게 힌지결합된 채 타단(자유단)은 상기 캠링크의 자유단에 힌지로 회전가능하게 결합되어 상기 회전원판의 회전운동을 상하운동으로 변환시켜주는 가변암과;

상기 바닥프레임의 전방에 수직상으로 입설되는 전방지지대와;

상기 전방지지대와 중간지지대를 연결하도록 고정 설치되는 하부 수평대와;

상기 전방지지대와 상기 하부 수평대의 중간연결부 사이에 회전가능하게 횡설되는 스크류축과;

상기 스크류축을 정·역 방향으로 회전시켜주기 위하여 상기 바닥프레임상에 설치되는 정·역 모터와;

상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 스크류축이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 따라 전,후로 수평 이동하도록 설치되는 이동부재와;

전단지지대는 상기 하부 수평대에 형성된 고정장공을 따라 수평이동이 가능하게 형성된 수평이동축에 연결되며, 후단지지대는 상기 가변암에 형성된 가동장공을 따라 이동가능하게 형성된 진동축에 연결되도록 설치되어 있는 중간 작동대와;

상기 전방지지대의 상단에 형성된 제2 작용점에 하단이 회전가능하게 힌지결합되어 있는 전방 각운동 지지대와;

전단은 상기 전방 각운동 지지대의 상단에 형성된 제3 작용점에 회전가능하게 연결되며, 후단은 상기 중간 작동대의 후단지지대에 고정 설치된 지지축에 하단이 회전가능하게 연결된 완충기의 상단에 힌지핀으로 연결 설치되어 상기 가변암이 제1 작용점을 기준하여 상,하 작동시 완충기와 함께 상,하로 진동작동하도록 형성되는 상부 진동대; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승마 시뮬레이터의 중간작동대의 전단지지대가 연결되는 수평이동축은 하부 수평대의 고정장공에 이동가능하게 지지된 채 상기 이동부재에 고정 부착된 베어링에 회전가능하게 연결되며, 상기 중간지지대의 후단지지대의 하단은 가변암에 형성된 가동장공에 이동가능하게 지지된 진동축에 지지된 채 그 상단은 중간 작동대의 후단에 형성된 안내장공을 따라 이동가능하게 설치된 이동축에 연결되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시뮬레이터는 중간 작동대의 후단지지대가 지지되는 지지축과 상기 전방 각운동 지지대의 상단이 연결되는 제3 작용점 각각에 양단이 연결되어 상기 지지축이 상,하로 진동함과 동시에 전,후로 이동함에 따라 상기한 힌지축을 잡아당기고 밀어주는 작동으로 상기 전방 각운동 지지대과 상기 상부 진동대를 전,후로 움직이게 하는 대각선 연결대를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 승마 시뮬레이터를 이용한 승마 시뮬레이션 방법은,

승마 시뮬레이터에 올라탄 기승자가 양 다리의 무릎과 종아리부분을 말모형의 양측 옆구리부분에 밀착시키는 자세로 상기한 양측 옆구리부분의 상부와 중간부 각각에 형성되어 있는 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌 확보를 정확하게 취한 상태이며, 또한 상기와 같은 기좌 확보를 취한 상태에서 양발 중 어느 한쪽 발을 이용하여 양측 옆구리의 하부에 형성된 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하게 될 때에만 말모형이 실제 말이 걷는 것과 같은 율동으로 작동하도록 가변암의 가동장공에 위치한 진동축이 거리 D₀∼D₃의 범위내에서 이동하는 상태이고, 이때의 메인 모터는 1∼85 rpm 범위내로 회전하도록 구성되어 있는 평보율동단계와;

상기 평보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 양 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌 확보를 정확히 취한 상태에서 소정 시간(20∼30초)이 경과하는 동안 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 작동하도록 가변암의 가동장공에 위치한 진동축이 D₁∼D₅의 범위내에서 이동하는 상태이고, 이때의 메인 모터는 70∼100 rpm 범위내로 회전하도록 구성되어 있는 경속보율동단계와;

상기 경속보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌 확보를 정확하게 취한 상태에서 소정 시간(20∼30초)이 경과하는 동안 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 아주 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 작동하도록 가변암의 가동장공에 위치한 진동축이 거리 D₃∼D₇의 범위내에서 이동하는 상태이고, 이때의 메인 모터가 90∼145 rpm 범위내로 회전하도록 구성되어 있는 좌속보율동단계와;

상기 좌속보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌 확보를 정확하게 취한 상태에서 소정 시간(20∼30초)이 경과하는 동안 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 뛰는 것과 같은 율동으로 작동하도록 가변암의 가동장공에 위치한 진동축이 거리 D₄∼D₈의 범위내에서 이동하는 상태이고, 이때의 메인 모터가 110∼160 rpm 범위내로 회전하도록 구성되어 있는 구보율동단계와;

상기 구보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌 확보를 정확하게 취한 상태에서 소정 시간(20∼30초)이 경과하는 동안 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 경주할 때의 최대 빠른 속도로 뛰는 것과 같은 율동으로 작동하도록 가변암의 가동장공에 위치한 진동축이 거리 D₅∼D₉의 범위내에서 이동하는 상태이고, 이때의 메인 모터가 120∼170 rpm 범위내로 회전하도록 구성되어 있는 습보율동단계;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 평보율동단계에서부터 습보율동단계의 각각에 단계에서 기승자가 기좌를 안정적으로 확보하지 못하였을 경우 전 단계의 율동으로 복귀하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 평보율동단계에서부터 습보율동단계에 이르기까지의 각각 단계에서는 기승자가 말모형의 머리부분에 연결되어 있는 고삐를 일정시간(1∼2초) 잡아당겨 브레이크센서를 작동시킬 때마다 전 단계의 율동으로 작동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서 율동의 크기를 결정하는 가변암의 길이와 속도를 결정하는 모터 회전수의 범위는 말의 속도가 점진적으로 빨라지거나 느려지는 단계별 과정에서 기승자 임의의 시점에서 내려지는 부조에 따라 그 율동의 크기와 속도가 변화될 수 있도록 가변암의 가동장공에서 이동하는 진동축의 거리(D₀∼D₉) 변화와 메인 모터의 회전수(rpm)는 전 단계 또는 후 단계의 범위와 일정부분 중복되게 하였는데, 이는 말이 실제 걷거나 달릴 때 제자리 걷기와 제자리 뛰기 또는 멀리 걷기와 멀리 뛰기와는 그 율동의 크기와 속도의 차이가 상당히 크기 때문이다. 다시 말해서 가장 빠른 속도의 경속보는 가장 느린 좌속보보다 빠를 수 있고, 가장 빠른 속도의 좌속보는 가장 느린 구보보다 빠를 수 있다. 또한 모든 말들의 율동의 크기와 속도가 모두 다르기 때문에 기승자의 능력에 맞게 선택하여 훈련할 수 있도록 하기 위함임을 밝힌다.

본 발명에 의하면 승마 시뮬레이터는 실내에서도 실제 말이 천천히 걸어가는 평보율동단계에서부터 최대로 빠르게 달려가는 습보율동단계에 이르기까지 실제 말을 타고 승마하는 것과 같은 느낌으로 기마훈련을 진행할 수 있도록 효과가 있으며, 또한 기승자로 하여금 승마의 기본자세를 정확하게 취해야만 승마훈련을 시작할 수 있도록 함으로써 승마 초보자에게 안정된 기좌를 확보하는데 많은 도움을 줄 수 있도록 하는 효과를 제공하며, 특히 기승자로 하여금 기마훈련을 평보율동단계에서부터 습보율동단계에 이르는 각 단계를 반복해서 기마훈련을 할 수 있을 뿐 아니라 기승자 스스로 자신의 부족한 율동단계만을 반복적으로 훈련할 수 있도록 하므로써 기마훈련을 효율적으로 진행할 수 있도록 하는 등의 장점을 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 승마 시뮬레이터의 측면도로서 상,하 진동이 가장 작은 진폭으로 작동될 때의 작동상태도이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 승마 시뮬레이터의 측면도로서 상,하 진동이 가장 큰 진폭으로 작동될 때의 작동상태도이고,
도 5는 도 1의 A-A선 단면도이고,
도 6은 도 1의 B-B선 단면도이며,
도 7은 본 발명의 승마 시뮬레이터의 대각선 연결대의 연결상태도이고,
도 8은 본 발명의 승마 시뮬레이션을 이용하여 승마훈련을 하기 위하여 각 단계별 터치센서 및 브레이크센서이 장착된 말모형의 설치상태도이며,
도 9는 본 발명의 평보율동단계에서부터 습보율동단계에 이르기까지 가변암의 제1 작용점에 대하여 진동축이 이동하는 거리변화상태도이고,
도 10은 본 발명의 승마 시뮬레이션의 기승단계에서부터 습보율동단계까지의 플로 챠트를 도시한 것이다.

본 발명의 승마 시뮬레이터 및 승마 시뮬레이션 방법에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

도면부호 1은 승마 시뮬레이터를 나타낸다.

상기 승마 시뮬레이터(1)는 바닥프레임(11)에 의해 실내,외의 바닥에 고정 설치된다.

상기 승마 시뮬레이터(1)의 바닥프레임(11) 전방 및 중간 부분에는 전방지지대(12)와 중간지지대(13)가 수직상으로 입설되어 있으며, 후방에는 메인 모터(2)가 고정 설치된다.

상기 메인 모터의 축(21)에는 회전원판(22)이 부착되어 있으며, 상기 회전원판(22) 일측의 편심축(23)에는 캠링크(24)가 연결되어 있다.

상기 전방지지대(12)의 상단과 중간지지대(13)의 상단은 하부 수평대(3)에 의해 연결되어 있으며, 상기 하부 수평대(3)의 중간부분에는 중간연결부(31)가 형성되어 있는데, 상기 중간연결부(31)와 전방지지대(12) 사이에는 상기 하부 수평대(3)가 서로 마주하는 상태로 평행하는 한 쌍의 구조로 형성되어 있다.

상기 하부 수평대(3)에는 서로 수평상으로 평행하는 고정장공(32)이 형성되어 있고, 상기한 고정장공(32)에는 양단이 수평이동이 가능하도록 설치되는 수평이동축(33)이 횡설되어 있다.

상기 수평이동축(33) 양단에는 서로 마주하는 양측 하부 수평대(3)의 내측에 지지된 채 구름이동이 가능하게 설치되는 한 쌍의 수평이동바퀴(34)가 구비되어 있다.

또한 상기 수평이동축(33)에는 베어링(35)이 끼워져 있는데, 상기한 베어링(35)에는 중간 작동대(4)의 전단지지대(41)가 회전가능하도록 부착된 상태로 연결되어 있다.

상기 하부 수평대(3)의 하측에는 전방지지대(12)와 하부 수평대(3)의 중간연결부(31) 각각에 양단이 회전가능하게 지지되는 스크류축(5)이 수평상으로 설치되어 있으며, 상기 스크류축(5)에는 스크류축을 감싸는 상태로 이동부재(51)가 나사조립되어 있다.

상기 이동부재(51)의 상단은 수평이동축(33)의 양측에 끼워진 상태로 설치된 베어링 하우징(36)에 연결되어 있다. 따라서 상기 스크류축(5)이 좌,우로 회전하게 되면 이동부재(51)가 스크류축을 따라 전,후로 이동하게 될 때 수평이동축(33)도 이동부재(51)와 함께 전,후로 이동하게 되며, 또한 상기 수평이동축(33)에 끼워진 베어링(35)에 연결된 중간 작동대(4)도 전,후로 이동하게 된다.

그리고 상기 스크류축(5)은 바닥프레임(11) 위에 고정 설치된 정·역모터(52)에 의하여 좌,우 방향으로 회전하도록 구성되어 있는데, 본 발명의 실시예 도면에서는 정·역모터(52)의 구동스프로켓(53)과 스크류축(5)의 일단에 설치된 연동스프로켓(54)을 체인(55)으로 연결한 구조를 실시예로 하고 있다.

한편, 상기 정·역모터(52)는 승마 시뮬레이션 프로그램에 의해 정 방향 또는 역 방향으로 구동하도록 구성되어 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 중간지지대(13)의 상단에 핀축으로 된 제1 작용점(14)에는 상기 메인 모터(2)의 회전동력으로 회전하는 회전원판(22)의 회전운동을 상하운동으로 변환시켜주는 가변암(6)이 연결되어 있는데, 상기한 가변암(6)은 실제 말이 평보율동단계에서부터 습보율동단계까지의 뒷다리 움직임과 같이 상,하 진폭을 조절하는 작용을 하게 된다.

상기 가변암(6)의 일단은 제1 작용점(14)에 회전가능하게 부착되어 있으며,또한 상기 가변암(6)의 타단(자유단)은 회전원판(22)에 편심상태로 부착되어 캠운동을 하는 캠링크(24)의 자유단에 힌지(25)로 연결되어 있다.

따라서 상기 회전원판(22)이 회전하게 되면 회전원판에서 편심상태로 회전하는 캠링크(24)가 가변암(6)을 상하운동시키게 되며, 상기 가변암(6)이 상,하로 작동됨에 따라 중간 작동대(4)가 상,하로 작동하게 되는 것이며, 상기 중간 작동대(4)의 상,하 진동폭을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 가변암(6)에는 가동장공(61)이 형성되어 있으며, 상기 중간 작동대(4)의 후단지지대(41) 하단에는 상기한 가동장공(61)을 따라 이동하는 진동축(43)이 연결되어 있으며, 상기한 진동축(43)의 양단에는 가변암(6)의 내측에 구름이동이 가능하도록 지지되는 이동바퀴(44)가 끼워져 있으며, 또한 상기 후단지지대(42)에 고정 부착된 베어링 하우징(45)에는 지지축(46)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 또한 상기 지지축(46)에는 베어링(47)이 회전가능하게 설치되어 있다.

또한 상기 후단지지대(42)의 상단은 중간 작동대(4)의 후단 내측에 구름이동이 가능하게 내설된 안내바퀴(48)을 관통하는 이동축(49)의 양단에 연결되어 있으며, 또한 상기 중간 작동대(4)의 후단에는 이동축(49)의 이동을 안내하기 위한 안내장공(40)이 형성되어 있다. 따라서 상기 후단지지대(42)는 가변암(6)이 설정된 진동폭의 범위내에서 상,하로 작동함에 따라 가동장공(61)을 끼워져 있는 진동축(43)의 위치가 전,후 방향으로 변하게 될 때마다 후단지지대(42)가 안내장공(40)을 따라 전,후로 이동될 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 전방지지대(12)의 상단에는 핀축으로 된 제2 작용점(15)에 의해 각운동이 가능하도록 전방 각운동 지지대(16)가 연결되어 있는데, 상기 전방 각운동 지지대(16)는 실제 말의 앞다리와 같은 율동으로 움직이도록 구성되어 있다.

또한 상기 중간 작동대(4)의 후단지지대(42)에 설치된 지지축(46) 양단에는 완충기(7)의 하단이 회전가능하게 연결되어 있다.

상기 전방 각운동 지지대(16)의 상단에 설치된 제3 작용점(17)과 상기 완충기(7)의 상단에는 상부 진동대(8)의 전,후단이 연결되는데, 상기 상부 진동대(8)의 전단에 형성된 브라켓(81)이 제3 작용점(17)에 회전가능하게 지지되어 있으며, 상기 상부 진동대(8)의 후단에 고정 부착된 베어링 하우징(82)에 회전가능하게 설치된 힌지핀(83)이 완충기(7)의 상단에 지지되는 구조로 연결되어 있다.

또한 상기 상부 진동대(8)는 전방 각운동 지지대(16)의 상단에 연결되는 제3 작용점(17)과 상기 중간 작동대(4)의 후단지지대(42)에 형성된 지지축(46)은 대각선 연결대(84)에 의하여 연결되어 있는데, 상기 대각선 연결대(84)의 양단은 제3 작용점(17) 및 지지축(46)에 회전가능하게 끼워진 베어링(85)(86)에 용접되어 있다.

따라서 상기 가변암(6)의 상,하 각운동에 의해 중간 작동대(4)의 후단지지대(42)가 상,하로 작동하면서 전,후로 이동하게 될 때 대각선 연결대(84)는 전방 각운동 지지대(16)를 실제 말의 앞다리와 율동과 같이 전,후 방향으로 각운동시키게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 구성된 승마 시뮬레이터(1)의 상부 진동대(8)에는 말모형(9)이 착탈가능하도록 얹어놓은 상태로 설치되는 것이며, 상기 말모형(9)에는 승마훈련을 하기 위해 말모형(9) 위에 올라탄 기승자가 미리 입력된 프로그램에 따라서 승마 시뮬레이터(1)를 실제 말이 천천히 걷는 평보율동단계에서부터 빠르게 걷는 경속보율동단계, 아주 빠르게 걸어가는 좌속보율동단계, 뛰어가는 구보율동단계, 최대로 빠르게 달려가는 습보율동단계별로 작동시킬 수 있는 것이며, 이를 위해 상기 승마 시뮬레이터(1)의 말모형(9)에는 승마의 기좌를 정확히 취했을 때 양 다리의 무릎부분이 위치하는 부위와 종아리부분이 위치하는 부위 각각에 제1 및 제2 터치센서(S₁)(S₂)가 각각 설치되어 있으며, 양 다리의 발이 위치하는 부분에는 제3 터치센서(S₃)가 장착되어 있다.

또한 상기 말모형(9)의 양측 엉덩이부분과 목부분 각각에는 기승자가 채찍을 이용해서 말의 엉덩이 부분이나 목부분을 때려주는 박차와 같은 역할을 할 수 있도록 보내주는 제4 및 제5 터치센서(S₄)(S₅)가 설치되어 있다.

또한 상기 말모형(9)의 앞쪽에 형성된 머리형상의 입부분에 연결된 고삐(91)가 형성되어 있으며, 상기한 말모형(9)의 입부분 내측에는 고삐(91)를 잡아당겼을 때 작동하는 브레이크센서(S₆)가 설치되어 있는데, 상기 브레이크센서(S₆)는 기승자가 고삐(91)를 일정시간(1∼2초) 잡아당길 때마다 메인 모터(2)의 출력을 제어하는 신호를 보낸다. 예를 들어, 기승자가 습보율동단계에서 고삐(91)를 한차례 잡아당기면 브레이크센서(S₆)가 동작하여 메인 모터(2)의 출력을 한 단계 낮아진 구보율동단계의 출력으로 회전하도록 제어하게 되는 것이다.

그리고 상기한 말모형(9)에 설치된 각 터치센서들이 동작에 의한 각 율동단계에 따른 메인 모터(2)의 회전수(rpm) 증감 작동 및 정·역모터(52)의 정·역 구동은 미리 입력된 프로그램에 따라 조절되도록 구성되어 있으며, 이에 대한 설명은 승마 시뮬레이션 방법에서 설명하기로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 승마 시뮬레이터(1)의 작용에 대하여 설명한다.

도 1의 도시와 같이 메인모터(2)의 회전원판(22)에 형성된 편심축(23)이 회전원판(22)의 가장 낮은 위치에 있을 때에는 가변암(6)은 제1 작용점(14)을 기준하여 하향으로 경사진 상태가 되며, 이때 상기 가변암(6)의 가동장공(61)에 끼워져 있는 진동축(43)이 제1 작용점(14)에 가장 가까운 곳에 위치하고 있으며, 또한 상기 진동축(43)이 연결되어 있는 중간 작동대(4)를 전,후로 이동시키기 위한 이동부재(51)는 스크류축(5)의 전단(도면상 좌측단)으로 이동된 상태이다.

상기와 같은 상태에서 메인 모터(2)가 구동하여 회전원판(22)이 도면상 시계방향으로 회전하게 되므로써 편심축(23)이 도 2의 도시와 같이 상측으로 회전이동된 상태가 되었을 때에는 상기 가변암(6)은 제1 작용점(14)을 기준하여 상향으로 가장 높게 경사진 상태로 회전이동된 상태가 되며, 이와 같이 상기 가변암(6)의 가동장공(61)에 끼워져 있는 진동축(43)은 가변암(6)이 하향으로 경사진 상태(도 1 참조)의 위치(도 2의 가상선부분 참조)에서 가변암(6)이 상향으로 회전이동된 상태에서의 위치(도 2 참조)로 거리(ℓ) 만큼 후진이동(도면상 우측이동)된 상태가 됨과 동시에 상,하 방향으로는 높이(h) 만큼 상향이동됨에 따라 중간 작동대(4)를 비롯하여 상부 진동대(8), 전방 각운동 지지대(16), 대각선 연결대(84) 및 완충기(7)들이 함께 유기적으로 작동하게 된다.

즉, 상기 가변암(6)이 제1 작용점(14)을 기준하여 상향으로 회전이동함에 따라 진동축(43)이 거리(ℓ) 만큼 후진이동하게 될 때에는 중간 지지대(4)의 후단이 이동가능하게 연결된 후단지지대(42)가 거리(ℓ) 만큼 후진이동되는 것이며, 이와 동시에 상기 진동축(43)이 상향으로 회전이동된 높이(h) 만큼 중간 작동대(4)는 수평이동축(33)을 축으로 해서 회전이동(도면상 반시계방향)되므로 이에 따라 후단지지대(42) 및 완충기(7)는 높이(h) 만큼 상부 진동대(8)를 위로 들어올리게 되는 것이며, 또한 상기 후단지지대(42)가 후진이동된 거리(ℓ) 만큼 대각선 연결대(84)도 후진 이동하게 되고, 또 전방 각운동 지지대(16)는 제2 작용점(15)을 회전기점으로 해서 거리(ℓ) 만큼 회전이동(도면상 시계방향)하게 되므로 이에 따라 상부 진동대(8)도 거리(ℓ) 만큼 후진이동하게 되는 것이다.

그리고 상기 회전원판(22)의 계속된 회전작동에 따라 편심축(23)이 도 2와 같이 회전원판(22)의 상측에서 도 1과 같이 회전원판(22)의 하측으로 이동하게 될 때에는 제1 작용점(14)을 기준으로 해서 가변암(6)이 하향으로 회전하게 될 때에는 상기 진동축(43)은 가변암(6)이 상향으로 회전할 때와는 반대작용으로 거리(ℓ) 만큼 전진이동하는 상태가 되며, 이와 동시에 후단지지대(42), 중간 작동대(4), 완충기(7), 상부 진동대(8), 전방 각운동 지지대(16), 대각선 연결대(84) 각각은 원래의 상태(도 1 참조)로 복귀하게 되는 것이다.

상기와 같이 가변암(6)의 가동장공(61)에 끼워져 있는 진동축(43)이 제1 작용점(14)에 가장 가까운 곳에 위치해 있는 상태에서 메인 모터(2)의 구동하여 회전원판(22)을 회전시키게 되면 가변암(6)이 제1 작용점(14)을 회전기점으로 해서 상,하로 회전이동을 반복하면서 진동축(43)을 상,하 방향으로는 설정된 높이(h)로 승강작동시킴과 동시에 전,후 방향으로는 설정된 거리(ℓ)로 진퇴작동시키게 되므로, 이에 따라 상부 진동대(8)가 진동축(43)이 승강하는 높이(h) 만큼 상,하 진동하게 됨과 동시에 진동축(43)이 진퇴하는 거리(ℓ) 만큼 전,후 왕복하게 되는 것인데, 이때 상기 상부 진동대(8)를 높이(h) 만큼 상,하로 진동작동시키는 역할을 하는 완충기(7)는 마치 말의 뒷다리 율동을 전달하는 작용을 나타내며, 제2 작용점(15)을 회전기점으로 하여 상부 진동대(8)를 거리(ℓ) 만큼 전,후로 왕복작동시키는 전방 각운동 지지대(16)는 마치 말의 앞다리 율동을 전달하는 작용을 나타내게 되므로 상기 승마 시뮬레이터(1)는 말모형(9)에 올라탄 기승자로 하여금 마치 실제 말에 올라탄 느낌으로 승마훈련을 체험할 수 있게 되는 것이다.

그리고 도 3 및 도 4의 도시는 상기 승마 시뮬레이터(1)의 가변암(6)이 상,하 방향으로 가장 큰 진동폭으로 작동할 때의 작동상태를 나타낸 것이다.

즉, 도 3의 도시와 같이 가변암(6)의 가동장공(61)에 끼워져 있는 진동축(43)이 제1 작용점(14)에서 가장 멀리 떨어진 곳에 위치하고 있을 때에는 도 4의 도시와 같이 상기 가변암(6)이 상향으로 회전이동하게 될 때 전,후 방향으로는 가장 멀어지는 거리(L) 만큼 후진이동됨과 동시에 상,하 방향으로는 가장 높아지는 높이(H) 만큼 상승이동된 상태가 되는 것이다.

따라서 상부 진동대(8)는 제3 작용점(17)을 회전기점으로 해서 상,하 가장 큰 폭으로 진동작동하게 됨과 동시에 가장 긴 폭으로 왕복작동하게 되는 것이며, 이때에도 완충기(7)는 말의 뒷다리 율동을 전달하는 작용을 담당하게 되며, 전방 각운동 지지대(16)는 말의 앞다리 율동을 전달하는 작용을 담당하게 되는 것이다.

한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 상기 승마 시뮬레이터(1)는 가변암(6)의 가동장공(61)에 형성되어 있는 진동축(43)이 제1 작용점(14)에 가장 가까운 위치에서 가장 먼 위치까지로 이동하는 작동 또는 이와는 반대로 가장 먼 위치에서부터 가장 가까운 위치로의 이동작동은 상기 정·모터(52)가 정 방향 또는 역 방향으로 구동함에 따라 단계적으로 이루어지는 것이며, 또한 상기 진동축(43)이 제1 작용점(14)에서 점차로 멀어질수록 상,하로 승강작동하는 진동폭이 점차로 더 커지는 상태로 조절되는 것인바, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하는 승마 시뮬레이션 방법에서 설명하기로 한다.

다음, 본 발명의 승마 시뮬레이터(1)를 이용한 승마 시뮬레이션 방법에 대하여 설명한다.

상기 승마 시뮬레이터(1)의 상부 진동대(8) 위에 올려진 상태로 설치되는 말모형(9)은 실제 말에 안장을 올려놓고 시승하는 것과 같은 느낌을 갖도록 말의 체형과 같은 크기로 제작된 것이 사용되며, 또한 상기 말모형(9)의 좌,우측 배부분에는 제1 내지 제 3 터치센서(S₁)(S₂)(S₃)가 장착되어 있는데 상기한 제1 터치센서(S₁)는 기승자의 양다리의 무릎부분으로 눌러주었을 때 동작되는 것이며, 제2 터치센서(S₂)는 양다리의 종아리부분으로 눌러주었을 때 동작되는 것이며, 제3 터치센서(S₃)는 양다리의 발 중 어느 하나의 발로 툭툭치게 될 때 동작되는 것이다.

그리고 상기 말모형(9)의 양쪽 엉덩이부분과 목부분 각각에는 제4 및 제5 터치센서(S₄)(S₅)가 형성되어 있는데, 상기한 제4 및 제5 터치센서(S₄)(S₅)는 기승자가 손이나 채찍 등으로 한차례 이상으로 터치하였을 때 동작되는 것이다.

또한 상기 말모형(9)의 앞쪽의 입부분에는 고삐(91)가 연결되어 있으며, 상기한 고삐(91)의 후방에는 고삐(91)를 잡아당길 때에 동작하는 브레이크센서(S₆)가 장착되어 있다.

상기한 제1 내지 제5 터치센서 및 브레이크센서 각각은 승마 시뮬레이션에 입력된 프로그램을 설정된 단계별로 작동시키는 스위치 역할을 담당하는 것으로, 상기 말모형(9)에 올라탄 시승자가 상기한 각 터치센서들을 순서대로 터치작동시키게 되면 승마 시뮬레이터(1)가 작동하게 되는 것인바, 이하 본 발명의 승마 시뮬레이션 방법을 도 9에 도시된 플로 차트(flow chart)에 따라 설명하면 다음과 같다.

< 기승단계 >

이 단계는 기승자가 승마 시뮬레이터(1)에 설치된 말모형(9) 위에 올라타는 단계를 말하며, 이와 같이 말모형(9)에 올라탄 기승자는 승마의 기본자세인 기좌를 정확하게 취해야만 다음 단계가 진행된다.

즉, 상기한 말모형(9)에 올라탄 기승자가 기좌를 취한 상태에서 양다리의 무릎부분과 종아리부분을 동시에 말모형(9)의 배 양쪽부분에 밀착시켜서 무릎부분으로는 제1 터치센서(S₁)를 눌러줌과 동시에 종아리부분으로는 제2 터치센서(S₂)를 눌러주는 자세를 취한 다음, 이어서 양다리의 양 발 중 어느 한 발을 이용하여 실제 말을 타고 훈련할 때 처럼 박차로 말의 배를 가격하는 것과 같은 박차동작으로 제3 터치센서(S₃)를 터치하게 되면 비로소 승마 시뮬레이션 프로그램이 초기단계인 평보율동단계로서의 동작이 시작된다.

이때 승마 시뮬레이션 프로그램이 시작될 때 기승자가 일정시간(대략 5∼10초) 동안 기좌 즉, 제1 및 제2 터치센서(S₁)(S₂)를 눌러주는 자세를 취하지 않게 될 경우에는 승마 시뮬레이션 프로그램은 정지하도록 구성되어 있다.

따라서 기승자는 제1 및 제2 터치센서(S₁)(S₂)를 눌러주는 기좌를 유지하고 있는 상태에서 제3 터치센서(S₃)를 터치해야만 평보율동단계를 진행할 수 있게 된다.

< 평보율동단계 >

이 단계는 기승단계에서 기좌가 정확하게 이루어진 이후 박차동작이 진행되었을 때 승마 시뮬레이터(1)가 도 1의 도시와 같은 상태에서 메인 모터(2)가 구동하기 시작하는데, 이때 가변암(6)의 가동장공(61)에 있는 진동축(43)이 거리 D₀∼D₃의 범위내에서 메인 모터(2)의 회전수는 1∼85 rpm 범위내로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 승마 시뮬레이터(1)의 말모형(9)은 실제 말이 천천히 걷는 것과 은 율동으로 상,하 및 전,후로 진동하게 되는 것이다.

상기 평보율동단계에서 기승자가 기좌를 유지하고 있을 때에만 정해진 시간(20∼30초) 동안 진행되는 것이다.

만약, 기승자가 기좌를 유지하고 있는 상태에서 소정 시간(20∼30초) 동안 박차동작이나 채찍을 사용하여 제3 내지 제5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅) 중 하나 이상을 터치하지 아니할 경우에는 평보율동단계는 정지되고 전 단계(기승단계)로 복귀하도록 구성할 수 있으며, 또는 평보율동단계만 소정 시간(20∼30초) 진행되는 동안 기좌가 확보되지 않을 경우에도 전 단계(기승단계)로 복귀되도록 구성할 수 있다.

< 경속보율동단계 >

이 단계는 전 단계의 평보율동단계에서 기좌를 유지한 상태에서 박차동작이나 챠찍을 사용하여 제3 내지 제 5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅)를 터치 동작하였을 때 이루어지는 단계로서, 상기 경속보율동단계는 실제 말이 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 승마 시뮬레이터(1)가 작동하는 것을 말하는 것이다.

상기 경속보율동단계는 평보율동단계에서 정·역모터(52)가 정 방향으로 구동하여 미리 설정된 회전수로 스크류축(5)을 회전하게 되면 이동부재(51)가 설정된 거리만큼 도면상 우측방향으로 이동하게 되며, 이와 같이 이동부재(51)가 우측으로 이동하게 되면 진동축(43)도 가변암(6)의 가동장공(61)을 따라 설정된 거리만큼 이동하게 되는 것이며, 이때에는 상기 가변암(6)이 제1 작용점(14)을 회전기점으로 하여 상,하로 회전작동을 하게 되면 가동장공(61)에 끼워져 있는 진동축(43)은 전 단계인 평보율동단계보다 조금 더 높은 높이로 상,하 진동하게 된다.

따라서 상기 경속보율동단계는 실제 말이 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 승마 시뮬레이터(1)가 작동하게 되는 것인데, 이때 가변암(6)의 가동장공(61)에 있는 진동축(43)은 거리 D₁∼D₅의 범위내에 있고, 메인 모터(2)의 회전수는 70∼100 rpm 범위내로 회전하게 된다.

이에 따라 승마 시뮬레이터(1)의 말모형(9)은 실제 말이 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 상,하 및 전,후로 진동하게 되는 것이다.

상기 경속보율동단계 역시 전 단계(평보율동단계)와 마찬가지로 기승자가 기좌를 유지하고 있을 경우에만 정해진 시간(20∼30초) 동안 진행되도록 구성되어 있다.

만약, 기승자가 기좌를 유지하고 있는 상태에서 소정 시간(20∼30초) 동안 박차동작이나 채찍을 사용하여 제3 내지 제5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅)를 터치하지 않을 경우에는 경속보율동단계는 정지되고 전 단계(평보율동단계)로 복귀하도록 구성할 수 있으며, 또는 평보율동단계가 설정된 시간(20∼30초) 진행되는 동안 기좌가 확보되지 않은 경우에도 전 단계(평보율동단계)로 복귀하도록 구성할 수 있다.

< 좌속보율동단계 >

이 단계는 역시 전 단계의 경속보율동단계에서 기좌자세를 유지한 상태에서 박차동작으로 제3 내지 제5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅)를 동작시켰을 때 이루어지는 단계이다.

상기 좌속보율동단계 역시 전 단계인 경속보율동단계에서 정·역모터(52)가 설정된 회전수로 정 방향 구동함에 따라 스크류축(5)에 나사조립되어 있는 이동부재(51)가 도 1의 도시를 기준으로 할 때 도면상 우측으로 이동하므로써 이루어진다.

상기 좌속보율동단계는 실제 말이 보통으로 뛰는 것과 같은 율동으로 승마 시뮬레이터(1)가 작동하는 것을 말하는 것인데, 이때 가변암(6)의 가동장공(61)에 있는 진동축(43)이 거리 D₃∼D₇의 범위내에서 메인 모터(2)가 90∼145 rpm 회전수의 범위내로 회전하게 된다.

따라서 상기 승마 시뮬에이터(1)의 말모형(9)은 실제 말이 뛰는 것과 같은 율동으로 상,하 및 전,후로 진동하게 되는 것이다.

상기 좌속보율동단계 역시 전 단계인 좌속보율동단계에서 정·역 모터(52)가 설정된 회전수로 정 방향 구동함에 따라 스크류축(50에 나사조립되어 있는 이동부재(51)가 도 1의 도시를 기준으로 할 때 도면상 우측으로 이동함으로써 이루어지는 것이며, 상기 구보율동단계 역시 기좌를 유지하고 있을 때에만 설정된 시간(20∼30초) 동안 진행되도록 구성되어 있다.

만약, 기승자가 기좌를 유지하고 있는 상태에서 소정 시간(20∼30초) 동안 박차동작을 수행하지 아니할 경우에는 전 단계(경속보율동단계)로 복귀되도록 구성할 수 있으며, 또는 경속보율동단계가 정해진 시간(20∼30초) 진행되는 동안 기좌가 확보되지 않은 경우에도 전 단계(경속보율동단계)로 복귀하도록 구성할 수 있다.

< 구보율동단계 >

이 단계는 전 단계의 좌속보율동단계에서 취한 기좌자세를 그대로 유지한 상태에서 박차동작으로 제3 내지 제5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅)를 동작시켰을 때 이루어지는 단계이다.

상기 구보율동단계는 실제 말이 빠르게 뛰는 것과 같은 율동으로 승마 시뮬레이터(1)가 작동하는 것을 말하는 것인데, 이때 가변암(6)의 가동장공(61)에 있는 진동축(43)이 거리 D₄∼D₈의 범위내에 있고, 이때의 메인 모터(2)의 회전수는 110∼160 rpm 범위내로 회전하게 된다.

따라서 상기 승마 시뮬레이터(1)의 말모형(9)은 실제 말이 뛰는 것과 같은 율동으로 상,하 및 전,후로 진동하게 되는 것이다.

상기 구보율동단계 역시 전 단계인 좌속보율동단계에서 정·역모터(52)가 설정된 회전수로 정 방향 구동함에 따라 스크류축(5)에 나사조립되어 있는 이동부재(51)가 도 1의 도시를 기준으로 할 때 도면상 우측으로 이동하므로써 이루어지는 것이며, 상기 구보율동단계 역시 기좌를 유지하고 있을 때에만 설정된 시간(20∼30초) 동안 진행되도록 구성되어 있다.

만약, 기승자가 기좌를 유지하고 있는 상태에서 소정 시간(20∼30초) 동안 박차동작을 수행하지 아니할 경우에는 전 단계(좌속보율동단계)로 복귀되도록 구성할 수 있으며, 또는 좌속보율동단계가 정해진 시간(20∼30초) 진행되는 동안 기좌가 확보되지 않은 경우에도 전 단계(좌속보율동단계)로 복귀하도록 구성할 수 있다.

< 습보율동단계 >

이 단계는 전 단계의 구보율동단계에서 기좌를 그대로 유지하고 있는 상태에서 박차동작이나 채찍을 사용하여 제3 내지 제5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅) 중 하나 이상을 터치 동작시켰을 때 이루어지는 단계로서, 이 습보율동단계는 실제 말이 최대로 빨리 달리는 것과 같은 율동으로 승마 시뮬레이터(1)가 작동하는 것을 말하는 것인데, 이때 가변암(6)의 가동장공(61)에 있는 진동축(43)이 거리 D₅∼D₉의 범위내에 있고, 이때의 메인 모터(2)의 회전수는 120∼170 rpm 범위내로 회전하게 된다.

따라서 상기 승마 시뮬에이터(1)의 말모형(9)은 실제 말이 경주할 때와 같이 최대로 빠르게 달리는 것과 같은 율동으로 상,하 및 전,후로 진동하게 되는 것이다.

또한 상기 습보율동단계 역시 전 단계(구보율동단계)와 마찬가지로 기승자가 기좌를 20∼30초 동안 유지하고 있을 때에만 진행되도록 구성되어 있다.

만약, 기승자가 기좌를 확보하고 있는 상태에서 소정 시간(20∼30초) 동안 박차동작이나 채찍을 사용하여 제3 내지 제5 터치센서(S₃)(S₄)(S₅)를 터치하지 않을 경우에는 다시 전 단계인 구보율동단계로 복귀하도록 구성할 수 있으며, 또는 구보율동단계가 설정된 시간(20∼30초) 진행되는 동안 기좌가 확보되지 않을 경우에도 구보율동단계로 복귀하도록 구성할 수 있다.

한편, 상기한 각 율동단계에서 기승자가 말모형(9)의 앞쪽에 연결되어 있는 고삐(91)를 잡아당기게 되면 브레이크센서(S₆)가 동작하여 전 단계로 복귀시키도록 구성되어 있다. 예를 들어, 습보율동단계에서 고삐(9)를 잡아당겨 브레이크센서(S₆)를 동작시키게 되면 승마 시뮬레이터(1)의 작동을 전 단계인 구보율동단계로 복귀되는 것이며, 구보율동단계에서 브레이크센서(S₆)를 동작시키면 좌속보율동단계로 복귀되는 것과 같이 각 단계에서 고삐(91)를 잡아당겨 브레이크센서(S₆)를 한차례씩 동작시킬 때마다 전 단계로 복귀하도록 구성할 수 있다.

따라서 말모형(9)에 올라탄 기승자가 고삐(91)와 박차 및 채찍을 적절히 사용하여 기마술을 반복함으로써 자신이 미흡한 단계별 기마훈련을 집중적으로 반복 훈련할 수 있는 것이다.

그리고 도면에는 도시하지 않았지만 고삐(91)를 좌측으로 잡아당기면 말모형(9)이 좌측으로 기울어지고, 또 우측으로 잡아당기면 말모형(9)이 우측으로 기울어지도록 구성하게 되면 본 발명의 승마 시뮬레이터(1)를 이용하여 실제 말을 타고 지형에 맞게 회전하면서 주행코스를 따라 승마하는 것과 같은 느낌으로 기마훈련을 할 수 있게 되는 것이다.

1 : 승마 시뮬레이터 11 : 바닥프레임
12 : 전방지지대 13 : 중간지지대
14 : 제1 작용점 15 : 제2 작용점
16 : 전방 각운동 지지대 17 : 제3 작용점
2 : 메인 모터 21 : 축
22 : 회전원판 24 : 캠링크
3 : 하부 수평대 31 : 중간연결부
32 : 고정장공 33 : 수평이동축
34 : 수평이동바퀴 35,47 : 베어링
36,45 : 베어링 하우징 4 : 중간 작동대
40 : 안내장공 41 : 전단지지대
42 : 후단지지대 43 : 진동축
44 : 이동바퀴 46 : 지지축
48 : 안내바퀴 49 : 이동축
5 : 스크류축 51 : 이동부재
52 : 정·역모터 55 : 체인
6 : 가변암 61 : 가동장공
7 : 완충기 8 : 상부 진동대
81 : 브라켓 84 : 대각선 연결대
9 : 말모형 91 : 고삐
S₁∼S₅ : 제1∼제5 터치센서 S₆ : 브레이크센서

Claims (6)

1. 모터의 회전동력을 이용하는 승마 시뮬레이터에 있어서,
   상기 승마 시뮬레이터는,
   바닥에 설치되는 바닥프레임의 후방에 고정 설치된 메인 모터의 축에 부착되어 회전작동을 하도록 설치되어 있는 회전원판과;
   상기 회전원판의 일측에 형성된 편심축에 회전가능하게 부착된 캠링크와;
   상기 메인 모터와는 일정거리 이격된 위치에 수직상으로 입설된 중간지지대의 상단부의 제1 작용점에 일단이 회전가능하게 힌지결합된 채 타단(자유단)은 상기 캠링크의 자유단에 힌지로 회전가능하게 결합되어 상기 회전원판의 회전운동을 상하운동으로 변환시켜주는 가변암과;
   상기 바닥프레임의 전방에 수직상으로 입설되는 전방지지대와;
   상기 전방지지대와 중간지지대를 연결하도록 고정 설치되는 하부 수평대와;
   상기 전방지지대와 상기 하부 수평대의 중간연결부 사이에 회전가능하게 횡설되는 스크류축과;
   상기 스크류축을 정·역 방향으로 회전시켜주기 위하여 상기 바닥프레임상에 설치되는 정·역 모터와;
   상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 스크류축이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 따라 전,후로 수평 이동하도록 설치되는 이동부재와;
   전단지지대는 상기 하부 수평대에 형성된 고정장공을 따라 수평이동이 가능하게 형성된 수평이동축에 연결되며, 후단지지대는 상기 가변암에 형성된 가동장공을 따라 이동가능하게 형성된 진동축에 연결되도록 설치되어 있는 중간 작동대와;
   상기 전방지지대의 상단에 형성된 제2 작용점에 하단이 회전가능하게 힌지결합되어 있는 전방 각운동 지지대와;
   전단은 상기 전방 각운동 지지대의 상단에 형성된 제3 작용점에 회전가능하게 연결되며, 후단은 상기 중간 작동대의 후단지지대에 고정 설치된 지지축에 하단이 회전가능하게 연결된 완충기의 상단에 힌지핀으로 연결 설치되어 상기 가변암이 제1 작용점을 기준하여 상,하 작동시 완충기와 함께 상,하로 진동작동하도록 형성되는 상부 진동대;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 승마 시뮬레이터의 중간작동대의 전단지지대가 연결되는 수평이동축은 하부 수평대의 고정장공에 이동가능하게 지지된 채 상기 이동부재에 고정 부착된 베어링에 회전가능하게 연결되며, 상기 중간지지대의 후단지지대의 하단은 가변암에 형성된 가동장공에 이동가능하게 지지된 진동축에 지지된 채 그 상단은 중간 작동대의 후단에 형성된 안내장공을 따라 이동가능하게 설치된 이동축에 연결되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 시뮬레이터는 중간 작동대의 후단지지대가 지지되는 지지축과 상기 전방 각운동 지지대의 상단이 연결되는 제3 작용점 각각에 양단이 연결되어 상기 지지축이 상,하로 진동함과 동시에 전,후로 이동함에 따라 상기한 제3 작용점을 잡아당기고 밀어주는 작동으로 상기 전방 각운동 지지대과 상기 상부 진동대를 전,후 및 상향으로 솟구치도록 움직이게 하는 대각선 연결대를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
4. 승마 시뮬레이터에 올라탄 기승자가 양 다리의 무릎과 종아리부분을 말모형의 양측 옆구리부분에 밀착시키는 자세로 상기한 양측 옆구리부분의 상부와 중간부 각각에 형성되어 있는 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌를 정확하게 확보한 상태에서 양발 중 어느 한쪽 발을 이용하여 말모형의 양측 하부에 형성된 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하거나 손이나 채찍으로 제4 및 제5 터치센서 중 어느 하나를 한차례 이상으로 터치하게 될 때에만 말모형이 실제 말이 천천히 걷는 것과 같은 율동으로 작동하도록 메인 모터가 1∼85 rpm의 범위내에서 회전하며, 이때의 가변암의 가동장공에 설치되어 있는 진동축은 상기 제1 작용점에 대하여 거리 D₀∼D₃의 범위내에서 이동하도록 구성되어 있는 평보율동단계와;
   상기 평보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 양 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌를 정확하게 확보한 상태에서 소정 시간(20∼30초) 범위내에서 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하거나 손이나 채찍을 사용하여 제4 및 제5 터치센서 중 어느 하나를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 작동하도록 메인 모터가 70∼100 rpm의 범위내에서 회전하며, 이때의 가변암의 가동장공에 설치되어 있는 진동축은 상기 제1 작용점에 대하여 거리 D₁∼D₅의 범위내에서 이동하도록 구성되어 있는 경속보율동단계와;
   상기 경속보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌를 정확하게 확보한 상태에서 소정 시간(20∼30초) 범위내에서 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하거나 손이나 채찍을 사용하여 제4 및 제5 터치센서 중 어느 하나를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 아주 빠르게 걷는 것과 같은 율동으로 작동하도록 메인 모터가 90∼145 rpm의 범위내에서 회전하며, 이때의 가변암의 가동장공에 설치되어 있는 진동축은 상기 제1 작용점에 대하여 거리 D₃∼D₇의 범위내에서 이동하도록 구성되어 있는 좌속보율동단계와;
   상기 좌속보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌를 정확하게 확보한 상태에서 소정 시간(20∼30초) 범위내에서 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하거나 손이나 채찍을 사용하여 제4 및 제5 터치센서 중 어느 하나를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 뛰는 것과 같은 율동으로 작동하도록 메인 모터가 110∼160 rpm의 범위내에서 회전하며, 이때의 가변암의 가동장공에 설치되어 있는 진동축은 상기 제1 작용점에 대하여 거리 D₄∼D₈의 범위내에서 이동하도록 구성되어 있는 구보율동단계와;
   상기 구보율동단계에서 기승자가 설정된 시간(20∼30초) 동안 양 무릎과 종아리부분으로 제1 및 제2 터치센서를 터치하는 기좌를 정확하게 확보한 상태에서 소정 시간(20∼30초) 범위내에서 양발 중 어느 한 발을 이용하여 제3 터치센서를 한차례 이상으로 터치하거나 손이나 채찍을 사용하여 제4 및 제5 터치센서 중 어느 하나를 한차례 이상으로 터치하였을 때에만 말모형이 실제 말이 경주할 때와 같이 최대 빠른 속도로 달리는 것과 같은 율동으로 작동하도록 메인 모터가 120∼170 rpm의 범위내에서 회전하며, 이때의 가변암의 가동장공에 설치되어 있는 진동축은 상기 제1 작용점에 대하여 거리 D₅∼D₉의 범위내에서 이동하도록 구성되어 있는 습보율동단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터를 이용한 시뮬레이션 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 평보율동단계에서부터 습보율동단계까지의 각각에 단계에서 기승자가 기좌를 정확하게 확보하지 못해 제1 및 제2 터치센서를 터치하지 않았을 때에는 전 단계의 율동단계로 복귀하도록 구성된 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터를 이용한 승마 시뮬레이션 방법.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 평보율동단계에서부터 습보율동단계에 이르기까지의 각각 단계에서 기승자가 말모형의 머리부분에 연결되어 있는 고삐를 한차례씩 잡아당겨 브레이크센서를 작동시킬 때마다 전 단계의 율동단계로 복귀하도록 구성된 것을 특징으로 하는 승마 시뮬에이터를 이용한 승마 시뮬레이션 방법.
   

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