본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 메치거나 당기는 연습뿐만 아니라 힘을 가하는 후리기 등의 훈련 및 측정도 가능하게 하는 유도 훈련장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 훈련하는 선수가 특정 유도기술을 사용하였을 때 상대선수가 반응하는 힘과 운동궤적에 최대한 유사하도록 구성된 유도 훈련장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 특정기술을 사용했을 때 그 힘을 측정함으로써 그 기술이 가장 효과적으로 사용될 때의 힘의 분포를 찾아내어서 현재 기술의 문제점 등을 객관적으로 찾아낼 수 있는 유도 훈련시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 유도 훈련장치는 유도 연습시 상대방과 유사한 힘을 발생하도록 구성된 유도 훈련장치에 있어서, 사람의 상체에 대응되는 형태 및 관절을 가지는 상체부, 사람의 하체에 대응되는 형태 및 관절을 가지는 하체부, 상기 상체부 또는 하체부의 일단에 연결되어 회전 가능하도록 구성된 상체 회전부 및 하체 회전부, 상기 상체 회전부 또는 하체 회전부와 와이어로 연결되어 있으며, 상체 회전부 또는 하체 회전부의 회전시 이에 따른 변위를 전달하도록 두 개 이상의 롤러를 구비하는 힘전달부, 상기 힘전달부와 와이어로 연결되어 있으며, 힘을 발생하도록 웨이트와 전자석을 구비하는 힘발생부, 상기 힘전달부와 힘발생부를 지지하도록 구성된 프레임을 포함하고, 상기 상체 회전부 또는 하체 회전부의 회전시 힘발생부의 웨이트가 상하로 이동함로써 상대방과 유사한 힘을 발생하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 힘전달부 및 힘발생부는 상체부에 1개, 하체부에 2개 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 힘전달부의 두 개 이상의 롤러는, 상기 웨이트와 와이어로 연결되어 상기 힘발생부의 힘을 전달하는 제1 롤러, 상기 제1 롤러와 와이어로 연결되어 전달된 힘을 전달하는 제2 롤러, 상기 제2 롤러와 와이어로 연결되어 전달된 힘을 상기 상체 회전부 또는 하체 회전부에 전달하는 제 3롤러로 이루어진 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1 롤러와 힘발생부 사이에는 파우더 브레이크를 더 포함함으로써 힘을 더욱 효율적으로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유도 훈련시스템은 유도훈련장치, 상기 유도 훈련장치로부터 측정된 정보를 수집하고 변환하도록 구성된 컨버터, 상기 컨버터와 연결되어 컨버터로부터 수집 및 변환된 데이터를 처리하는 중앙처리장치를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 훈련하는 선수가 특정 유도기술을 사용하였을 때 상대선수가 반응하는 힘과 운동궤적에 최대한 유사한 힘을 발생할 수 있게 된다.
또한, 각 훈련부위에 대해 작용하는 힘의 크기를 변화시키는 것이 가능해짐으로써 훈련효과를 증대할 수 있게 된다.
아울러, 훈련을 통해 측정된 데이터를 분석함으로써, 향후 근력 및 기술발전에 적용시키는 것이 가능하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 실시예는 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 2는 유도 훈련시 힘과 변위의 상관관계를 도시한 그래프, 도 3은 당기기-밀기 시스템을 도시한 모식도, 도 4는 후리기-발기술 시스템을 도시한 모식도, 도 5는 손기술-허리기술 시스템을 도시한 모식도, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 훈련장치를 도시한 측면도 및 사시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 훈련장치에 있어서 힘 전달과정을 도시한 모식도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 훈련장치에 있어서 파우더 브레이크를 포함한 힘 전달과정을 도시한 모식도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유도훈련시 힘과 이에 따라 발생되는 변위는 비례하는 것이 아니라, 일정하지 않은 형태로 표현된다.
즉, 상대방에 힘을 가하는 경우 상대방은 버티게 되고 이에 따라 더욱 강한 힘을 주어야 상대방의 이동, 즉 변위가 발생하게 된다.
이는 스프링과 같이 일정한 힘을 가하면 일정한 변위가 발생하는 것과는 전혀 다른 것이고, 이를 정확하게 구현한 것이 본 발명에 따른 유도용 훈련장치이다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 훈련장치를 설명하기 전에, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 유도의 다양한 기술에 대한 모식도를 통해 다양한 형태의 힘 전달과정을 살펴보기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 당기기 밀기 시스템은 유도인형을 잡고 당기거나 밀때 발생하는 힘에 대한 동작 모형을 도시한다. 스프링은 압축과 인장이 되면서 힘을 발생하고 상하와 좌우에 배치된 스프링 변위의 차이로 인하여 앞뒤로의 경사(a)와 좌우로의 경사(b)를 발생시킬 수 있다. 스프링으로 표현된 힘 발생장치는 대인훈련과 가장 유사한 힘발생 장치로 대체 가능하다. 예를 들어 브레이크 시스템을 추가하여 적은 변위에서도 큰 힘을 내는 힘발생 장치로 대체할 수도 있다. 스프링의 변위는 스프링 앞에 있는 가이드의 직선운동량을 변위센서로 측정 가능하고 이를 통하여 각 스프링의 힘을 계산할 수 있다. 각 스프링의 힘의 분포를 분석함으로써 역으로 훈련자가 인형에 가한 힘을 추론할 수 있다.
이와 같은 훈련장치의 경우, 좌우 상하의 힘의 분포를 알아 낼 수 있으며 훈련장치의 움직임이 사람의 움직임과 최대한 비슷하도록 스프링의 위치와 강성을 조절해야 할 것이다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 후리기- 발기술 시스템과 손기술- 허리기술 시스템의 기본적인 모형은 당기기-밀기 시스템과 거의 같으나, 후리기-발기술 시스템은 허벅지 안쪽관절에 힘발생 관절 장치를 추가하고, 손기술-허리기술 시스템은 어깨관절에 힘발생 관절장치를 추가함으로써 대인훈련과 가장 유사한 힘발생 장치로 대체 가능하다.
이와 같이 모식화된 당기기-밀기 시스템, 후리기- 발기술 시스템과 손기술-허리기술 시스템을 분석하여 하나의 훈련장치로 구현한 모형이 도 6a 내지 도 6b에 도시되어 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유도 훈련장치는 상체부(10), 하체부(20), 상체 회전부(10a), 하체 회전부(20a), 힘전달부(30), 힘발생부(40), 프레임(50)을 포함한다.
상체부(10)는 사람의 상체에 대응되는 형태 및 관절을 가지도록 구성되며, 하체부(20)도 이와 마찬가지로 사람의 하체에 대응되는 형태 및 관절을 가지도록 구성된다.
상체 회전부(10a), 하체 회전부(20a)는 상체부 또는 하체부의 일단에 각각 연결되어 회전 가능하도록 구성되어 있다.
힘전달부(30)는 상체 회전부(10a) 또는 하체 회전부(20a)와 와이어로 연결되어 있으며, 상체 회전부 또는 하체 회전부의 회전시 이에 따른 변위를 전달하도록 두 개 이상의 롤러(30)를 구비하는 것이 바람직하다. 롤러(31, 32, 33)는 힘을 효율적으로 전달하고 훈련효과를 극대화하기 위해 다양한 수와 형태로 배치되는 것이 가능하다.
힘발생부(40)는 롤러를 구비한 힘전달부(30)와 와이어로 연결되어 있으며, 힘을 발생하도록 웨이트(41)와 전자석(42)을 구비할 수 있다. 전자석의 세기를 조절함으로써 초기 발생하는 힘의 크기를 변화시키는 것도 가능하게 된다.
프레임(50)은 힘전달부(30)와 힘발생부(40)를 지지하도록 여러 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 유도 연습용 훈련장치는 힘에 의해 상체 회전부 또는 하체 회전부의 회전시 힘발생부의 웨이트가 상하로 이동함로써 상대방과 유사한 힘을 발생시킬 수 있다. 이에 따라 실제 연습 상대가 없는 경우에도 연습효과를 극대화할 수 있게 된다.
이를 조금 더 구체적으로 설명하면, 상체부(10) 또는 하체부(20)에 힘을 가함으로써 상체 회전부(10a) 또는 하체 회전부(20a)가 회전하는 경우, 롤러와 와이어로 연결된 웨이트(41)가 상하로 이동함으로써 실제 상대방이 저항하는 것과 유사한 힘이 발생하게 된다.
이와 같은 힘전달부(30) 및 힘발생부(40)는 훈련장치의 상체부에 1개소, 하체부의 두 다리에 2개소 설치될 수 있다. 이와 같이 상체부와 하체부에 각각 설치됨으로써 독립적으로 동작 가능하게 되며, 훈련 효과를 증대시킬 수 있게 된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 힘전달부(30)의 롤러는 두개 이상 설치되는 것이 바람직하며, 이를 통해 힘을 제어하는 것이 더욱 용이하게 된다.
힘전달부(30)는 웨이트(41)와 와이어로 연결되어 상기 힘발생부의 힘을 전달하는 제1 롤러(33), 상기 제1 롤러(33)와 와이어로 연결되어 전달된 힘을 전달하는 제2 롤러(32), 상기 제2 롤러(32)와 와이어로 연결되어 전달된 힘을 상기 상체 회전부 또는 하체 회전부에 전달하는 제 3롤러(31)로 이루어질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 두 개 이상의 롤러는 웨이트(41)로의 힘 전달시 다양한 형태 또는 갯수로 배치됨으로써 발생하는 힘을 가감할 수 있게 된다.
훈련자가 힘을 가하여 상체부(10) 또는 하체부(20)를 이동하면 이에 따라 상체 회전부(10a) 또는 하체 회전부(20a)가 회전하고 와이어를 통해 힘발생부(40)에 전달된다.
힘발생부(40)는 전자석(42)을 구비하고 있기 때문에 도 7의 그래프에 도시된 것처럼 초기 저항이 강하게 된다. 즉, 훈련자가 강한 힘을 주어야 전자석과 웨이트가 분리되고 웨이트가 상하로 이동하게 된다. 이와 같은 과정은 실제 상대방과의 훈련과 유사한 형태의 힘의 분포를 생성하게 된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 1롤러(30)와 힘발생부(40) 사이에는 파우더 브레이크(35)가 더 포함될 수 있다.
파우더 브레이크(35)는 전자석에 의해 발생된 초기 힘을 정밀하게 제어하도록 한다. 즉, 파우더 브레이크(35)를 추가함으로써 도 8의 그래프에 도시된 바와 같이 초기 힘에 의한 저항을 더욱 크게 제어하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라 훈련자는 더욱 강한 힘을 가함으로써 전자석과 웨이트가 분리되고 웨이트가 상하방 향으로 이동하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 유도 훈련시스템은 위에서 설명한 유도 훈련장치, 상기 유도 훈련장치로부터 측정된 정보를 수집하고 변환하도록 구성된 컨버터, 상기 컨버터와 연결되어 컨버터로부터 수집 및 변환된 데이터를 처리하는 중앙처리장치를 포함할 수 있다.
이와 같이, 사용자에 의해 가해진 힘을 수치화함으로써 당기거나 밀면서 가하는 힘을 실시간으로 측정할 수 있으며, 측정된 데이터를 이용해 훈련선수의 근력과 근지구력을 강화할 수 있으며, 그 데이터를 선수가 그래픽 등으로 실시간 확인하면서 FEEDBACK이 가능하게 된다.