KR101186155B1 - Measuring divice for velocity change of isokinetic dynamometer - Google Patents

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KR101186155B1
KR101186155B1 KR1020110027075A KR20110027075A KR101186155B1 KR 101186155 B1 KR101186155 B1 KR 101186155B1 KR 1020110027075 A KR1020110027075 A KR 1020110027075A KR 20110027075 A KR20110027075 A KR 20110027075A KR 101186155 B1 KR101186155 B1 KR 101186155B1
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Abstract

PURPOSE: A device for measuring the velocity change of an isokinetic dynamometer is provided to grasp the performance of the isokinetic dynamometer by maintaining a constant velocity regardless of the change of applied power and measuring a rotation velocity. CONSTITUTION: A weight support unit(20) rotates with a rotation shaft(10) and supports a weight(21). An artificial leg part(30) is connected to an isokinetic dynamometer to rotate the rotation shaft. An angle control unit controls an angle between the rotation shaft and the artificial leg part. An encoder(50) measures the rotation angle of an artificial leg.

Description

등속성 근력계 속도 변화 측정장치{Measuring divice for velocity change of isokinetic dynamometer}Isokinetic dynamometer speed change measuring device {Measuring divice for velocity change of isokinetic dynamometer}

본 발명은 다리로부터 가해지는 힘이 순간적으로 변하여도 일정한 속도를 유지하는 기능을 가지고 있는지 등속성 근력계의 측정 성능의 검증이 가능한 등속성 근력계 속도 변화 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a constant velocity muscular dynamometer speed change measuring apparatus capable of verifying the measurement performance of a constant velocity muscular dynamometer whether or not it has a function of maintaining a constant speed even if the force exerted from the leg changes instantaneously.

다리의 근력, 근지구력 등을 측정을 위해서는 다리가 움직이는 속도와 이 때 발생되는 힘의 측정이 필요하며, 이러한 힘의 측정을 위하여 등속성 근력계를 주로 사용한다. In order to measure muscle strength and endurance of the legs, it is necessary to measure the speed at which the legs move and the forces generated at this time.

대부분의 등속성 근력계는 다리의 회전속도를 일정하게 유지하면서 이 때 다리로부터 발생되는 힘을 측정하는 구조를 이용하며, 이러한 구조에서 정확한 근력, 근지구력등을 측정하기 위해서는 사용자의 다리로부터 가해지는 힘에 무관하게 사용자 다리의 회전 속도를 일정하게 유지하는 것이 중요하다.Most isokinetic muscular dynamometers use a structure that measures the force generated from the leg at this time while maintaining a constant rotational speed of the leg. In this structure, to measure accurate strength, endurance, etc. It is important to keep the rotation speed of the user's legs constant regardless of the force.

따라서 대부분의 종래 등속성 근력계는 전자적인 장치를 이용하여 다리의 회전 속도를 일정하게 유지하면서 이 때 다리로부터 가해지는 힘을 측정하게 되며, 우수한 측정 성능을 가지는 등속성 근력계는 다리로부터 가해지는 힘이 순간적으로 변하여도 일정한 속도를 유지하는 기능을 가지고 있어야 하며, 이러한 등속성 근력계의 측정 성능을 검증하기 위한 속도 변화 측정기의 개발이 지속적으로 요구되어 오고 있다.Therefore, most conventional isokinetic muscular dynamometers measure the force exerted by the legs at the same time while maintaining the rotation speed of the legs by using an electronic device. It is necessary to have a function to maintain a constant speed even if the force changes instantaneously, and there has been a continuous demand for the development of a speed change meter to verify the measurement performance of such isokinetic muscular dynamometer.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 우수한 측정 성능을 가지는 등속성 근력계는 다리로부터 가해지는 힘이 순간적으로 변하여도 일정한 속도를 유지하는 기능을 가지고 있어야 하는데, 이와 같은 등속성 근력계의 측정 성능의 검증이 가능한 등속성 근력계 속도 변화 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, isokinetic muscular dynamometer having excellent measurement performance should have a function to maintain a constant speed even if the force applied from the legs instantaneously, such constant isokinetic strength The object of the present invention is to provide a device for measuring the speed change of isokinetic muscular dynamometer which can verify the measurement performance of the system.

본 발명은 회전축; 상기 회전축의 일단에 고정되어, 상기 회전축과 함께 회전하도록 마련되며, 무게추를 지지하고 있는 무게추 지지부; 상기 회전축의 타단에 고정되고, 등속성 근력계가 연결되어 회전축을 회전시키는 인조다리부; 상기 회전축과 상기 인조다리부 사이에 연결되어, 상기 회전축과 상기 인조다리부 사이의 각도를 조절할 수 있도록 마련된 각도조절부;를 포함한다.The present invention is a rotating shaft; A weight support part fixed to one end of the rotation shaft and provided to rotate together with the rotation shaft and supporting a weight; An artificial leg part fixed to the other end of the rotating shaft and connected to an isokinetic muscular dynamometer to rotate the rotating shaft; And an angle adjusting unit connected between the rotating shaft and the artificial leg part to adjust an angle between the rotating shaft and the artificial leg part.

본 발명에 있어서, 상기 회전축에 연결되어 상기 인조다리의 회전각을 측정하는 엔코더;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the encoder is connected to the rotating shaft to measure the rotation angle of the artificial leg; further preferably comprises a.

본 발명에 있어서, 상기 무게추 지지부는, 무게추와, 일단이 상기 회전축에 고정되고, 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 상부지지대와, 상기 한 쌍의 상부지지대의 타단에 고정되고, 상기 무게추를 지지하는 무게추 지지봉을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the weight support portion, a weight and one end is fixed to the rotary shaft, a pair of upper support is arranged at intervals, and the other end of the pair of upper support is fixed to the weight It is preferable to include a weight support rod for supporting the weight.

본 발명의 등속성 근력계 속도 변화 측정장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the constant velocity muscular dynamometer speed change measuring apparatus of the present invention, the following effects are obtained.

우수한 측정 성능을 가지는 등속성 근력계는 다리로부터 가해지는 힘이 순간적으로 변하여도 일정한 속도를 유지하는 기능을 가지고 있어야 하는데, 이와 같은 등속성 근력계의 측정 성능의 검증이 가능하다.Isokinetic muscular dynamometer with excellent measurement performance should have a function to maintain a constant speed even if the force exerted from the leg instantaneously.

즉, 등속성 근력계의 측정 장치에 연속적으로 변화하는 회전 모멘트를 가하면서, 이 대 측정장치의 회전속도를 측정함으로써, 측정된 속도의 변화를 관찰하여 측정 대상이 되는 등속성 근력계의 성능을 파악할 수 있는 것이다.In other words, by measuring the rotational speed of the measuring device while applying a continuously changing moment of rotation to the measuring device of the isokinetic muscular dynamometer, the change in the measured speed is observed to determine the performance of the isotropic muscular dynamometer. I can figure it out.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 등속성 근력계 속도 변화 측정장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1이 조립된 상태를 도시한 결합 사시도.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 등속성 근력계 속도 변화 측정장치의 작동을 보여주기 위한 사시도.1 is an exploded perspective view showing a device for measuring the change in the speed of isokinetic muscular dynamometer according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the assembled state of FIG.
Figure 3a to 3b is a perspective view for showing the operation of the constant velocity muscular dynamometer speed change measuring apparatus of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 등속성 근력계 속도 변화 측정장치는 회전축(10)과 무게추 지지부(20)와 인조다리부(30)와 각도조절부(40)와 엔코더(50)를 포함한다.As shown in Figures 1 and 2, the constant velocity muscular dynamometer speed change measuring apparatus of the present embodiment is a rotary shaft 10, weight support 20, artificial leg 30, the angle adjuster 40 and the encoder And 50.

회전축(10)은 서로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 하부지지대(60a,60b)에 회전가능하게 마련되어 있고, 회전축(10)의 일단이 어느 하나의 하부지지대(60b)를 관통하여 돌출되도록 마련되는 것이 하기에서 설명할 인조다리부(30)가 용이하게 연결될 수 있다는 점에서 바람직하다.The rotary shaft 10 is rotatably provided at a pair of lower supports 60a and 60b disposed at intervals from each other, and one end of the rotary shaft 10 is provided to protrude through any one of the lower supports 60b. It is preferable that the artificial leg portion 30 to be described below can be easily connected.

무게추 지지부(20)는 회전축(10)의 일단에 고정되어, 회전축(10)과 함께 회전하도록 마련되며, 무게추(21)와 한 쌍의 상부지지대(22)와 무게추 지지봉(23)을 포함하는 것이 바람직하다.The weight support portion 20 is fixed to one end of the rotation shaft 10, is provided to rotate with the rotation shaft 10, the weight 21 and the pair of upper support 22 and the weight support rod 23 It is preferable to include.

한 쌍의 상부지지대(22)는 서로 간격을 두고 배치되며, 일단이 회전축(10)에 고정된다. 바람직하게는, 한 쌍의 하부지지대(60a,60b) 사이에 한 쌍의 상부지지대(22)가 배치된다.The pair of upper supports 22 are disposed at intervals from each other, and one end is fixed to the rotation shaft 10. Preferably, a pair of upper supports 22 are disposed between the pair of lower supports 60a and 60b.

한 쌍의 상부지지대(22)의 타단에는 무게추(21)를 지지하기 위한 무게추 지지봉(23)이 고정되며, 이 무게추(21) 지지봉에는 적어도 하나 이상의 무게추(21)가 장착된다.The other end of the pair of upper support 22 is fixed to the weight support rods 23 for supporting the weight 21, at least one weight 21 is mounted on the support weight 21.

어느 하나의 하부지지대(60b)를 관통하여 돌출되도록 마련된 회전축(10)의 일단에는 인조다리부(30)가 고정된다. 이 인조다리부(30)에는 등속성 근력계(미도시)가 연결되어 인조다리부(30)를 회전시킴으로써 인조다리부(30)와 회전축(10)이 함께 회전된다.An artificial leg 30 is fixed to one end of the rotation shaft 10 provided to protrude through one of the lower supports 60b. The artificial leg part 30 is connected to an isokinetic muscular dynamometer (not shown) to rotate the artificial leg part 30 so that the artificial leg part 30 and the rotation shaft 10 rotate together.

회전축(10)과 인조다리부(30) 사이에는 각도조절부(40)가 연결되는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 각도조절부(40)의 일례로 각도조절판을 도시하였다. 이 각도조절판(40)에 의해 회전축(10)과 인조다리부(30) 사이의 각도조절이 가능하다.It is preferable that the angle adjusting portion 40 is connected between the rotating shaft 10 and the artificial leg portion 30. In this embodiment, the angle adjusting plate is shown as an example of the angle adjusting portion 40. The angle adjustment plate 40 allows the angle adjustment between the rotation shaft 10 and the artificial leg 30.

각도조절부(40)는 회전축(10)과 인조다리부(30) 사이의 각도조절이 가능하기만 하면 되므로 각도조절판(40) 이외에 각도조절부(40)를 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.Since the angle adjusting part 40 only needs to be able to adjust the angle between the rotation shaft 10 and the artificial leg part 30, the angle adjusting part 40 can be implemented in various ways in addition to the angle adjusting plate 40. Of course.

회전축(10)에는 엔코더 연결부(51)가 장착되어 있고, 엔코더 연결부(51)에는 인조다리의 회전각을 측정하는 엔코더(50)가 연결되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the encoder connecting portion 51 is mounted to the rotating shaft 10, and the encoder connecting portion 51 is connected to the encoder 50 for measuring the rotation angle of the artificial leg.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 등속성 근력계 속도 변화 측정장치의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation principle of the isokinetic muscular dynamometer speed change measuring apparatus of the present invention configured as described above is as follows.

도 3a에 도시한 바와 같이, 무게추 지지봉(23)에 무게추(21)를 연결하고, 상부지지대(22)를 지면과 수직인 방향으로 고정시킨 다음, 회전축(10)과 측정 대상이 되는 등속성 근력계의 다리 고정부(미도시) 회전축을 동일 선상에 위치하도록 조절한 후, 인조다리부(30)를 측정 대상인 등속성 근력계의 다리 고정부에 연결시킨다.As shown in FIG. 3A, the weight 21 is connected to the weight support rod 23, the upper support 22 is fixed in a direction perpendicular to the ground, and then the rotational shaft 10 and the constant velocity to be measured. After adjusting the rotation axis of the leg fixing portion (not shown) of the sexual dynamometer to be located on the same line, the artificial leg 30 is connected to the leg fixing portion of the isokinetic muscular dynamometer to be measured.

인조다리부(30)의 연결을 완료한 후 등속성 근력계를 작동시키면, 등속성 근력계의 다리 고정부가 회전하면서 인조다리와 회전축(10)이 회전하고, 회전축(10)에 고정된 상부지지대(22)가 회전하게 된다.After the connection of the artificial leg part 30 is completed, if the isokinometer is operated, the leg fixing part of the isokinometer is rotated while the artificial leg and the rotating shaft 10 rotate, and the upper support fixed to the rotating shaft 10. 22 will rotate.

이때, 무게추(21)의 총 무게가 상부지지대(22), 인조다리부(30), 각도조절판(40) 보다 매우 무겁다고 가정하면, 인조다리부(30)가 회전함에 따라 다음 수학식 1과 같은 회전 모멘트가 등속성 근력계의 다리 고정부에 전달된다.At this time, assuming that the total weight of the weight 21 is much heavier than the upper support 22, artificial leg 30, the angle control plate 40, the artificial leg 30 as the following equation 1 rotates A rotation moment such as this is transmitted to the leg fixing portion of the isokinetic muscular dynamometer.

Figure 112011022120799-pat00001
Figure 112011022120799-pat00001

여기에서,From here,

Figure 112011022120799-pat00002
: 인조다리부(30)에서 발생되는 회전 모멘트
Figure 112011022120799-pat00002
: Rotation moment generated from the artificial leg part 30

Figure 112011022120799-pat00003
: 회전축(10) 중심에서 무게추(21) 지지봉 중심까지의 거리
Figure 112011022120799-pat00003
: Distance from the center of rotation shaft (10) to the center of weight bar (21) support rod

Figure 112011022120799-pat00004
: 무게추(21)의 총 무게
Figure 112011022120799-pat00004
: Total weight of weight 21

Figure 112011022120799-pat00005
: 중력가속도
Figure 112011022120799-pat00005
: Acceleration of gravity

Figure 112011022120799-pat00006
: 지면에서 수직한 축과 인조다리부(30)가 이루는 각
Figure 112011022120799-pat00006
: Angle formed by the axis perpendicular to the ground and the artificial leg part 30

등속성 근력계에서

Figure 112011022120799-pat00007
는 연속적으로 변하게 되며, 이로 인하여 인조다리부(30)에서 등속성 근력계의 다리 고정부에 전달되는 회전 모멘트
Figure 112011022120799-pat00008
은 연속적으로 변하게 된다.In the isokinetic muscular dynamometer
Figure 112011022120799-pat00007
Is continuously changed, and thus the rotation moment transmitted from the artificial leg part 30 to the leg fixing part of the isokinetic muscular dynamometer
Figure 112011022120799-pat00008
Changes continuously.

인조다리부(30)를 지면에 수직한 위치에서 측정을 시작하여, 지면과 수평한 위치에서 정지하게 되면, 회전 모멘트는 0에서 시작하여 최대

Figure 112011022120799-pat00009
를 나타내게 된다.When the artificial leg 30 starts to be measured at a position perpendicular to the ground and stops at a position horizontal to the ground, the rotation moment starts at 0 and is maximum.
Figure 112011022120799-pat00009
Will be displayed.

상기와 반대로, 지면과 수평한 위치에서 시작하여, 지면과 수직한 방향에서 종료하게 되면, 회전 모멘트는

Figure 112011022120799-pat00010
에서 시작하여 0으로 감소하게 된다.Contrary to the above, starting from a position horizontal to the ground and ending in a direction perpendicular to the ground, the rotation moment is
Figure 112011022120799-pat00010
Starting at and decreasing to zero.

회전 모멘트의 시작값은 인조다리부(30)와 회전축(10)을 연결하는 각도조절판(40)을 이용하여 가능하여, 도 3a 내지 도 3b에 각도조절판(40)을 이용하여 다양한 시작 위치에서의 기구 작동 모습을 도시하였다.The starting value of the rotation moment is possible using the angle adjusting plate 40 connecting the artificial leg 30 and the rotating shaft 10, and using the angle adjusting plate 40 in FIGS. 3A to 3B at various starting positions. The operation of the instrument is shown.

이때, 인조다리부(30)의 회전각은 회전축(10)에 연결된 로터리 엔코더(50)를 통하여 측정이 가능하며, 이를 일정 시간 간격으로 측정하여 측정한 시간 간격으로 나누면, 인조다리부(30)와 연결된 등속성 근력계의 회전 각속도의 측정이 가능하다.At this time, the rotation angle of the artificial leg 30 can be measured by the rotary encoder 50 connected to the rotary shaft 10, and divided by the time interval measured and measured at a predetermined time interval, artificial leg 30 It is possible to measure the rotational angular velocity of the isokinetic muscular dynamometer connected with.

이와 같이, 측정된 속도의 변화를 관찰하여 측정 대상이 되는 등속성 근력계의 성능을 파악할 수 있다. In this way, the change in the measured speed can be observed to grasp the performance of the isokinetic muscular dynamometer to be measured.

본 발명에 따르면, 우수한 측정 성능을 가지는 등속성 근력계는 다리로부터 가해지는 힘이 순간적으로 변하여도 일정한 속도를 유지하는 기능을 가지고 있어야 하는데, 이와 같은 등속성 근력계의 측정 성능의 검증이 가능하다.According to the present invention, the isokinetic muscular dynamometer having excellent measurement performance should have a function of maintaining a constant speed even if the force applied from the leg changes instantaneously. .

즉, 등속성 근력계의 측정 장치에 연속적으로 변화하는 회전 모멘트를 가하면서, 이 대 측정장치의 회전속도를 측정함으로써, 측정된 속도의 변화를 관찰하여 측정 대상이 되는 등속성 근력계의 성능을 파악할 수 있는 것이다.In other words, by measuring the rotational speed of the measuring device while applying a continuously changing moment of rotation to the measuring device of the isokinetic muscular dynamometer, the change in the measured speed is observed to determine the performance of the isotropic muscular dynamometer. I can figure it out.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

10 : 회전축 20 : 무게추 지지부
21 : 무게추 22 : 상부지지대
23 : 무게추 지지봉 30 : 인조다리부
40 : 각도조절부 50 : 엔코더
51 : 엔코더 연결부 60a,60b : 하부지지대10: axis of rotation 20: weight support portion
21: weight 22: upper support
23: weight support rod 30: artificial leg
40: angle adjuster 50: encoder
51: encoder connection 60a, 60b: lower support

Claims (3)

회전축;
상기 회전축의 일단에 고정되어, 상기 회전축과 함께 회전하도록 마련되며, 무게추를 지지하고 있는 무게추 지지부;
상기 회전축의 타단에 고정되고, 등속성 근력계가 연결되어 회전축을 회전시키는 인조다리부;
상기 회전축과 상기 인조다리부 사이에 연결되어, 상기 회전축과 상기 인조다리부 사이의 각도를 조절할 수 있도록 마련된 각도조절부;를 포함하는 등속성 근력계 속도 변화 측정장치.A rotating shaft;
A weight support part fixed to one end of the rotation shaft and provided to rotate together with the rotation shaft and supporting a weight;
An artificial leg part fixed to the other end of the rotating shaft and connected to an isokinetic muscular dynamometer to rotate the rotating shaft;
And an angle adjusting unit connected between the rotating shaft and the artificial leg part to adjust an angle between the rotating shaft and the artificial leg part. 제1항에 있어서,
상기 회전축에 연결되어 상기 인조다리의 회전각을 측정하는 엔코더;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 등속성 근력계 속도 변화 측정장치.The method of claim 1,
And an encoder connected to the rotation shaft to measure a rotation angle of the artificial leg. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무게추 지지부는,
무게추와,
일단이 상기 회전축에 고정되고, 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 상부지지대와,
상기 한 쌍의 상부지지대의 타단에 고정되고, 상기 무게추를 지지하는 무게추 지지봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 등속성 근력계 속도 변화 측정장치.The method according to claim 1 or 2,
The weight support portion,
Weight,
A pair of upper supports, one end of which is fixed to the rotating shaft and spaced from each other,
Fixed to the other end of the pair of upper support, the constant-speed muscular dynamometer speed change measuring device comprising a weight support rod for supporting the weight.
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