KR101689181B1

KR101689181B1 - 동적 복합 자세균형훈련장치

Info

Publication number: KR101689181B1
Application number: KR1020140182332A
Authority: KR
Inventors: 권대규; 유창호; 신선혜
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-12-23
Also published as: KR20160073705A

Abstract

본 발명은 동적 복합 자세균형훈련장치에 관한 것으로, 베이스, 베이스에 결합되는 모터 하우징, 모터 하우징에 연결되어 베이스와 평행한 제1 평면에 평행하게 회전하는 제1 회전부, 제1 회전부에 연결되어 제1 평면과 수직하는 제2 평면과 평행하게 회전하는 제2 회전부, 제2 회전부에 고정되는 고정 플레이트, 고정 플레이트에 설치되는 복수의 경사조절장치를 포함하는 경사조절부 및 경사조절부에 연결되어 경사조절부에 의해 제1 평면 및 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지는 경사진동 플레이트를 포함하는 경사진동부 및 제1 회전부, 제2 회전부 및 경사진동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 경사진동 플레이트는 경사진동 몸체, 발판 및 경사진동 몸체의 일면에 설치되는 복수의 회전고리를 포함하는 회전고리부를 포함하고, 제어부는 제1 회전부 및 제2 회전부 중 하나 이상이 회전할 때, 제1 평면 및 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지게 경사조절부를 제어한다.

Description

동적 복합 자세균형훈련장치{Dynamic and complex postural balance training system}

본 발명은 동적 복합 자세균형훈련장치에 관한 것이다.

균형능력이란 모든 동작수행에 중요한 영향을 주며 신체를 평형상태로 유지시키는 능력 즉, 바른 자세로 그 기저면 위에서 중력중심을 유지하는 능력을 말한다.

이러한 균형능력은 크게 정적균형 능력과 동적균형 능력으로 나눌 수 있다. 정적균형 능력은 자세유지를 할 때 균형을 유지하는 능력을 말하는 것으로 지지 기저면 내에 중력 중심을 두어 신체가 움직이지 않게 자세를 유지하는 능력이고, 동적균형 능력은 신체가 움직일 때 균형을 유지하는 것으로 신체가 움직이는 동안 중력 중심을 지지 기저면 내에 두어 원하는 자세를 유지하는 능력이다.

　 균형에 영향을 주는 요인에는 크게 근골격계 요인과 신경학적 요인으로 나눌 수 있다. 근골격계 요인은 균형에 필요한 자세 정렬이나 유연성에 근골격계가 영향을 주는 것을 말하며, 신경학적 요인은 감각의 처리과정에서부터 중추 신경계의 통합 및 운동프로그램의 수립과정을 통해 신체가 움직일 수 있도록 하는 고정을 비롯해 근력, 지구력 등을 조절하여 균형에 영향을 주는 모든 과정을 말한다. 여기서 감각처리 과정이란 시각, 전정 및 고유수용계의 조절을 의미한다. 그 외 근 긴장도, 청력 그리고 주의 집중, 두려움과 같은 생리학적 요인 및 신발바닥의 상태, 옷과 같은 환경적인 요인들도 균형조절에 영향을 준다.

　사고나 노화 등의 원인으로 균형능력이 약화되거나 균형능력이 일반인보다 많이 요구되는 스키선수와 같은 운동선수들은 균형능력을 강화하거나 극대화시키기 위한 자세균형훈련을 받을 수 있는 장치가 필요하다.

본 발명은 균형능력의 강화 및 극대화를 위한 자세균형훈련장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면은 균형능력의 강화 및 극대화를 위한 동적이고 복합적인 자세 훈련을 제공하는 동적 복합 자세균형훈련장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치는 베이스, 베이스에 결합되는 모터 하우징, 모터 하우징에 연결되어 베이스와 평행한 제1 평면에 평행하게 회전하는 제1 회전부, 제1 회전부에 연결되어 제1 평면과 수직하는 제2 평면과 평행하게 회전하는 제2 회전부, 제2 회전부에 고정되는 고정 플레이트, 고정 플레이트에 설치되는 복수의 경사조절장치를 포함하는 경사조절부 및 경사조절부에 연결되어 경사조절부에 의해 제1 평면 및 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지는 경사진동 플레이트를 포함하는 경사진동부 및 제1 회전부, 제2 회전부 및 경사진동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 경사진동 플레이트는 경사진동 몸체, 발판 및 경사진동 몸체의 일면에 설치되는 복수의 회전고리를 포함하는 회전고리부를 포함하며, 제어부는 제1 회전부 및 제2 회전부 중 하나 이상이 회전할 때, 제1 평면 및 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지게 경사조절부를 제어한다.

또한, 복수의 경사조절장치는 고정 플레이트에 결합되는 모터 및 모터에 결합되고 경사진동 플레이트에 연결되는 액추에이터를 포함할 수 있다.

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또한, 복수의 경사조절장치는 고정 플레이트에 결합되는 모터 및 모터에 결합되고 경사진동 플레이트에 연결되는 힌지부재를 포함할 수 있다.

또한, 경사진동부는 경사진동 플레이트에 결합되는 진동장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 제어부는 제1 회전부 및 제2 회전부 중 하나 이상이 회전하고 경사진동부가 제1 평면 및 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어질 때, 경사진동부가 진동하도록 진동장치를 제어할 수 있다.

또한, 제2 회전부에 결합되는 고정 베이스 및 고정 베이스에 결합되고 경사진동부에 연결되며 경사진동부를 회전시키는 회전 모터를 포함하는 회전장치를 더 포함할 수 있으며, 제어부는 제1 회전부 및 제2 회전부 중 하나 이상이 회전하고 경사진동부가 제1 평면 및 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어질 때, 경사진동부가 회전하도록 회전장치를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 동적 복합 자세균형훈련장치를 이용하여 훈련자에게 동적이고 복합적인 자세 균형 환경을 제공할 수 있으므로 훈련자의 균형능력을 강화하고 극대화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 동적 복합 자세균형훈련장치의 실시 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 동적 복합 자세균형훈련장치의 제어과정을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사진동부의 사시도이다.
도 5는 도 3의 경사진동부의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사진동부의 사시도이다.
도 7은 도 6의 경사진동부의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치의 제어과정을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사진동부의 사시도이다.
도 10은 도 9의 경사진동부의 분해사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 동적 복합 자세균형훈련장치의 실시 상태를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 동적 복합 자세균형훈련장치의 제어과정을 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형장치(100)는 베이스(10), 모터 하우징(20), 제1 회전부(30), 연결부(40), 제2 회전부(50), 구동부(60), 높이 조절부(70), 경사진동부(80) 및 제어부(90)를 포함한다.

베이스(10)는 판 모양으로 모터 하우징(20)은 판 모양의 베이스(10) 위에 결합된다.

여기서, 모터 하우징(20)은 베이스(10)의 일 단에 고정되고 중공부를 가진 케이스(21)와 케이스(21) 에 설치되는 전원 스위치(22)를 포함할 수 있다.

또한, 모터 하우징(20)의 케이스(21)에는 베이스(20)에 고정되는 중심축(미도시) 및 제1 연결축(미도시)을 포함하는 연결부(40)에 의해 제1 회전부(30)와 연결되고 중심축에 설치되는 제1 회전모터(미도시)가 수용된다.

제1 회전부(30)는 연결부(40)에 의해 모터 하우징(20)에 연결되어 베이스(10)와 평행한 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 설치된다.

상세하게는, 제1 회전부(30)는 중앙부분이 연결부(40)에 결합되고 연결부(20)의 양측면에서 양단이 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 연장하여 대략 반원 모양을 가지는 제1 프레임(31)을 포함한다.

따라서, 본 실시예에 따르면 제1 회전부(30)의 제1 프레임(31)은 연결부(40)를 경유하여 제1 회전모터에서 전달된 회전력에 의하여 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 회전할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 제2 회전부(50)는 제1 평면(XZ평면)과 수직하는 제2 평면(XY평면)에 평행하게 설치된다.

상세하게는, 제2 회전부(50)는 일단이 제2 연결축(미도시)에 의해 구동부(60)에 연결되는 서로 마주보는 한 쌍의 회전 기둥(51) 및 회전 기둥들(51)을 연결하는 판 모양의 연결부재(52)을 포함한다.

여기서, 구동부(60)는 회전 기둥(51)의 결합되는 보호 케이스(61) 및 보호 케이스(61)에 수용되어 제2 연결축에 의해 제2 회전부(50)에 연결되는 제2 회전모터(미도시)를 포함한다.

따라서, 본 실시예에 따르면 제2 회전부(50)는 제2 회전모터에서 전달된 회전력에 의하여 제2 평면(XY평면)과 평행하게 회전할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 제2 회전부(50)는 제2 회전부(50)의 회전 기둥(51)에 연결되는 둔부 고정 부재(53), 측면 골반 고정 부재(54), 앞면 골반 고정 부재(55), 허벅지 고정부재(56) 및 뒤꿈치 고정 부재(57)를 더 포함할 수 있다.

즉, 본 실시예에 따르면 훈련자가 탑승한 후, 둔부 고정 부재(53), 측면 골반 고정 부재(54), 앞면 골반 고정 부재(55), 허벅지 고정부재(56) 및 뒤꿈치 고정 부재(57)를 이용하여 훈련자의 둔부, 골반, 허벅지 및 발을 제2 회전부(50)에 고정시킬 수 있다.

또한, 높이 조절부(70)에 의하여 훈련자의 신체 크기에 따라 고정 부재(53), 측면 골반 고정 부재(54), 앞면 골반 고정 부재(55), 허벅지 고정부재(56) 및 뒤꿈치 고정 부재(57)의 위치가 조절될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면 훈련자의 신체 크기와 관계없이 각각의 부재들이 알맞은 위치에 고정될 수 있다.

결국, 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50)가 동적이고 복합적인 형태로 회전하여도 훈련자는 제2 회전부(50)에서 이탈되지 않고 안전하게 자세 훈련을 수행할 수 있다.

또한, 제2 회전부(50)는 제2 연결축을 경유하여 제1 회전부(30)에 연결될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면 제1 회전부(30)와 제2 회전부(50)의 각각의 회전을 연동시켜 다양한 동적 자세균형훈련 형태를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 경사진동부(80)는 제2 회전부(50)에 결합된다.

또한, 본 실시예에 따른 제어부(90)는 제1 회전부(30), 제2 회전부(50) 및 경사진동부(80)를 제어할 수 있다.

즉, 제어부(90)는 1 회전부(30), 제2 회전부(50) 및 경사진동부(50) 중 하나만을 제어하여 회전하거나 기울어지게 할 수 있다.

또한, 제어부(90)는 제1 회전부(30), 제2 회전부(50) 및 경사진동부(50) 중 두 개 이상을 제어하여 동적이고 복합적인 자세균형 훈련 형태를 만들 수 있다.

예를 들면, 제어부(90)는 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상을 회전시키고, 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전정보를 피드백 받아 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전상태를 확인한 후, 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전정보에 따라 경사진동부(80)을 제어하여 경사진동부(80)가 기울어지게 조절할 수 있다.

따라서, 경사진동부(80)는 제2 회전부(50)의 연결부재(52)에 고정되고 제어부(90)의 제어에 의하여, 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상이 회전할 때 제1 평면(XZ평면) 및 제2 평면(XY평면) 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어 질 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면 경사진동부(80)의 기울어짐으로 인하여 훈련자의 중심이 Y축을 벗어나도록 할 수 있으므로 동적이며 복합적인 자세균형훈련 형태, 즉 동적 복합 자세균형훈련을 실시 할 수 있다.

상세하게는, 제1 회전부(30)는 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 회전하고 제2 회전부(50)는 제2 평면(XY평면)에 평행하게 회전하므로, 제1 회전부(30)는 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 회전하고 제2 회전부(50)는 제2 평면(XY평면)에 평행하게 회전할 때면 훈련자의 중심은 항상 Y축 상에 위치한다.

하지만, 경사진동부(80)가 제1 평면(XZ평면) 및 제2 평면(XY평면) 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지면 훈련자의 중심은 Y축을 벗어난다.

즉, 본 실시예에 따르면 제1 회전부(30)가 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 회전하고 제2 회전부(50)가 제2 평면(XY평면)에 평행하게 회전할 때 경사진동부(80)가 기울어져 제1 평면(XZ평면) 및 제2 평면(XY평면) 중 하나 이상의 평면과 경사진동부(80)가 각을 이룬다.

따라서, 훈련자는 제1 회전부(30)와 제2 회전부(50)의 회전에 의한 동적인 자세 변형에 더하여 경사진동부(80)의 기울어짐으로 인한 동적이고 복합적인 자세 변형을 경험할 수 있다.

예를 들면, 경사로를 활강 할 때의 스키선수의 자세 변형은 경사로를 지그재그로 활강할 때의 자세 변형, 경사로의 경사가 변화할 때의 자세 변형 및 경사로에서 점프할 때의 자세 변형으로 나눌 수 있다.

다만, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형장치는 스키선수의 훈련뿐 만 아니라, 자세교정 및 훈련이 필요한 재활분야 및 스포츠 등의 모든 분야에 적용될 수 있다.

이때, 본 실시예에 따르면 경사로를 지그재그로 활강할 때의 자세 변형은 제1 회전부(30)의 제1 평면(XZ평면)에서의 회전에 의해 구현될 수 있고, 경사로의 경사가 변화할 때의 자세 변형은 제2 회전부(50)의 제2 평면(XY평면)에서의 회전에 의해 구현될 수 있으며, 경사로에서 점프할 때의 자세변형은 경사진동부(80)의 제1 평면(XZ평면) 및/또는 제2 평면(XY평면)에 대한 기울어짐에 의해 구현될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형변형장치에 의하면 스키장의 경사로를 따라 활강할 때의 다양한 자세 변형을 훈련자가 훈련하도록 할 수 있다.

결국, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치에 의하면 훈련자에게 동적이고 복합적인 자세균형 환경을 제공하여 훈련자의 균형능력을 강화하거나 극대화시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사진동부의 사시도이고, 도 5는 도 3의 경사진동부의 분해 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 경사진동부(80)는 고정 플레이트(81), 경사진동 플레이트(82) 및 경사조절부(83)를 포함한다.

고정 플레이트(81)는 평판모양으로 제2 회전부(50)의 연결부재(52)에 고정된다.

또한, 경사조절부(83)는 고정 플레이트(81)에 설치되며, 경사진동 플레이트(82)는 경사조절부(83)에 연결되어 경사조절부(83)에 의해 제1 평면(XZ평면) 및 제2 평면(XY평면) 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어질 수 있다.

경사진동 플레이트(82)는 경사진동 몸체(82a), 발판(82b) 및 경사진동 몸체(82a)의 일면에 설치되는 회전고리를 포함하는 회전고리부(82c)를 포함한다.

예를 들면, 회전고리부(82c)는 하나 이상의 회전고리를 포함할 수 있다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 회전고리부(82c)가 제1 내지 제3 회전고리(82c1, 82c2, 82c3)를 포함하는 것을 예시적으로 설명 한다.

즉, 본 실시예에 따른 회전고리부(82c)는 제1 내지 제3 회전고리(82c1, 82c2, 82c3)를 포함하는 것에 한정하지 않고, 하나 또는 4개 이상의 회전고리를 포함할 수 있다.

또한, 경사조절부(83)는 고정 플레이트(81)에 설치되는 경사조절장치를 포함한다.

예를 들면, 경사조절부(83)는 하나 이상의 경사조절장치를 포함할 수 있다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 경사조절부(83)가 제1 내지 제3 경사조절장치(83a, 83b, 83c)를 포함하는 것을 예시적으로 설명 한다.

즉, 본 실시예에 따른 경사조절부(83)가 제1 내지 제3 경사조절장치(83a, 83b, 83c)를 포함하는 것에 한정하지 않고, 하나 또는 4개 이상의 경사조절장치를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 경사조절장치(83a)는 고정 플레이트(81)에 결합되는 모터(83a1) 및 모터(83a1)에 결합되고 경사진동 플레이트(82)에 제1 회전고리(82c1)에 의해 연결되는 액추에이터(83a2)를 포함할 수 있다.

또한, 제1 회전고리(82c1)와 액추에이터(83a2)는 회동축(85)에 의해 연결된다. 따라서, 제1 회전고리(82c1)는 회동축(85)을 중심으로 액추에이터(83a2)의 주위를 회전할 수 있다.

본 실시예에 따른 제2 경사조절장치(83b) 및 제3 경사조절장치(83c)는 제1 경사조절장치(83a)와 동일한 구조로 이루어지므로 이하에서는 제2 경사조절장치(83b) 및 제3 경사조절장치(83c)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에 따른 경사진동부(80)는 경사진동 플레이트(82)에 결합되는 진동장치(84)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 다시 참고하면, 제어부(90)는 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상을 회전시키고 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전 정보에 따라 경사진동부(80)를 제어할 수 있다.

즉, 제어부(90)는 경사진동 플레이트(82)가 제1 내지 제3 경사조절장치(83a, 83b, 83c) 중 하나를 향하여 기울어질 수 있도록 경사진동부(80)를 제어할 수 있다.

이하에서는 경사진동부(80)의 경사진동 플레이트(82)가 기울어지는 과정을 제1 내지 제3 경사조절장치(83a, 83b, 83c)의 작동 상태에 따라 상세하게 설명한다.

제어부(90)는 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상의 회전정보를 수신한 한 후, 경사진동부(83)의 제1 경사조절장치(83a)의 액추에이터(83a2)가 하강하도록 모터(83a1)를 제어한다.

이와 동시에, 제어부(90)는 제2 경사조절장치(83b) 및 제3 경사조절장치(83c)의 액추에이터가 상승되도록 제2 경사조절장치(83b) 및 제3 경사조절부재(83c)의 모터를 제어한다.

이때, 제1 경사조절장치(83a)의 액추에이터(83a2)와 제2 및 제3 경사조절장치(83b, 83c)의 액추에이터의 일 단을 잇는 선은 제1 평면(XZ평면)과 각을 이룬다.

따라서, 경사조절 플레이트(82)의 일면에 결합되어 경사조절 플레이트(82)와 제1 경사조절장치(83a)를 연결하는 제1 회전고리(82c1)는 회동축(85)을 중심으로 회전하고, 경사조절 플레이트(82)는 제1 회전고리(82c1)의 회전에 의하여 제1 경사조절장치(83a)을 향하여 기울어진다.

즉, 본 실시예에 따른 제어부(90)는 제1 내지 제3 경사조절장치(83a, 83b, 83b)를 제어하여 경사진동 플레이트(82)의 일단이 제1 경사조절장치(83a1)를 향하여 기울어지게 할 수 있다.

더불어, 제어부(90)는 제1 내지 제3 경사조절부재(83a, 83b, 83c)를 제어하여 경사진동 플레이트(82)의 일단이 제2 경사조절부재(83b) 또는 제3 경사조절부재(83c) 를 향하여 기울어지게 할 수 있다.

또한, 제어부(90)는 경사진동부(80)의 진동장치(84)를 제어하여 경사진동 플레이트(82)가 기울어질 때 경사진동 플레이트(82)에 진동을 발생시킬 수 있다.

예를 들면, 본 실시예에 따른 제어부(90)는 경사진동 플레이트(82)가 제1 내지 제3 경사조절장치(83a, 83b, 83c) 중 하나를 향하여 기울어지게 제어함과 동시에 진동장치(84)를 작동시켜 경사진동 플레이트(82)에 진동을 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 경사진동부(80)에 의하면 훈련자에게 추가적인 기울어짐과 진동을 경험하게 하여 동적이고 복합적인 자세균형훈련 조건을 가진 동적 복합 자세균형훈련장치를 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사진동부의 사시도이고, 도 7은 도 6의 경사진동부의 분해사시도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치의 제어과정을 나타내는 블록도이다.

도 6 내지 도 8를 참고하면, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치는 회전장치(110)를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치(100)와 동일한 구성으로 이루어진다.

따라서, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 회전장치(110)는 제2 회전부(50)의 연결부재(52)에 결합되는 고정 베이스(111) 및 고정 베이스(111)에 결합되는 회전 모터(112)를 포함할 수 있다.

또한, 회전모터(112)는 경사진동부(80)의 고정 플레이트(81)의 일면에 연결되어 경사진동부(80)를 회전시킬 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 회전장치(110)는 제어부(90)에 의해 제어될 수 있다.

도 8를 참고하면, 본 실시예에 따른 제어부(90)는 제1 회전부(30), 제2 회전부(50), 경사진동부(80) 및 회전장치(110) 각각을 제어할 수 있다.

상세하게는, 제어부(90)는 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상을 회전시키고, 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전정보를 피드백 받아 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전상태를 확인한다.

이후, 제어부(90)에서는 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전정보에 따라 경사진동부(80)을 제어하여 경사진동부(80)가 기울어지게 조절한다.

또한, 제어부(90)에서는 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)가 회전하고 경사진동부(80)가 기울질 때, 회전장치(110)를 제어하여 회전장치(110)가 Y축을 중심으로 제1 평면(XZ평면)에 평행하게 회전하도록 제어할 수 있다.

즉, 본 실시예에 따르면 제1 평면(XZ평면)에서의 경사진동부(80)의 회전은 제1 회전부(30)에 의한 1차 회전과 회전장치(110)에 의한 2차 회전으로 나눌 수 있다.

또한, 이러한 제1 회전부(30)에 의한 1차 회전과 회전장치(110)에 의한 2차 회전, 제2 회전부(50)에 의한 회전 및 경사진동부(80)의 기울어짐은 제어부(90)에 의하여 독립적으로 제어된다.

따라서, 본 실시예에 따르면 제1 회전부(30)에 의한 1차 회전과 제2 회전부(50)의 회전 및 경사진동부(80)의 기울어짐과 회전장치(110)에 의한 2차 회전 각각을 연동시켜 동적이며 복합적인, 즉 동적 복합 자세균형훈련 형태를 제공할 수 있다.

더불어, 경사로를 활강 할 때의 스키선수의 자세 변형에는 스키선수가 경사로를 활강할 때 예상치 못한 장애물을 피하거나 경사로에서 점프한 상태에서 방향 전환을 위해 중심을 급격하게 회전시키기 위한 자세 변형이 포함될 수 있다.

다만, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형장치는 스키선수의 훈련뿐 만 아니라, 자세교정 및 훈련이 필요한 스포츠 및 재활분야의 모든 분야에 적용될 수 있다.

또한, 스키선수가 경사로를 활강할 때 예상치 못한 장애물을 피하기 위하거나 경사로에서 점프한 상태에서 방향 전환을 위해 중심을 급격하게 회전시키기 위한 자세 변형은 회전장치(110)의 2차 회전에 의해 구현될 수 있다.

결국, 본 실시예에 따른 회전장치(110)에 의하면 훈련자에게 동적이고 복합적인 자세균형 환경을 제공하여 훈련자의 균형능력을 강화하거나 극대화시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사진동부의 사시도이고, 도 10은 도 9의 경사진동부의 분해사시도이다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 동적 복합 자세균형장치는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동적 복합 자세균형장치와 경사진동부(280) 만을 제외하고 동일한 구성으로 이루어진다.

따라서, 이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동적 복합 자세균형훈련장치와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 경사진동부(280)는 고정 플레이트(281), 경사진동 플레이트(282), 경사조절부(283) 및 진동장치(284)를 포함한다.

고정 플레이트(281)는 고정 몸체(281a) 및 고정 몸체(281a)의 측면에서 일정 간격을 두고 돌출하는 제1 내지 제3 돌출부(282b1, 282b2, 282b3)를 포함하는 돌출부(281b)를 포함할 수 있다.

또한, 경사진동 플레이트 (282)는 고정 플레이트(281)에 설치되며, 경사조절부(283)에 연결되어 경사조절부(283)에 의해 제1 평면(XZ평면) 및 제2 평면(XY평면) 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어질 수 있다.

경사진동 플레이트(282)는 경사진동 몸체(282a), 발판(282b) 및 경사진동 몸체(282a)의 일면에 설치되는 연결판(282c)을 포함한다.

또한, 경사조절부(283)는 고정 플레이트(281)에 설치되는 경사조절장치를 포함한다.

예를 들면, 경사조절부(283)는 하나 이상의 경사조절장치를 포함할 수 있다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 경사조절부(283)가 제1 내지 제3 경사조절장치(283a, 283b, 283c)를 포함하는 것을 예시적으로 설명 한다.

즉, 본 실시예에 따른 경사조절부(283)가 제1 내지 제3 경사조절장치(283a, 283b, 283c)를 포함하는 것에 한정하지 않고, 하나 또는 4개 이상의 경사조절장치를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 경사조절장치(283a)는 고정 플레이트(281)의 제1 돌출부(281b1)에 결합되고, 제2 경사조절장치(283b)는 고정 플레이트(281)의 제2 돌출부(281b2)에 결합되며, 제3 경사조절장치(283c)는 고정 플레이트(281)의 제3 돌출부(281b3)에 결합될 수 있다.

또한, 제1 경사조절장치(283a)는 고정 플레이트(281)의 제1 돌출부(281b1)에 결합되는 모터(283a1) 및 모터(283a1)에 결합되고 경사진동 플레이트(282)에 연결되는 힌지부재(283a2)를 포함할 수 있다.

여기서, 모터는 DC 모터 또는 스텝 모터를 포함한다.

또한, 힌지부재(283a2)는 제1 관절부(283a21), 제2 관절부(283a22) 및 관절 연결부(283a23)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 경사조절장치(283a)와 제2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)는 동일한 구성으로 이루어지므로, 이하에서는 제2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 힌지부재(283a2)의 제1 관절부(283a21)는 회전 가능하게 모터(283a1)에 연결되고, 제2 관절부(283a22)의 일단은 연결판(282c)에 결합되며, 제1 관절부(283a21)와 제2 관절부(283a22)는 관절 연결부(283a23)에 의해 회전 가능하게 연결된다.

도 8를 다시 참고하면, 제어부(90)는 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상을 회전시키고 제1 회전부(30) 및/또는 제2 회전부(50)의 회전 정보에 따라 경사진동부(280)를 제어할 수 있다.

즉, 제어부(90)는 경사진동 플레이트(282)가 제1 내지 제3 경사조절장치(283a, 283b, 283c) 중 하나를 향하여 기울어질 수 있도록 경사진동부(280)를 제어할 수 있다.

이하에서는 경사진동부(280)의 경사진동 플레이트(282)가 기울어지는 과정을 제1 내지 제3 경사조절장치(283a, 283b, 283c)의 작동 상태에 따라 상세하게 설명한다.

제어부(90)는 제1 회전부(30) 및 제2 회전부(50) 중 하나 이상의 회전정보를 수신한 한 후, 경사진동부(283)의 제1 경사조절장치(283a)의 모터(283a1)가 시계방향으로 회전하도록 모터(283a1)를 제어한다.

이와 동시에, 제어부(90)는 제2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)의 모터가 반 시계 방향으로 회전하도록 제2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)의 모터를 제어한다.

이렇게 경사진동부(283)의 제1 경사조절장치(283a)의 모터(283a1)가 시계방향으로 회전하면, 모터(283a1)에 결합된 제1 경사조절장치(283a)의 힌지부재(283a2)는 제1 및 제2 관절부(283a21, 283a22)가 관절 연결부(283a23)를 중심으로 회동하여 펴지게 된다.

또한, 경사진동부(283)의 제2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)의 모터가 반 시계방향으로 회전하면, 모터에 결합된 제2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)의 힌지부재는 구부려지게 된다.

따라서, 본 실시예에 따른 경사조절 플레이트(282)는 제1 경사조절장치(283a)의 모터(283a1)가 시계방향으로 회전하고 2 경사조절장치(283b) 및 제3 경사조절장치(283c)의 모터가 반 시계방향으로 회전함에 따라 제1 경사조절장치(283a)을 향하여 기울어질 수 있다.

더불어, 제어부(90)는 제1 내지 제3 경사조절부재(283a, 283b, 283c)를 제어하여 경사진동 플레이트(282)의 일단이 제2 경사조절부재(283b) 또는 제3 경사조절부재(283c) 를 향하여 기울어지게 할 수 있다.

또한, 제어부(90)는 경사진동부(280)의 진동장치(284)를 제어하여 경사진동 플레이트(282)가 기울어질 때 경사진동 플레이트(282)에 진동을 발생시킬 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 제어부(90)는 경사진동 플레이트(282)가 제1 내지 제3 경사조절장치(283a, 283b, 283c) 중 하나를 향하여 기울어지게 제어함과 동시에 진동장치(284)를 작동시켜 경사진동 플레이트(282)에 진동을 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 경사진동부(280)에 의하면 훈련자에게 추가적인 기울어짐과 진동을 경험하게 하여 동적이고 복합적인 자세균형훈련 조건을 가진 동적 복합 자세균형훈련장치를 제공할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 동적 복합 자세균형훈련장치 10: 베이스
20: 모터 하우징 21: 케이스
30: 제1 회전부 31: 제1 프레임
40: 연결부 50: 제2 회전부
51: 회전기둥 52: 연결부재
53: 둔부고정부재 54: 측면 골반 고정부재
55: 앞면 골반 고정부재 56: 허벅지 고정부재
57: 뒤꿈치 고정부재 60: 구동부
61: 보호 케이스 70: 높이 조절부
80, 280: 경사진동부 81, 281: 고정 플레이트
82, 282: 경사진동 플레이트 82a, 282a: 경사진동 몸체
82b, 282b: 발판 82c: 회전고리부
82c1, 82c2, 82c3: 제1 내지 제3 회전고리
282c: 연결판 83, 283: 경사조절부
83a, 83b, 83c, 283a, 283a, 283b, 283c: 제1 내지 제3 경사조절장치
83a1, 283a1: 모터 83a2: 액추에이터
283a2: 힌지부재 283a21: 제1 관절부
283a22: 관절연결부 283a23: 제2 관절부
84, 284: 진동장치 90: 제어부
110: 회전장치

Claims

베이스;
상기 베이스에 결합되는 모터 하우징;
상기 모터 하우징에 연결되어 상기 베이스와 평행한 제1 평면에 평행하게 회전하는 제1 회전부;
상기 제1 회전부에 연결되어 상기 제1 평면과 수직하는 제2 평면과 평행하게 회전하고, 서로 마주보는 한 쌍의 회전 기둥, 상기 한 쌍의 회전 기둥을 연결하는 판 모양의 연결부재, 상기 한 쌍의 회전 기둥에 연결되는 둔부 고정부재, 측면 골반 고정 부재, 앞면 골반 고정 부재, 허벅지 고정 부재 및 뒤꿈치 고정부재를 포함하는 제2 회전부;
상기 제2 회전부에 고정되는 고정 플레이트, 상기 고정 플레이트에 설치되며 액추에이터를 각각 포함하는 제1 경사조절장치, 제2 경사조절장치 및 제3 경사조절장치를 포함하는 경사조절부 및 상기 경사조절부에 연결되어 상기 경사조절부에 의해 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지는 경사진동 플레이트를 포함하는 경사진동부;
상기 제2 회전부에 결합되는 고정 베이스 및 상기 고정 베이스에 결합되고 상기 경사진동부에 연결되며 상기 경사진동부를 회전시키는 회전 모터를 포함하는 회전장치; 및
상기 제1 회전부, 상기 제2 회전부, 상기 경사진동부 및 상기 회전장치를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
상기 경사진동 플레이트는 경사진동 몸체, 발판 및 상기 경사진동 몸체의 일면에 설치되고 상기 제1 경사조절장치, 상기 제2 경사조절장치 및 상기 제3 경사조절장치 각각의 상기 액추에이터에 회동축으로 연결되는 제1 회전고리, 제2 회전고리 및 제3 회전고리를 포함하는 회전고리부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부 중 하나 이상이 회전할 때, 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어지도록 상기 제1 회전고리, 상기 제2 회전고리 및 상기 제3 회전고리 중 하나를 상기 회동축을 중심으로 회전시켜 상기 경사진동 플레이트가 상기 제1 경사조절장치, 상기 제2 경사조절장치 및 상기 제3 경사조절장치를 향하여 기울어지도록 상기 경사조절부를 제어하고, 상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부 중 하나 이상이 회전하고 상기 경사진동부가 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어질 때, 상기 경사진동부가 회전하도록 상기 회전장치를 제어하는 동적 복합 자세균형훈련장치.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 경사조절장치, 상기 제2 경사조절장치 및 상기 제3 경사조절장치 각각은,
상기 고정 플레이트에 결합되는 모터를 더 포함하고,
상기 액추에이터는 상기 모터에 결합되고 상기 경사진동 플레이트에 연결되는 동적 복합 자세균형 훈련장치.
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제1 항에 있어서,
상기 경사진동부는,
상기 경사진동 플레이트에 결합되는 진동장치를 더 포함하는 동적 복합 자세균형 훈련장치.
제8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부 중 하나 이상이 회전하고 상기 경사진동부가 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면 중 하나 이상과 각을 이루며 기울어질 때, 상기 경사진동부가 진동하도록 상기 진동장치를 제어하는 동적 복합 자세균형 훈련장치.
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