KR102240066B1

KR102240066B1 - 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 부상 예측 방법과 시스템

Info

Publication number: KR102240066B1
Application number: KR1020200152772A
Authority: KR
Inventors: 양찬영
Original assignee: 양찬영
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-04-14

Abstract

본 발명은 부상방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 어깨 프레임(100); 상부 상완 프레임(210) 및 하부 상완 프레임(220)을 포함하는 상완 프레임(200); 상기 상완 프레임(200)과 일측 단부가 연결되는 전완 프레임(300); 및 상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용하는 있도록 하는 핸들러(400);를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 팔씨름 부상 예측 방법에 관한 것으로, 사용자의 어깨 및 팔에 적용된 근육 사용 형태에 대한 데이터를 수집하는 근육 사용 데이터 수집 단계(S100); 상기 수집 단계(S100)에서 수집된 상기 데이터를 바탕으로 다양한 외력에 대해 적용하는 시뮬레이션 장치에서 근육의 사용 상태를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 단계(S200); 상기 시뮬레이션 단계(S200) 내에서, 적용되는 상기 외력 및 상기 시뮬레이션의 형태에 따라 프레임의 응력을 측정하여 부상 위험을 판단하는 단계(S300); 및 상기 부상 위험 판단 단계(S300)에서 수집되는 데이터를 바탕으로 부상 위험을 출력하는 단계(S400)를 포함하는 팔씨름 부상 예측 방법에 대해 개시한다.
이에 따라 팔씨름 수행자는 다양한 팔씨름 동작에 대해 부상 위험을 사전에 예측할 수 있어 보다 안전하게 팔씨름 게임을 즐길 수 있으며, 아울러 안전하면서도 체계적인 팔씨름 트레이닝이 가능하게 된다.

Description

부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 부상 예측 방법과 시스템{ARM WRESTLING SIMULATION DEVICE FOR INJURY PREVENTION AND METHOD AND SYSTEM FOR PREDICTING INJURIES USING THE SAME}

본 발명은 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 부상 측정 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 팔씨름 동작에 대해 부상 위험을 사전에 예측할 수 있어 보다 안전하게 팔씨름을 할 수 있도록 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 부상 예측 방법 및 시스템에 관한 것이다.

팔씨름은 팔을 넘겨 승부를 겨루는 스포츠로서, 전 세계적으로 인종을 막론하고 남녀노소 누구나 즐기는 놀이로서, 현재는 전문가와 아마추어 모두에게 인기있는 스포츠가 되었다. 팔씨름은 팔을 비롯한 상체 전반을 사용하는 운동으로서, 팔씨름을 하는 자세 또는 사용 기술에 따라 어떠한 근육을 사용하는지가 결정된다. 자주 사용하는 근육은 이두근과 전완근 및 삼각근, 대흉근 등이지만, 때에 따라 삼두근 등을 비롯한 다른 근육을 사용하기도 한다.

팔씨름은 규칙이 단순하고 복잡한 장비를 사용할 필요가 없다는 점에서 언제 어디서든 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 팔씨름은 부상 위험이 상당히 높다는 단점이 있다. 한순간에 엄청난 부하가 팔에 실리기 때문에 어깨부터 시작해 팔꿈치, 손목 등 부상이 생길 위험이 상당히 높은 스포츠이다. 실제로 팔씨름 선수들 대부분이 고질적인 부상을 갖고 있는 경우가 많다. 부상을 입게 되면 주로 팔꿈치 쪽에 부상을 입는데 가볍게는 팔꿈치 인대손상이 흔히 발생하는 부상이다. 더욱 심각한 경우로는 상완골에 골절이 일어날 수도 있다. 근육이 아무리 강하더라도 뼈는 단련하기 어렵기에 뼈가 근육의 힘을 견디지 못해 골절이 생기는 경우이다.

이렇게 팔씨름을 하는 중에 골절 등 부상이 빈번하게 발생하지만, 현재로서는 부상을 예측할 수 있는 방법이 전혀 없으며, 오로지 팔씨름 수행자의 의지에 따라 힘을 조절하는 방식으로 부상을 예방하고 있는 수준이다.

공개특허공보 제10-2010-0107923호는, 수평방향으로 길게 연장된 긴 판형태의 바닥판과, 상기 바닥판의 전면 끝단에서 수직 상방향으로 절곡되되 절곡된 부분과 인접한 상부에는 좌우방향으로 길게 연장되는 관통된 장홈이 형성되는 전면판과, 상기 바닥판의 양측에서 수직 절곡되는 두 개의 측판으로 이루어지는 메인브라켓과; 원기둥 형상을 가지고 지지하는 손으로 잡을 수 있는 제1 그립부와, 일단 상면에는 상기 제1 그립부가 수직으로 입설되고 타측단은 상기 메인브라켓의 정면에 형성되는 장홈에 상응하여 삽입되는 삽입판으로 이루어지는 지지그 립부와; 상기 메인브라켓의 양 측판을 관통하여 장착되는 제1 축핀과, 원형 파이프의 형상을 가지고 상기 제1 축핀에 장착되어 전후방향으로 회전운동하는 제1 축과, 상기 제1 축의 상부로부터 삽입 장착되는 제2 축과, 일측단이 상 기 제2 축의 상단과 제2 축핀에 의하여 회전가능하게 연결되되 압축코일스프링에 의하여 두 축이 동일 직선상의 경로로 이어지도록 하는 힘을 받는 제3 축과, 상기 제3 축의 상부 끝단에 고정장착되는 제2 그립부로 이루어지는 탄성레버와; 일단은 상기 메인브라켓의 전면판에 고정되고 타측단은 상기 제1 축의 하단에 고정되어 압축력을 작용하도록 하 는 탄성부로 구성됨을 특징으로 하는 휴대용 팔씨름 단련기에 대해 개시하고 있다.

그러나, 상기 종래 기술에 따른 휴대용 팔씨름 단련기는 팔씨름을 위한 효과적인 단련을 위하여 휴대가 용이하면서도 실제 팔씨름에 사용되는 관절과 근육을 효과적으로 단련시키기 위한 장치일 뿐, 팔씨름 경기 시 발생가능한 부상을 예측할 수 있는 방법 또는 장치에 대하여 기재하고 있는 바가 없다.

따라서, 팔씨름을 할 때에 골절 등 부상을 예측할 수 있는 시스템 및 방법이 필요한 실정이다.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2010-0107923호(2010. 10. 06.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다양한 팔씨름 동작에 대해 부상 위험을 사전에 예측하여 팔씨름 수행자의 부상을 방지하는데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 팔씨름 경기 시에 발생할 수 있는 부상의 가능성을 현저히 낮추어 팔씨름 수행자가 보다 안전하게 팔씨름 게임에 참여할 수 있으며, 아울러 팔씨름을 함에 있어서 부상 가능성을 예측함으로써 부상을 효과적으로 방지하면서도 체계적인 팔씨름 트레이닝이 가능하도록 하는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치는 어깨 프레임(100); 상부 상완 프레임(210) 및 하부 상완 프레임(220)을 포함하는 상완 프레임(200); 상기 상완 프레임(200)과 일측 단부가 연결되는 전완 프레임(300); 및 상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용하는 있도록 하는 핸들러(400);를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)은 탄성을 가지는 재질로 형성되고, 상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)에는 상기 프레임(100, 200, 300)에 대한 변형을 측정할 수 있는 복수 개의 변형 측정 센서(600)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서부(230)는 각도 측정 센서를 더 포함하며, 상기 각도 측정 센서는 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하며, 상기 상부 및 하부 플레이트의 변형각을 측정하여 각도를 측정할 수 있다.

또한, 상기 어깨 프레임(100)을 고정하는 고정 스탠드(710) 및 상기 고정 스탠드(710)를 고정하는 고정 플레이트(720)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 어깨 프레임(100)을 연결하는 제1 어깨 근육부(151); 상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 전면부와 연결되는 제2 어깨 근육부(152); 및 상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 후면부와 연결되는 제3 어깨 근육부(153); 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전완 프레임(300)은 서로 기계적으로 분리된 제1 전완 프레임(310) 및 제2 전완 프레임(320)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 제1전완 프레임(310)에 연결되는 제1 상완 근육부(251);를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 상완 프레임(200)의 중심부와 상기 제2전완 프레임(320)에 연결되는 제2 상완 근육부(252);를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 어깨 근육부(151), 상기 제2 어깨 근육부(152) 및 상기 제3 어깨 근육부(153)는 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어될 수 있다.

또한, 상기 제1 상완 근육부(251)는 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어될 수 있다.

또한, 상기 제2 상완 근육부(252)는 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어될 수 있다.

또 다른 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치를 이용한 팔씨름 부상 예측 방법은 사용자의 어깨 및 팔에 적용된 근육 사용 형태에 대한 데이터를 수집하는 근육 사용 데이터 수집 단계(S100); 상기 수집 단계(S100)에서 수집된 상기 데이터를 바탕으로 다양한 외력에 대해 적용하는 시뮬레이션 장치에서 근육의 사용 상태를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 단계(S200); 상기 시뮬레이션 단계(S200) 내에서, 적용되는 상기 외력 및 상기 시뮬레이션의 형태에 따라 프레임의 응력을 측정하여 골절을 판단하는 단계(S300); 및 상기 골절 판단 단계(S300)에서 수집되는 데이터를 바탕으로 부상 위험을 분석하여 출력하는 단계(S400)를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서, 상기 사용자의 상완이두근(Biceps Brachii Muscle), 상완근(Brachialis Muscle), 대흉근(Pectoralis Major muscle), 삼각근(Deltoideus Muscle)에 근전도 센서를 부착하여 각 근육별 사용 상태를 측정할 수 있다.

또한, 상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서, 견갑하근(Subscapularis Muscle)의 사용 상태는 상기 대흉근(Pectoralis Major muscle) 및/또는 상기 삼각근(Deltoideus Muscle)의 상기 사용 상태를 이용하여 추정할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 단계(S200)에서 적용되는 시뮬레이션 장치(10)는 어깨 프레임(100); 상부 상완 프레임(210) 및 하부 상완 프레임(220)을 포함하는 상완 프레임(200); 상기 상완 프레임(200)과 연결되고, 일측면에 지면에 지지되는 전완 프레임(300); 상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용하는 있도록 하는 핸들러(400); 상기 어깨 프레임(100)을 고정하는 고정 스탠드(710); 및 상기 고정 스텐드(710)를 고정하는 고정 플레이트(720);를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 장치(10)는 상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 어깨 프레임(100)을 연결하는 제1 어깨 근육부(151); 상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 전면부와 연결되는 제2 어깨 근육부(152); 및 상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 후면부와 연결되는 제3 어깨 근육부(153);를 더 포함하고, 상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 삼각근(Deltoideus Muscle), 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태를 각각 상기 제1 어깨 근육부(151) 및 제2 어깨 근육부(152)에 적용하고, 상기 삼각근(Deltoideus Muscle) 및/또는 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태에 따라 추정된 견갑하근(Subscapularis Muscle)의 사용 상태를 상기 제3 어깨 근육부(153)에 적용할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 장치(10)의 상기 전완 프레임(300)은 서로 기계적으로 분리된 제1 전완 프레임(310) 및 제2 전완 프레임(320)을 포함하고, 상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 제1전완 프레임(310)에 연결되는 제1 상완 근육부(251);를 더 포함하고, 상기 상완 프레임(200)의 중심부와 상기 제2전완 프레임(320)에 연결되는 제2 상완 근육부(252);를 더 포함하고, 상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 상완이두근(Biceps Brachii Muscle), 상완근(Brachialis Muscle)의 사용 상태를 각각 제1 상완 근육부(251) 및 제2 상완 근육부(252)에 적용할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 장치(10)는, 상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)은 탄성을 가지는 재질로 형성되고, 상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)에는 상기 프레임(100, 200, 300)에 대한 변형을 측정할 수 있는 복수 개의 변형 측정 센서(600)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 변형 측정 센서(600)를 통해 임계점 이상의 변형이 발생하는 지를 기준으로 부상 예측도를 판단할 수 있다.

또 다른 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치를 포함하는 팔씨름 부상 예측 시스템은, 어깨 프레임(100), 상부 상완 프레임(210) 및 하부 상완 프레임(220)을 포함하는 상완 프레임(200), 상기 상완 프레임(200)과 일측 단부가 연결되는 전완 프레임(300) 및 상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용하는 있도록 하는 핸들러(400);를 포함하는 팔씨름 시뮬레이션 장치(10); 사용자 인체에 대하여 근육 사용 데이터를 측정하는 측정부(20); 상기 측정부가 측정한 근육 사용 데이터를 상기 시뮬레이션 장치에 적용하여 부상 위험을 분석하는 부상 위험 판단부(30); 및 상기 부상 위험 판단부의 분석 결과를 사용자에게 출력하는 출력부(40)를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치는 팔씨름 수행자의 부상 상황을 예측하여 부상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 팔씨름 수행자의 부상 가능성을 예측함으로써 스포츠로서의 팔씨름에 대한 트레이닝이 비교적 체계화되어 있지 않은 현 시점의 문제점을 해결하고, 시뮬레이션을 통해 부상을 방지함과 동시에 팔씨름 트레이닝의 체계화를 도모할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치의 상세 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 응력 센서의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 팔씨름 부상 위험 측정 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 팔씨름 부상 위험 측정 시스템의 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면, 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)는, 어깨 프레임(100), 상완 프레임(200), 전완 프레임(300) 및 핸들러(400)를 포함하여 구성된다.

도 1을 참조하면, 상완 프레임(200)의 상측 단부는 어깨 프레임(100)의 일측 단부에 연결되며, 이 때 상완 프레임(200)은 제1힌지축(50a)을 중심으로 상하방향으로 회동가능하게 연결된다. 또한, 어깨프레임(100)과 상완 프레임(200)의 사이에는 링크 운동에 의해 상완 프레임(200)이 전후 방향으로 요동 운동하도록 하는 어깨관절링크부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 여기서, 상완 프레임(200)이 상하방향으로 회동하는 동작은 인체에서 상완부를 상하방향으로 올리거나 내리는 동작에 대응되고, 상완 프레임(200)이 전후방향으로 회동하는 동작은 인체에서 상완부를 몸 쪽으로 오므리는 동작(Adduct) 또는 몸 바깥쪽으로 벌리는 동작(Abduct)에 대응될 수 있다. 상완 프레임(200)의 하측 단부는 전완 프레임(300)의 상측 단부와 연결되며, 전완 프레임(300)은 상완 프레임(200)에 제2힌지축(50b)을 중심으로 상하방향으로 회동가능하게 연결된다. 핸들러(400)는 외부로부터의 힘을 수용할 수 있는 부분으로서, 다수 개의 핑거를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 부상 방지용 시뮬레이션 장치(10)는 전완 프레임(300)과 핸들러(400) 사이에 마련되는 손목부(W)를 더 포함할 수 있다. 손목부(W)는 전완 프레임(300)에 관절 연결되며, 손목부(W)에는 핸들러(400)가 연결축(C)을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.

또한, 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)는 센서부(230)를 더 포함할 수 있다. 센서부(230)는 응력을 측정하는 응력 센서부를 포함한다. 응력 센서부는 다양한 근육부에 복수 개 부착되어, 측정 대상물의 응력을 측정할 수 있다.

또한, 부상 방지용 시뮬레이션 장치(10)는 부착되는 부분의 변형을 측정할 수 있는 복수 개의 변형 측정 센서(600)를 더 포함할 수 있다. 변형 측정 센서(600)는 어깨 프레임(100), 상완 프레임(200), 상완골부(250), 전완 프레임(300, 310, 320) 중 적어도 하나에 대해 개별적으로 부착되어, 이들의 변형 상태를 측정한다.

또한, 부상 방지용 시뮬레이션 장치(10)는 어깨 프레임(100)을 고정하는 고정 스탠드(710)와 고정 스텐드(710)를 고정하는 고정 플레이트(720)를 더 포함할 수 있다. 고정 스탠드(710)는 높이 조절이 가능하도록 구현될 수 있다.

다음으로 도 2 를 참조하여, 본 발명에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)의 상세 구성에 대해 설명한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 상완 프레임(200)의 상부는 제1 힌지축(50a)을 중심으로 회동가능하도록 어깨 프레임(100)에 연결되며, 상완 프레임(200)의 하부는 제2힌지축(50b)을 중심으로 회동가능하도록 전완 프레임(300)에 연결된다. 또한, 상완 프레임(200) 내부에는 상완골부(250)를 더 포함할 수 있는데, 상완골부(250)는 인체에 비유하면 상완골에 대응되는 구성으로서, 인간의 뼈와 유사한 강도 특성을 가지는 알루미늄으로 구성할 수 있다. 상완골부(250)의 상측 단부는 제1힌지축(50a)에 고정되고, 상완골부(250)의 하측 단부는 제2힌지축(50b)에 고정된다.

또한, 본 발명에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)는 제1어깨근육부(151), 제2어깨근육부(152), 제3어깨근육부(153), 제1상완근육부(251) 및 제2상완근육부(252)를 포함하여 이루어진다. 이들 근육부는 탄성을 가지는 재질로 이루어져, 외력에 의해 수축하거나 이완가능한 구성이다. 특히, 제1 어깨 근육부(151), 제2 어깨 근육부(152), 제3 어깨 근육부(153), 제1상완근육부(251) 및 제2상완근육부(252)는 제어부에 의해 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어될 수 있다.

제1어깨근육부(151)는 상완 프레임(200)의 상부와 어깨 프레임(100)의 일 지점을 연결하는 구성이며, 제2어깨근육부(152)는 상완 프레임(200)의 상부와 고정 스탠드(710)의 전면부를 연결하는 구성이며, 제3어깨근육부(153)는 상완 프레임(200)의 상부와 고정 스탠드(710)의 후면부를 연결하는 구성이다. 여기서, 어깨근육부(151, 152, 153)의 양측 단부 중 상완 프레임(200)에 고정되는 단부를 시점이라고 정의하고, 각 어깨 근육부 시점의 반대측 단부를 종점이라고 정의할 때, 도면에 도시된 어깨 근육부(151, 152, 153)의 시점들은 예시에 불과하므로, 시점의 위치가 도면에 도시된 바로 한정되는 것은 아니다. 다만, 상기의 어깨근육부들은 인체의 어깨 근육부들의 모양과 배치를 고려하여 가장 유사하게 구현하는 것이 바람직하므로, 제1어깨근육부(151)의 시점은 제1어깨근육부(151)의 종점보다 낮은 위치에 마련되고, 지면을 기준으로 한 각도를 비교할 때, 제2어깨근육부(152)의 지면과 이루는 각도(예각)가 제3어깨근육부(153)의 지면과 이루는 각도(예각)보다 더 작은 것이 바람직하다.

여기서, 전완 프레임(300)은 서로 기계적으로 분리된 제1 전완 프레임(310)과 제2전완 프레임(320)으로 구성되며, 제1전완 프레임(310)과 제2전완 프레임(320)의 상측 단부는 제2힌지축(50b)에 연결되고, 제1전완 프레임(310)과 제2전완 프레임(320)의 하측 단부는 연결축(C)에 연결된다. 제1상완근육부(251)의 상측 단부는 상완 프레임(200)의 상측 일 지점에 연결되고, 제1상완근육부(251)의 하측 단부는 제1전완 프레임(310)의 일 지점에 각각 연결되고, 제2상완근육부(252)의 상측 단부는 상완 프레임(200)의 중심부에 연결되고, 제2상완근육부(252)의 하측 단부는 제2전완 프레임(320)의 일 지점에 각각 연결된다. 여기서, 제1상완근육부(251)의 하측 단부가 연결되는 제1전완 프레임(310) 상의 일 지점과 제2상완근육부(252)의 하측 단부가 연결되는 제2전완 프레임(320) 상의 일 지점을 비교할 때, 전자가 후자에 비해 제2힌지축(50b)에 가깝게 위치되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제1상완근육부(251)의 하측 단부는 제2힌지축(50b)으로부터 제1전완 프레임(310) 길이의 약10% 에 해당되는 지점에 연결되며, 제2상완근육부(252)의 하측 단부는 제2힌지축(50b)으로부터 제2전완 프레임(320) 길이의 약20%에 해당되는 지점에 연결될 수 있다.

여기서, 인체에 비유하면 제1전완 프레임(310)은 인체의 요골(Radius)에 대응되고, 제2전완 프레임(320)은 인체의 척골(Ulna)에 대응되는 것으로 볼 수 있으며, 제1상완근육부(251)는 인체의 상완이두근(Biceps brachii muscle)에, 제2상완근육부(252)는 상완근(Brachialis muscle)에 각각 대응되는 것으로 볼 수 있다.

한편, 상기 실시예에서는 제1상완근육부(251)가 상측 단부와 하측 단부를 각각 하나씩 가지는 탄성체인 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 제1상완근육부(251)가 두 갈래의 탄성체의 결합 구성일 수 있다. 이 경우에는, 제1상완근육부(251)를 구성하는 두 갈래의 탄성체 중 하나의 탄성체(251a)는 그 상측 단부가 제1힌지축(50a) 부근에 연결되고, 다른 하나의 탄성체(251b)는 그 상측 단부가 제1힌지축(50a)보다 좀 더 어깨 프레임(100)의 내측으로 치우치도록 연결되는 것이 바람직하며, 두 갈래의 탄성체들의 하측 단부는 제1전완 프레임(310)의 일 지점에 함께 연결될 수 있다. 두 갈래의 탄성체들(251a, 251b)의 하측 단부는 제1전완 프레임(310) 상의 동일 지점에 연결되는 반면, 두 갈래의 탄성체들(251a, 251b)의 상측 단부는 각각 제1힌지축(50a)과 제1힌지축(50a)으로부터 어깨 프레임(100) 내측으로 일정 거리 치우친 지점에 연결되므로, 제1힌지축(50a)에 연결되는 탄성체(251a)의 길이가 나머지 탄성체(251b)의 길이보다 짧을 수밖에 없다.

상술한 바와 같이, 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)는 다양한 근육부에 부착가능한 응력 센서부(230)를 더 포함할 수 있다. 응력(stress)이란 잘 알려진 바와 같이 물질에 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 외력을 가했을 때, 그 크기에 대응하여 물질 내에 생기는 저항력을 의미한다.

응력 센서부(230)는 복수 개 구비될 수 있으며, 제1어깨근육부(151), 제2어깨근육부(152), 제3어깨근육부(153), 제1상완근육부(251) 및 제2상완근육부(252) 중 적어도 하나의 근육부에 부착될 수 있다. 또한, 응력 센서부(230)는 어깨 프레임(100), 상완 프레임(200) 및 전완 프레임(300) 중 적어도 하나의 프레임에 부착될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 응력 센서부의 구성요소로서 다양한 형태의 스트레인 게이지(232)가 사용될 수 있다. 스트레인 게이지(Strain Gauge; 232)는 구조물의 표면에 접착되거나 구조물 내부에 매립되어, 구조물의 물리적 변형에 따라 전기적 특성이 변화하는 것에 기초하여, 스트레인 게이지(232)의 전기적 특성의 변화를 측정하고, 응력의 유무나 강도를 측정할 수 있다. 스트레인 게이지(232)는 와이어 또는 박막 형태의 저항 소자를 포함할 수 있다.

또한, 응력 센서부는 스트레인 측정 회로 모듈(234)을 더 포함한다. 따라서, 저항 소자가 물리적인 응력에 의해 수축, 인장, 굽힘, 및/또는 비틀림 현상이 나타나면 이 때 발생하는 저항 변화를 측정하고, 측정된 저항 변화에 기초하여 스트레인 측정 회로 모듈(234)에서 응력을 측정할 수 있게 된다. 추후 상세히 설명하겠지만, 응력 센서부는, 스트레인 게이지(232)에서 임계값 이상의 스트레인이 발생할 때, 디스플레이부를 통해 경고 신호를 송출할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 시뮬레이션 장치는 각도 측정 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 각도 측정 센서는 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하며, 상기 상부 및 하부 플레이트의 변형각을 측정하여 각도를 측정할 수 있다. 상부 플레이트와 하부 플레이트는 각각 가속도 센서를 포함하여, 각도 측정 시작 지점으로부터 각도 측정 종료 지점까지 부채꼴 형상의 회전에 의한 저항값 또는 정전용량값의 변화에 따른 센서값을 검출할 수 있다. 즉, 센서값은 저항값 또는 정전용량값 변화에 따른 전압값으로 검출될 수 있으며, 검출된 전압값에 기초하여, 센서값과 각 센서값에 대응하는 각도를 매칭하여 미리 설정한 각도 테이블을 참조하여, 각도 측정 시작 지점에서부터 각도 측정 종료 지점까지의 각도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 상완 프레임(200)의 비틀림 변형각의 측정을 위해, 각도 측정 센서의 상부 플레이트는 상부 상완 프레임(210) 에 부착되고, 각도 측정 센서의 하부 플레이트는 하부 상완 프레임(220)에 부착될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)는 변형 측정 센서(600)를 더 포함할 수 있다. 변형 측정 센서(600)는 상술한 응력 센서, 각도 측정 센서 등을 포함하여 구성될 수 있다. 변형 측정 센서(600)는 복수 개 구비될 수 있으며, 어깨 프레임(100), 상완 프레임(200), 상완골부(250) 및 전완 프레임(300, 310, 320) 중 적어도 하나에 부착되어, 대상물의 골절, 휨 등과 같은 변형을 측정할 수 있다. 변형 측정 센서(600)를 통해 측정된 데이터에 대해 미리 저장된 임계값 이상의 변형이 발생하는 지를 기준으로 부상 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 팔씨름 중에 발생하는 비틀림 하중으로 인한 최대 뼈(상완골) 응력의 임계값은 약 60MPa 로 설정될 수 있다.

상기와 같은 본원 발명에 따른 팔씨름 부상방지용 시뮬레이션 장치에 따르면, 다양한 팔씨름 동작 각각에 대하여 제1어깨근육부(151), 제2어깨근육부(152), 제3어깨근육부(153), 제1상완근육부(251), 제2상완근육부(252)의 응력 및 변형 정보와, 어깨 프레임(100), 상완 프레임(200), 전완 프레임(300)의 응력 및 변형 정보를 획득하여, 팔씨름 중의 다양한 근육 사용 상태에 대한 근육부와 프레임부의 관계 모델링이 가능하다.

부상방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치를 이용한 팔씨름 부상 위험 측정 방법 및 시스템

다음으로 도 4내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 부상방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치를 이용한 팔씨름 부상 위험 분석 방법 및 분석 시스템에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 팔씨름 부상 위험 분석 방법은 인체에 대하여 수집한 근육 사용 데이터를 본 발명에 따른 부상방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치(10)에 적용하여 상완골부가 받는 응력을 시뮬레이션함으로써 상완골부의 부상(골절) 위험을 분석하는 방법으로서 도 5 의 팔씨름 부상 위험 분석 시스템에 의해 수행될 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 팔씨름 부상 위험 측정 방법은, 사용자의 어깨 및 팔에 적용된 근육 사용 형태에 대한 데이터를 수집하는 근육 사용 데이터 수집 단계(S100); 상기 수집 단계(S100)에서 수집된 상기 데이터를 바탕으로 다양한 외력에 대해 적용하는 시뮬레이션 장치에서 근육의 사용을 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 단계(S200); 상기 시뮬레이션 단계(S200) 내에서, 적용되는 상기 외력 및 상기 시뮬레이션의 형태에 따라 프레임의 응력을 측정하여 부상 위험을 분석하는 단계(S300); 및 상기 부상 위험 분석 단계(S300)에서 수집되는 데이터를 바탕으로 부상 위험을 출력하는 보고 단계(S400)를 포함한다.

우선, 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)는, 사용자 인체에 대하여 근육 사용 데이터를 수집하는 단계로서, 수집하고자 하는 대상 근육에 대하여 근전도 센서를 부착하여 근육 사용 데이터를 수집할 수 있다. 근전도 센서는 근육의 운동 강도 또는 근육의 피로도를 측정하는 역할을 한다. 근전도는 근육을 수축시키기 위해 근섬유에서 일어나는 탈분극에 의한 전압차로 발생하는 전류가 근육 및 피부 표면에서 발생하는 전기적 신호를 의미한다. 이 때 발생되는 전압은 50uV 내지 5mV이고, 주파수는 10Hz 내지 500Hz의 대역을 가질 수 있다. 근전도 신호를 측정하기 위해서 증폭기를 이용해 신호를 증폭시키고 노이즈를 제거하기 위한 저주파 통과 필터(LPF), 고주파 통과 필터(HPF)를 통과시켜 근전도 신호를 측정한다. 이러한 근전도 센서는 하나 이상 사용될 수 있다. 하나 이상의 근전도 센서는, 상완이두근(Biceps brachii), 상완근(Brachialis), 삼각근(Deltoid muscle), 대흉근(Pectoralis major muscle) 등 인체의 다양한 근육부 중 적어도 하나에 부착될 수 있다.

한편, 견갑하근(Subscapularis Muscle)은 다른 근육들 속에 파묻혀 있어 근전도 센서를 붙이기 어려운 심부 근육이므로, 견갑하근의 사용 상태는 대흉근(Pectoralis Major muscle)과 삼각근(Deltoideus Muscle)의 사용 상태를 이용하여 추정할 수 있다. 근육별 힘의 크기는 아래의 표 1 (문헌 [Med Sci Monit, 2012; 18(5): CR303-307 Kruczynski J et al - Humeral fractures occuring during arm westling])와 같이 연구된 바 있다. 아래의 표를 근거로 하여, 근전도 센서에 의해 측정된 대흉근과 삼각근의 힘의 크기에 비례하여 견갑하근의 힘의 크기를 추정할 수 있다.

근육	근육 길이 LO(mm)	최대 정적근력(등척력)
삼각근(Deltoideus)	200	63
대흉근(Pectoralis major)	190	210
견갑하근(Subscapularis)	105	98
상완이두근(Biceps brachii)	270	90
상완근 (Brachialis)	105	167

이렇게 인체의 어깨 및 팔 근육 사용 형태에 대한 데이터를 수집(S100)한 후, 수집된 근육 데이터를 바탕으로 다양한 외력에 대해 적용하는 시뮬레이션 장치에서 근육 및 프레임의 사용 상태를 시뮬레이션한다(S200). 시뮬레이션 단계(S200)에서 적용되는 시뮬레이션 장치(10)는 상기에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시뮬레이션 장치(10) 이다.

시뮬레이션 단계(S200)에서는, 근육 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 삼각근(Deltoideus Muscle), 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태를 각각 시뮬레이션 장치(10)의 제1 어깨 근육부(151) 및 제2 어깨 근육부(152)에 적용할 수 있다. 또한, 근육 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 삼각근(Deltoideus Muscle) 및 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태를 이용하여 추정된 견갑하근(Subscapularis Muscle)의 사용 상태를 제3 어깨 근육부(153)에 적용할 수 있다. 또한, 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 상완이두근(Biceps Brachii Muscle), 상완근(Brachialis Muscle)의 사용 상태를 각각 제1 상완 근육부(251) 및 제2 상완 근육부(252)에 적용할 수 있다.

다음으로, 부상 위험 분석 단계(S300)에서는, 상기와 같이 근육 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 각 근육부의 사용 상태값을, 시뮬레이션 장치(10)에서 획득된 시뮬레이션 결과, 즉, 근육부와 프레임부의 관계 모델링 함수에 적용함으로써 부상(예를 들어, 골절) 위험을 판단할 수 있다. 부상 위험 판단부(30)는 어깨 프레임(100), 상완 프레임(200), 상완골부(250), 전완 프레임(300, 310, 320) 중 적어도 하나에 대해 부상 위험을 판단할 수 있지만, 팔씨름 중 잦은 빈도로 일어날 수 있는 골절은 상완골 골절이므로 본 발명은 상완골부(250)의 부상 위험을 판단하는데 더욱 유용할 수 있다.

다음으로, 부상 위험 출력 단계(S400)에서는 부상 위험 분석 단계(S300)에서 출력되는 데이터에 기초하여 부상 위험을 사용자에게 출력한다. 출력은 시각 및/또는 청각 요소로 출력 가능하며, 상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 수집된 데이터를 함께 출력하면서, 실시간으로 사용자에게 부상 위험을 출력할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상술한 팔씨름 부상 위험 분석 방법이 수행되는 팔씨름 부상 위험 분석 시스템(1000)이 도시된다. 본 발명에 따른 팔씨름 부상 위험 분석 시스템(1000)은 시뮬레이션 장치(10), 측정부(20), 부상 위험 판단부(30) 및 출력부(40)를 포함하여 구성된다.

시뮬레이션 장치(10)는 상기에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시뮬레이션 장치(10)이다. 상술한 바와 같이 시뮬레이션 장치(10)는 팔씨름에 관련된 다양한 근육 사용 상태에 대하여 근육-프레임 관계 모델링 테이블을 산출할 수 있다.

측정부(20)는 사용자 인체에 대하여 근육 사용 데이터를 측정하는 구성으로서, 상술한 근전도 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 근전도 센서는 복수 개 사용되어, 상완이두근(Biceps brachii), 상완근(Brachialis), 삼각근(Deltoid muscle), 대흉근(Pectoralis major muscle) 등 인체의 다양한 근육부에 부착될 수 있다.

부상 위험 판단부(30)는, 측정부(20)가 측정한 근육 사용 데이터를 상술한 본 발명에 따른 시뮬레이션 장치(10)에 적용하여 인체 뼈(예를 들어, 상완골부)가 받는 힘을 시뮬레이션함으로써 부상 위험을 분석한다. 구체적으로는, 측정부(20)에서 수집한 인체의 어깨 및 팔 근육 사용 형태에 대한 데이터를, 시뮬레이션 장치(10)에서 도출된 근육 및 프레임의 관계 모델링 테이블에 적용하여 시뮬레이션할 수 있다. 즉, 근육 데이터 수집 단계에서 획득한 삼각근(Deltoideus Muscle), 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태를 각각 시뮬레이션 장치(10)의 제1 어깨 근육부(151) 및 제2 어깨 근육부(152)에 적용하고, 근육 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 삼각근(Deltoideus Muscle) 및 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태를 이용하여 추정된 견갑하근(Subscapularis Muscle)의 사용 상태를 제3 어깨 근육부(153)에 적용하고, 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 상완이두근(Biceps Brachii Muscle), 상완근(Brachialis Muscle)의 사용 상태를 각각 제1 상완 근육부(251) 및 제2 상완 근육부(252)에 적용하여, 근육-프레임 관계 모델링 테이블로부터 도출되는 힘값이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 여부를 판단하여 부상 위험을 판단한다.

출력부(40)는 부상 위험 판단부(30)의 분석 결과를 사용자에게 시각 및/또는 청각적으로 출력한다. 출력부(40)는 사용자에게 부상 위험을 경고하는 경고 신호를 시각 및/또는 청각 신호로서 출력할 수 있다. 도 5를 참고하면 디스플레이부를 통해 사용자에게 부상 위험도를 실시간으로 시각적으로 출력하는 예를 보여준다. 시인성을 위해, 부상 위험이 높은 경우에는 적색 계열로 표시하고, 부상 위험이 낮은 경우에는 청색 계열로 표시하는 등 채색을 달리할 수도 있다. 또는, 측정부(20)에 진동부(미도시)를 더 구비하여, 예측된 부상 위험도가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우에는 사용자 인체에 진동을 가하는 방식으로 사용자에게 알람을 줄 수도 있다.

이러한 부상방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치를 이용한 팔씨름 부상 위험 측정 방법 및 시스템을 통해, 팔씨름 수행자는 다양한 팔씨름 동작에 대해 부상 위험을 사전에 예측할 수 있어 보다 안전하게 팔씨름 게임에 참여할 수 있으며, 아울러 체계적인 팔씨름 트레이닝이 가능해질 수 있다.

10 팔씨름 부상방지용 시뮬레이션 장치
20 측정부
30 부상 위험 판단부
40 출력부
100 어깨 프레임
151 제1어깨근육부
152 제2어깨근육부
153 제3어깨근육부
200 상완 프레임
210 상부 상완 프레임
220 하부 상완 프레임
230 센서부
232 스트레인 게이지
234 스트레인 측정 회로 모듈
250 상완골부
251 제1상완근육부
252 제2상완근육부
300 전완 프레임
310 제1전완 프레임
320 제2전완프레임
400 핸들러
600 변형 측정 센서
710 고정 스탠드
720 고정 플레이트
1000 팔씨름 부상방지용 시뮬레이션 시스템

Claims

어깨 프레임(100);
상부 상완 프레임(210), 하부 상완 프레임(220) 및 센서부(230)를 포함하는 상완 프레임(200);
상기 상완 프레임(200)과 일측 단부가 연결되는 전완 프레임(300);
상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용할 수 있도록 하는 핸들러(400);
상기 어깨 프레임(100)을 고정하는 고정 스탠드(710);
상기 고정 스탠드(710)를 고정하는 고정 플레이트(720);
상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 어깨 프레임(100)을 연결하는 제1 어깨 근육부(151);
상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 전면부와 연결되는 제2 어깨 근육부(152); 및
상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 후면부와 연결되는 제3 어깨 근육부(153);를 포함하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제1항에 있어서,
상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)은 탄성을 가지는 재질로 형성되고,
상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)에는 상기 프레임(100, 200, 300)에 대한 변형을 측정할 수 있는 복수 개의 변형 측정 센서(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서부(230)는 각도 측정 센서를 더 포함하며,
상기 각도 측정 센서는 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하며, 상기 상부 및 하부 플레이트의 변형각을 측정하여 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
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제1항에 있어서,
상기 전완 프레임(300)은 서로 기계적으로 분리된 제1 전완 프레임(310) 및 제2 전완 프레임(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제6항에 있어서,
상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 제1전완 프레임(310)에 연결되는 제1 상완 근육부(251);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제6항에 있어서,
상기 상완 프레임(200)의 중심부와 상기 제2전완 프레임(320)에 연결되는 제2 상완 근육부(252);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 어깨 근육부(151), 상기 제2 어깨 근육부(152) 및 상기 제3 어깨 근육부(153)는 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어되는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 상완 근육부(251)는 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어되는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 상완 근육부(252)는 입력되는 시뮬레이션의 형태에 따라 수축의 정도가 제어되는 것을 특징으로 하는 부상 방지용 팔씨름 시뮬레이션 장치.
사용자의 어깨 및 팔에 적용된 근육 사용 형태에 대한 데이터를 수집하는 근육 사용 데이터 수집 단계(S100);
상기 수집 단계(S100)에서 수집된 상기 데이터를 바탕으로 다양한 외력에 대해 적용하는 시뮬레이션 장치에서 근육의 사용 상태를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 단계(S200);
상기 시뮬레이션 단계(S200) 내에서, 적용되는 상기 외력 및 상기 시뮬레이션의 형태에 따라 프레임의 응력을 측정하여 부상 위험을 판단하는 단계(S300); 및
상기 부상 위험 판단 단계(S300)에서 수집되는 데이터를 바탕으로 부상 위험을 출력하는 단계(S400)를 포함하는 팔씨름 부상 예측 방법.
제12항에 있어서,
상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서,
상기 사용자의 상완이두근(Biceps Brachii Muscle), 상완근(Brachialis Muscle), 대흉근(Pectoralis Major muscle), 삼각근(Deltoideus Muscle)에 근전도 센서를 부착하여 각 근육별 사용 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 팔씨름 부상 예측 방법.
제13항에 있어서,
상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서,
견갑하근(Subscapularis Muscle)의 사용 상태는 상기 대흉근(Pectoralis Major muscle) 및/또는 상기 삼각근(Deltoideus Muscle)의 상기 사용 상태를 이용하여 추정하는 것을 특징으로 하는 팔씨름 부상 예측 방법.
제12항에 있어서, 상기 시뮬레이션 단계(S200)에서 적용되는 시뮬레이션 장치(10)는,
어깨 프레임(100);
상부 상완 프레임(210) 및 하부 상완 프레임(220)을 포함하는 상완 프레임(200);
상기 상완 프레임(200)과 일측 단부가 연결되는 전완 프레임(300);
상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용하는 있도록 하는 핸들러(400);
상기 어깨 프레임(100)을 고정하는 고정 스탠드(710); 및
상기 고정 스탠드(710)를 고정하는 고정 플레이트(720);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팔씨름 부상 예측 방법.
제15항에 있어서,
상기 시뮬레이션 장치(10)는
상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 어깨 프레임(100)을 연결하는 제1 어깨 근육부(151);
상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 전면부와 연결되는 제2 어깨 근육부(152); 및
상기 상완 프레임(200)의 상부와 상기 고정 스탠드(710)의 후면부와 연결되는 제3 어깨 근육부(153);를 더 포함하고,
상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 삼각근(Deltoideus Muscle), 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태를 각각 상기 제1 어깨 근육부(151) 및 제2 어깨 근육부(152)에 적용하고,
상기 삼각근(Deltoideus Muscle) 및/또는 대흉근(Pectoralis Major muscle)의 사용 상태에 따라 추정된 견갑하근(Subscapularis Muscle)의 사용 상태를 상기 제3 어깨 근육부(153)에 적용하는 것을 특징으로 하는 팔씨름 부상 예측 방법.
제15항에 있어서,
상기 시뮬레이션 장치(10)의 상기 전완 프레임(300)은 서로 기계적으로 분리된 제1 전완 프레임(310) 및 제2 전완 프레임(320)을 포함하고,
상기 상완 프레임(200)의 일 단부와 상기 제1전완 프레임(310)에 연결되는 제1 상완 근육부(251);를 더 포함하고,
상기 상완 프레임(200)의 중심부와 상기 제2전완 프레임(320)에 연결되는 제2 상완 근육부(252);를 더 포함하고,
상기 근육 사용 데이터 수집 단계(S100)에서 획득한 상완이두근(Biceps Brachii Muscle), 상완근(Brachialis Muscle)의 사용 상태를 각각 제1 상완 근육부(251) 및 제2 상완 근육부(252)에 적용하는 것을 특징으로 하는 팔씨름 부상 예측 방법.
제15항에 있어서, 상기 시뮬레이션 장치(10)는,
상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)은 탄성을 가지는 재질로 형성되고, 상기 어깨 프레임(100), 상기 상완 프레임(200) 및 상기 전완 프레임(300)에는 상기 프레임(100, 200, 300)에 대한 변형을 측정할 수 있는 복수 개의 변형 측정 센서(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 변형 측정 센서(600)를 통해 임계점 이상의 변형이 발생하는 지를 기준으로 이상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 팔씨름 부상 예측 방법.
팔씨름 부상 예측 시스템으로서,
어깨 프레임(100), 상부 상완 프레임(210) 및 하부 상완 프레임(220)을 포함하는 상완 프레임(200), 상기 상완 프레임(200)과 일측 단부가 연결되는 전완 프레임(300) 및 상기 전완 프레임(300)과 연결되어, 힘을 수용하는 있도록 하는 핸들러(400);를 포함하는 팔씨름 시뮬레이션 장치(10);
사용자 인체에 대하여 근육 사용 데이터를 측정하는 측정부(20);
상기 측정부가 측정한 근육 사용 데이터를 상기 시뮬레이션 장치에 적용하여 부상 위험을 분석하는 부상 위험 판단부(30); 및
상기 부상 위험 판단부의 분석 결과를 사용자에게 출력하는 출력부(40)를 포함하여 이루어지는 팔씨름 부상 예측 시스템.