KR102281785B1 - 운동 동작 모사장치 및 이를 포함하는 가상 운동 시스템 - Google Patents

Abstract

운동 동작 모사장치 및 이를 포함하는 가상 운동 시스템에서, 상기 운동 동작 모사장치는 사용자의 좌측 및 우측 하체에 각각 위치하는 좌측 및 우측 구동부들을 포함한다. 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은, 베이스 프레임, 회전 프레임, 경로 프레임 및 링크부를 포함한다. 상기 베이스 프레임은 상기 고정 프레임에 대하여 회전한다. 상기 회전 프레임은 상기 베이스 프레임에 대하여 회전하도록 연결된다. 상기 경로 프레임은 상기 회전 프레임에 고정되며, 소정의 경로를 형성한다. 상기 링크부는 상기 베이스 프레임 및 상기 경로 프레임에 연결되어 운동 경로를 제공한다.

Description

운동 동작 모사장치 및 이를 포함하는 가상 운동 시스템{EXERCISING SIMULATOR AND EXERCISING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 운동 동작 모사장치 및 이를 포함하는 가상 운동 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수영에서의 발차기 동작을 포함한 다양한 하체 운동 상태를 모사하여 사용자가 하체 운동의 자세 교정은 물론 실제 운동을 체감할 수 있는 운동 동작 모사장치 및 이를 포함하는 가상 운동 시스템에 관한 것이다.

일반인은 물론 스포츠 선수의 경우, 필요한 운동 상태에 대한 반복적인 학습이나 교정을 통해 운동 효과를 향상시킬 수 있는데, 이러한 반복적인 학습이나 교정을 위해서는 유사한 운동 상태를 모사할 수 있는 장비나 기구 등이 필요하게 된다.

특히, 수영 등과 같이 물속이라는 제한된 공간에서만 수행되어야 하는 운동의 경우, 수영장이 구비되지 않은 공간에서는 효과적인 학습이나 교정이 불가능하므로 이에 특화된 운동 모사 장치에 대한 개발은 매우 필요하다 할 수 있다.

그러나, 현재까지는 이러한 실제 운동 상태를 모사할 수 있는 모사 장치나 운동 장치에 대한 개발은 미흡한 상태이며, 단순히 해당 운동에 사용되는 근력 운동만이 가능한 기구만이 제작되고 있는 실정이다.

물론, 대한민국 등록특허 제10-1864245호에서와 같이, 수영 상태를 실감할 수 있는 실감형 수영 운동장치에 관한 기술이 개발되고 있으며, 이를 통해 실제 수영에서의 팔 및 다리 동작을 통해, 일정 부분 수영 운동 상태를 모사할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.

그러나, 상기 기술의 경우에도, 단순히 다자유도를 구현할 수 있는 운동장치에 관한 것으로, 사용자의 움직임이 제한되지 않고 수행될 뿐이어서 제한적인 운동 경로를 생성하지 못하며, 이에 따라, 특히, 반복적인 학습이나 교정을 통해 운동 능력을 향상시키거나 재활 효과를 향상시킬 수 있는 효과는 높지 않다.

대한민국 등록특허 제10-1864245호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 수영에서의 발차기 동작을 포함한 다양한 하체 운동 상태를 모사하여 사용자의 하체의 동작을 제한함으로써, 반복적인 학습이나 교정을 수행할 수 있고 이를 통해 운동 능력을 향상시키거나 재활 효과를 향상시킬 수 있는 운동 동작 모사장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 운동 동작 모사장치를 포함하는 가상 운동 시스템에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 운동 동작 모사장치는 사용자의 좌측 및 우측 하체에 각각 위치하는 좌측 및 우측 구동부들을 포함한다. 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은, 베이스 프레임, 회전 프레임, 경로 프레임 및 링크부를 포함한다. 상기 베이스 프레임은 상기 고정 프레임에 대하여 회전한다. 상기 회전 프레임은 상기 베이스 프레임에 대하여 회전하도록 연결된다. 상기 경로 프레임은 상기 회전 프레임에 고정되며, 소정의 경로를 형성한다. 상기 링크부는 상기 베이스 프레임 및 상기 경로 프레임에 연결되어 운동 경로를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은, 상기 고정 프레임에 대하여 독립적으로 구동될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 베이스 프레임은, 상기 고정 프레임에 연결되는 베이스부, 및 상기 베이스부의 끝단으로부터 제1 방향으로 돌출되는 연장부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연장부는, 상기 제1 방향을 따라 길이가 증가 또는 감소할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 링크부는, 상기 연장부에 소정의 자유도를 가지며 연결되는 베이스 연결부, 및 상기 경로 프레임의 경로에 소정의 자유도를 가지며 연결되는 경로 연결부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 링크부는, 상기 연장부에 대하여 소정의 자유도를 가지며, 상기 베이스 프레임의 회전에 따라 회전하고, 상기 경로를 따라 소정의 자유도를 가지며 이동할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 링크부는, 일단은 상기 경로 연결부에 연결되고, 타단은 사용자의 하체가 위치하는 페달부에 연결되는 경로 연결바, 및 일단은 상기 베이스 연결부에 연결되고, 타단은 상기 경로 연결바에 연결되는 베이스 연결바를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 경로 프레임은, 상기 회전 프레임의 반대측을 향하도록 위치하는 플레이트부를 포함하며, 상기 경로는 상기 플레이트부 상에 함몰되어 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은, 상기 플레이트부의 내부에 위치하고, 상기 링크부에 연결되어 상기 링크부로 소정의 로드(load)를 제공하는 로드부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전 프레임은, 상기 베이스 프레임과 상기 경로 프레임 사이의 간격을 증가 또는 감소시킬 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 가상 운동 시스템은 사용자 입력부, 운동 동작 모사장치, 센싱부 및 제어부를 포함한다. 상기 사용자 입력부는 사용자가 필요한 운동 동작을 입력한다. 상기 운동 동작 모사장치는 상기 입력된 운동 동작을 모사한다. 상기 센싱부는 상기 운동 동작 모사장치를 통한 사용자의 운동 동작을 센싱한다. 상기 제어부는 상기 입력된 운동 동작 및 상기 센싱된 운동 동작을 바탕으로 상기 운동 동작 모사장치의 구동을 제어한다. 상기 운동 동작 모사장치는 사용자의 좌측 및 우측 하체에 각각 위치하는 좌측 및 우측 구동부들을 포함한다. 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은, 베이스 프레임, 회전 프레임, 경로 프레임 및 링크부를 포함한다. 상기 베이스 프레임은 상기 고정 프레임에 대하여 회전한다. 상기 회전 프레임은 상기 베이스 프레임에 대하여 회전하도록 연결된다. 상기 경로 프레임은 상기 회전 프레임에 고정되며, 소정의 경로를 형성한다. 상기 링크부는 상기 베이스 프레임 및 상기 경로 프레임에 연결되어 운동 경로를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 제어부로 입력되는 상기 입력된 운동 동작 및 상기 센싱된 운동 동작을 바탕으로 사용자의 운동 동작을 외부로 제공하는 가상 현실 제공부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 단순한 경로의 근력 운동만 수행하는 것과 달리, 사용자가 필요로 하는 동작을 직접 구현하여 실제 운동 동작을 모사할 수 있음은 물론, 운동 동작이 정확히 수행되는지에 대한 피드백 제어도 수행할 수 있고, 사용자가 이를 가상현실을 통해 확인할 수 있으므로, 운동 효과는 물론 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

특히, 운동 동작 모사장치는, 한 쌍의 좌측 및 우측 구동부들이 서로 독립적으로 구동되며, 링크부의 동작을 다양하게 구현함으로써, 다양한 운동 동작을 모사할 수 있어, 특히, 수영에서의 발동작과 같은 자유로운 궤적의 동작을 구현하여 사용자의 훈련 및 재활 효과를 향상시킬 수 있다.

이 경우, 링크부는 전체적으로 회전하는 베이스 프레임, 및 소정의 경로를 형성하여 해당 경로를 따라서 이동하도록 구속하는 경로 프레임과 동시에 연결됨으로써, 특정 운동 동작이나 재활 동작을 제공할 수 있어, 훈련 및 재활 효과를 향상시킬 수 있다.

즉, 특정 운동 동작이나 재활 동작은 3차원 상에서의 경로를 형성하여야 하므로 3차원 상에서 링크부의 동작을 구속하여야 하는데, 본 실시예에서는, 상기 링크부가 2차원 상에서의 경로를 형성하는 경로 프레임과 회전이 가능한 베이스 프레임에 동시에 연결되도록 함으로써, 상대적으로 단순한 구조를 통해서도 3차원 상의 경로를 구현할 수 있다.

또한, 사용자의 훈련이나 재활 효과를 향상시키기 위해, 상기 링크부에 로드를 제공할 수 있는 로드부를 경로 프레임 상에 구비함으로써, 운동 동작 모사장치의 제작 및 설계를 상대적으로 간략하게 구현할 수 있다.

특히, 베이스 프레임의 연장부의 길이가 증가 또는 감소하도록 제어되고, 회전 프레임도 길이가 증가 또는 감소하도록 제어됨으로써, 상기 링크부의 동작을 보다 다양하게 구현할 수 있으며, 좌측 및 우측 구동부들의 동작 위치를 서로 다르게 구현함으로써 비대칭적인 훈련이나 재활 수행이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 운동 동작 모사장치를 포함하는 가상 운동 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 운동 동작 모사장치의 예로서 수영 동작 모사장치를 도시한 모식도이다.
도 3은 도 2의 수영 동작 모사장치가 구현해야하는 발 동작의 예를 도시한 모식도이다.
도 4는 도 2의 모사유닛을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2의 모사유닛을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 운동 동작 모사장치에서의 모사유닛을 도시한 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 운동 동작 모사장치를 포함하는 가상 운동 시스템을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 가상 운동 시스템(1)은 운동 동작 모사장치(10), 센싱부(20), 제어부(30), 사용자 입력부(40) 및 가상현실 제공부(50)를 포함한다.

상기 운동 동작 모사장치(10)는, 사용자가 필요로 하는 운동 동작을 그대로 모사하는 것으로, 모사할 수 있는 운동 동작의 종류는 미리 데이터베이스(미도시)를 통해 저장되어 있거나, 사용자가 별도의 프로그램을 통해 구체적인 운동 동작을 완성할 수도 있다.

한편, 상기 운동 동작 모사장치(10)는, 후술하는 바와 같이, 다양한 경로를 가지는 경로 프레임으로 교환이 가능하므로, 상기 사용자가 필요로 하는 운동 동작에 따라 상기 경로 프레임을 교환하여 해당 운동 동작에 대한 모사를 구현할 수 있다.

이 경우, 상기 운동 동작 모사장치(10)의 구체적은 동작 및 구성에 대하여는 도 2 이하를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 사용자 입력부(40)는 도시하지는 않았으나, 모니터나 단말기의 형태로 구현될 수 있으며, 상기 운동 동작 모사장치(10)가 구현할 수 있는 운동 동작에 대한 선택 메뉴를 제공하거나, 사용자가 세부 운동 동작을 완성할 수 있는 메뉴를 제공할 수 있다.

그리하여, 사용자는 상기 사용자 입력부(40)를 통해 필요로 하는 운동 동작을 선택 또는 완성하여 입력하게 된다.

이렇게 입력된 사용자가 필요한 운동 동작은 상기 제어부(30)로 제공된다.

이에 따라, 상기 제어부(30)는, 상기 입력된 운동 동작에 대한 정보를 상기 운동 동작 모사장치(10)를 구동할 수 있는 명령어로 변환하여 상기 운동 동작 모사장치(10)를 구동하게 된다.

한편, 상기 센싱부(20)는 상기 운동 동작 모사장치(10)를 통해 구현되는 사용자의 운동 동작을 센싱한다. 이를 위해, 상기 센싱부(20)는 상기 운동 동작 모사장치(10)에 위치하는 사용자의 움직임을 센싱할 수 있는 동작 감지 센서일 수 있으며, 상기 사용자의 주변에 구비될 수 있다.

상기 센싱부(20)에서 센싱된 사용자의 움직임에 대한 센싱 정보, 즉 센싱된 운동 동작에 대한 정보는 상기 제어부(30)로 제공된다.

그리하여, 상기 제어부(30)는, 상기 사용자로부터 입력된 운동 동작에 대한 정보와, 상기 사용자의 움직임에 대한 센싱 정보를 비교하여, 상기 운동 동작 모사장치(10)가 정확하게 구동되고 있는지의 여부를 판단하며, 판단 결과 상기 운동 동작 모사장치(10)를 통한 사용자의 움직임이 입력된 운동 동작과 상이하다면, 상기 운동 동작 모사장치(10)의 구동을 수정하게 된다.

이상과 같이, 상기 제어부(30)는 상기 운동 동작 모사장치(40)에 대한 피드백 제어를 구현함으로써, 보다 정확한 운동 동작을 구현할 수 있고, 이에 따른 정확한 운동 동작의 훈련 또는 재활을 수행할 수 있다.

한편, 상기 가상현실 제공부(50)는 상기 제어부(30)로부터, 현재 모사되고 있는 상기 운동 동작 모사장치(40)의 구동 정보, 및 사용자의 움직임에 대한 센싱 정보 등을 제공받아, 이를 시뮬레이션 화면 또는 가상현실 화면을 통해 사용자에게 제공하게 된다.

그리하여, 사용자는 상기 가상현실 제공부(50)를 통해 실제 원하는 운동 상황을 체험하게 된다. 예를 들어, 사용자가 생존 수영으로 물속에 떠 있기 위한 발동작을 운동 동작으로 입력하여, 해당 동작이 상기 운동 동작 모사장치(40)를 통해 모사되고 있다면, 상기 가상현실 제공부(50)를 통해서, 사용자는 실제 물속에서 떠 있는 상황에 대한 화면을 제공받을 수 있게 된다.

이 경우, 상기 가상현실 제공부(50)는 3차원 영상을 제공하는 디스플레이 또는 3차원 글라스(glass) 등일 수 있다.

도 2는 도 1의 운동 동작 모사장치의 예로서 수영 동작 모사장치를 도시한 모식도이다.

도 2를 참조하면, 상기 운동 동작 모사장치(10)는 예를 들어, 수영 동작에서 발동작을 모사하도록 설계될 수 있으며, 이 경우, 상기 운동 동작 모사장치(10)는 도시된 바와 같이 사용자의 하체 부위에 위치하게 된다.

그리하여, 상기 운동 동작 모사장치(10)는 프레임부(100)와 모사유닛(200)을 포함한다.

상기 프레임부(100)는 사용자(2)가 착석하는 등, 사용자의 위치를 고정하며, 상기 모사유닛(200)이 상기 프레임부(100)에 고정된다.

상기 프레임부(100)는 상기 모사유닛(200)의 구조나 동작, 또는 사용자의 착석이나 위치 등을 고려하여 다양하게 설계 변경될 수 있으며, 예를 들어, 도시된 바와 같이, 하부 프레임(101), 측부 프레임(102) 및 상부 프레임(103)을 포함할 수 있다.

상기 하부 프레임(101)은 지면에 고정되는 것으로 바(bar) 또는 플레이트(plate) 등의 형상으로 형성되고, 상기 측부 프레임(102)은 상기 하부 프레임(101)으로부터 상측으로 연장된다.

상기 상부 프레임(103)은 상기 측부 프레임(102)에 연결되어, 사용자(2)가 착석할 수 있는 부분을 형성하게 되며, 상기 하부 프레임(101)과의 사이에서 소정의 공간을 형성한다.

그리하여, 상기 상부 프레임(103)과 상기 하부 프레임(101) 사이의 공간상에 상기 모사유닛(200)이 위치 및 고정된다.

상기 모사유닛(200)은 상기 사용자의 입력된 운동 동작을 모사하는 것으로, 구체적인 동작 및 구조에 대하여는 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다.

본 실시예에서의 상기 모사유닛(200)은, 예를 들어, 수영 동작에서의 사용자의 하체의 동작을 모사하기 위한 것으로, 도시된 바와 같이, 사용자의 하체, 특히 발 부분(3)에 고정되는 것을 예시하였으나, 상기 모사유닛(200)은 필요한 모사 동작의 종류에 따라 사용자의 신체의 다양한 부위에 고정될 수 있다.

도 3은 도 2의 수영 동작 모사장치가 구현해야하는 발동작의 예를 도시한 모식도이다.

도 3을 참조하면, 상기 운동 동작 모사장치(10)가, 예를 들어 수영 동작을 모사한다고 가정할 때, 상기 운동 동작 모사장치(10)는 사용자(2)의 발 부분(3)에 고정된 상태에서, 사용자(2)의 발 부분(3)이 도시된 바와 같은 경로(11, 12)를 형성하도록 구동되어야 한다.

이 경우, 상기 사용자(2)의 발 부분(3)은 양 발이 서로 대칭 형태로 동일한 경로(11, 12)를 형성하는 것을 예시하였으나, 서로 비대칭 형태의 운동 동작의 모사가 적용될 수 있음은 당연하며, 서로 대칭 형태라 하더라도 왼쪽 발과 오른쪽 발이 서로 대칭되는 위치를 서로 다른 시간에 통과하도록 모사될 수도 있다.

한편, 도 3에서는 저면도로서 발 부분(3)의 동작을 예시한 것으로, 실제 모사되는 동작은 3차원 공간상에서 수행되는 것이 일반적이다.

이에 따라, 상기 모사유닛(200)은 3차원 상에서 서로 같은 경로 또는 다른 경로를 따라 운동을 수행하는 왼쪽 발 또는 오른쪽 발의 운동 동작을 모사할 수 있도록 구동되어야 하며, 또한 상기 모사 경로는 사용자의 필요에 따라 다양하게 구현되어야 하므로, 상기 모사유닛(200)은 3차원 상에서 다양한 자유도를 가지면서 구동될 수 있도록 설계되어야 한다.

이하에서는, 상기 모사유닛(200)의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.

도 4는 도 2의 모사유닛을 도시한 평면도이다. 도 5는 도 2의 모사유닛을 도시한 측면도이다.

즉, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 모사유닛(200)은 고정 프레임(201), 회전부(202), 좌측 구동부(300) 및 우측 구동부(400)를 포함한다.

우선, 상기 고정 프레임(201)은 상기 프레임부(100)에 고정되는 것으로, 상기 고정 프레임(201)을 중심으로 상기 좌측 및 우측 구동부들(300, 400)은 서로 대칭으로 구성된다.

상기 회전부(202)는 상기 고정 프레임(201)과 상기 좌측 구동부(300) 및 상기 우측 구동부(400)를 연결하는 것으로, 상기 좌측 구동부(300)는 상기 회전부(202)의 회전에 따라 상기 고정 프레임(201)에 대하여 회전 구동되며, 마찬가지로 상기 우측 구동부(400)도 상기 회전부(202)의 회전에 따라 상기 고정 프레임(201)에 대하여 회전 구동된다.

이 경우, 상기 좌측 구동부(300) 및 상기 우측 구동부(400)는 상기 고정 프레임(201)에 대하여 서로 독립적으로 구동되는 것으로, 이에 따라, 상기 회전부(202)는 서로 분리되어 좌측 및 우측으로 각각 상기 좌측 및 우측 구동부들(300, 400)과 연결된다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 회전부(202)의 구동을 위한 구동력을 제공하는 모터 등의 구동부는 상기 고정 프레임(201)의 내측에 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 좌측 구동부(300)는 사용자의 좌측 하체에 대한 운동을 모사하며, 상기 우측 구동부(400)는 사용자의 우측 하체에 대한 운동을 모사한다. 이에 따라, 상기 좌측 및 우측 구동부들(300, 400)은 각각 사용자의 좌측 하체 및 우측 하체의 하부에 위치하게 된다.

상기 좌측 구동부(300) 및 상기 우측 구동부(400)는 상기 고정 프레임(201)에 대하여 좌우 대칭으로 구성되는 것을 제외하고는 서로 동일한 구조를 포함하며, 이에 따라, 이하에서는 상기 좌측 구동부(300)가 포함하는 구조에 대하여만 설명하고, 상기 우측 구동부(400)가 포함하는 구조는 상기 좌측 구동부(300)에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

다만, 상기 좌측 구동부(300) 및 상기 우측 구동부(400)는 서로 독립적으로 구동되나, 실제 상기 고정 프레임(201)에 대하여 대칭되는 대칭 동작으로 구동될 수 있으며, 서로 다른 동작인 비대칭 동작으로 구동될 수도 있다. 나아가, 서로 대칭되는 경로나 운동 궤적을 형성하면서 시간적 차이를 이루며 동작될 수도 있다.

보다 구체적으로, 상기 좌측 구동부(300)는 베이스 프레임(310), 회전 프레임(320), 경로 프레임(330), 링크부(340), 페달부(350) 및 로드부(360)를 포함한다.

상기 베이스 프레임(310)은 베이스부(311) 및 연장부(312)를 포함하며, 상기 회전부(202)에 고정되어, 상기 회전부(202)의 회전에 따라 상기 고정 프레임(201)에 대하여 회전한다.

상기 베이스부(311)는 상기 회전부(202)를 통해 상기 고정 프레임(201)에 대하여 회전하며, 상기 베이스부(311)는 예를 들어, 소정 두께의 플레이트(plate) 형상일 수 있다.

이 경우, 상기 베이스부(311)의 형상은, 원형, 타원형 등과 같은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 전체적으로 상기 좌측 구동부(300)의 기저 베이스(base)를 형성한다. 즉, 상기 좌측 구동부(300)의 구성요소들은 상기 베이스부(311)의 상측, 즉 상기 베이스부(311)가 향하는 면(面)의 상부에 위치하게 된다.

상기 연장부(312)는 상기 베이스부(311)의 끝단으로부터 제1 방향(X)을 따라 돌출되어 연장되며, 상기 베이스부(311)가 원형 또는 타원형 등의 플레이트 형상인 경우라면, 상기 연장부(312)는 상기 베이스부(311)의 끝단 모서리로부터 상기 제1 방향을 따라 돌출되어 연장된다.

그리하여, 상기 연장부(312) 및 상기 베이스부(311)에 대한 단면도는 도 4에 도시된 바와 같다.

이 경우, 상기 연장부(312)의 돌출된 끝단은 도시된 바와 같이 면(面)으로 형성될 수 있으며, 이에 상기 끝단에는 후술되는 상기 링크부(340)가 연결된다.

한편, 상기 연장부(312)는 상기 제1 방향(X)을 따라 길이가 가변될 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이, 상기 연장부(312)는 예를 들어, 자바라 구조와 같이, 소정의 주름(313)을 형성하거나, 복수의 유닛들이 서로 연결되는 구조를 포함하여 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되는 길이가 증가 또는 감소할 수 있다.

이에 따라, 상기 제어부(30)의 제어 신호에 따라, 상기 연장부(312)의 길이는 서로 다른 길이로 초기 상태에서 위치할 수 있으며, 이와 달리, 상기 모사유닛(200)의 구동시 길이가 연속적으로 변화될 수도 있다.

그리하여, 상기 모사유닛(200)을 통해 모사할 수 있는 운동 동작을 보다 다양하게 구현할 수 있다.

상기 회전 프레임(320)은 상기 베이스 프레임(310)에 대하여 회전이 가능하도록 연결되는 것으로, 상기 베이스 프레임(310)의 상기 베이스부(311) 상에 연결된다.

이 경우, 상기 회전 프레임(320)은 상기 회전부(202)의 회전 축과 동일한 회전축을 가지도록 상기 베이스부(311)의 중앙에 연결될 수 있다.

상기 회전 프레임(320)에는 후술되는 상기 경로 프레임(330)이 고정되는 것으로, 상기 회전 프레임(320)이 상기 베이스 프레임(310)에 대하여 회전 구동되므로, 상기 경로 프레임(330) 역시 상기 베이스 프레임(310)에 대하여 회전 구동하게 된다.

이와 달리, 모사하려는 운동 동작에 따라, 상기 회전 프레임(320)은 상기 베이스 프레임(310)에 대하여 회전 구동이 억제되어, 상기 회전 프레임(320)의 회전과 동일하게 회전할 수도 있다. 그리하여, 상기 회전 프레임(320)에 고정되는 상기 경로 프레임(330)도 상기 베이스 프레임(310)의 회전과 동일하게 회전할 수도 있다.

한편, 상기 회전 프레임(320) 역시, 상기 제1 방향(X)을 따라 길이가 가변될 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이, 상기 회전 프레임(320)은 예를 들어, 자바라 구조와 같이, 소정의 주름(321)을 형성하거나, 복수의 유닛들이 서로 연결되는 구조를 포함하여 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되는 길이가 증가 또는 감소할 수 있다.

이에 따라, 상기 제어부(30)의 제어 신호에 따라, 상기 회전 프레임(320)의 길이는 서로 다른 길이로 초기 상태에서 위치할 수 있으며, 이와 달리, 상기 모사유닛(200)의 구동시 길이가 연속적으로 변화될 수도 있다.

이상과 같이, 상기 회전 프레임(320)의 길이 뿐 아니라, 상기 연장부(312)의 길이도 다양하게 변화할 수 있으므로, 상기 모사유닛(200)을 통해 모사할 수 있는 운동 동작을 보다 다양하게 구현할 수 있다.

상기 경로 프레임(330)은 상기 회전 프레임(320)에 고정되며, 상기 경로 프레임(330)을 통해 상기 링크부(340)는 소정의 경로를 형성하며 동작하게 된다.

즉, 상기 경로 프레임(330)은, 앞서 설명한 바와 같이 상기 회전 프레임(320)에 고정되므로, 상기 회전 프레임(320)이 상기 베이스 프레임(310)에 대하여 상대적으로 회전하면 상기 베이스 프레임(310)에 대하여 상대적으로 회전하고, 상기 회전 프레임(320)이 상기 베이스 프레임(310)과 동일하게 회전하면 상기 베이스 프레임(310)과 동일하게 회전하게 된다.

상기 경로 프레임(330)은 상기 베이스 프레임(310) 보다 작은 면적으로, 소정의 두께를 가지는 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 경로 프레임(330)은 상기 베이스 프레임(310)에서, 상기 베이스부(311)의 형상과 동일한 형상으로, 원형 또는 타원형 등의 형상을 가질 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 방향(X)을 따라 관측하였을 때, 상기 경로 프레임(330)은 상기 베이스 프레임(310)의 베이스부(311)와 동일한 형상으로 서로 중첩되며, 상기 경로 프레임(330)의 외곽으로는 상기 베이스 프레임(310)의 연장부(312)만이 돌출될 수 있다.

즉, 상기 경로 프레임(330)의 외곽으로 돌출되는 면(面)은 상기 연장부(312)의 상기 제1 방향(X)을 향해 형성되는 면(面)일 수 있다.

그리하여, 후술되는 상기 링크부(340)는 상기 연장부(312) 및 상기 경로 프레임(330)에 서로 간섭되지 않으면서 소정의 경로를 따라 동작할 수 있다.

한편, 상기 경로 프레임(330)은 상기 제1 방향(X)을 향하는 면, 즉 상기 회전 프레임(320)의 반대측을 향하는 면에 플레이트부(335)가 형성되며, 상기 플레이트부(335)에는, 소정의 경로(331)가 형성된다.

이 경우, 상기 경로(331)는 상기 플레이트부(335)의 내측으로 함몰되어, 즉, 홈(groove)의 형태로 오목하게 형성되어, 소정의 폐쇄 루프(closed loop)를 형성한다.

상기 경로(331)는, 사용자가 필요로 하는 동작을 구현할 수 있도록 기 형성된 루트일 수 있으며, 이에 따라, 후술되는 상기 링크부(340)는 상기 경로(331)를 따라 반복적으로 이동하게 되며, 사용자는 반복적인 운동을 통해 훈련 및 재활을 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 경로(331)는 도 5에 도시된 것으로 한정되지 않으며, 다양하게 형성될 수 있다. 그리하여, 상기 기 설정된 경로를 변경할 필요가 있는 경우라면, 상기 플레이트부(335) 또는 상기 경로 프레임(330)을 교체함으로써 경로 변경의 수행이 가능할 수 있다.

상기 링크부(340)는 상기 베이스 프레임(310) 및 상기 경로 프레임(330)에 연결되어, 모사하고자 하는 소정의 운동 경로를 제공하게 된다.

상기 링크부(340)는 베이스 연결부(341), 베이스 연결바(342), 경로 연결부(343), 경로 연결바(344), 링크 연결부(345) 및 페달 연결부(346)를 포함한다.

상기 베이스 연결부(341)는 상기 연장부(312)의 상기 제1 방향(X)을 향하는 면에 연결되며, 예를 들어, 유니버설 조인트와 같은 연결 구조로서 상기 베이스 연결바(342)와 상기 연장부(312)를 연결한다.

이에 따라, 상기 베이스 연결바(341)는 상기 연장부(312)에 대하여 소정의 회전 자유도를 가지게 된다. 이 경우, 상기 베이스 연결부(341)와 상기 연장부(312) 사이의 회전 자유도는 공간상에서의 3축 회전 자유도일 수 있으며, 상기 사용되는 연결 구조의 회전 자유도에 따라 상기 3축 회전 자유도가 2축 또는 1축 회전 자유도로 제한될 수도 있다.

다만, 상기 베이스 연결부(341)의 회전 자유도가 제한되면, 상기 베이스 연결부(341)에 연결되는 상기 베이스 연결바(342)를 통해 상기 링크부(340)가 형성하는 궤적에서 제한이 발생할 수 있으므로, 상기 베이스 연결부(341)의 회전 자유도는 사용자가 필요로 하는 운동 동작을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 경로 연결부(343)는 상기 경로 프레임(330)의 상기 경로(331)에 연결되며, 상기 경로(331)는 함몰된 형태로 오목하게 형성되므로, 상기 경로 연결부(343)는 상기 함몰된 오목부의 내측으로 위치하여 고정될 수 있다.

이 경우, 상기 경로 연결부(343) 역시, 유니버설 조인트와 같은 연결 구조로서 상기 경로 프레임(330)과 상기 경로 연결바(344)를 연결한다.

이에 따라, 상기 경로 연결부(343)는 상기 경로 프레임(330)에 대하여 소정의 회전 자유도를 가지게 된다. 이 경우, 상기 경로 연결부(343)와 상기 경로 프레임(330) 사이의 회전 자유도 역시, 공간상에서의 3축 회전 자유도일 수 있으며, 상기 사용되는 연결 구조의 회전 자유도에 따라 상기 3축 회전 자유도가 2축 또는 1축 회전 자유도로 제한될 수 있다.

다만, 상기 경로 연결부(343)의 회전 자유도가 제한되면, 상기 경로 연결부(343)에 연결되는 상기 경로 연결바(344)를 통해 상기 링크부(340)가 형성하는 궤적에서 제한이 발생할 수 있으므로, 상기 경로 연결부(343)의 회전 자유도는 사용자가 필요로 하는 운동 동작을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다.

상기 경로 연결바(344)는 일단은 상기 경로 연결부(343)에 연결되며, 타단은 상기 페달부(350)에 연결된다. 상기 경로 연결바(344)는 일 방향으로 연장되는 바(bar) 형상을 가지는 강체(rigid body)로, 상기 경로 연결부(443)가 가지는 자유도에 따라, 상기 경로 프레임(330)에 대하여 회전하게 된다.

이 경우, 상기 경로 프레임(330)은 소정의 경로(331)를 형성하므로, 결국, 상기 경로 연결부(443)는 상기 경로(331)를 따라 이동 궤적이 구속되며 상기 경로 프레임(330)에 대하여 회전하게 된다.

상기 베이스 연결바(342)는 일단은 상기 베이스 연결부(341)에 연결되며, 타단은 상기 링크 연결부(345)를 통해 상기 경로 연결바(344)에 연결된다.

이 경우, 상기 링크 연결부(345)는 상기 경로 연결바(344)의 중앙에 연결되므로, 결국 상기 베이스 연결바(342)의 타단은 상기 경로 연결바(344)의 중앙에 연결된다.

한편, 상기 링크 연결부(345)는 상기 베이스 연결부(341) 또는 상기 경로 연결부(343)와 동일하게 유니버설 조인트와 같은 연결 구조로서 상기 베이스 연결바(342)와 상기 경로 연결바(344)를 연결한다.

이에 따라, 상기 베이스 연결바(342)는 상기 경로 연결바(344)에 대하여 소정의 회전 자유도를 가지게 되며, 상기 회전 자유도는 공간상에서의 3축 회전 자유도일 수 있으며, 이와 달리, 2축 또는 1축 회전 자유도로 제한될 수도 있다.

다만, 마찬가지로, 상기 링크 연결부(345)의 회전 자유도가 제한되면, 상대적으로 상기 베이스 연결바(342)와 상기 경로 연결바(344)는 상대적인 회전이 구속되므로, 상기 링크부(340)가 형성하는 궤적에서 제한이 발생할 수 있고, 이에 따라, 상기 링크 연결부(345)의 회전 자유도는 사용자가 필요로 하는 운동 동작을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다.

상기 페달 연결부(346)는 상기 경로 연결바(344)의 타단에 연결되는 것으로, 상기 경로 연결바(344)와 상기 페달부(350) 사이를 연결한다.

상기 페달 연결부(346) 역시, 상기 링크 연결부(345), 상기 베이스 연결부(341) 또는 상기 경로 연결부(343)와 동일하게 유니버설 조인트와 같은 연결 구조를 가지며, 소정의 회전 자유도를 가지게 된다.

다만, 상기 페달 연결부(346)는, 결국 페달부(350)가 상기 링크부(340)에 대하여 상대적으로 회전할 수 있는 자유도를 제공하는 것으로, 상기 페달부(350)에는 사용자의 신체, 예를 들어, 좌측 발이 위치 및 고정될 수 있으므로, 사용자의 신체가 상기 링크부(340)에 대하여 상대적으로 자유롭게 이동될 수 있도록 하기 위해, 3축 회전 자유도를 가지는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 상기 링크부(340)는 사용자의 신체가 고정되는 상기 페달부(350)는 물론이며, 상기 베이스 프레임(310) 및 상기 경로 프레임(330)과도 소정의 자유도를 가지는 연결 구조를 통해 연계 구동됨으로써, 상기 제어부(30)를 통해 입력되는 사용자가 필요로 하는 복합적인 운동 동작을 구현할 수 있게 된다.

또한, 앞서 설명한 바와 같은, 상기 베이스부(310)의 회전 정도, 상기 연장부(312) 및 상기 연장 프레임(320)의 돌출 정도, 상기 경로 등을 변경함으로써, 상기 운동 동작을 다양한 수준, 즉 해당 사용자의 골격 등을 고려한 미세한 수준의 변경으로부터 전혀 다른 운동 동작을 구현하는 변경 등의 변경을 수행할 수 있게 된다.

상기 페달부(350)는 앞서 설명한 바와 같이, 사용자의 신체, 예를 들어, 좌측 발이 위치 및 고정될 수 있으며, 도시된 바와 달리, 사용자의 신체에 고정될 수 있는 형태로 구비됨으로써, 발 부분을 제외한 다른 신체 부위에도 고정될 수 있다.

상기 로드부(360)는 상기 경로 프레임(330)의 플레이트부(335)의 내부에 위치하며, 상기 경로 연결부(343)에 연결되어 상기 경로 연결부(343)로 소정의 로드(load)를 제공한다.

이 경우, 상기 경로 연결부(343)에 인가되는 로드는 결국 상기 링크부(340)에 인가되는 것으로, 사용자에게 운동 부하를 제공하게 된다.

즉, 상기 로드부(360)가 제공하는 로드는, 결국 상기 경로 연결부(343)가 상기 경로(331) 상에서 이동되는 방향(도 5의 화살표 방향)과 반대 방향으로 제공하는 저항이며, 이러한 저항으로 인해 사용자는 운동 부하를 느끼며 운동 효과 또는 재활 효과를 향상시킬 수 있다.

상기 로드부(360)가 제공하는 로드의 크기는, 상기 제어부(30)의 제어에 의해 다양하게 기 설정될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 우측 구동부(400)도, 상기 고정 프레임(201)을 기준으로 상기 좌측 구동부(300)와 서로 대칭되는 구조를 포함하며, 이에 따라, 상기 우측 구동부(400)가 포함하는 베이스 프레임(410), 회전 프레임(420), 경로 프레임(430), 링크부(440), 페달부(450) 및 로드부(460)는, 상기 좌측 구동부(300)의 베이스 프레임(310), 회전 프레임(320), 경로 프레임(330), 링크부(340), 페달부(350) 및 로드부(360)와 실질적으로 동일하다.

마찬가지로, 상기 우측 구동부(400)의 링크부(440)가 포함하는 베이스 연결부(441), 베이스 연결바(442), 경로 연결부(443), 경로 연결바(444), 링크 연결부(445) 및 페달 연결부(446)는, 상기 좌측 구동부(300)의 링크부(340)가 포함하는 베이스 연결부(341), 베이스 연결바(342), 경로 연결부(343), 경로 연결바(344), 링크 연결부(345) 및 페달 연결부(346)와 실질적으로 동일하다.

이에, 상기 우측 구동부(400)의 구성에 대한 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 운동 동작 모사장치에서의 모사유닛을 도시한 측면도이다.

본 실시예에서의 상기 모사유닛은, 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한 모사유닛(200)과, 경로(332, 432)를 제외하고는 실질적으로 동일하므로 동일한 참조번호를 사용하며 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에서의 상기 경로(332, 432)는 타원형 형상으로, 상기 경로 프레임(330, 430)의 플레이트부(335, 435)의 외주연을 따르는 형상으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에서의 상기 모사유닛을 통해서 모사되는 운동 동작은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 모사유닛을 통해서 모사되는 운동 동작과 대비하여 상대적으로 단순하게 구성될 수 있으나, 상대적으로 일정한 경로를 진행하도록 모사되므로 운동 동작에서 인가할 수 있는 부하의 크기나, 운동 동작의 반복 속도 등은 상대적으로 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 상기 경로를 다양하게 변경함으로써, 사용자의 필요나 사용자의 운동 능력 등을 고려한 최적의 운동 훈련 또는 재활 훈련을 수행할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 단순한 경로의 근력 운동만 수행하는 것과 달리, 사용자가 필요로 하는 동작을 직접 구현하여 실제 운동 동작을 모사할 수 있음은 물론, 운동 동작이 정확히 수행되는지에 대한 피드백 제어도 수행할 수 있고, 사용자가 이를 가상현실을 통해 확인할 수 있으므로, 운동 효과는 물론 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

특히, 운동 동작 모사장치는, 한 쌍의 좌측 및 우측 구동부들이 서로 독립적으로 구동되며, 링크부의 동작을 다양하게 구현함으로써, 다양한 운동 동작을 모사할 수 있어, 특히, 수영에서의 발동작과 같은 자유로운 궤적의 동작을 구현하여 사용자의 훈련 및 재활 효과를 향상시킬 수 있다.

이 경우, 링크부는 전체적으로 회전하는 베이스 프레임, 및 소정의 경로를 형성하여 해당 경로를 따라서 이동하도록 구속하는 경로 프레임과 동시에 연결됨으로써, 특정 운동 동작이나 재활 동작을 제공할 수 있어, 훈련 및 재활 효과를 향상시킬 수 있다.

즉, 특정 운동 동작이나 재활 동작은 3차원 상에서의 경로를 형성하여야 하므로 3차원 상에서 링크부의 동작을 구속하여야 하는데, 본 실시예에서는, 상기 링크부가 2차원 상에서의 경로를 형성하는 경로 프레임과 회전이 가능한 베이스 프레임에 동시에 연결되도록 함으로써, 상대적으로 단순한 구조를 통해서도 3차원 상의 경로를 구현할 수 있다.

또한, 사용자의 훈련이나 재활 효과를 향상시키기 위해, 상기 링크부에 로드를 제공할 수 있는 로드부를 경로 프레임 상에 구비함으로써, 운동 동작 모사장치의 제작 및 설계를 상대적으로 간략하게 구현할 수 있다.

특히, 베이스 프레임의 연장부의 길이가 증가 또는 감소하도록 제어되고, 회전 프레임도 길이가 증가 또는 감소하도록 제어됨으로써, 상기 링크부의 동작을 보다 다양하게 구현할 수 있으며, 좌측 및 우측 구동부들의 동작 위치를 서로 다르게 구현함으로써 비대칭적인 훈련이나 재활 수행이 가능하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 가상 운동 시스템 10 : 운동 동작 모사장치
20 : 센싱부 30 : 제어부
40 : 사용자 입력부 50 : 가상 현실 제공부
100 : 프레임부 200 : 모사유닛
300, 400 : 구동부 310, 410 : 베이스부
320, 420 : 연장 프레임 330, 430 : 경로 프레임
340, 440 : 링크부 350, 450 : 패달부
331, 431, 332, 432 : 경로 360, 460 : 로드부

Claims (12)

1. 사용자의 좌측 및 우측 하체에 각각 위치하는 좌측 및 우측 구동부들을 포함하며,
   상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은,
   고정 프레임에 대하여 회전하는 베이스 프레임;
   상기 베이스 프레임에 대하여 회전하도록 연결되는 회전 프레임;
   상기 회전 프레임에 고정되며, 상기 회전 프레임의 회전과 함께 회전하고, 소정의 경로를 형성하는 경로 프레임; 및
   일 단은 상기 베이스 프레임에 연결되고, 타 단은 상기 경로 프레임에 연결되어, 운동 경로를 제공하는 링크부를 포함하고,
   상기 베이스 프레임, 상기 회전 프레임 및 상기 경로 프레임은 동일한 회전축인 회전부의 회전축을 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은,
   상기 고정 프레임에 대하여 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 베이스 프레임은,
   상기 고정 프레임에 연결되는 베이스부; 및
   상기 베이스부의 끝단으로부터 제1 방향으로 돌출되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 연장부는,
   상기 제1 방향을 따라 길이가 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 링크부는,
   상기 연장부에 소정의 자유도를 가지며 연결되는 베이스 연결부; 및
   상기 경로 프레임의 경로에 소정의 자유도를 가지며 연결되는 경로 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 링크부는,
   상기 연장부에 대하여 소정의 자유도를 가지며, 상기 베이스 프레임의 회전에 따라 회전하고,
   상기 경로를 따라 소정의 자유도를 가지며 이동하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 링크부는,
   일단은 상기 경로 연결부에 연결되고, 타단은 사용자의 하체가 위치하는 페달부에 연결되는 경로 연결바; 및
   일단은 상기 베이스 연결부에 연결되고, 타단은 상기 경로 연결바에 연결되는 베이스 연결바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 경로 프레임은, 상기 회전 프레임의 반대측을 향하도록 위치하는 플레이트부를 포함하며,
   상기 경로는 상기 플레이트부 상에 함몰되어 형성되는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은,
   상기 플레이트부의 내부에 위치하고, 상기 링크부에 연결되어 상기 링크부로 소정의 로드(load)를 제공하는 로드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 회전 프레임은,
    상기 베이스 프레임과 상기 경로 프레임 사이의 간격을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 운동 동작 모사장치.
11. 사용자가 필요한 운동 동작을 입력하는 사용자 입력부;
    상기 입력된 운동 동작을 모사하는 운동 동작 모사장치;
    상기 운동 동작 모사장치를 통한 사용자의 운동 동작을 센싱하는 센싱부; 및
    상기 입력된 운동 동작 및 상기 센싱된 운동 동작을 바탕으로 상기 운동 동작 모사장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 운동 동작 모사장치는 사용자의 좌측 및 우측 하체에 각각 위치하는 좌측 및 우측 구동부들을 포함하며, 상기 좌측 및 우측 구동부들 각각은,
    고정 프레임에 대하여 회전하는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임에 대하여 회전하도록 연결되는 회전 프레임, 상기 회전 프레임에 고정되며 상기 회전 프레임의 회전과 함께 회전하고 소정의 경로를 형성하는 경로 프레임, 및 일 단은 상기 베이스 프레임에 연결되고 타 단은 상기 경로 프레임에 연결되어 운동 경로를 제공하는 링크부를 포함하고,
    상기 베이스 프레임, 상기 회전 프레임 및 상기 경로 프레임은 동일한 회전축인 회전부의 회전축을 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부로 입력되는 상기 입력된 운동 동작 및 상기 센싱된 운동 동작을 바탕으로 사용자의 운동 동작을 외부로 제공하는 가상 현실 제공부를 더 포함하는 가상 운동 시스템.

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