KR20090121156A

KR20090121156A - 배드민턴 연습기

Info

Publication number: KR20090121156A
Application number: KR1020080047800A
Authority: KR
Inventors: 이승수
Original assignee: 이승수
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2009-11-25
Also published as: KR100991950B1

Abstract

본 발명은 배드민턴 연습기에 관한 것으로서 특히, 셔틀콕 홀더(56, 57)에서 자유 낙하하는 셔틀콕(80)을 타격포인트(90)와 배드민턴 라켓(1)의 타격타점에 맞추기 위해서 라켓홀더 회전판(8), 원호구동용 서보모터(24), 라켓 원호구동 지지판의 회전레버(17), 및 전자석(7)을 통해 라켓(1)의 위치와 속도를 미리 입력된 프로그램을 통해 셔틀콕(80)을 다양한 높이, 속도 및 위치로 날려 보낼 수 있도록 함으로써, 배드민턴 연습의 효율을 높일 수 있도록 발명된 배드민턴 연습기에 관한 것이다.

배드민턴, 셔틀콕 자동 서브기, 배드민턴 연습기, 서보모터, 피엘씨(PLC)

Description

배드민턴 연습기{Badminton Training Devices}

본 발명은 셔틀콕(80)을 맞은편 코트에 셔틀콕(80)을 날려보냄에 있어, 높이, 속도 및 위치를 자동 제어하는 배드민턴 연습장치에 관한 것이다.

일반적으로 배드민턴은 상대성을 갖는 운동으로 최소 일대일로 호흡을 맞춰 하는 운동이기 때문에 개인이 혼자서는 운동할 수 없다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 대한민국 등록실용신안 20-0306604에서는 배드민턴 셔틀콕을 목표물에 정확히 통과시키면 다시 셔틀콕을 배드민턴 라켓을 이용해서 게임자를 향해 발사되도록 하는 것을 제안하였으나, 초보자의 경우 날아오는 셔틀콕을 상대 코드에 넘기기도 힘든 상황에 목표물을 통과시키는 것은 확률적으로 매우 낮기 때문에 현실성이 없는 것으로 판단된다.

그리고 실력향상을 위해 초보자는 교재나 코치를 통해 레슨을 받아 스윙 연습을 하는 경우가 대부분이며, 레슨의 경우 배드민턴 코치는 교육생 한명을 상대하기 때문에 많은 교육생이 있을 경우 레슨시간에 제한을 받아왔다. 이런 문제점을 해소하기 위해서 대한민국 등록실용신안 20-0299003에서는 배드민턴 연습장치를 제안하였으나, 셔틀콕이 탑재대로부터 상부를 향하여 순차적으로 쳐올려지는 셔틀콕 을 라켓으로 쳐내는 반복된 스윙동작만이 이루어지도록 함으로써 다양한 연습을 할 수 없는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 대한민국 등록특허 10-0708406에서는 복잡한 기계구조를 동원하여 일정 속도로 셔틀콕을 맞은편 코트로 날려 보낼 수 있는 장치를 제안하였다. 이 장치를 이용해서 셔틀콕의 진행방향을 바꾸거나, 높낮이를 바꾸기 위해서는 복잡한 기계장치를 이용해야 문제점이 있었다.

종래의 기술의 문제점은 발명이나 고안된 장치의 경우 기계관점에서 셔틀콕(80)을 날려 보내려 했기 때문에 운동을 즐기려는 교육생의 요구를 수용하지 못했던 점이 있었다. 예를 들면, 셔틀콕의 방향을 바꾸거나, 고도를 높이는데 치중하여 셔틀콕(80)의 속도의 강약이나, 다시 발사되는 시간간격을 조절할 수 있는 기능을 배제한 기술들이 존재하였다.

따라서 본 발명에서는 이런 문제점을 해결하기 제안되었으며, 교육생의 입장에서 셔틀콕(80)의 진행방향, 높이, 속도의 강약, 발사간격 및 드롭성 구질까지 다양하게 구현하는 배드민턴 연습기를 창출하였다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 4개의 회전축과 서보모터의 속도 제어를 가미시켜 상기의 문제점을 해소하기 위해 창출되었다. 우선, 셔틀콕(80)을 날려버리기 위한 라켓(1) 회전운동의 경우에는 삼각대(32)에 장치되는 라켓 원호구 동 지지판(10)과 라켓 원호구동 지지판(10)에 장착된 원호형태 가이드레일(11)에 올려진 라켓 원호구동 케이스(20)와 라켓 원호구동 케이스(20) 내에 있는 라켓 스트로크용 서보모터(23)와 직결되도록 구성한 라켓홀더 회전판(8) 위에 라켓홀더(2)와 라켓홀더(2)에 삽입된 라켓(1)이 설치하였고, 라켓홀더 회전판(8)을 회전축으로 라켓 스트로크용 서보모터(22)을 이용하였다.

그리고 셔틀콕(80)의 진행방향을 바꾸기 위해 라켓(1)을 지지하는 라켓 원호구동 케이스(20)를 라켓 원호구동 케이스(20) 속에 포함된 원호구동용 서보모터(24)의 회전력을 전달받은 원호구동용 스퍼기어(14)를 통해 원호형태의 랙기어(12)상에 회전 구동시켰고, 원호구동 케이스(20)의 고정은 원호형태 가이드 레일(11) 상에 있는 원호 형태 가이드 레일 위로 움직이는 테이블(13)과 체결하여 원호형태 가이드 레일(11)상에 원호 운동시켰다.

그리고 셔틀콕(80)의 진행고도를 바꾸기 위해 라켓 원호구동 지지판에 부착된 회전판(15) 측면에 삽입된 라켓 원호구동 지지판의 회전레버(17)를 셔틀콕 공급당치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판(16)의 회전중심에 맞게 상하로 이동시켜 라켓(1)의 회전운동을 아래에서 위로, 위에서 아래로 조절하게 하였다.

또한 드롭성 셔틀콕 진행을 위해서 라켓홀더(2)의 라켓홀더 회전축(6)에 전자석 반응철편(4)을 부착하였고, 좌우에 있는 전자석(7)을 번갈아 자화시켜 전자석 반응철편(4)이 좌측에 부착되거나, 우측에 부착되도록 하여 라켓홀더(2)를 일정각도로 회전시키도록 하였다.

그리고 포개진 셔틀콕 형상의 투영음각 형태의 셔틀콕 홀더(56, 57)와 셔틀 콕 홀더(56, 57)에 부착된 셔틀콕 홀더 내측 랙기어(50) 및 셔틀콕 홀더 외측 랙기어(51)를 셔틀콕 홀더 개폐모터(52)로 셔틀콕 홀더 랙기어 슬라이딩 홈(44)사이로 이동시키는 구조에서 셔틀콕 추락방지판(60)을 90도 회전시켜 셔틀콕 추락방지판(60) 상에 뚫려진 각도검출용 구멍(61)이 각도검출용 센서 발광부(62)와 각도검출용 센서 수광부(63)가 각도를 검출하고, 이때 낙하되는 셔틀콕(80)의 낙하궤적의 타격포인트(90)에 라켓(1)의 타격지점과 일치시키도록 하였다.

뿐만 아니라, 라켓(1) 스트로크시 발생되는 회전관성을 극복하기 위해 삼각대(32)에 끝부분에 장착된 고정용 공기흡입 빨판(33)을 설치하였고, 서보모터의 회전속도를 피엘씨(PLC)로 제어하여 모든 셔틀콕의 운동에 비거리 및 가속요소를 삽입시키는 배드민턴 연습기를 제공하고자 한다.

기존에 제안된 발명과 고안과 비교하여, 본 발명은 회전운동을 이용해서 라켓(1)의 운동궤적을 제어함과 동시에 제어용 모터를 피엘씨(PLC) 모듈을 포함한 컨트롤러(70)를 통해 제어함으로써 다양한 셔틀콕(80) 구질을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 본 발명의 배드민턴 연습기는 발사속도를 제어할 수 있기 때문에 맞은편 코드의 양쪽 모서리에 교육생 2명을 두고 번갈아 셔틀콕(80)을 날려, 강습시간의 배가시킬 수 있는 장점도 있다.

그리고 간단한 구조를 통해 구현되므로 고장요소를 최소화할 수 있으며, 모듈화되어 있어, 분해 조립이 간편할 뿐만 아니라, 휴대성도 높은 장점이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 삼각대(32) 위에 삼각대 브라켓(30)과 고정블록(34)을 설치하였고, 삼각대 브라켓 고정용 스크류(31)을 통해 삼각대 블라켓(30)을 고정시켰고, 고정블록(34) 위에 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록(35)을 장치시켰고, 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록(35)에 있는 삽입홈에 셔틀콕 공급장치 프레임(36)을 삽입시켰다. 그리고 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록(35)의 측면에 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판(16)을 설치하였다.

그리고 라켓 원호운동 지지판(10)의 후면에 있는 라켓 원호구동 지지판에 부착된 회전판(15)의 회전중심을 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판(16)의 회전중심과 일치시켜 라켓 원호운동 지지판(10)을 회전하도록 하였다. 회전고정은 라켓 원호구동 지지판의 회전레버(17)의 끝부부을 나사가공하여 회전레버(17)의 길이방향으로 회전시키면 나사산이 진행되어 회전레버(17)의 끝부분이 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판(16)의 회전중심을 고정시키도록 하여 라켓 원호운동 지지판(10)을 회전 고정하도록 하였다.

그리고 라켓 원호운동 지지판(10)에 원호형태 가이드 레일(11)과 원호형태 랙기어(12)를 설치해 두었으며, 원호형태 가이드 레일(11) 위에 원호 형태 가이드레일 위로 움직이는 테이블(13)을 두었고, 라켓 원호구동 케이스(20)의 밑면과 체결시켜 라켓 원호구동 케이스(20)가 원호형태 가이드 레일(11)상에 원호 운동하도록 하였다.

그리고 라켓 원호구동 케이스(20)의 원호구동 제어는 라켓 원호구동 케이스 (20)내에 원호구동용 서보모터 삽입판(25)을 설치해서 이 삽입판에 원호구동용 서보모터(24)를 설치하였고, 이 모터축의 끝부분에 원호구동용 스퍼기어(14)을 설치하여 원호구동용 서보모터(24)의 회전력으로 라켓 원호구동 케이스(20)가 원호 형태 가이드 레일(11)상의 움직임을 제어하도록 하였다.

그리고 라켓 원호구동 케이스(20) 내에 라켓 스트로크용 서보모터 고정판(23)을 설치하여 라켓 스트로크용 서보모터(22)을 고정하였고, 라켓 스트로크용 서보모터(22)는 라켓 홀더 회전판(8)의 회전을 제어하도록 하였으며, 라켓 원호구동 케이스(20)과 라켓 홀더 회전판(8) 사이에는 라켓 홀더 회전판 베어링(21)을 설치하여 라켓 홀더 회전판(8)이 원활하게 회전하도록 하였다.

그리고 라켓 홀더 회전판(8) 위에 라켓 홀더 케이스(9)를 설치하였고, 이 케이스 내부에 라켓홀더(2)를 삽입하였으며, 라켓홀더(2)의 지지는 라켓홀더 회전베어링(3)으로 하였고, 라켓홀더(2)의 끝부분에 라켓홀더 회전축(6)을 두었으며, 이 회전축의 축방향으로 전자석 반응철편(4)을 설치하였으며, 라켓 홀더 케이스(9)의 끝부분에 두 개의 전자석(7)이 삽입된 라켓홀더 지지 브라켓(5)을 설치하였다. 이 때 라켓 홀더(2)와 라켓홀더(2)에 삽입된 라켓(1)을 라켓홀더 회전축(6) 방향으로 회전시키기 위해 라켓홀더 지지 브라켓(5)에 삽입된 2개의 전자석(7) 중 하나씩만 자화시켜 라켓(1)을 회전시키도록 하여 라켓(1)이 라켓 길이 방향으로 회전된 상태로 스트로크 할 수 있어 셔틀콕(80)의 드롭성 타구방향을 구현하도록 하였다.

또한 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록(35) 있는 삽입홈에 삽입된 셔틀콕 공급장치 프레임(36)은 셔틀콕 공급장치 케이스(40) 측면에 있는 셔틀콕 공급장치 프 레임 삽입홈(42)에 삽입시켜 셔틀콕 공급장치 케이스(40)를 고정하였다.

그리고 셔틀콕 공급장치 케이스(40) 내부에 포개진 셔틀콕 형상의 투영음각 형태의 셔틀콕 홀더(56, 57)와 셔틀콕홀더(56, 57)에 부착된 셔틀콕 홀더 내측 랙기어(50) 및 셔틀콕 홀더 외측 랙기어(51)를 셔틀콕 홀더 개폐모터(52)로 셔틀콕 홀더 랙기어 슬라이딩 홈(44)사이로 개폐하도록 하여 셔틀콕(80)에 아래로 진행하거나, 셔틀콕(80)을 고정하도록 하였다.

그리고 셔틀콕 추락방지판(60)을 회전시킬 수 있는 셔틀콕 추락방지판 회전모터(66)를 셔틀콕 추락방지판 회전모터 고정대(65)을 이용해서 셔틀콕 공급장치 케이스(40) 하단부에 설치하였고, 추락방지판 회전모터(66)를 90도 회전시켜 셔틀콕(80)을 자유낙하 시키도록 하였으며, 셔틀콕 추락방지판(60) 상에 뚫려진 각도검출용 구멍(61)이 각도검출용 센서 발광부(62)와 각도검출용 센서 수광부(63)가 각도를 검출할 때 피엘씨(PLC) 모듈을 포함한 컨트롤러(70)에 신호를 전달하여 스트로크의 초기위치로 회전한 라켓 스트로크용 서보모터(22)를 구동시켜 자유 낙하되는 셔틀콕의 낙하궤적의 타격포인트(90)에 라켓(1)의 타격지점과 일치시키도록 하였다.

그리고 라켓 원호구동 케이스(20)가 원호형태 가이드레일(11)의 어떤 위치에 있거나, 라켓 원호구동 지지판의 회전레버(17)를 이용해서 라켓 원호구동 지지판(10)을 경사지거나, 전자석(7)의 자화되는 순서에 따라 라켓(1)이 라켓의 길이방향으로 회전되더라도 셔틀콕(80)의 낙하궤적의 타격포인트(90)와 라켓(1)의 타격지점은 일치되도록 회전축을 정렬하였다.

그리고 라켓 스트로크용 서보모터(22)의 회전속도, 원호구동용 서보모터(20)의 회전량, 셔틀콕 추락방지판 회전모터(66) 회전량 및 전자석(7)의 자화순서 등은 피엘씨 모듈을 포함한 컨트롤러(70)에 피엘씨(PLC) 프로그램으로 구성하여 배드민턴 초급자, 중급자 및 상급자 연습 프로그램으로 설치하였다.

그리고 라켓 스트로크용 서보모터(22)가 라켓(1)을 스트로크 할 때 발생되는 회전관성을 극복하기 위해 삼각대(32)에 끝부분에 장착된 고정용 공기흡입 빨판(33)을 설치하였다.

도 1은 배드민턴 연습기 전체를 조립한 사시도

도 2는 배드민턴 연습기 3각법에 의한 전체도

도 3은 라켓홀더 및 라켓 원호구동 케이스 부분 절단 후면 사시도

도 4는 뷰 에이(VIEW A)방향의 정면도

도 5는 전자석을 이용해 라켓의 길이방향 회전을 나타낸 예시도

도 6은 라켓홀더 및 라켓 원호구동 케이스 부분 절단 정면 사시도

도 7은 셔틀콕 공급장치 케이스 부분 절단 정면 사시도

도 8은 뷰 비(VIEW B)방향의 평면도

도 9는 셔틀콕 낙하와 라켓회전을 나타낸 예시도

도 10은 라켓 스트로크를 나타낸 예시도

도 11은 라켓 원호구동 케이스가 원호 형태 가이드 레일 위로 회전 예시도

도 12는 라켓 원호구동 지지판의 회전 예시도

도 13은 라켓의 가상궤적 예시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호 설명＞

1 : 라켓, 2 : 라켓홀더, 3 : 라케홀더 회전베어링, 4 : 전자석 반응철편, 5 : 라켓홀더 지지 브라켓, 6 : 라켓홀더 회전축, 7 : 전자석, 8 : 라켓홀더 회전판, 9 : 라켓홀더 케이스, 10 : 라켓 원호구동 지지판, 11 : 원호형태 가이드레일, 12 : 원호형태 랙기어, 13 : 원호형태 가이드레일 위로 움직이는 테이블, 14 : 원호 구동용 스퍼기어, 15 : 라켓 원호구동 지지판에 부착된 회전판, 16 : 셔틀콕 공급 장치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판, 17 : 라켓 원호구동 지지판의 회전레버, 20 : 라켓 원호구동 케이스, 21 : 라켓홀더 회전판 베어링, 22 : 라켓 스트로크용 서보모터, 23 : 라켓 스트로크용 서보모터 고정판, 24 : 원호구동용 서보모터, 25 : 원호구동용 서보모터 삽입판, 30 : 삼각대 브라켓, 31 : 삼각대 브라켓 고정용 스크류, 32 : 삼각대, 33 : 고정용 공기흡입 빨판, 34 : 고정블록, 35 : 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록, 36 : 셔틀콕 공급장치 프레임, 40 : 셔틀콕 공급장치 케이스, 41 : 셔틀콕 공급관, 42 : 셔틀콕 공급장치 프레임 삽입홈 43 : 셔틀콕 공급관 고정 브라켓, 44 : 셔틀콕 홀더 랙기어 슬라이딩 홈, 50 : 셔틀콕 홀더 내측 랙기어, 51 : 셔틀콕 홀더 외측 랙기어, 52 : 셔틀콕 홀더 개폐모터, 53 : 스프링, 54 : 아이들기어 고정용 브라켓, 55 : 아이들기어, 56 : 셔틀콕 홀더 내측 랙기어와 연결된 셔틀콕 홀더, 57 : 셔틀콕 홀더 외측 랙기어와 연결된 셔틀콕 홀더, 60 : 셔틀콕 추락방지판, 61 : 각도검출용 구멍, 62 : 각도검출용 센서 발광부, 63 : 각도검출용 센서 수광부, 64 : 각도검출용 센서 수광부 지지대, 65 : 셔틀콕 추락방지판 회전모터 고정대, 66 : 셔틀콕 추락방지판 회전모터, 70 : 피엘씨 모듈을 포함한 컨트롤러, 71 : 케이블, 80 : 셔틀콕, 90 : 타격포인트

Claims

삼각대(32)에 장치되는 라켓 원호구동 지지판(10)과 라켓 원호구동 지지판(10)에 장착된 원호형태 가이드레일(11)에 올려진 라켓 원호구동 케이스(20)와 라켓 원호구동 케이스(20) 내에 있는 라켓 스트로크용 서보모터(23)와 직결되도록 구성한 라켓홀더 회전판(8) 위에 라켓홀더(2)와 라켓홀더(2)에 삽입된 라켓(1)이 설치되어지며 상기 셔틀콕 공급장치 케이스(40) 내에 셔틀콕 이 공급되도록 구성된 배드민턴 연습장치에 있어서, 라켓 원호구동 케이스(20)에 삽입된 원호구동용 서보모터(24)의 회전력을 전달받은 원호구동용 스퍼기어(14)는 원호형태의 랙기어(12)상에 회전 구동되고 라켓 원호 구동케이스(20)가 낙하되는 셔틀콕(80)의 낙하궤적에 일치되는 타격포인트(90)와 라켓(1)의 타격정점을 중심으로 원호운동을 하도록 구성됨을 특징으로 하는 배드민턴 연습장치
제 1항에 있어서, 라켓홀더(2)와 라켓홀더(2)에 삽입된 라켓(1)을 라켓홀더 회전축(6) 방향으로 회전시키기 위해 라켓홀더 지지 브라켓(5)에 삽입된 2개의 전자석(7) 중 하나씩만 자화시켜 라켓(1)을 회전시키는 특징을 갖는 배드민턴 연습장치
제 2항에 있어서, 라켓홀더(2)와 라켓홀더(2)에 삽입된 라켓(1)을 라켓홀더 회전축(6) 방향으로 회전시키기 위해서 각도분할 제어용 모터 및 인덱싱 기구를 이 용해서 라켓(1)을 라켓 길이방향을 회전축으로 회전시키는 특징을 갖는 배드민턴 연습장치
제 1항에 있어서, 라켓 원호구동 지지판(10)을 라켓 원호구동 지지판에 부착된 회전판(15)의 회전중심과 셔틀콕 공급당치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판(16)의 회전중심과 일치된 상태로 회전시키기 위해 라켓 원호구동 지지판의 회전레버(17)를 갖는 배드민턴 연습장치
제 4항에 있어서, 라켓 원호구동 지지판(10)을 라켓 원호구동 지지판에 부착된 회전판(15)의 회전중심과 셔틀콕 공급당치 프레임 고정블록 측면에 부착된 회전판(16)의 회전중심과 일치된 상태로 회전시키기 위해 셔틀콕 공급장치 프레임 고정블록(35)에 각도분할 제어용 모터 및 인덱싱 기구를 이용하는 특징을 갖는 배드민턴 연습장치
제 1항에 있어서, 포개진 셔틀콕 형상의 투영음각 형태의 셔틀콕 홀더(56, 57)와 셔틀콕홀더(56, 57)에 부착된 셔틀콕 홀더 내측 랙기어(50) 및 셔틀콕 홀더 외측 랙기어(51)를 셔틀콕 홀더 개폐모터(52)로 셔틀콕 홀더 랙기어 슬라이딩 홈(44)사이로 이동시키는 구조에서 셔틀콕 추락방지판(60)을 90도 회전시켜 셔틀콕 추락방지판(60) 상에 뚫려진 각도검출용 구멍(61)이 각도검출용 센서 발광부(62)와 각도검출용 센서 수광부(63)가 각도를 검출하고, 이때 낙하되는 셔틀콕의 낙하궤적 의 타격포인트(90)에 라켓(1)의 타격지점과 일치시키도록 구성됨을 특징으로 하는 배드민턴 연습기
제 1항에 있어서, 라켓(1) 스트로크시 발생되는 회전관성을 극복하기 위해 삼각대(32)에 끝부분에 장착된 고정용 공기흡입 빨판(33)을 갖는 배드민턴 연습기