KR20120123855A

KR20120123855A - 모터 자동제어를 이용한 변동 중량 웨이트 트레이닝 머신

Info

Publication number: KR20120123855A
Application number: KR1020110041449A
Authority: KR
Inventors: 고동현; 김재동; 서지원; 주경돈
Original assignee: 고동현; 주경돈; 김재동; 서지원
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2012-11-12

Abstract

본 발명은, 모터제어를 통해 사용자의 근력에 따라 변동하는 중량을 제공함으로써 사용자가 최대근력을 사용하여 운동효과를 극대화하는데 목적이 있다. 기본 운동부하를 제공할 중량추, 회전력을 이용해 운동부하를 가감할 모터, 모터의 회전운동을 왕복운동으로 변환하는 케이블과 도르래, 정보를 표시하고 모터를 제어할 제어부로 구성된다.

Description

모터 자동제어를 이용한 변동 중량 웨이트 트레이닝 머신{A training machine with dynamic weight}

본 발명은 웨이트 트레이닝 머신에 관한 것으로, 사용자의 근력에 따라 제어되는 모터를 추가함으로써 중량추에 의한 운동부하를 증가 또는 감소시키는 시스템에 관한 것이다.

종래의 웨이트 트레이닝 머신의 경우, 중량추 또는 중량원판을 이용하여 운동 부하를 조절한다. 기구의 틀에 각각 수kg의 중량을 가진 추와 케이블을 연결하여 사용한다. 중량추 중심에는 지면과 수직한 구멍이 있고 그 구멍 안에 케이블과 연결된 금속 봉이 들어간다. 봉에는 중량추의 높이와 같은 일정한 홈이 있고 중량추에도 이에 맞는 홈이 있어 고리를 이용해 금속봉과 중량추를 연결한다. 사용자는 고리를 이용해 원하는 중량만큼 고정시킨다. 일단, 중량을 결정하면 운동 중에는 운동부하를 변경할 수 없다. 일반적으로 운동효과를 극대화하기 위해서 사용자는 자신의 최대근력을 사용해야 한다. 하지만 운동 중에 근력이 감소하면 근력이 남아 있음에도 불구하고 더 이상 운동을 지속할 수 없다. 따라서, 사용자는 운동효과를 극대화하기 위해 추가적인 비용을 지불하며 헬스 트레이너(보조자)의 도움을 받는다. 이때, 헬스 트레이너(보조자)는 사용자가 운동을 지속하기 위해 부족한 근력만큼 운동부하를 덜어준다. 현재, 모터를 이용하여 중량을 제공하는 웨이트 트레이닝 머신에 관한 기술이 개발되었다. 하지만 최대 백여kg에 달하는 운동부하를 제공하기 위해서는 고성능의 모터와 많은 소비전력을 필요로 하는 문제점이 있다.

기존의 웨이트 트레이닝 머신은 중량추를 이용하여 운동부하를 제공함으로써 운동 중 근력이 감소하여 이에 맞게 중량을 낮춰야 할 때 헬스 트레이너 또는 보조자가 필요하다. 모터를 이용하여 운동부하를 제공하는 웨이트 트레이닝 머신은 고성능 모터와 소비전력의 문제로 상용화되지 못하고 있다.

중량추를 이용하여 기본적인 운동부하를 제공한다. 사용자의 근력이 운동부하보다 클 경우 모터를 운동방향과 반대로 회전력을 가하여 중량을 증가시킨다. 사용자의 근력이 운동부하보다 작을 경우 모터를 운동방향과 같은 방향으로 회전력을 가하여 중량을 감소시킨다. 모터의 회전력은 전력에 의한 것으로 사용자가 원하는 중량을 세밀하게 조절할 수 있다. 모터의 변위 및 속도를 측정하여 사용자의 운동상태와 근력을 판단하고, 그에 따라 중량을 자동으로 제어한다.

모터의 회전력을 이용하여 세밀한 중량조절이 가능하며, 특히, 무거운 중량을 사용할 때 유용하다. 운동 중 변하는 사용자의 근력에 맞춰 기구의 중량을 자동제어함으로써 헬스 트레이너(보조자) 없이도 최대근력 사용을 유도하여 운동효과를 극대화시킬 수 있다. 또한, 사용자가 운동 중 손잡이를 놓쳤을 경우에 중량추의 순간적인 낙하를 막아 안전사고나 근육의 부상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 변동 중량 웨이트 트레이닝 머신의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 변동 중량 웨이트 트레이닝 머신의 플로우차트.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1과 같이 철제프레임으로 구조를 이루고 있다. 중량부는 크게 상단의 중량추부와 하단의 모터부로 나누어져 있다. 중량추(11)는 일정한 중량과 직육면체의 모양을 가지며 프레임에 쌓여 있다. 중량추(11)의 중앙에는 지면과 수직한 방향의 구멍이 있으며 케이블(20)과 연결된 금속 봉(12)이 들어간다. 금속봉(12)에는 중량추(11)의 두께와 같은 일정한 간격으로 홈이 있고 고리를 이용하여 금속봉(12)과 연결하기 위해 중량추(11)에도 홈이 있다(도시 않음). 모터부에는 모터(13)가 있고 중량추부의 금속봉(12)이 모터부까지 내려와 케이블(20)에 의해 모터(13)에 연결된다. 케이블(20)은 다수의 도르래(30)에 의해 운동방향이 바뀌어 운동부의 손잡이(40)에 연결된다. 사용자 정면에 위치한 제어부(50)에는 정보표시를 위한 디스플레이와 조작버튼(도시 않음)이 있다. 본 발명의 알고리듬은 도 2에 도시되어 있다.

Claims

웨이트 트레이닝 머신에 있어서, 기본 운동부하를 제공하기 위한 중량추와 이에 연결되어 변동중량을 제공하기 위한 모터부, 현재 중량과 사용자의 근력을 측정하여 제어하는 제어부.