KR20170045420A - 압력감응형 균형훈련 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 압력감응형 균형훈련 장치는, 베이스 상부에 승강암이 구비되고, 승강암의 동작에 따라 기울기가 변하는 플레이트를 포함하는 균형훈련 장치에 있어서, 승강암을 동작시키는 구동부 및 플레이트에 구비되어 압력을 감지하는 센싱부를 포함하고, 센싱부에 감지된 압력에 따라 구동부가 동작되는 것을 특징으로 한다.

Description

압력감응형 균형훈련 장치{PRESSURE RESPONDING TYPE BALANCE TRAINING APPARATUS}

본 발명은 균형훈련 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 훈련자가 가하는 압력에 따라 반응하는 균형훈련 장치에 관한 것이다.

일반적으로 노인이나 환자들의 재활운동은 다양한 방법으로 진행된다.

단계적으로 근력을 강화하거나 상실되었던 신체능력을 회복하기 위한 치료의 목적으로 신체에 무리를 주지 않으면서도 목적에 맞는 신체 능력을 점진적으로 회복하거나 향상시킬 수 있도록 프로그램들이 개발되어 실시되고 있다.

노화 또는 질환, 사고로 평형감각에 이상이 생긴 경우 또는 특정 종목의 스포츠등을 위해 평형감각의 향상이 필요할 경우등에 균형훈련이 적용되어 실시되며, 훈련을 위한 기구나 장치를 정하여진 프로그램에 따라 활용하며 평형감각을 서서히 회복하거나 향상시키게 된다.

대한민국 등록특허 제10-1427998호 '자세균형 훈련장치'에서는 사용자가 올라서는 발판이 구비되고 발판이 지지부재에 의하여 회동되며 전후방향으로 경사지게 기울어지도록 작동되어 훈련자의 자발적 무게중심 이동에 의한 자세균형 훈련과 외부교란에 의한 자세균형 훈련을 하나의 장치로 할 수 있는 기술이 게시되어 있다.

하지만, 훈련자가 발판에 올라선후에 회동되거나 경사지게 기울어지는 발판 위에서 중심을 바로 잡는 방식의 훈련은 동일한 매커니즘의 반복으로 훈련을 수행하게 되는 훈련자가 흥미를 잃기 쉽고, 그러한 훈련을 통한 평형감각의 회복 또는 향상 효과를 얻기 위해선 오랜시일 반복적으로 수행되어야 한다는 단점이 있었다.

또한, 훈련을 수행하는 훈련자의 평형감각 회복 또는 향상 정도를 판단할 수 있는 객관적인 자료를 얻을수가 없었고, 개인별로 차이가 있을 수밖에 없는 운동능력에 대응하여 맞춤식으로 훈련을 제공할 수는 없었다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 균형훈련을 하는 훈련자의 흥미를 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 시간이라도 보다 효율적인 훈련이 수행될 수 있도록 한 균형훈련 장치를 제공하기 위함이다.

또한, 플레이트의 기울기 변화에 따른 훈련자의 중심이동을 압력의 변화를 통하여 모니터링 할 수 있게 하여 훈련자에 따른 데이터를 분석할 수 있도록 한 균형훈련 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명에 따른 압력감응형 균형훈련 장치는, 베이스 상부에 승강암이 구비되고, 승강암의 동작에 따라 기울기가 변하는 플레이트를 포함하는 균형훈련 장치에 있어서, 승강암을 동작시키는 구동부 및 플레이트에 구비되어 압력을 감지하는 센싱부를 포함하고, 센싱부에 감지된 압력에 따라 구동부가 동작된다.

또는, 센싱부는 플레이트의 상면에 적어도 두 개 이상으로 구비되는 센서를 포함한다.

그리고, 센싱부는 플레이트의 상면에 적어도 일부의 면적과 대응되도록 형성되는 센서판을 포함한다.

또는, 센싱부에 감지된 압력데이터와 구동부의 동작데이터를 저장하는 데이터저장부 및 센싱부에 감지된 압력데이터와 구동부의 동작데이터를 출력하는 데이터출력부를 더 포함한다.

그리고, 센싱부로 감지된 압력데이터를 입력받아 플레이트 상에서 가장 큰 압력이 가해진 위치를 연산하여 구하는 감응연산부 및 감응연산부로부터 플레이트 상에서 가장 큰 압력이 가해진 위치를 입력받아 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

또는, 감응연산부에서 연산된 플레이트 상의 가장 큰 압력이 가해진 위치가 하강될 수 있도록 제어부를 통하여 구동부가 동작한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 압력감응형 균형훈련 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 훈련자로부터 플레이트에 가해지는 압력을 측정하여 플레이트의 기울기가 변화하므로 훈련자의 흥미를 유발하여 균형훈련의 훈련효율을 높일수 있는 효과가 있다.

둘째, 플레이트의 승하강 운동에 따라 변화되는 훈련자의 무게중심 변화를 데이터화 하여 저장하고 분석할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 균형훈련을 하며 무게중심의 변화를 데이터 출력부를 통하여 훈련자 또는 조력자가 모니터링할 수 있어 균형훈련을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 정면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트가 압력에 의해 기울어지는 것을 나타낸 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트에 구비되는 센서를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트에 구비되는 센서판을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 압력에 감응하여 구동부가 동작하게 되는 구성을 나타낸 흐름도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 압력감응형 균형훈련 장치는 하기 되는 것과 같이 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 정면도이다.

먼저, 그 구성을 크게 구분하여 보면, 베이스(100)가 구비되고, 베이스(100)의 상부로 승강암(200)이 구비되며, 승강암(200)의 동작에 따라서 경사 기울기가 변하게 되는 플레이트(300)를 포함하여 훈련자가 플레이트(300) 위로 올라가 균형훈련을 할 수 있도록 한 균형훈련 장치에 있어서, 승강암(200)을 동작시키는 구동부(110) 및 플레이트(300)에 가해지는 훈련자의 압력을 측정하여 무게중심 또는 최고압위치, 최저압위치를 도출할 수 있도록 압력을 감지하는 센싱부(310)로 나누어 볼 수 있다.

아래에서는 상기된 각각의 구성을 구체적으로 자세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트가 압력에 의해 기울어지는 것을 나타낸 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트에 구비되는 센서를 나타낸 평면도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트에 구비되는 센서판을 나타낸 평면도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 압력에 감응하여 구동부가 동작하게 되는 구성을 나타낸 흐름도이다.

베이스(100)는 바닥면에 접하여 흔들리지 않고 견고하게 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치를 지지하게 되는 판상의 부재로 형성될 수 있으며, 상부가 개방된 형상을 지닌 함체로 형성될 수 있고, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 판상 또는 함체 형상이 아닌 프레임 구조물등으로도 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 판상의 베이스(100)가 형성되며, 베이스의 상면에는 구동부(110)와 구동부(110)에 일단이 결속되어 구동부(110)의 작동에 따라 운동하게 되는 승강암(200)이 구비된다.

구동부(110)는 다양한 구동 방법으로 구현될 수 있으나, 본 발명의 일 실시에에서는 전동모터를 예로 설명한다.

구동부(110)는 다수개의 전동모터가 후술될 각각의 승강암(200)과 연동되도록 구비된다.

제어부(120)는 구동부(110)의 동작을 제어하는 구성으로 다수개의 전동모터로 구성되는 구동부(110)로 전동모터 전체 또는 일부가 구동되도록 제어를 수행하며, 감응연산부(130)로부터 입력받은 플레이트(300)상의 위치가 승강 또는 하강할 수 있도록 구동부(110)의 전동모터를 동작시키게 된다.

감응연산부(130)는 후술될 센싱부(310)로부터 입력되는 위치별 압력데이터를 통하여 입력된 압력데이터의 무게중심을 구하고, 압력의 최고점 및 최저점을 도출하게 되며, 무게중심, 압력의 최고점 및 최저점을 제어부(120)로 전송하여 각각의 위치별로 정하여진 구동부(110)의 동작으로 연계되도록 한다.

승강암(200)은 구동부(110)로부터 동력을 전달받아 상부에 결합되는 플레이트(300)를 경사지게 하거나 일부 혹은 전체를 승하강 시킬 수 있도록 구성되며, 본 발명의 일 실시에에서는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 회전캠운동을 하는 구동링크(210), 구동링크(210)에 일단이 종속되어 회동되는 종동링크(220) 및 구동링크(210) 및 종동링크(220)가 회전가능하게 결합되는 힌지(230)로 구성될 수 있다.

구동링크(210)는 구동부(110)의 전동모터에 의해 회전하게 되는 길이가 짧은 관절로 힌지결합되는 종동링크(220)와 그 길이 차이를 크게하여 회전반경이 작은 구동링크(210)가 캠과 같은 역할을 수행할 수 있게 된다.

종동링크(220)는 일단은 종동링크(220)와 힌지(230)로 결합되고, 타단은 플레이트(300)의 하면과 회전가능하게 결합된다.

구동링크(210) 및 종동링크(220)가 힌지(230)로 결합되어 구성되는 승강암(200)은 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 그 개수가 다양하게 구현될 수 있으나, 본 실시예에서는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 플레이트(300) 하면의 세점에서 종동링크(220)가 회전가능하게 결합되되, 각각의 점에서는 두개의 종동링크(220)가 결합되어 하부로 갈수록 그 간격이 넓어지도록 형성된다.

따라서, 구동부(110)에 구비된 각각의 전동모터가 작동하여 구동링크(210)를 회전시키게 되며, 전동모터들의 회전량에 따라서 종국적으로 플레이트(300)의 경사지는 기울기가 조절되거나, 부분 또는 전체가 승하강 될 수 있도록 구성된다.

플레이트(300)는 훈련자가 상부에 올라설 수 있을 정도의 면적을 가지고 형성되며, 상면이 편평하도록 형성될 수 있고, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 상면이 소정의 곡률을 지니도록 하여 균형훈련의 난이도를 조절할 수 있다.

플레이트(300)는 상술하였던 승강암(200)의 상부에 연결되어 승강암(200)의 작동에 의하여 전체 또는 일부가 승하강 될 수 있고, 플레이트(300)의 상면을 기준으로 하여 그 경사지는 기울기가 변화될 수 있도록 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서는 도 2 내지 6에 도시된 바와 같이 플레이트(300)는 판상으로 형성되어 하면에서 승강암(200)의 종동링크(220)가 회전가능하게 연결될 수 있다.

플레이트(300)의 상면 즉, 훈련자의 양 발을 지지하게 되는 부분은 도 5 내지 6에 도시된 바와 같이, 훈련의 효율을 높일 수 있는 발위치 가이드 표식이 형성될 수 있고, 사용자의 양발을지지하여 플레이트(300)로 훈련자가 가하는 압력이 전달되는 위치에 센싱부(310)가 구비된다.

센싱부(310)는 플레이트(300)상에 가해지는 압력을 측정하기 위한 구성으로서, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라서 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시에에서는 도 5에 도시된 바와 같이 플레이트(300)의 상면에 훈련자의 양발이 놓이는 위치에 발위치 가이드 표식이 형성되고, 발위치 가이드 표식에는 다수개의 센서(312)가 구비될 수 있다. 감응연산부(130)에는 각각의 센서(312)의 위치 좌표가 기입력되고, 그 좌표데이터와 측정된 압력데이터에 따라 플레이트(300)상에 가해지는 훈련자의 무게중심을 연산하거나, 플레이트(300)상에 가장 큰 압력이 가해지는 위치 또는 플레이트(300)상에 가장 작은 압력이 가해지는 위치가 구해질 수 있다.

또한, 센싱부(310)는 또 다른 실시예로 도 6에 도시된 바와 같이 플레이트(300) 상면의 일정면적과 대응되는 또는 플레이트(300)의 상면 전체 면적과 대응되는 판상의 센서판(314)으로 형성될 수 있으며, 센서판(314)에 가해지는 압력의 위치와 크기가 측정되어 감응연산부(130)로 송출하게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시에에 따른 압력감응형 균형훈련 장치는 상술하였던 센싱부(310)와 구동부(110)와 연계되어 플레이트(300)로 가해지는 압력데이터 및/또는 구동부(110)의 작동을 통한 플레이트(300)의 동작데이터가 저장되는 데이터저장부(400)를 더 포함할 수 있고, 압력데이터 및/또는 동작데이터를 출력하는 데이터출력부(410)가 포함될 수 있다.

상기와 같은 구성에 근거하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 작동을 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 균형훈련을 위하여 훈련자는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트(300)상에 양발로 지지하여 기립하게 된다.

훈련자의 양발을 통하여 플레이트(300)로 가해지는 압력이 센싱부(310)를 통하여 측정되고 감응연산부(130)에서 무게중심, 최고 압력의 위치, 최저 압력의 위치와 같은 데이터가 연산된다.

감응연산부(130)에서 연산된 압력데이터에 따라 본 발명이 적용되는 실시에에 따라 다양한 방법으로 플레이트(300)의 동작이 발생되도록 할 수 있으나, 본 실시예에서는 플레이트(300)에 가해지는 최고 압력의 위치가 하강하도록 제어부(120)가 구동부(110)를 구동시킬 수 있도록 구성된다.

따라서, 훈련자는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력감응형 균형훈련 장치의 플레이트(300)에 올라섬과 동시에 훈련자의 무게중심에 따라 플레이트(300)가 경사지도록 기울어지게 작동되고, 훈련자는 플레이트(300)의 수평을 유지하기 위하여 경사지게 기울어진 플레이트(300)상의 높은 지점을 발로 가압하는 방식으로 균형훈련이 수행될 수 있다.

이는 예시적인 것으로서, 플레이트(300)에 가해지는 압력을 측정하여 그 압력데이터에 따라 훈련자의 균형훈련을 향상시킬 수 있도록 플레이트(300)가 구동되는 방식으로 상술된 본 발명의 일 실시예를 포함하여 적용되는 실시예에 따라 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

또한, 데이터저장부(400) 및 데이터출력부(410)는 훈련자의 플레이트(300)에 가해지는 압력데이터, 플레이트(300)의 동작에 따른 압력데이터의 변화등의 정보가 저장되고, 훈련자 또는 조력자가 훈련상태를 확인할 수 있도록 출력하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100 : 베이스 110 : 구동부
120 : 제어부 130 : 감응연산부
200 : 승강암 210 : 구동링크
220 : 종동링크 230 : 힌지
300 : 플레이트 310 : 센싱부
312 : 센서 314 : 센서판
400 : 데이터저장부 410 : 데이터출력부

Claims (6)

1. 베이스 상부에 승강암이 구비되고, 상기 승강암의 동작에 따라 기울기가 변하는 플레이트를 포함하는 균형훈련 장치에 있어서,
   상기 승강암을 동작시키는 구동부; 및
   상기 플레이트에 구비되어 압력을 감지하는 센싱부;를 포함하고
   상기 센싱부에 감지된 압력에 따라 상기 구동부가 동작되는 것을 특징으로 하는
   압력감응형 균형훈련 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부는
   상기 플레이트의 상면에 적어도 두 개 이상으로 구비되는 센서;를 포함하는
   압력감응형 균형훈련 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부는
   상기 플레이트의 상면에 적어도 일부의 면적과 대응되도록 형성되는 센서판;을 포함하는
   압력감응형 균형훈련 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부에 감지된 압력데이터와 상기 구동부의 동작데이터를 저장하는 데이터저장부; 및
   상기 센싱부에 감지된 압력데이터와 상기 구동부의 동작데이터를 출력하는 데이터출력부;를 더 포함하는
   압력감응형 균형훈련 장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 센싱부로 감지된 압력데이터를 입력받아 상기 플레이트 상에서 가장 큰 압력이 가해진 위치를 연산하여 구하는 감응연산부; 및
   상기 감응연산부로부터 상기 플레이트 상에서 가장 큰 압력이 가해진 위치를 입력받아 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는
   압력감응형 균형훈련 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 감응연산부에서 연산된 상기 플레이트 상의 가장 큰 압력이 가해진 위치가 하강될 수 있도록 상기 제어부를 통하여 상기 구동부가 동작하는 것을 특징으로 하는
   압력감응형 균형훈련 장치.
   

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