KR20200079106A - 다기능 근력운동기기 - Google Patents

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KR20200079106A
KR20200079106A KR1020180168688A KR20180168688A KR20200079106A KR 20200079106 A KR20200079106 A KR 20200079106A KR 1020180168688 A KR1020180168688 A KR 1020180168688A KR 20180168688 A KR20180168688 A KR 20180168688A KR 20200079106 A KR20200079106 A KR 20200079106A
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안용대
김상훈
신승훈
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주식회사 에이모
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기는, 사용자의 하중을 지지하는 스테이지; 스테이지의 길이방향 일측에 인접하게 배치되어, 일단부가 스테이지의 일측과 멀어지도록 연장되는 제1와이어; 스테이지의 길이방향 타측에 인접하게 배치되어, 일단부가 스테이지의 타측과 멀어지도록 연장되는 제2와이어; 제1와이어의 일단부가 스테이지의 일측과 가까워지도록 제1와이어를 권취하고, 제2와이어의 일단부가 스테이지의 타측과 가까워지도록 제2와이어를 권취하는 구동부; 및 구동부의 구동축의 회전 정보를 기초로 하여 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공하고자 한다.

Description

다기능 근력운동기기{MULTIFUNCTIONAL MUSCLE EXERCISE EQUIPMENT}
본 발명은 사용자의 근력운동을 보조하기 위한 다양한 기능을 가지는 근력운동기기에 관한 것으로서, 구체적으로 사용자의 무게를 안정적으로 지지하고 사용자가 컨트롤하는 하중의 크기를 변경 제공할 수 있는 다기능 근력운동기기에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 근력운동기기는 전동 모터를 이용하여 동력을 발생시켜서, 사용자의 운동을 보조하기 위한 기기이다. 구체적으로, 근력운동기기는 전동 모터의 동력을 이용하여 사용자가 컨트롤하는 하중을 제공하거나, 이미 설정된 하중을 컨트롤하는 사용자의 근력을 보조하기 위한 것이다. 한편, 근력운동의 형태는 하중을 들어올리기, 밀기, 당기기 등이 있다. 이러한 근력운동을 안정적으로 수행하기 위해서는 근력운동기기의 프레임이나 본체 부분은 이동되지 않도록 고정되어야 한다.
이를 위해, 근력운동기기의 프레임이나 본체 부분의 무게를 무겁게 하거나, 다른 구조물에 피스, 클립퍼 등의 고정구를 이용해서 위치 고정하여 설치해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 기존의 근력운동기기는 사용자가 운동을 시작하기 전에 일정 하중을 설정하고, 운동 중에는 사용자의 운동 상태에 관계없이 설정된 하중이 유지되는 것이 일반적이다. 이러한 근력운동기기는 반복된 운동으로 인하여 근력이 소모된 사용자가 하중을 버티지 못하여 근력운동기기에서 이탈되어 부상이 발생할 수 있는 위험이 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1293450(2013.07.31. 공고)
본 발명에 따른 다기능 근력운동기기는 사용자가 스테이지 상에 탑승하여 운동을 수행하므로 사용자의 무게로 인하여 위치 고정되기 때문에 다른 구조물에 고정구를 이용하여 근력운동기기를 고정시키거나 무게를 무겁게 만들 필요가 없는 근력운동기기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기는, 사용자의 하중을 지지하는 스테이지; 스테이지의 길이방향 일측에 인접하게 배치되어, 일단부가 스테이지의 일측과 멀어지도록 연장되는 제1와이어; 스테이지의 길이방향 타측에 인접하게 배치되어, 일단부가 스테이지의 타측과 멀어지도록 연장되는 제2와이어; 제1와이어의 일단부가 스테이지의 일측과 가까워지도록 제1와이어를 권취하고, 제2와이어의 일단부가 스테이지의 타측과 가까워지도록 제2와이어를 권취하는 구동부; 및 구동부의 구동축의 회전 정보를 기초로 하여 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공하고자 한다.
본 실시예에 있어서, 구동부는 제1구동부 및 제2구동부를 포함하고, 제어부는, 미리 설정된 제1설정하중을 기초로 하여, 제1와이어의 장력이 제1설정하중에 대응되도록 제1구동부의 구동을 제어하고, 미리 설정된 제2설정하중을 기초로 하여, 제2와이어의 장력이 제2설정하중에 대응되도록 제2구동부의 구동을 제어하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1구동부의 구동축의 회전 정보를 검출하는 센서 및 제1와이어의 장력을 측정하는 센서를 포함하는 제1센서부; 및 제2구동부의 구동축의 회전 정보를 검출하는 센서 및 제2와이어의 장력을 측정하는 센서를 포함하는 제2센서부를 더 포함하고, 제1센서부 및 제2센서부는 엔코더 및 홀 센서 중 적어도 어느 하나와 힘 센서를 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 스테이지에 가해지는 하중을 측정하는 제3센서부를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제어부는, 제3센서부로 측정되는 하중 정보를 기초로 하여, 제1와이어의 장력과 제2와이어의 장력이 서로 달라지도록 제1구동부와 제2구동부를 제어하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제어부는, 스테이지의 길이방향 일측과 인접한 스테이지 상의 일부분에서 측정되는 하중이 스테이지의 길이방향 타측과 인접한 스테이지 상의 타부분에서 측정되는 하중보다 크면 제1와이어의 장력이 제2와이어의 장력보다 작아지도록 제1구동부와 제2구동부를 제어하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1와이어의 일단부와 제2와이어의 일단부에 각각 결합되며, 스테이지의 길이방향으로 연장된 파지부재를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 스테이지와 인접하게 배치되며, 제어부로부터 제1구동부의 구동축의 토크와 제2구동부의 구동축의 토크를 기초로 하여 산출되는 사용자의 운동 정보를 출력하는 디스플레이를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 스테이지의 상부에 형성된 사용자의 운동 공간을 촬영하는 카메라를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 스테이지는 길이방향을 따라 나열되는 복수 개의 발판부; 및 발판부를 하방에서 지지하며, 발판부와 슬라이드 결합되는 베이스를 포함하고, 복수 개의 발판부는 베이스 상에서 길이방향을 따라 상호 이격되도록 슬라이딩되어 스테이지의 길이방향 길이가 연장되는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 통신 모듈을 더 포함하고, 제어부는, 구동부의 구동축의 토크를 기초로 하여 사용자의 운동 정보를 산출하고, 운동 정보 및 운동 정보를 기초로 하여 산출되는 운동 프로그램을 추천 정보를 통신 모듈을 통하여 디스플레이 및 사용자 단말 중 적어도 어느 하나로 송신하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 통신 모듈을 더 포함하고, 제어부는, 카메라의 촬영 영상을 기초로 하여 비전 인식을 수행하여 사용자의 운동 자세를 분석하며, 분석된 운동 자세 정보 및 운동 자세 정보를 기초로 하여 산출된 자세 교정 정보를 통신 모듈을 통하여 디스플레이 및 사용자 단말 중 적어도 어느 하나로 송신하는, 다기능 근력운동기기를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 다기능 근력운동기기는 스테이지를 포함하여 사용자가 하지를 스테이지 상에 안착시킨 상태에서 근력운동을 수행하므로, 근력운동기기가 사용자의 하중에 의해 위치 고정되어, 근력운동기기의 위치를 고정하기 위해 기기의 무게를 증가시키거나 고정구를 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 근력운동기기는 다양한 센서부 및 제어부를 포함하여, 운동 중에 감지되는 사용자의 운동 정보를 기초로 하여, 제1구동부 및/또는 제2구동부의 구동력을 제어하여 사용자에게 전달되는 하중을 제어할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기를 위에서 바라본 모습을 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기의 변형된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기의 내부 구조를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기는 근력운동기기의 제어 구성을 보여주는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기의 변형실시예를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기를 위에서 바라본 모습을 보여주는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기의 변형된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기로부터 제공되는 운동 정보를 출력하는 사용자 단말의 화면 구성을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기로부터 제공되는 운동 정보를 기초로 하여 사용자에게 운동 프로그램을 추천하는 사용자 단말의 화면 구성을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기로부터 제공되는 운동 정보를 기초로 하여 사용자에게 운동 자세 관련 정보를 제공하는 사용자 단말의 화면 구성을 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 사용자의 근력운동을 보조하기 위한 다양한 기능을 가지는 근력운동기기에 관한 것으로서, 구체적으로 사용자가 다양한 자세로 안정적으로 운동할 수 있고, 사용자의 운동 정보에 대응하여 하중을 변경 제공하는 다기능 근력운동기기에 관한 것이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 근력운동기기(1)에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)를 위에서 바라본 모습을 보여주는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)의 변형된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 1내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)는 스테이지(10), 케이스(11), 와이어(121, 122), 디스플레이(13), 파지부재(14)를 포함할 수 있다.
스테이지(10)는 운동하는 사용자의 하중을 지지하는 부분일 수 있다. 예를 들어, 스테이지(10)는 길이방향으로 길게 연장된 평판의 형태를 가지며, 사용자는 그 위에 하지를 안착시킨 상태에서 운동을 수행할 수 있다. 스테이지(10)는 길이방향으로 길이가 조절될 수 있다. 사용자는 스테이지(10)의 길이방향 길이를 늘려서 스테이지(10) 상에 그의 양 발을 벌리는 폭을 더 넓혀서 다양한 운동 자세를 취할 수 있다.
케이스(11)는 스테이지(10)의 길이방향 양 측에 각각 연결 배치되어 스테이지(10)를 지지하고, 근력운동기기(1)의 부품들을 수용하기 위한 공간을 제공하는 부재일 수 있다. 케이스(11)의 상부에는 그의 내부에 수용된 와이어(121, 122)의 일부분이 외부로 반출되는 구멍인 반출구(115)가 형성될 수 있다. 또한, 케이스(11) 상에는 후술할 파지부재(14)가 이탈되지 않고 안정적으로 정착되기 위한 단턱부(116)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 반출구(115)는 케이스(11)의 낮은 단이 형성된 부분 상에 단턱부(116)와 인접하게 형성될 수 있고, 이곳에 파지부재(14)가 안착되어 이탈되지 않도록 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)의 내부 구조를 보여주는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 근력운동기기(1)의 내부에는 와이어(121, 122), 구동부(110), 스풀(112), 풀리들(111, 113, 114), 센서부(미도시), 제어부(미도시)가 배치될 수 있다.
와이어(121, 122)는 후술할 구동부(110)의 구동으로 발생하는 하중을 사용자에게 전달하기 위하여 길게 연장된 끈부재일 수 있다. 와이어(121, 122)는 스테이지(10)의 길이방향 양측에 각각 배치되는 제1와이어(121)와 제2와이어(122)를 포함할 수 있다. 제1와이어(121)는 스테이지(10)의 길이방향 일측에 인접하게 배치되며, 일단부가 반출구(115)를 통해 케이스(11)의 외부로 노출되어 있으면서 스테이지(10)의 일측과 멀어지도록 연장될 수 있다. 제1와이어(121)의 타단부는 후술할 제1스풀(112)에 연결되며, 제1스풀(112)에 권취될 수 있다. 제2와이어(122)는 스테이지(10)의 길이방향 타측에 인접하게 배치되며, 일단부가 반출구(115)를 통해 케이스(11)의 외부로 노출되어 있으면서 스테이지(10)의 타측과 멀어지도록 연장될 수 있다. 제2와이어(122)의 타단부는 후술할 제2스풀에 연결되며, 제2스풀에 권취될 수 있다.
예를 들어, 도3을 참조하면 제1와이어(121)는 스테이지(10)의 좌측 케이스(11) 상의 반출구(115)로 반출되도록 배치되고, 제2와이어(122)는 스테이지(10)의 우측 케이스(11)의 반출구(115)로 반출되도록 배치될 수 있다. 케이스(11)의 외부로 노출된 제1와이어(121)의 일단부와 제2와이어(122)의 일단부는 각각 파지부재(14)에 연결될 수 있다.
스풀(112)은 와이어(121, 122)가 권취되는 롤러형 부재로서, 제1와이어(121)가 권취되는 제1스풀(112) 및 제2와이어(122)가 권취되는 제2스풀(미도시)이 구비될 수 있다. 제1와이어(121)는 케이스(11)의 외부로 노출된 그의 일단부가 스테이지(10)의 일측과 가까워지도록 제1스풀(112)에 권취될 수 있다. 제2와이어(122)는 케이스(11)의 외부로 노출된 그의 일단부가 스테이지(10)의 타측과 가까워지도록 제2스풀에 권취될 수 있다.
풀리(111, 113, 114)는 와이어(121, 122)의 이동을 가이드하는 롤러형 부재일 수 있다. 예를 들어, 풀리(111, 113, 114)에는 스풀(112)에서 권출된 와이어(121, 122)가 걸려있고, 와이어(121, 122)가 당겨지면 그에 따라 회전되어 와이어(121, 122)의 이동 방향을 가이드할 수 있다. 바람직하게 풀리(111, 113, 114)는, 스풀(112)에 와이어(121, 122)를 통해 연결되며 수직 회전축을 가지는 수평풀리(113) 및 수평풀리(113)와 와이어(121, 122)에 의해 연결되어 수평 회전축을 가지는 수직풀리(114)가 구비될 수 있다. 또한 후술한 구동부(110)의 구동축 상에 형성되며, 구동축의 회전을 스풀(112)에 전달하는 타이밍 벨트(tb)를 구동축 상에 연결하기 위한 모터풀리(111)가 구비될 수 있다. 즉, 제1와이어(121) 및 제2와이어(122)는 구동부(110)로부터 발생하는 회전 동력을 모터풀리(111)와 타이밍 벨트(tb)로부터 제공받는 제1스풀(112) 및 제2스풀로부터 각각 권출되어 수평풀리(113)와 수직풀리(114)를 순차적으로 거치면서 권출되는 경로가 가이드되어 케이스(11)의 상부로 반출될 수 있다.
구동부(110)는 스풀(112)을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 것일 수 있다. 예를 들어, 구동부(110)는 전동 모터일 수 있다. 구동부(110)는 제1스풀(112) 및 제2스풀에 각각 대응되는 제1구동부(110)와 제2구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 제1구동부(110)는 회전동력을 모터풀리(111)와 타이밍 벨트(tb)를 통해 전달하여 제1스풀(112)을 회전시킬 수 있다. 이로써, 제1스풀(112)로부터 제1와이어(121)를 권취 또는 권출하여 케이스(11)로부터 제1와이어(121)가 반출된 길이를 조절할 수 있다. 있다. 제2구동부는 제2스풀을 회전시켜 제2와이어(122)를 권취 또는 권출하여 케이스(11)로부터 제2와이어(122)가 반출되는 길이를 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)의 제어 구성을 보여주는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 센서부는 구동부(110)의 구동축의 회전각, 와이어의 장력 및 스테이지(10)에 가해지는 하중을 측정하는 부분일 수 있다. 센서부는 제1구동부(110)의 구동축의 회전 각도 및 회전 각속도 등의 회전 정보를 검출하는 센서와 제1와이어(121)의 장력을 측정하는 센서를 포함하는 제1센서부(미도시)와, 제2구동부의 구동축의 회전 각도 및 회전 각속도 등의 회전 정보를 검출하는 센서와 제2와이어(122)의 장력을 측정하는 센서를 포함하는 제2센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1센서부와 제2센서부는 제1구동부(110) 및 제2구동부의 각각의 구동축에 인접하게 배치되는 엔코더(Encoder) 및 홀 센서(Hall sensor) 중 적어도 어느 하나를 포함하며 이를 통해 각각의 구동축의 회전 각도 및 회전 각속도를 측정할 수 있다. 또한, 제1센서부 및 제2센서부는 각각 제1와이어(121) 및 제2와이어(122)에 각각 접촉되는 로드셀(Load Cell)과 같은 힘 센서를 포함하며, 이를 통해 제1와이어(121) 및 제2와이어(122)에 가해지는 장력을 측정할 수 있다.
제어부는 힘 센서로 측정되는 제1와이어(121)와 제2와이어(122)의 장력을 기초로 하여 제1구동부(110)와 제2구동부의 토크를 산출할 수 있다.
또한, 센서부는 스테이지(10)에 가해지는 하중을 측정하는 제3센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3센서부는 평판형의 스테이지(10)의 내부에 배치되는 로드셀을 포함하며, 이를 통해 스테이지(10)의 상부에 가해지는 사용자의 무게(하중)를 측정할 수 있다. 또한, 스테이지(10) 상의 전 면적에 대하여 부분적으로 하중을 측정하여서 스테이지(10) 상의 어느 부분에 하중이 집중되는지에 대한 하중 분포도를 파악할 수 있다. 한편, 제3센서부는 위의 구성에 한정되지 않고 스테이지(10)에 가해지는 하중을 측정할 수 있는 다양한 종류의 센서로 구성될 수 있다.
제어부(미도시)는 제1구동부(110)와 제2구동부의 구동을 제어하기 위한 부분일 수 있다. 제어부는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로서, 마이크로프로세서 (microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부는 제1센서부로부터 측정된 제1구동부(110)의 구동축의 회전 각도 및 회전 각속도 등의 회전 정보와 제1와이어(121)의 장력을 기초로 하여 제1구동부(110)의 구동을 제어하고, 제2센서부로부터 측정된 제2구동부의 구동축의 회전 각도 및 회전 각속도 등의 회전 정보와 제2와이어(122)의 장력을 기초로 하여 제2구동부의 구동을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 미리 설정된 제1설정하중을 기초로 하여, 제1와이어(121)의 장력이 제1설정하중에 대응되도록 제1구동부(110)의 구동축의 회전 속도를 제어하여 제1구동부(110)의 구동을 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 미리 설정된 제2설정하중을 기초로 하여, 제2와이어(122)의 장력이 제2설정하중에 대응되도록 상기 제2구동부의 구동축의 회전 속도를 제어하여 제2구동부의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 제1설정하중을 근력운동기기(1)에 설정하면, 제1구동부(110)는 제1설정하중과 동일한 크기의 제1와이어(121)의 장력을 형성하기 위해 제1스풀(112)이 제1와이어(121)를 권취하는 방향으로 제1구동부(110)의 구동축이 회전되도록 토크를 증가시킬 수 있다. 또한, 사용자가 제2설정하중을 근력운동기기(1)에 설정하면, 제2구동부는 제2설정하중과 동일한 크기의 제2와이어(122)의 장력을 형성하기 위해 제2스풀이 제2와이어(122)를 권취하는 방향으로 제2구동부의 구동축이 회전되도록 토크를 증가시킬 수 있다.
한편, 제1센서부에서 측정되는 제1와이어(121)의 장력이 제1설정하중보다 큰 경우에는 제1와이어(121)의 장력을 감소시키기 위해 제1스풀(112)이 제1와이어(121)를 권출하는 방향으로 제1구동부(110)의 구동축이 회전되도록 할 수 있으며, 또한, 회전 방향을 변경하는 것이 아니라 제1구동부(110)의 구동축의 토크를 감소시키는 것으로도 제1와이어(121)의 장력을 감소시킬 수 있다. 또한, 제2센서부에서 측정되는 제2와이어(122)의 장력이 제2설정하중보다 큰 경우에는 제2와이어(122)의 장력을 감소시키기 위해 제2스풀이 제2와이어(122)를 권출하는 방향으로 제2구동부의 구동축이 회전되도록 할 수 있으며, 또한 구동축의 회전 방향을 변경하는 것이 아니라 제2구동부의 구동축의 토크를 감소시키는 것으로도 제2와이어(122)의 장력을 감소시킬 수 있다.
또한, 제어부는 제3센서부로 측정되는 하중 정보를 기초로 하여, 제1와이어(121)의 장력과 제2와이어(122)의 장력이 서로 달라지도록 제1구동부(110)와 제2구동부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 스테이지(10)의 길이방향 일측과 인접한 스테이지(10) 상의 일부분에서 측정되는 하중이 스테이지(10)의 길이방향 타측과 인접한 스테이지(10) 상의 타부분에서 측정되는 하중보다 크면 제1와이어(121)의 장력이 제2와이어(122)의 장력보다 작아지도록 제1구동부(110)와 제2구동부를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 스테이지(10) 상의 좌측 부분에서 측정되는 하중이 우측 부분에서 측정되는 하중보다 크면 스테이지(10)의 좌측에 인접하게 배치된 제1와이어(121)의 장력이 스테이지(10)의 우측에 인접하게 배치된 제2와이어(122)의 장력보다 작아지도록 제1구동부(110)의 구동축 토크를 감소시키고, 제2구동부의 구동축 토크를 유지 또는 증가시킬 수 있다.
이로써, 근력운동기기(1)는 사용자 신체의 좌우에 작용하는 하중의 균형을 맞춤으로써, 사용자의 근육이 좌우 균형적으로 발달할 수 있도록 도울 수 있다.
디스플레이(13)는 스테이지(10)와 인접하게 배치되며 사용자의 운동 정보를 출력하는 부분일 수 있다. 여기서 운동 정보는 예를 들어 설정하중, 스테이지(10) 상의 하중 분포도, 사용자의 운동 시간, 소모 칼로리 등이 될 수 있다. 디스플레이(13)는 터치 인식이 가능하며, 이를 통해 사용자는 근력운동기기(1)에 설정하중을 입력할 수 있다. 사용자의 운동 정보는 제어부로부터 제1구동부(110)의 구동축의 토크와 제2구동부의 구동축의 토크 및 제1와이어(121)와 제2와이어(122)의 장력, 제3센서부로 측정되는 사용자의 하중을 기초로 하여 산출될 수 있다.
카메라(미도시)는 스테이지(10)의 상부를 촬영하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 카메라는 케이스(11)의 상부 일부분에 설치되며, 스테이지(10)의 상부에서 사용자가 운동을 수행하는 모습을 촬영할 수 있다. 카메라를 통해 촬영된 영상은 디스플레이(13)를 통해 재생될 수 있다.
파지부재(14)는 사용자가 파지하여 운동을 수행하기 위한 부재로서, 제1와이어(121)의 일단부와 제2와이어(122)의 일단부에 각각 결합되며, 스테이지(10)의 길이방향으로 길게 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 파지부재(14)는 스테이지(10)보다 길이방향으로 길게 형성된 봉부재이며, 제1와이어(121)의 일단부 및 제2와이어(122)의 일단부에 형성된 고리에 삽입되어 서로 연결시킬 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)의 변형실시예를 보여주는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 파지부재(14)는 제1와이어(121)와 제2와이어(122)에 각각 개별적으로 결합되는 손잡이의 형태를 가질 수 있다. 사용자는 개별적인 손잡이 형태의 파지부재(14)를 이용하여 근력운동을 수행하여 덤벨운동을 하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(2)를 보여주는 사시도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(2)를 위에서 바라본 모습을 보여주는 평면도이다. 도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(2)의 변형된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 7 내지 도9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(2)는 상술한 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)의 제1와이어(121) 및 제2와이어(122)가 케이스(11)의 단턱부(116)에 인접하게 형성된 반출구(115)로 반출되는 구조와 대비하여, 그의 반출구(115')가 단턱부(116)로부터 스테이지(10)의 폭방향으로 이격되어 케이스(11')의 단이 높은 부분이자 스테이지(10)의 폭방향 일단부측에 편중되도록 배치될 수 있다.
이로써, 봉형의 파지부재(14)가 스테이지(10) 상에 탑승한 사용자의 전방으로 더 멀리 이격 배치될 수 있어서, 사용자의 전방에 파지부재(14)가 위치되어야 용이하게 수행될 수 있는 데드리프트 등의 운동을 할 때 더 편한 자세가 가능하다는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)로부터 제공되는 운동 정보를 출력하는 사용자 단말의 화면 구성을 보여주는 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)로부터 제공되는 운동 정보를 기초로 하여 사용자에게 운동 프로그램을 추천하는 사용자 단말의 화면 구성을 보여주는 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 근력운동기기(1)로부터 제공되는 운동 정보를 기초로 하여 사용자에게 운동 자세 관련 정보를 제공하는 사용자 단말의 화면 구성을 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 근력운동기기(1)는 통신 모듈(미도시)을 포함하고, 이를 통해 서버와 통신이 가능하며, 서버 상에서 사용자의 운동 정보가 기록 및 관리될 수 있다. 이러한 운동 정보는 사용자의 모바일 단말을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 구체적으로, 근력운동기기(1)의 복수 개의 센서부에 의해 측정되고 제어부에 의해 산출되는 제1와이어(121) 및 제2와이어(122)의 가속도, 속도, 각도, 장력 등과 카메라를 통해 촬영된 사용자의 자세 등의 데이터를 통해 산출되는 운동 종목, 무게, 운동 시간, 소비 칼로리 등의 사용자 운동 정보가 서버 상에 저장 및 관리될 수 있다.
또한, 사용자의 모바일 단말상에서 작동되는 프로그램을 통해 사용자에게 상기 운동 정보가 시각적으로 제공되어 사용자는 실시간으로 운동 정보를 조회 및 열람할 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 머신러닝을 활용하며, 사용자의 운동 정보를 기초로 하여 개인별 신체 특성 및 운동 목적에 따른 효과적 운동 프로그램을 추천하고, 사용자 운동 능력의 발전 및 정체 단계를 파악하고 점진적 근력향상 및 근육발달을 유도할 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 카메라로 촬영된 사용자의 자세를 기초로 하여 비전 인식을 수행하며 이를 통해 사용자의 자세 정보를 산출하고 이를 기초로 하여 자세 점검 및 교정을 지도하고, 근력운동 수행 시에 사용자 신체 부위를 특정하여 실패지점으로 예측하고, 이를 토대로 부상을 방지할 수 있다.
이상으로 설명한 본 발명에 따른 다기능 근력운동기기(1, 2)는 스테이지(10)를 포함하여 사용자가 하지를 스테이지(10) 상에 안착시킨 상태에서 근력운동을 수행하므로, 근력운동기기(1, 2)가 사용자의 하중에 의해 위치 고정되어, 근력운동기기(1, 2)의 위치를 고정하기 위해 기기의 무게를 증가시키거나 고정구를 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 근력운동기기(1, 2)는 다양한 센서부 및 제어부를 포함하여, 운동 중에 감지되는 사용자의 운동 정보를 기초로 하여, 제1구동부(110) 및/또는 제2구동부의 구동력을 제어하여 사용자에게 전달되는 하중을 제어할 수 있다는 장점이 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 근력운동기기
10: 스테이지
11: 케이스
12: 와이어
13: 디스플레이
14: 파지부재
110: 구동부
111: 모터풀리
112: 스풀
113: 수평풀리
114: 수직풀리
115: 반출구
116: 단턱부
121: 제1와이어
122: 제2와이어

Claims (12)

  1. 사용자의 하중을 지지하는 스테이지;
    상기 스테이지의 길이방향 일측에 인접하게 배치되어, 일단부가 상기 스테이지의 일측과 멀어지도록 연장되는 제1와이어;
    상기 스테이지의 길이방향 타측에 인접하게 배치되어, 일단부가 상기 스테이지의 타측과 멀어지도록 연장되는 제2와이어;
    상기 제1와이어의 일단부가 상기 스테이지의 일측과 가까워지도록 상기 제1와이어를 권취하고, 상기 제2와이어의 일단부가 상기 스테이지의 타측과 가까워지도록 상기 제2와이어를 권취하는 구동부; 및
    상기 구동부의 구동축의 회전 정보를 기초로 하여 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는, 다기능 근력운동기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 제1구동부 및 제2구동부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 제1설정하중을 기초로 하여, 상기 제1와이어의 장력이 상기 제1설정하중에 대응되도록 상기 제1구동부의 구동을 제어하고, 미리 설정된 제2설정하중을 기초로 하여, 상기 제2와이어의 장력이 상기 제2설정하중에 대응되도록 상기 제2구동부의 구동을 제어하는, 다기능 근력운동기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1구동부의 구동축의 회전 정보를 검출하는 센서 및 상기 제1와이어의 장력을 측정하는 센서를 포함하는 제1센서부; 및
    상기 제2구동부의 구동축의 회전 정보를 검출하는 센서 및 상기 제2와이어의 장력을 측정하는 센서를 포함하는 제2센서부를 더 포함하고,
    상기 제1센서부 및 제2센서부는 엔코더 및 홀 센서 중 적어도 어느 하나와 힘 센서를 포함하는, 다기능 근력운동기기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스테이지에 가해지는 하중을 측정하는 제3센서부를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제3센서부로 측정되는 하중 정보를 기초로 하여, 상기 제1와이어의 장력과 상기 제2와이어의 장력이 서로 달라지도록 상기 제1구동부와 상기 제2구동부를 제어하는, 다기능 근력운동기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스테이지의 길이방향 일측과 인접한 상기 스테이지 상의 일부분에서 측정되는 하중이 상기 스테이지의 길이방향 타측과 인접한 상기 스테이지 상의 타부분에서 측정되는 하중보다 크면 상기 제1와이어의 장력이 상기 제2와이어의 장력보다 작아지도록 상기 제1구동부와 상기 제2구동부를 제어하는, 다기능 근력운동기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1와이어의 일단부와 상기 제2와이어의 일단부에 각각 결합되며, 상기 스테이지의 길이방향으로 연장된 파지부재를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 스테이지와 인접하게 배치되며, 상기 제어부로부터 상기 제1구동부의 구동축의 토크와 상기 제2구동부의 구동축의 토크를 기초로 하여 산출되는 사용자의 운동 정보를 출력하는 디스플레이를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지의 상부에 형성된 사용자의 운동 공간을 촬영하는 카메라를 더 포함하는, 다기능 근력운동기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지는,
    상기 길이방향을 따라 나열되는 복수 개의 발판부; 및
    상기 발판부를 하방에서 지지하며, 상기 발판부와 슬라이드 결합되는 베이스를 포함하고,
    상기 복수 개의 발판부는 상기 베이스 상에서 상기 길이방향을 따라 상호 이격되도록 슬라이딩되어 상기 스테이지의 상기 길이방향 길이가 연장되는, 다기능 근력운동기기.
  11. 제1항에 있어서,
    통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 구동부의 구동축의 회전 정보를 기초로 하여 사용자의 운동 정보를 산출하고, 상기 운동 정보 및 상기 운동 정보를 기초로 하여 산출되는 운동 프로그램을 추천 정보를 상기 통신 모듈을 통하여 디스플레이 및 사용자 단말 중 적어도 어느 하나로 송신하는, 다기능 근력운동기기.
  12. 제9항에 있어서,
    통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 카메라의 촬영 영상을 기초로 하여 비전 인식을 수행하여 사용자의 운동 자세를 분석하며, 상기 분석된 운동 자세 정보 및 상기 운동 자세 정보를 기초로 하여 산출된 자세 교정 정보를 상기 통신 모듈을 통하여 디스플레이 및 사용자 단말 중 적어도 어느 하나로 송신하는, 다기능 근력운동기기.
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