KR20210033448A - 근육 보조 의류 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 근육 보조 의류는 사용자의 어깨에 착용 가능하며 상기 사용자의 팔근육 및 가슴근육 중 적어도 어느 하나를 보조하는 제1 착용부 및 상기 사용자의 척추에 인접한 영역을 감싸도록 착용 가능하며, 상기 사용자의 코어근육을 보조하는 제2 착용부 및 상기 사용자의 무릎에 착용 가능한 제3 착용부 및 상기 제3 착용부의 하측에서 상기 사용자의 신체 일부에 착용 가능한 제4 착용부 및 상기 제2 착용부와 상기 제3 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 대퇴근을 보조하는 제1 스트랩 및 상기 제3 착용부와 상기 제4 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 종아리 근육을 보조하는 제2 스트랩 및 상기 사용자의 신체 일부에 장착되고 상기 제1 및 제2 스트랩의 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 제어모듈을 포함하고, 상기 제1 제어모듈은 상기 제1 스트랩에 연결되어 상기 제1 스트랩의 장력을 조절하는 제1 수동제어모듈과, 상기 제2 스트랩에 연결되어 상기 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제2 수동제어모듈과, 상기 제1 및 제2 스트랩에 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 자동제어모듈을 포함하고, 상기 제1 자동제어모듈은 동력원을 포함한다.

Description

근육 보조 의류{MUSCLE ASSISTING GARMENT}
본 발명은 근육 보조 의류에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 근력을 향상시키는 근육 보조 의류에 관한 것이다.
최근 들어, 착용자의 근력을 향상시키기 위한 근육 보조 의류에 대한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있다. 근육 보조 의류는 하드 프레임 구조의 엑소슈트(Exosuit) 및 신축 가능한 소재로 이루어진 소프트 엑소슈트(Soft Exosuit)로 구분될 수 있다.
이러한 근육 보조 의류에 대한 종래 기술은 이미 "대한민국 공개특허공보 제2016-0016925호(인간 모션과의 보조를 위한 소프트 엑소슈트, 2016.02.15.)"에 의해 공개되어 있다. 상기 공개특허는 센서를 통해 착용자의 동작을 감지하고, 액추에이터를 기반으로 사용자의 동작을 보조하는 것을 특징으로 한다.
다만, 종래의 근육 보조 의류는 착용자의 근력을 보조하기 위한 액추에이터 및 모터 등과 같은 동력원이 착용자의 신체 전반에 다수 개로 부착된다. 이에, 종래의 근육 보조 의류는 착용자에게 과중한 부하가 인가될 뿐만 아니라 움직임 과정에서 착용자가 불편함을 느끼는 문제점이 있었다.
1)대한민국 공개특허공보 제2016-0016925호(2016.02.15.)
본 발명의 목적은 구성이 간소화되어 사용자에게 인가되는 부하를 줄이면서도 사용자 스스로 착용 및 탈의가 용이한 근육 보조 의류를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 근육 보조 의류는 사용자의 어깨에 착용 가능하며 상기 사용자의 팔근육 및 가슴근육 중 적어도 어느 하나를 보조하는 제1 착용부 및 상기 사용자의 척추에 인접한 영역을 감싸도록 착용 가능하며, 상기 사용자의 코어근육을 보조하는 제2 착용부 및 상기 사용자의 무릎에 착용 가능한 제3 착용부 및 상기 제3 착용부의 하측에서 상기 사용자의 신체 일부에 착용 가능한 제4 착용부 및 상기 제2 착용부와 상기 제3 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 대퇴근을 보조하는 제1 스트랩 및 상기 제3 착용부와 상기 제4 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 종아리 근육을 보조하는 제2 스트랩 및 상기 사용자의 신체 일부에 장착되고 상기 제1 및 제2 스트랩의 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 제어모듈을 포함하고, 상기 제1 제어모듈은 상기 제1 스트랩에 연결되어 상기 제1 스트랩의 장력을 조절하는 제1 수동제어모듈과, 상기 제2 스트랩에 연결되어 상기 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제2 수동제어모듈과, 상기 제1 및 제2 스트랩에 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 자동제어모듈을 포함하고, 상기 제1 자동제어모듈은 동력원을 포함한다.
상기 제1 자동제어모듈은 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 제1 및 제2 스트랩에 외력이 인가될 때에 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하여 상기 사용자의 하체 근력을 보강하고, 상기 사용자가 동작을 정지한 경우에 상기 동력원에 발생되는 부하에 따라 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력 조절을 중지하여 상기 제1 및 제2 스트랩의 텐션이 유지되도록 할 수 있다.
상기 근육 보조 의류는 상기 사용자의 척추 라인에 이웃하게 배치되어 상기 사용자의 신전력(伸展力)을 보강하고, 상기 제2 착용부의 장력을 조절하는 제2 제어모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 제어모듈은 상기 사용자의 척추 라인에 이웃하도록 상기 제1 및 제2 착용부에 연결되어 상기 사용자의 상체 자세를 보조하는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 상기 제2 착용부에 연결되어 상기 제2 착용부의 장력을 조절하는 동력원을 포함할 수 있다.
상기 하우징은 고분자소재를 포함하도록 마련되며 상기 사용자가 상체를 숙이는 동작을 수행할 때에 신전력을 제공할 수 있다.
상기 근육 보조 의류는 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 제2 착용부에 외력이 인가될 때에 상기 제2 착용부의 장력을 조절하여 상기 사용자의 상체 근력을 보강하고, 상기 사용자가 동작을 정지한 경우에 상기 동력원에 발생되는 부하에 따라 상기 제2 착용부의 장력 조절을 중지하여 상기 제2 착용부의 텐션이 유지되도록 할 수 있다.
상기 근육 보조 의류는 상기 사용자의 근육을 압박하도록 상기 사용자의 신체에 밀착되는 보강 피복을 더 포함할 수 있다.
상기 보강 피복은 상기 사용자의 주근육에 대응되도록 복수 개로 분할 형성되어 상기 주근육의 종류에 따라 상이한 신축성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 근육 보조 의류는 사용자의 상체 상부영역에 착용 가능하며 상기 사용자의 상체 상부근육을 보조하는 제1 착용부 및 상기 제1 착용부의 하측에서 상기 사용자의 상체 하부영역에 착용 가능하며 상기 상체 하부근육을 보조하는 제2 착용부 및 상기 사용자의 무릎에 인접하도록 착용 가능한 제3 착용부 및 상기 제3 착용부의 하측 배치되도록 상기 사용자에게 착용 가능한 제4 착용부 및 상기 제2 착용부와 상기 제3 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 하체 상부근육을 보조하는 제1 스트랩 및 상기 제3 착용부와 상기 제4 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의하체 하부근육을 보조하는 제2 스트랩 및 상기 사용자의 신체 일부에 장착되고 상기 제1 및 제2 스트랩의 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 제어모듈을 포함하고, 상기 제1 제어모듈은 상기 제1 스트랩에 연결되어 상기 제1 스트랩의 장력을 조절하는 제1 수동제어모듈과, 상기 제2 스트랩에 연결되어 상기 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제2 수동제어모듈과, 상기 제1 및 제2 스트랩에 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 자동제어모듈을 포함하고, 상기 제1 자동제어모듈은 동력원을 포함한다.
본 발명에 따른 근육 보조 의류는 사용자의 근력을 보강하면서도 구성의 간소화로 인해 사용자에게 인가되는 부하를 줄이고 사용자의 움직임 과정에서 발생 가능한 불편함을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 근육 보조 의류의 착용을 개략적으로 나타낸 개념도이고,
도 3은 본 실시예에 따른 근육 보조 의류의 제1 자동제어모듈을 나타낸 블록도이고,
도 4는 본 실시예에 따른 근육 보조 의류의 제2 자동제어모듈을 나타낸 블록도이고,
도 5 및 도6은 다른 실시예에 따른 근육 보조 의류의 착용을 개략적으로 나타낸 개념도이고,
도 7은 다른 실시예에 따른 근육 보조 의류의 스트랩 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 근육 보조 의류의 착용을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 근육 보조 의류(1000)는 사용자(30)에게 착용되어 사용자(30)의 근력을 보조한다. 이러한 근육 보조 의류(1000)는 보강 피복(100) 및 보강 모듈(200)을 포함한다.
보강 피복(100)은 신축성 소재로 마련되어 착용 시에 사용자(30)의 신체에 밀착된다. 여기서, 보강 피복(100)은 탄성 복합 소재로 마련될 수 있으며, 착용 시에 사용자(30)의 신체를 압박하여 사용자(30)가 자연스러운 움직임을 수행하게 한다. 그리고 보강 피복(100)은 보강 모듈(200)이 사용자(30)의 피부에 접촉되어 사용자(30)의 피부에 손상이 발생되는 것을 방지한다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 근육 보조 의류(1000)는 보강 피복(100)을 배제할 수 있고, 보강 모듈(200)은 사용자(30)의 일반 의류에 장착될 수 있음을 앞서 밝혀둔다.
한편, 보강 모듈(200)은 보강 피복(100)의 외부면에 장착되어 사용자(30)의 근력을 보강한다. 이러한 보강 모듈(200)은 착용부(210), 스트랩(230) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
먼저, 착용부(210)는 복수 개로 마련되어, 각각이 사용자(30)의 신체에 밀착될 수 있다. 예컨대, 착용부(210)는 제1 착용부(211), 제2 착용부(212), 제3 착용부(213) 및 제4 착용부(214)를 포함할 수 있다.
제1 착용부(211)는 사용자(30)의 어깨에 착용 가능하게 마련되어, 사용자(30)의 팔근육 및 가슴근육을 보조한다. 이러한 제1 착용부(211)는 제1 보강영역(211a) 및 제2 보강영역(211b)을 포함할 수 있다.
제1 보강영역(211a)은 사용자(30)의 등 부위에 배치되고 제2 보강영역(211b)은 제1 보강영역(211a)으로부터 연장되어 사용자(30)의 양 어깨를 감싸도록 배치될 수 있다. 그리고 제2 보강영역(211b)에는 제2 보강영역(211b)의 압박 상태를 조절할 수 있는 압박 조절부(211ba)가 마련된다. 압박 조절부(211ba)는 버클 형태로 마련되어 제2 보강영역(211b)의 압박 상태를 조절한다. 이에, 사용자(30)는 압박 조절부(211ba)를 조절하며 제1 착용부(211)를 용이하게 착용 및 탈의할 수 있으며, 필요시에 압박 정도를 조절할 수 있다.
그리고 제2 착용부(212)는 제1 착용부(211)의 하측에서 사용자(30)의 척추에 인접한 영역을 감싸도록 착용 가능하게 마련된다. 여기서, 제2 착용부(212)는 사용자(30)의 코어근육을 보조한다. 여기서, 코어근육은 사용자(30)의 골반과 척추를 지지하는 근육으로 허리에 이웃한 근육을 의미한다. 이러한 제2 착용부(212)는 허리 지지영역(212a) 및 장력조절영역(212b)을 포함할 수 있다.
허리 지지영역(212a)은 넓은 벨트 형태로 마련되어 사용자(30)의 허리를 감싸도록 배치된다. 여기서, 허리 지지영역(212a)에는 벨크로 형태의 탈착부가 마련되어, 사용자(30)가 제2 착용부(212)를 용이하게 착용 및 탈의할 수 있도록 한다. 그리고 장력조절영역(212b)은 허리 지지영역(212a)의 적어도 일영역에 마련되어, 외력에 따라 제2 착용부(212)의 압박 상태가 조절되도록 할 수 있다. 장력조절영역(212b)의 조절에 대해서는 이하에서 다시 설명하도록 한다.
한편, 제3 착용부(213)는 사용자(30)의 양 무릎에 각각 착용될 수 있다. 여기서, 제3 착용부(213)는 착용밴드(213a), 무릎 보호대(213b) 및 에어챔버(213c)를 포함할 수 있다.
착용밴드(213a)는 신축성 소재로 마련되어 사용자(30)의 무릎을 감싸도록 착용될 수 있다. 그리고 무릎 보호대(213b)는 하드 쉘 구성으로 마련되어 착용밴드(213a)에 지지된다. 무릎 보호대(213b)는 사용자(30)의 신체 전면에서 무릎 주변을 둘러싸는 형태로 마련된다. 즉, 무릎 보호대(213b)는 무릎 관절 주변을 압박하면서도 무릎 관절에 접촉되지 않는 구조를 갖는다. 이에, 무릎 관절의 신전력을 보장하며, 사용자(30) 하지의 입각기(Stance phase) 및 유각기(swing phase) 동안 무릎에 부하가 인가되는 것을 저지한다. 그리고 에어챔버(213c)는 수축 및 팽창 가능한 소재로 마련되어, 착용밴드(213a)에 지지된다. 에어챔버(213c)는 사용자(30)의 무릎 후방에 배치되며, 외부로부터 공급되는 공압을 기반으로 사용자(30)의 움직임을 보조할 수 있다. 여기서, 에어챔버(213c)는 사용자(30)가 무릎을 굽히는 동작이나 유각기 동안에 팽창되며 사용자(30)의 무릎으로 부하가 인가되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 사용자(30)가 무릎을 펼치는 동작이나 입각기 동안에 수축되며 사용자(30)가 원하는 동작을 용이하게 수행하도록 한다.
한편, 제4 착용부(214)는 제3 착용부(213)의 하측에서 사용자(30)의 신체 일부에 착용 가능하게 마련된다. 예컨대, 제4 착용부(214)는 신축성 소재로 마련되어 사용자(30)의 양 발목을 각각 감싸도록 착용될 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 제4 착용부(214)는 탈착부가 형성되는 벨트 형태로 마련되어 사용자(30)의 발목에 착용될 수 있다.
한편, 스트랩(230)은 사용자(30)의 하지 각각에 밀착될 수 있다. 여기서, 스트랩(230)은 사용자(30)의 하체 근육을 보조하여 하체 근력을 보강한다. 이러한 스트랩(230)은 제1 스트랩(231) 및 제2 스트랩(232)을 포함할 수 있다.
먼저, 제1 스트랩(231)은 제2 착용부(212)와 제3 착용부(213) 사이에 배치되어 사용자(30)의 대퇴근을 압박한다. 여기서, 제1 스트랩(231)은 연결부(231a) 및 제1 압박 스트랩(231b)을 포함할 수 있다.
연결부(231a)는 제1 스트랩(231)의 상단을 형성하며 제2 착용부(212)에 탈착 가능하게 마련된다. 그리고 제1 압박 스트랩(231b)은 적어도 일영역이 한 쌍으로 양분되어 사용자(30)의 대퇴부를 압박한다. 여기서, 제1 압박 스트랩(231b)은 상단이 연결부(231a)에 연결되고 사용자(30)의 둔부로부터 허벅지 양측으로 연장되어 하단이 무릎 보호대(213b)로 연장된다. 이러한 제1 압박 스트랩(231b)은 사용자(30)의 대퇴부를 보조하여 대퇴부의 근력을 보강한다.
그리고 제2 스트랩(232)은 제3 착용부(213)와 제4 착용부(214) 사이에 배치되어 사용자(30)의 종아리 근육을 압박한다. 제2 스트랩(232)은 적어도 일영역이 한 쌍으로 양분되는 제2 압박 스트랩(232a)을 포함할 수 있다.
제2 압박 스트랩(232a)은 상단이 무릎 보호대(213b)에 연결된다. 여기서, 제2 압박 스트랩(232a)은 사용자(30)의 무릎에 이웃한 부분으로부터 종아리 근육 양측으로 연장되어 하단이 제4 착용부(214)의 후방영역으로 연장된다. 이때, 제2 압박 스트랩(232a)은 제4 착용부(214)를 거쳐 사용자(30)의 발꿈치에 지지될 수 있다. 이러한 제2 압박 스트랩(232a)은 사용자(30)의 종아리 근육을 보조하여 종아리 근육의 근력을 보강한다.
한편, 제어부(250)는 착용부(210)의 장력을 조절하여 착용부(210)의 압박 정도가 조절되도록 한다. 이러한 제어부(250)는 제1 제어모듈(251) 및 제2 제어모듈(252)을 포함할 수 있다.
먼저, 제1 제어모듈(251)은 스트랩(230)의 장력과, 에어챔버(213c)의 수축 및 팽창 동작을 제어할 수 있다. 이러한 제1 제어모듈(251)은 제1 수동제어모듈(251a), 제2 수동제어모듈(251b) 및 제1 자동제어모듈(251c)을 포함할 수 있다.
제1 수동제어모듈(251a)은 연결부(231a)에 마련되어, 제1 스트랩(231)의 장력을 조절할 수 있다. 여기서, 제1 수동제어모듈(251a)은 다이얼 방식으로 마련되어 제1 스트랩(231)의 상단과 연결된다. 이에, 제1 수동제어모듈(251a)은 사용자(30)가 다이얼을 회전시키는 것에 의해 제1 스트랩(231)의 장력이 조절되도록 할 수 있다.
그리고 제2 수동제어모듈(251b)은 제4 착용부(214)에 마련되어 제2 스트랩(232)의 장력을 조절할 수 있다. 여기서, 제2 수동제어모듈(251b)은 다이얼 방식으로 마련되어 제2 스트랩(232)과 연결된다. 이에, 제2 수동제어모듈(251b)은 사용자(30)가 다이얼을 회전시키는 것에 의해 제2 스트랩(232)의 장력이 조절되도록 할 수 있다.
그리고 제1 자동제어모듈(251c)은 사용자(30)의 무릎 측방에서 착용밴드(213a)에 지지된다. 제1 자동제어모듈(251c)은 제1 스트랩(231) 및 제2 스트랩(232)의 장력을 조절하고, 에어챔버(213c)의 수축 및 팽창 동작을 제어할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 근육 보조 의류의 제1 자동제어모듈을 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1 자동제어모듈(251c)은 제1 하우징(251ca), 제1 동력원(251cb), 공압 제어부(251cc), 제1 조작부(251cd) 및 제1 배터리(251ce)를 포함한다.
먼저, 제1 하우징(251ca)은 제1 자동제어모듈(251c)의 외형을 형성한다. 이러한 제1 하우징(251ca)의 내측으로는 무릎 보호대(213b)를 거친 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)이 연장된다.
그리고 제1 동력원(251cb)은 모터를 포함하도록 마련되어, 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 장력이 조절되도록 할 수 있다. 여기서, 제1 동력원(251cb)은 사용자(30)의 움직임에 따라 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)에 외력이 인가될 경우에, 이를 감지하고 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 장력을 조절하여 사용자(30)의 근육을 압박한다. 그리고 제1 동력원(251cb)은 사용자(30)의 움직임 중 정지가 발생될 경우에 모터 전류의 상승, 즉 부하를 인지하고, 이를 기초로 모터의 동작을 정지시킬 수 있다. 또한, 사용자(30)의 움직임이 다시 발생하면 제1 동력원(251cb)은 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)으로 인가되는 외력을 감지하여 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 장력을 다시 조절할 수 있다.
그리고 공압 제어부(251cc)는 소형 압축기(Compressor)를 포함하도록 마련되어, 연결튜브(T)를 통해 에어챔버(213c)의 동작이 제어되도록 할 수 있다. 공압 제어부(251cc)는 사용자(30)가 무릎을 굽히는 동작이나 유각기 동안에 에어챔버(213c)로 공기를 공급하고, 사용자(30)가 무릎을 펼치는 동작이나 입각기 동안에 에어챔버(213c) 내부의 공기를 배출시킨다. 이에, 공압 제어부(251cc)는 사용자(30)가 경사진 지면을 걷는 동작 또는 중량물을 들어올리는 동작 등에서 에어챔버(213c)를 수축 및 팽창시키며 사용자(30)의 동작을 보조할 수 있다.
여기서, 공압 제어부(251cc)는 도시되지 않은 센서를 기반으로 사용자(30) 무릎 관절의 움직임을 센싱하여 에어챔버(213c)의 수축 및 팽창 동작을 제어할 수 있다. 또한, 공압 제어부(251cc)는 모터에 연동되어 스트랩(230)으로 인가되는 외력에 따라 사용자(30)의 동작을 예상하고 이를 기초로 에어챔버(213c)의 수축 및 팽창 동작을 제어할 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 공압 제어부(251cc)가 사용자(30)의 움직임을 감지하는 방법에 대해서는 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
그리고 제1 조작부(251cd)는 제1 하우징(251ca)의 외측에 마련되어, 사용자(30)가 제1 자동제어모듈(251c)의 동작을 제어할 수 있게 한다. 여기서, 제1 조작부(251cd)는 스위치 형태로 마련될 수 있으며, 사용자(30)의 선택에 따라 제1 자동제어모듈(251c)의 on/off가 가능하도록 한다. 또한, 제1 조작부(251cd)는 사용자(30)의 움직임에 상관없이 사용자(30)의 선택에 의해 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 장력이 조절되도록 할 수 있다.
또한, 제1 배터리(251ce)는 제1 하우징(251ca) 내부에 장착되어 제1 자동제어모듈(251c)에 전력을 공급한다. 여기서, 제1 배터리(251ce)는 탈착 가능하도록 마련될 수 있으며, 반복 사용이 가능하도록 마련될 수 있다. 다만, 제1 배터리(251ce)의 종류는 한정하지 않는다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 제2 제어모듈(252)은 제2 착용부(212)의 장력을 제어하고, 사용자(30)의 상체 신전력을 보강할 수 있다.
제2 제어모듈(252)은 제1 착용부(211)와 제2 착용부(212) 외측에서 사용자(30)의 척추 라인에 인접하도록 배치된다. 여기서, 제2 제어모듈(252)은 장력조절영역(212b)에 연결되어 장력조절영역(212b)의 장력을 조절하는 것에 의해 제2 착용부(212)의 전체 장력을 조절할 수 있다. 이러한 제2 제어모듈(252)은 제2 자동제어모듈(252a)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 근육 보조 의류의 제2 자동제어모듈을 나타낸 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제2 자동제어모듈(252a)은 제2 하우징(252aa), 제2 동력원(252ab), 제2 조작부(252ac) 및 제2 배터리(252ad)를 포함한다.
먼저, 제2 하우징(252aa)은 제2 자동제어모듈(252a)의 외형을 형성한다. 제2 하우징(252aa)은 바 형태로 마련되어 사용자(30)의 허리영역으로부터 어깨영역까지의 척추라인에 인접하도록 배치된다. 이러한 제2 하우징(252aa)은 경량성이 우수한 고분자 소재로 마련되며 제1 착용부(211)와 제2 착용부(212)에 고정될 수 있다. 이에, 제2 하우징(252aa)은 사용자(30)의 상체가 올바른 자세를 유지하도록 하고 사용자(30)가 상체를 숙이는 동작을 수행할 때에 신전력, 즉 올바른 자세로 복귀하려는 움직임을 보강할 수 있다.
그리고 제2 동력원(252ab)은 모터를 포함하도록 마련되어, 장력조절영역(212b)의 장력이 조절되도록 할 수 있다. 제2 동력원(252ab)은 사용자(30)의 움직임에 따라 장력조절영역(212b)에 외력이 인가될 경우에, 이를 감지하고 장력조절영역(212b)의 장력을 조절할 수 있다. 그리고 제2 동력원(252ab)은 사용자(30)의 움직임 중 정지가 발생될 경우에 모터 전류의 상승을 인지하고, 이를 기초로 모터의 동작을 정지시킬 수 있다. 또한, 사용자(30)의 움직임이 다시 발생하면 제2 동력원(252ab)은 장력조절영역(212b)으로 인가되는 외력을 감지하여 장력조절영역(212b)의 장력을 다시 조절할 수 있다.
그리고 제2 조작부(252ac)는 제2 하우징(252aa)의 외측에 마련되어, 사용자(30)가 제2 자동제어모듈(252a)의 동작을 제어할 수 있게 한다. 여기서, 제2 조작부(252ac)는 스위치 형태로 마련될 수 있으며, 사용자(30)의 선택에 따라 제2 자동제어모듈(252a)의 on/off가 가능하도록 한다. 또한, 제2 조작부(252ac)는 사용자(30)의 움직임에 상관없이 사용자(30)의 선택에 의해 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 장력이 조절되도록 할 수 있다.
또한, 제2 배터리(252ad)는 제2 하우징(252aa) 내부에 장착되어 제2 자동제어모듈(252a)에 전력을 공급한다. 여기서, 제2 배터리(252ad)는 탈착 가능하도록 마련될 수 있으며, 반복 사용이 가능하도록 마련될 수 있다. 다만, 제2 배터리(252ad)의 종류는 한정하지 않는다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 근육 보조 의류(1000)는 사용자(30)의 근육을 압박하는 착용부(210)와 스트랩(230)의 장력을 조절하며 사용자(30)의 근육을 보조할 수 있다. 이에, 근육 보조 의류(1000)는 사용자(30)의 근력을 향상시키면서도 사용자(30)의 움직임에 불편이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다른 실시예에 따른 근육 보조 의류에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술된 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.
도 5 및 도6은 다른 실시예에 따른 근육 보조 의류의 착용을 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 7은 다른 실시예에 따른 근육 보조 의류의 스트랩 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 근육 보조 의류(1000)는 보강 피복(100) 및 보강 모듈(200)을 포함한다.
보강 피복(100)은 신축성 소재로 마련되어 착용 시에 사용자(30)의 신체에 밀착된다. 여기서, 보강 피복(100)은 사용자(30)의 신체 부위에 따라 분할 형성될 수 있으며, 분할된 각각의 파트는 밀착된 신체 부위의 종류에 따라 상이한 신축성을 가질 수 있다. 즉, 보강 피복(100)은 사용자(30)의 주근육에 대응되는 복수 개의 영역을 가질 수 있고, 복수 개의 영역은 주근육의 종류에 따라 상이한 신축성을 가질 수 있다.
한편, 보강 모듈(200)은 보강 피복(100)의 외부면에 장착되어 사용자(30)의 근력을 보강한다. 여기서, 보강 모듈(200)은 착용부(210), 스트랩(230) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
다만, 상술된 실시예에서는 제어부(250)를 기반으로 스트랩(230) 자체의 장력을 조절하는 특징을 개시하고 있다. 그러나 다른 실시예에 따른 보강 모듈(200)은 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)이 스트랩 본체(230a) 및 와이어(230b)를 포함하도록 마련될 수 있다.
이때, 스트랩 본체(230a)는 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 외형을 형성한다. 여기서, 스트랩 본체(230a)는 신장 가능한 소재로 마련될 수 있으며, 내부에 와이어(230b)가 배치되는 공간이 형성된다. 그리고 와이어(230b)는 스트랩 본체(230a) 내부에 내장되며 제1 제어모듈(251)에 연결될 수 있다. 이에, 제1 수동제어모듈(251a), 제2 수동제어모듈(251b) 및 제1 자동제어모듈(251c)은 와이어(230b)를 권취시키며 제1 스트랩(231)과 제2 스트랩(232)의 장력이 조절되도록 한다. 여기서, 제1 수동제어모듈(251a) 및 제2 수동제어모듈(251b)은 와이어(230b)의 권취를 통해 스트랩(230)의 장력을 조절하는 보아 클로저 시스템(Boa Closure System)으로 마련될 수 있다.
한편, 상술된 실시예에서는 공압 제어부(251cc)가 제1 자동제어모듈(251c)의 내부에 내장되는 것을 설명하고 있다. 그러나 다른 실시예에 따른 공압 제어부(251cc)는 제1 자동제어모듈(251c)의 외측에 배치되며 사용자(30)의 신체 일부에 지지될 수 있다.
예컨대, 공압 제어부(251cc)는 사용자(30)의 허리 하측에 배치되어 사용자(30)의 움직임에 불편이 발생되는 것을 최소화할 수 있다. 이때, 공압 제어부(251cc)는 압축기를 포함하도록 마련되어 연결튜브(T)를 통해 에어챔버(213c)의 동작이 제어되도록 할 수 있다.
이때, 공압 제어부(251cc)는 사용자(10) 무릎관절의 움직임을 측정하는 센서에 연동되어 사용자(30)가 무릎을 굽히는 동작이나 유각기 동안에 에어챔버(213c)로 공기를 공급하고, 사용자(30)가 무릎을 펼치는 동작이나 입각기 동안에 에어챔버(213c) 내부의 공기를 배출시킨다. 이에, 공압 제어부(251cc)는 사용자(30)가 경사진 지면을 걷는 동작 또는 중량물을 들어올리는 동작 등에서 에어챔버(213c)를 수축 및 팽창시키며 사용자(30)의 동작을 보조할 수 있다. 또한, 공압 제어부(251cc)는 도시되지 않은 조작 스위치를 포함하여 사용자 스스로 에어챔버(213c)의 수축 및 팽창 동작을 조절하도록 할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 근육 보조 의류는 사용자의 근력을 보강하면서도 구성의 간소화로 인해 사용자에게 인가되는 부하를 줄이고 사용자의 움직임 과정에서 발생 가능한 불편함을 방지할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (9)

  1. 사용자의 어깨에 착용 가능하며 상기 사용자의 팔근육 및 가슴근육 중 적어도 어느 하나를 보조하는 제1 착용부;
    상기 사용자의 척추에 인접한 영역을 감싸도록 착용 가능하며, 상기 사용자의 코어근육을 보조하는 제2 착용부;
    상기 사용자의 무릎에 착용 가능한 제3 착용부;
    상기 제3 착용부의 하측에서 상기 사용자의 신체 일부에 착용 가능한 제4 착용부;
    상기 제2 착용부와 상기 제3 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 대퇴근을 보조하는 제1 스트랩;
    상기 제3 착용부와 상기 제4 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 종아리 근육을 보조하는 제2 스트랩; 및
    상기 사용자의 신체 일부에 장착되고 상기 제1 및 제2 스트랩의 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 제어모듈을 포함하고,
    상기 제1 제어모듈은 상기 제1 스트랩에 연결되어 상기 제1 스트랩의 장력을 조절하는 제1 수동제어모듈과, 상기 제2 스트랩에 연결되어 상기 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제2 수동제어모듈과, 상기 제1 및 제2 스트랩에 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 자동제어모듈을 포함하고,
    상기 제1 자동제어모듈은 동력원을 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 자동제어모듈은
    상기 사용자의 움직임에 따라 상기 제1 및 제2 스트랩에 외력이 인가될 때에 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하여 상기 사용자의 하체 근력을 보강하고,
    상기 사용자가 동작을 정지한 경우에 상기 동력원에 발생되는 부하에 따라 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력 조절을 중지하여 상기 제1 및 제2 스트랩의 텐션이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자의 척추 라인에 이웃하게 배치되어 상기 사용자의 신전력(伸展力)을 보강하고, 상기 제2 착용부의 장력을 조절하는 제2 제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 제어모듈은
    상기 사용자의 척추 라인에 이웃하도록 상기 제1 및 제2 착용부에 연결되어 상기 사용자의 상체 자세를 보조하는 하우징과,
    상기 하우징 내부에서 상기 제2 착용부에 연결되어 상기 제2 착용부의 장력을 조절하는 동력원을 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 하우징은
    고분자소재를 포함하도록 마련되며 상기 사용자가 상체를 숙이는 동작을 수행할 때에 신전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 사용자의 움직임에 따라 상기 제2 착용부에 외력이 인가될 때에 상기 제2 착용부의 장력을 조절하여 상기 사용자의 상체 근력을 보강하고,
    상기 사용자가 동작을 정지한 경우에 상기 동력원에 발생되는 부하에 따라 상기 제2 착용부의 장력 조절을 중지하여 상기 제2 착용부의 텐션이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자의 근육을 압박하도록 상기 사용자의 신체에 밀착되는 보강 피복을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 보강 피복은
    상기 사용자의 주근육에 대응되도록 복수 개로 분할 형성되어 상기 주근육의 종류에 따라 상이한 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
  9. 사용자의 상체 상부영역에 착용 가능하며 상기 사용자의 상체 상부근육을 보조하는 제1 착용부;
    상기 제1 착용부의 하측에서 상기 사용자의 상체 하부영역에 착용 가능하며 상체 하부근육을 보조하는 제2 착용부;
    상기 사용자의 무릎에 인접하도록 착용 가능한 제3 착용부;
    상기 제3 착용부의 하측 배치되도록 상기 사용자에게 착용 가능한 제4 착용부;
    상기 제2 착용부와 상기 제3 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의 하체 상부근육을 보조하는 제1 스트랩;
    상기 제3 착용부와 상기 제4 착용부 사이에 배치되어 상기 사용자의하체 하부근육을 보조하는 제2 스트랩; 및
    상기 사용자의 신체 일부에 장착되고 상기 제1 및 제2 스트랩의 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 제어모듈을 포함하고,
    상기 제1 제어모듈은 상기 제1 스트랩에 연결되어 상기 제1 스트랩의 장력을 조절하는 제1 수동제어모듈과, 상기 제2 스트랩에 연결되어 상기 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제2 수동제어모듈과, 상기 제1 및 제2 스트랩에 연결되어 상기 제1 및 제2 스트랩의 장력을 조절하는 제1 자동제어모듈을 포함하고,
    상기 제1 자동제어모듈은 동력원을 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 보조 의류.
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