WO2023163507A1 - 웨어러블 상체 운동 장치 - Google Patents

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WO2023163507A1
WO2023163507A1 PCT/KR2023/002545 KR2023002545W WO2023163507A1 WO 2023163507 A1 WO2023163507 A1 WO 2023163507A1 KR 2023002545 W KR2023002545 W KR 2023002545W WO 2023163507 A1 WO2023163507 A1 WO 2023163507A1
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WO
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frame
guide
upper body
exercise device
arm
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Application number
PCT/KR2023/002545
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English (en)
French (fr)
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박정훈
김재홍
이민형
형승용
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Filing date
Publication date
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    • A63B21/00181—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices comprising additional means assisting the user to overcome part of the resisting force, i.e. assisted-active exercising
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    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/83—Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
    • A63B2220/836—Sensors arranged on the body of the user

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to wearable upper body exercise devices.
  • An exercise device refers to a device or device that helps a user to exercise. Recently, as an aging society intensifies, people who find it difficult to exercise normally due to joint problems or complain of discomfort about exercise increase interest in exercise devices.
  • the wearable upper body exercise assistance device includes an abdominal frame, a chest frame connected to the abdominal frame, a shoulder frame connected to the chest frame, and a shoulder frame connected to the user's torso.
  • a torso support including a back frame provided on the opposite side of the abdominal frame; an arm frame supporting the user's arm; a first guide connecting the torso support part and the arm frame and having an inner space communicating with the inner space of the torso support part and the arm frame; a wrist frame supporting the user's wrist; a second guide connecting the arm frame and the wrist frame and having an inner space communicating with the inner space of the arm frame and the wrist frame; a glove connected to the wrist frame and wearable on the user's hand; a dial rotatably connected to the chest frame; a string connected to the dial, at least partially wound around the dial, and passing through inner spaces of the torso support and the first guide, respectively; and an elastic band having one end connected to the string and the other end connected to the wrist frame or the glove, passing through the
  • the elastic band may be extended or contracted based on the extent to which the string is wound around the dial.
  • the elastic band may be extended or contracted based on the movement of the wrist frame.
  • the elastic band may include a material having greater elasticity than the string.
  • the elastic band may include a rubber material.
  • At least one of the chest frame and the shoulder frame may include a plurality of frame bodies; a pair of leather seats covering both sides of the plurality of frame bodies; and a tube positioned between the plurality of frame bodies, positioned between the pair of leather seats, and accommodating the string.
  • Internal spaces of the first guide and the second guide may communicate with each other.
  • the exercise device may further include a connector connected to the arm frame, including a material stronger than the arm frame, and having an inner space accommodating at least one of the string and the elastic band.
  • At least a portion of the elastic band may enter the first guide.
  • the first guide may be connected to the shoulder frame, and a location where the first guide and the shoulder frame are connected may be provided on an opposite side of the dial based on the user's torso.
  • the first guide may be connected to the chest frame.
  • the torso support may further include a pair of elastic frames connecting the abdominal frame and the back frame.
  • the first guide may be connected to the elastic frame of the hin pair.
  • a motion sensor disposed on at least one of the torso support, arm frame, and wrist frame may be further included.
  • the vibrator may further include a vibrator disposed on at least one of the torso support, arm frame, and wrist frame.
  • FIG. 1 is a front view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a rear view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • FIG 3 is a side view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a side view illustrating a state in which an elastic band is stretched in the wearable upper body exercise device of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a side view illustrating a state in which a user wearing the wearable upper body exercise device of FIG. 4 raises an arm.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a shoulder frame according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a front view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a front view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • first or second may be used to describe various components, such terms should only be construed for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
  • FIG. 1 is a front view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a rear view of the wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • the wearable upper body exercise device 100 may assist the user U in exercising.
  • a user may perform various exercises while wearing the exercise device 100 on the upper body. After appropriately adjusting the load, the user may perform the exercise.
  • the user may perform shoulder exercise or chest exercise while wearing the exercise device 100 .
  • a user may perform a shoulder exercise by moving an arm up and down.
  • the user may perform a chest exercise by moving the arms forward in a state where the arms are spread left and right.
  • the user may perform chest exercise through a push-up operation in a standing state.
  • the actions and exercises that the user can perform while wearing the exercise device 100 are not limited thereto.
  • the exercise device includes a torso support, a first guide 14, an arm frame 15, a second guide 16, a wrist frame 17, a glove 18, a connector 21, an elastic frame 31, and a dial. (41), string 51, elastic band 52, motion sensors (81, 82, 83, 84) and vibrators (91, 92, 93, 94).
  • the torso support may be worn on the user's torso.
  • the torso support may include an abdominal frame 11, a chest frame 12, a shoulder frame 13, a back frame 19, and an elastic frame 31.
  • the abdominal frame 11 may cover the user's abdomen.
  • the abdominal frame 11 may be provided in pairs on both sides based on the center of the user's torso.
  • the abdominal frame 11 may have a zipper (not shown) for putting on and taking off.
  • the abdominal frame 11 may include a Velcro provided to adjust the width according to the user's torso size.
  • the chest frame 12 may cover the user's chest.
  • the chest frame 12 may be connected to the user's abdominal frame 11 .
  • the chest frame 12 may be integrally formed with the abdominal frame 11 or provided as a separate frame and connected to the abdominal frame 11 through a separate connecting member.
  • the chest frame 12 may support the dial 41.
  • the chest frame 12 may have a space for guiding the string 51 therein.
  • the shoulder frame 13 may cover the user's shoulder.
  • the shoulder frame 13 may be connected to the user's chest frame 12 .
  • the shoulder frame 13 may be integrally formed with the chest frame 12 or may be provided as a separate frame and connected to the chest frame 12 through a separate connecting member.
  • the shoulder frame 13 may have a space for guiding the string 51 therein.
  • the back frame 19 may cover the user's back.
  • the back frame 19 may be connected to the shoulder frame.
  • the back frame 19 may be integrally formed with the shoulder frame 13 or may be provided as a separate frame and connected to the shoulder frame 13 through a separate connecting member.
  • the back frame 19 may be provided on the opposite side of the abdominal frame 11 based on the user's torso.
  • the elastic frame 31 may connect the abdominal frame 11 and the back frame 19 .
  • the elastic frame 31 may include a material that is more elastic than the abdominal frame 11 and the back frame 19 .
  • the elastic frame 31 may assist the torso support unit in close contact with the user's torso.
  • the arm frame 15 may support a user's arm.
  • the arm frame 15 may be wrapped around the user's upper arm or lower arm, for example.
  • the arm frame 15 may include an arm frame body 151, an arm frame protrusion 152, and a connecting member 153. The user can attach or detach the arm frame 15 by connecting or separating the connecting member 153 from the arm frame protrusion 152 .
  • the first guide 14 may connect the torso support and the arm frame 15 .
  • the first guide 14 may be connected to the shoulder frame 13 of the body support. It should be noted that the location where the first guide 14 is connected to the torso support is not limited thereto.
  • the first guide 14 may have an inner space communicating with the inner space of the shoulder frame 13 and the arm frame 15 .
  • the first guide 14 may be provided along the upper arm of the user.
  • the wrist frame 17 may support the user's wrist.
  • the second guide 16 may connect the arm frame 15 and the wrist frame 17 .
  • the second guide 16 may have an inner space communicating with the inner spaces of the arm frame 15 and the wrist frame 17 .
  • the glove 18 is connected to the wrist frame 17 and can be worn on the user's hand.
  • the connector 21 is connected to the arm frame 15 and may include a material that is stronger than the arm frame 15 .
  • the connector 21 can improve durability of the arm frame 15 .
  • the connector 21 may have an inner space accommodating at least one of the string 51 and the elastic band 52 .
  • Dial 41 may be placed on chest frame 12 . Dial 41 may be rotatably connected to the chest frame. At least a portion of the string 51 may be wound around the dial 41 . The user can adjust the length of the string 51 wound around the dial 41 by winding or unwinding the dial 41 . For example, the user can increase the length of the string 51 wound around the dial 41 by rotating the dial 41 clockwise, and rotate the dial 41 counterclockwise to increase the length of the string 51 wound around the dial 41. The length of the string 51 may be reduced.
  • One end of the string 51 may be connected to the dial 41 . At least a portion of the string 51 is wound around the dial 41 and may pass through the inner space of each of the body support and the first guide 14 .
  • the elastic band 52 may have one end connected to the string 51 and the other end connected to the wrist frame 17 or the glove 18 .
  • the elastic band 52 may pass through the inner space of each of the arm frame 15 and the second guide 16 and be stretched or contracted by the tension of the string 51 .
  • the stretched length of the elastic band 52 increases, the load applied to the user's body increases, so that the user can exercise with a relatively strong intensity.
  • the stretched length of the elastic band 52 decreases, the load applied to the user's body decreases, so that the user can exercise with relatively weak intensity.
  • the elastic band 52 may include a material having greater elasticity than the string 51 .
  • the string 51 may include a non-elastic material
  • the elastic band 52 may include a rubber material.
  • the elastic band 52 may have a band shape rather than a shape having a relatively large volume, such as an elastic spring. According to such a structure, the elastic band 52 can be easily disposed even inside a relatively thin structure.
  • the string 51 and the elastic band 52 may not be exposed to the outside.
  • the string 51 and the elastic band 52 are internal to at least one of the torso support, the first guide 14, the connector 21, the arm frame 15, the second guide 16 and the wrist frame 17 can be provided in space. According to this structure, the exercise device 100 may have a compact structure.
  • the motion sensors 81 , 82 , 83 , and 84 may detect a movement of a user wearing the exercise device 100 .
  • the motion sensors 81 , 82 , 83 , and 84 may be disposed on at least one of the torso support, the arm frame 15 , and the wrist frame 17 .
  • the motion sensor 81 includes a first motion sensor 81 disposed on the back frame 19, a second motion sensor 82 disposed on the shoulder frame 13, and an arm frame 15 It may include a third motion sensor 83 disposed on the wrist frame 17 and a fourth motion sensor 84 disposed on the wrist frame 17 .
  • the motion sensors 81, 82, 83, and 84 may include accelerometers, gyro sensors, and/or inertial sensors. Information detected by the motion sensors 81, 82, 83, and 84 may be transmitted to a controller (not shown).
  • the control unit may be provided in the exercise device 100 or may be provided in a separate external electronic device.
  • the vibrators 91 , 92 , 93 , and 94 may provide a feedback signal to the user based on information detected by the motion sensors 81 , 82 , 83 , and 84 .
  • the vibrators 91, 92, 93, and 94 may generate vibration.
  • the controller may control the vibrator provided in the part requiring posture correction among the vibrators 91 , 92 , 93 , and 94 to generate vibration.
  • the vibrators 91 , 92 , 93 , and 94 may be disposed on at least one of the body support, the arm frame 15 , and the wrist frame 17 .
  • the vibrators 91, 92, 93, and 94 include a first vibrator 91 disposed on the back frame 19, a second vibrator 92 disposed on the shoulder frame 13, and an arm frame.
  • the third vibrator 93 disposed at (15) and the fourth vibrator 94 disposed at the wrist frame 17 may be included.
  • FIG. 3 is a side view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment
  • FIG. 4 is a side view showing an elastic band in the wearable upper body exercise device of FIG. 3 being stretched
  • FIG. 5 is a side view of the wearable upper body exercise device of FIG. 4 It is a side view showing a state in which the wearer raises his arm.
  • the exercise device 100 may be worn on the upper body of the user U.
  • the exercise device 100 includes torso supports 12 and 13, a first guide 14, an arm frame 15, a second guide 16, a wrist frame 17, a glove 18, and a connector 21. , a dial 41, a string 51 and an elastic band 52.
  • the elastic band 62 can be extended or contracted based on the extent to which the string 51 is wound around the dial 41 .
  • a decrease in the stretched length of the elastic band 62 will also be referred to as "shrinkage".
  • the user can adjust the length of the elastic band 62 by adjusting the dial 41 .
  • Exercise intensity can be set by adjusting the length of the elastic band 62 .
  • the elastic band 52 is provided in the inner space of the second guide 16 in an initial state, and may not be provided in the inner space of the first guide 14 .
  • the tension of the string 51 increases and the elastic band 52 is stretched, at least a portion of the elastic band 52 may enter the first guide 14 .
  • the elastic band 52 may expand or contract based on the motion of the wrist frame 17 .
  • the user may perform various exercises by moving the upper body in various postures.
  • the first guide 14 may be connected to the chest frame 12 .
  • the first guide 14 is connected to the shoulder frame 13, and the location where the first guide 14 and the shoulder frame 13 are connected may be provided on the opposite side of the dial 41 based on the user's torso.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a shoulder frame according to one embodiment.
  • At least one of the chest frame 12 and the shoulder frame 13 may include a structure for preventing unintentional movement of the string 51 .
  • the description is made based on the shoulder frame 13, but it is clarified that the description can also be applied to the chest frame 12.
  • the shoulder frame 13 includes a plurality of frame bodies 131, a pair of leather seats 132 covering both sides of the plurality of frame bodies 131, and a tube 133 accommodating the string 51.
  • the tube 133 may include a material having relatively low friction.
  • the tube 133 may be positioned between the plurality of frame bodies 131 and between the pair of leather seats 132 .
  • FIG. 7 is a front view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • the exercise device 200 may be worn on the upper body of the user U.
  • the exercise device 200 includes body supports 11 and 12, a first guide 64, an arm frame 15, a second guide, a wrist frame 17, a glove 18, a dial 41, a string ( 51) and an elastic band 52.
  • the first guide 64 may have one end connected to the chest frame 12 and the other end connected to the arm frame 15 .
  • a user may perform various exercises while wearing the exercise device 100 on the upper body. After appropriately adjusting the load, the user may perform the exercise. For example, the user may perform triceps exercise or back exercise while wearing the exercise device 100 . The user may perform triceps exercise by folding and extending the arm. The user may perform a back exercise by moving an elbow backward in a state in which the arm is extended forward. It should be noted that the actions and exercises that the user can perform while wearing the exercise device 100 are not limited thereto.
  • FIG. 8 is a front view of a wearable upper body exercise device according to an embodiment.
  • the exercise device 200 may be worn on the upper body of the user U.
  • the exercise device 300 includes a torso support 32, a first guide 74, an arm frame 15, a second guide, a wrist frame 17, a glove 18, a string 51, and an elastic band 52 ) may be included.
  • the first guide 74 may have one end connected to the elastic frame 31 and the other end connected to the arm frame 15 .
  • a user may perform various exercises while wearing the exercise device 100 on the upper body. After appropriately adjusting the load, the user may perform the exercise. For example, the user may perform biceps exercise or abdominal muscle exercise while wearing the exercise device 100 . The user may perform a bicep exercise by opening and then folding the arm. The user may perform an abdominal muscle exercise by reciprocating an arm forward and backward in a prone state with knees supported on the floor. It should be noted that the actions and exercises that the user can perform while wearing the exercise device 100 are not limited thereto.

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Abstract

다양한 실시 예들에 따르면, 웨어러블 상체 운동 보조 장치는, 복부 프레임과, 가슴 프레임과, 어깨 프레임과, 등 프레임을 포함하는 몸통 지지부; 상기 사용자의 팔을 지지하는 팔 프레임; 상기 몸통 지지부 및 팔 프레임을 연결하는 제 1 가이드; 상기 사용자의 손목을 지지하는 손목 프레임; 상기 팔 프레임 및 손목 프레임을 연결하는 제 2 가이드; 상기 손목 프레임에 연결되고, 상기 사용자의 손에 착용될 수 있는 글러브; 상기 가슴 프레임에 회전 가능하게 연결되어 있는 다이얼; 상기 다이얼에 연결되고, 적어도 일부가 상기 다이얼에 감겨 있고, 상기 몸통 지지부 및 제 1 가이드 각각의 내부 공간을 통과하는 스트링; 및 일단이 상기 스트링에 연결되고, 타단이 상기 손목 프레임 또는 글러브에 연결되고, 상기 팔 프레임 및 제 2 가이드 각각의 내부 공간을 통과하고, 상기 스트링의 장력에 의해 신장 또는 수축되는 탄성 밴드를 포함할 수 있다.

Description

웨어러블 상체 운동 장치
본 개시의 다양한 실시 예들은 웨어러블 상체 운동 장치에 관한 것이다.
운동 장치는 사용자가 운동을 할 수 있도록 도와주는 기구 또는 장치를 말한다. 최근 고령화 사회가 심화됨에 따라 관절의 문제로 정상적인 운동이 어렵거나 운동에 대해 불편을 호소하는 사람들이 증가하여 운동 장치에 대한 관심도 높아지고 있다.
위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
다양한 실시 예들에 따르면, 웨어러블 상체 운동 보조 장치는, 복부 프레임과, 상기 복부 프레임에 연결되는 가슴 프레임과, 상기 가슴 프레임에 연결되는 어깨 프레임과, 상기 어깨 프레임에 연결되고 사용자의 몸통을 기준으로 상기 복부 프레임의 반대편에 마련되어 있는 등 프레임을 포함하는 몸통 지지부; 상기 사용자의 팔을 지지하는 팔 프레임; 상기 몸통 지지부 및 팔 프레임을 연결하고, 상기 몸통 지지부 및 팔 프레임의 내부 공간에 연통하는 내부 공간을 갖는 제 1 가이드; 상기 사용자의 손목을 지지하는 손목 프레임; 상기 팔 프레임 및 손목 프레임을 연결하고, 상기 팔 프레임 및 손목 프레임의 내부 공간에 연통하는 내부 공간을 갖는 제 2 가이드; 상기 손목 프레임에 연결되고, 상기 사용자의 손에 착용될 수 있는 글러브; 상기 가슴 프레임에 회전 가능하게 연결되어 있는 다이얼; 상기 다이얼에 연결되고, 적어도 일부가 상기 다이얼에 감겨 있고, 상기 몸통 지지부 및 제 1 가이드 각각의 내부 공간을 통과하는 스트링; 및 일단이 상기 스트링에 연결되고, 타단이 상기 손목 프레임 또는 글러브에 연결되고, 상기 팔 프레임 및 제 2 가이드 각각의 내부 공간을 통과하고, 상기 스트링의 장력에 의해 신장 또는 수축되는 탄성 밴드를 포함할 수 있다.
상기 손목 프레임의 위치가 고정된 상태에서, 상기 탄성 밴드는, 상기 스트링이 상기 다이얼에 감겨 있는 정도에 기초하여 신장 또는 수축할 수 있다.
상기 스트링이 상기 다이얼에 감겨 있는 정도가 고정된 상태에서, 상기 탄성 밴드는, 상기 손목 프레임의 움직임의 기초하여 신장 또는 수축할 수 있다.
상기 탄성 밴드는 상기 스트링보다 신축성이 큰 재질을 포함할 수 있다.
상기 탄성 밴드는 고무 재질을 포함할 수 있다.
상기 가슴 프레임 및 어깨 프레임 중 적어도 하나의 프레임은, 복수 개의 프레임 바디; 상기 복수 개의 프레임 바디의 양측을 커버하는 한 쌍의 가죽 시트; 및 상기 복수 개의 프레임 바디 사이에 위치하고, 상기 한 쌍의 가죽 시트 사이에 위치하고, 상기 스트링을 수용하는 튜브를 포함할 수 있다.
상기 제 1 가이드 및 제 2 가이드는 각각의 내부 공간이 서로 연통될 수 있다.
상기 운동 장치는, 상기 팔 프레임에 연결되고, 상기 팔 프레임보다 강성한 재질을 포함하고, 상기 스트링 및 탄성 밴드 중 적어도 하나를 수용하는 내부 공간을 구비하는 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 밴드의 적어도 일부는 상기 제 1 가이드의 내부로 진입 가능하다.
상기 제 1 가이드는 상기 어깨 프레임에 연결되고, 상기 제 1 가이드 및 어깨 프레임이 연결된 위치는 상기 사용자의 몸통을 기준으로 상기 다이얼의 반대편에 마련될 수 있다.
상기 제 1 가이드는 상기 가슴 프레임에 연결될 수 있다.
상기 몸통 지지부는, 상기 복부 프레임 및 등 프레임을 연결하는 한 쌍의 탄성 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 가이드는 상기 힌 쌍의 탄성 프레임에 연결될 수 있다.
상기 몸통 지지부, 팔 프레임 및 손목 프레임 중 적어도 하나에 배치되는 모션 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 몸통 지지부, 팔 프레임 및 손목 프레임 중 적어도 하나에 배치되는 진동자를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 정면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 후면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 측면도이다.
도 4는 도 3의 웨어러블 상체 운동 장치에서 탄성 밴드가 신장된 모습을 도시하는 측면도이다.
도 5는 도 4의 웨어러블 상체 운동 장치를 착용한 사용자가 팔을 들어올린 모습을 도시하는 측면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 어깨 프레임의 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 정면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 정면도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제 1 또는 제 2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성 요소와, 공동적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 정면도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 후면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 웨어러블 상체 운동 장치(100, 이하 운동 장치라고 함)는 사용자(U)의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 운동 장치(100)를 상체에 착용한 상태에서 다양한 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 부하를 적절히 조절한 뒤, 운동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 운동 장치(100)를 착용한 상태에서 어깨 운동 또는 가슴 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 팔을 위아래로 움직이는 동작을 통해 어깨 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 팔을 좌우로 벌린 상태에서 전방으로 이동시키는 동작을 통해 가슴 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 일어서 있는 상태에서 푸쉬-업 동작을 통해 가슴 운동을 수행할 수 있다. 사용자가 운동 장치(100)를 착용한 상태에서 수행할 수 있는 동작과 운동들은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
운동 장치는, 몸통 지지부, 제 1 가이드(14), 팔 프레임(15), 제 2 가이드(16), 손목 프레임(17), 글러브(18), 커넥터(21), 탄성 프레임(31), 다이얼(41), 스트링(51), 탄성 밴드(52), 모션 센서(81, 82, 83, 84) 및 진동자(91, 92, 93, 94)를 포함할 수 있다.
몸통 지지부는, 사용자의 몸통에 착용될 수 있다. 몸통 지지부는, 복부 프레임(11), 가슴 프레임(12), 어깨 프레임(13), 등 프레임(19) 및 탄성 프레임(31)을 포함할 수 있다.
복부 프레임(11)은 사용자의 복부를 커버할 수 있다. 복부 프레임(11)은 사용자의 몸통의 중심을 기준으로 양 쪽에 한 쌍으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 복부 프레임(11)은 착용 및 분리를 위한 지퍼(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 복부 프레임(11)은 사용자의 몸통 사이즈에 따라 폭을 조절할 수 있도록 마련되는 벨크로를 포함할 수 있다.
가슴 프레임(12)은 사용자의 가슴을 커버할 수 있다. 가슴 프레임(12)은 사용자의 복부 프레임(11)에 연결될 수 있다. 가슴 프레임(12)은, 복부 프레임(11)과 일체로 형성되거나, 별개의 프레임으로 마련되어 별도 연결 부재를 통해 복부 프레임(11)에 연결될 수 있다. 가슴 프레임(12)은 다이얼(41)을 지지할 수 있다. 가슴 프레임(12)은 내부에 스트링(51)을 가이드 하기 위한 공간을 구비할 수 있다.
어깨 프레임(13)은 사용자의 어깨를 커버할 수 있다. 어깨 프레임(13)은 사용자의 가슴 프레임(12)에 연결될 수 있다. 어깨 프레임(13)은, 가슴 프레임(12)과 일체로 형성되거나, 별개의 프레임으로 마련되어 별도 연결 부재를 통해 가슴 프레임(12)에 연결될 수 있다. 어깨 프레임(13)은 내부에 스트링(51)을 가이드 하기 위한 공간을 구비할 수 있다.
등 프레임(19)은 사용자의 등을 커버할 수 있다. 등 프레임(19)은 어깨 프레임에 연결될 수 있다. 등 프레임(19)은, 어깨 프레임(13)과 일체로 형성되거나, 별개의 프레임으로 마련되어 별도 연결 부재를 통해 어깨 프레임(13)에 연결될 수 있다. 등 프레임(19)은, 사용자의 몸통을 기준으로 복부 프레임(11)의 반대편에 마련되어 있을 수 있다.
탄성 프레임(31)은, 복부 프레임(11) 및 등 프레임(19)을 연결할 수 있다. 탄성 프레임(31)은 복부 프레임(11) 및 등 프레임(19) 보다 신축성이 있는 재질을 포함할 수 있다. 탄성 프레임(31)은 몸통 지지부가 사용자의 몸통에 밀착할 수 있도록 보조할 수 있다.
팔 프레임(15)은 사용자의 팔을 지지할 수 있다. 팔 프레임(15)은 예를 들어, 사용자의 상박 또는 하박에 감겨 있을 수 있다. 팔 프레임(15)은 팔 프레임 바디(151), 팔 프레임 돌기(152) 및 연결 부재(153)를 포함할 수 있다. 사용자는 연결 부재(153)를 팔 프레임 돌기(152)에 연결시키거나 분리시키는 방식으로, 팔 프레임(15)을 착탈 가능하다.
제 1 가이드(14)는 몸통 지지부 및 팔 프레임(15)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(14)는 몸통 지지부 중 어깨 프레임(13)에 연결될 수 있다. 제 1 가이드(14)가 몸통 지지부에 연결된 위치는 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 제 1 가이드(14)는 어깨 프레임(13) 및 팔 프레임(15) 내부 공간에 연통하는 내부 공간을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(14)는 사용자의 상박을 따라 마련될 수 있다.
손목 프레임(17)은 사용자의 손목을 지지할 수 있다.
제 2 가이드(16)는 팔 프레임(15) 및 손목 프레임(17)을 연결할 수 있다. 제 2 가이드(16)는 팔 프레임(15) 및 손목 프레임(17)의 내부 공간에 연통하는 내부 공간을 가질 수 있다.
글러브(18)는 손목 프레임(17)에 연결되고, 사용자의 손에 착용될 수 있다.
커넥터(21)는, 팔 프레임(15)에 연결되고, 팔 프레임(15)보다 강성한 재질을 포함할 수 있다. 커넥터(21)는, 팔 프레임(15)의 내구도를 향상시킬 수 있다. 커넥터(21)는, 스트링(51) 및 탄성 밴드(52) 중 적어도 하나를 수용하는 내부 공간을 구비할 수 있다.
다이얼(41)은 가슴 프레임(12)에 배치될 수 있다. 다이얼(41)은 가슴 프레임에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 스트링(51)의 적어도 일부는 다이얼(41)에 감길 수 있다. 사용자는 다이얼(41)을 감거나 푸는 방식으로, 다이얼(41)에 감겨 있는 스트링(51)의 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 다이얼(41)을 시계 방향으로 회전하여 다이얼(41)에 감긴 스트링(51)의 길이를 늘릴 수 있고, 다이얼(41)을 반시계 방향으로 회전하여 다이얼(41)에 감긴 스트링(51)의 길이를 감소시킬 수 있다.
스트링(51)은, 일단이 다이얼(41)에 연결될 수 있다. 스트링(51)은 적어도 일부가 다이얼(41)에 감겨 있고, 몸통 지지부 및 제 1 가이드(14) 각각의 내부 공간을 통과할 수 있다.
탄성 밴드(52)는 일단이 스트링(51)에 연결되고, 타단이 손목 프레임(17) 또는 글러브(18)에 연결될 수 있다. 탄성 밴드(52)는 팔 프레임(15) 및 제 2 가이드(16) 각각의 내부 공간을 통과하고, 스트링(51)의 장력에 의해 신장 또는 수축될 수 있다. 탄성 밴드(52)가 신장된 길이가 증가할 경우, 사용자의 신체에 가해지는 하중이 증가하여, 사용자는 상대적으로 강한 강도로 운동을 수행할 수 있다. 탄성 밴드(52)가 신장된 길이가 감소할 경우, 사용자의 신체에 가해지는 하중이 감소하여, 사용자는 상대적으로 약한 강도로 운동을 수행할 수 있다.
탄성 밴드(52)는 스트링(51) 보다 신축성이 큰 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스트링(51)은 신축성이 없는 재질을 포함하고, 탄성 밴드(52)는 고무 재질을 포함할 수 있다. 탄성 밴드(52)는 탄성 스프링과 같이 상대적으로 큰 부피를 갖는 형태가 아니라, 밴드 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 탄성 밴드(52)는 상대적으로 얇은 구조 내부에도 용이하게 배치될 수 있다.
스트링(51) 및 탄성 밴드(52)는 외부로 노출되지 않을 수 있다. 스트링(51) 및 탄성 밴드(52)는, 몸통 지지부, 제 1 가이드(14), 커넥터(21), 팔 프레임(15), 제 2 가이드(16) 및 손목 프레임(17) 중 적어도 하나 이상의 내부 공간에 마련될 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 운동 장치(100)는 컴팩트한 구조를 가질 수 있다.
모션 센서(81, 82, 83, 84)는 운동 장치(100)를 착용한 사용자의 움직임을 감지할 수 있다. 모션 센서(81, 82, 83, 84)는 몸통 지지부, 팔 프레임(15) 및 손목 프레임(17) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, 모션 센서(81)는, 등 프레임(19)에 배치되는 제 1 모션 센서(81)와, 어깨 프레임(13)에 배치되는 제 2 모션 센서(82)와, 팔 프레임(15)에 배치되는 제 3 모션 센서(83)와, 손목 프레임(17)에 배치되는 제 4 모션 센서(84)를 포함할 수 있다. 모션 센서(81, 82, 83, 84)는 가속도계(accelerometer), 자이로센서(gyro sensor) 및/또는 관성 센서(inertial sensor)를 포함할 수 있다. 모션 센서(81, 82, 83, 84)에서 감지된 정보는 제어부(미도시)로 전송될 수 있다. 제어부는 운동 장치(100)에 마련되거나, 외부 별도의 전자 장치에 마련될 수 있다.
진동자(91, 92, 93, 94)는 모션 센서(81, 82, 83, 84)에서 감지된 정보에 기초하여 사용자에게 피드백 신호를 줄 수 있다. 예를 들어, 진동자(91, 92, 93, 94)는 진동을 생성할 수 있다. 예를 들어, 자세 교정이 필요한 부분이 있다면, 제어부는 진동자(91, 92, 93, 94) 중 자세 교정이 필요한 부분에 마련된 진동자를 제어하여, 진동을 생성하도록 할 수 있다. 진동자(91, 92, 93, 94)는 몸통 지지부, 팔 프레임(15) 및 손목 프레임(17) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, 진동자(91, 92, 93, 94)는, 등 프레임(19)에 배치되는 제 1 진동자(91)와, 어깨 프레임(13)에 배치되는 제 2 진동자(92)와, 팔 프레임(15)에 배치되는 제 3 진동자(93)와, 손목 프레임(17)에 배치되는 제 4 진동자(94)를 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 측면도이고, 도 4는 도 3의 웨어러블 상체 운동 장치에서 탄성 밴드가 신장된 모습을 도시하는 측면도이고, 도 5는 도 4의 웨어러블 상체 운동 장치를 착용한 사용자가 팔을 들어올린 모습을 도시하는 측면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 운동 장치(100)는 사용자(U)의 상체에 착용될 수 있다. 운동 장치(100)는, 몸통 지지부(12, 13), 제 1 가이드(14), 팔 프레임(15), 제 2 가이드(16), 손목 프레임(17), 글러브(18), 커넥터(21), 다이얼(41), 스트링(51) 및 탄성 밴드(52)를 포함할 수 있다.
손목 프레임(17)의 위치가 고정된 상태에서, 탄성 밴드(62)는 스트링(51)이 다이얼(41)에 감겨 있는 정도에 기초하여 신장 또는 수축할 수 있다. 본 명세서에서, 탄성 밴드(62)의 신장된 길이가 감소하는 것도 "수축"으로 지칭하기로 한다. 사용자는 다이얼(41)을 조절하여, 탄성 밴드(62)의 길이를 조절할 수 있다. 탄성 밴드(62)의 길이를 조절하여 운동 강도를 설정할 수 있다.
제 1 가이드(14) 및 제 2 가이드(16)는 각각의 내부 공간이 서로 연통될 수 있다. 탄성 밴드(52)는 초기 상태에서 제 2 가이드(16)의 내부 공간에 마련되고, 제 1 가이드(14)의 내부 공간에는 마련되지 않을 수 있다. 스트링(51)의 장력이 증가하여, 탄성 밴드(52)가 신장될 경우, 탄성 밴드(52)의 적어도 일부는 제 1 가이드(14)의 내부로 진입할 수 있다.
스트링(51)이 다이얼(41)에 감겨 있는 정도가 고정된 상태에서, 탄성 밴드(52)는, 손목 프레임(17)의 움직임의 기초하여 신장 또는 수축할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 상체를 여러 자세로 움직임으로써, 여러 운동을 수행할 수 있다.
제 1 가이드(14)는 가슴 프레임(12)에 연결될 수 있다. 제 1 가이드(14)는 어깨 프레임(13)에 연결되고, 제 1 가이드(14) 및 어깨 프레임(13)이 연결된 위치는 사용자의 몸통을 기준으로 다이얼(41)의 반대편에 마련될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 어깨 프레임의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 가슴 프레임(12) 및 어깨 프레임(13) 중 적어도 하나의 프레임은, 스트링(51)의 의도치 않은 움직임을 방지하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 이하, 어깨 프레임(13)을 기준으로 설명하나, 해당 설명은 가슴 프레임(12)에도 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
어깨 프레임(13)은, 복수 개의 프레임 바디(131)와, 복수 개의 프레임 바디(131)의 양측을 커버하는 한 쌍의 가죽 시트(132)와, 스트링(51)을 수용하는 튜브(133)를 포함할 수 있다. 튜브(133)는 마찰이 상대적으로 작은 재질을 포함할 수 있다. 튜브(133)는 복수 개의 프레임 바디(131) 사이에 위치하고, 한 쌍의 가죽 시트(132) 사이에 위치할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 정면도이다.
도 7을 참조하면, 운동 장치(200)는 사용자(U)의 상체에 착용될 수 있다. 운동 장치(200)는, 몸통 지지부(11, 12), 제 1 가이드(64), 팔 프레임(15), 제 2 가이드, 손목 프레임(17), 글러브(18), 다이얼(41), 스트링(51) 및 탄성 밴드(52)를 포함할 수 있다. 제 1 가이드(64)는, 일단이 가슴 프레임(12)에 연결되고, 타단이 팔 프레임(15)에 연결될 수 있다.
사용자는 운동 장치(100)를 상체에 착용한 상태에서 다양한 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 부하를 적절히 조절한 뒤, 운동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 운동 장치(100)를 착용한 상태에서 삼두 운동 또는 등 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 팔을 접었다가 펴는 동작을 통해 삼두 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 팔을 전방으로 뻗은 상태에서 팔꿈치를 후방으로 이동시키는 동작을 통해 등 운동을 수행할 수 있다. 사용자가 운동 장치(100)를 착용한 상태에서 수행할 수 있는 동작과 운동들은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
도 8은 일 실시 예에 따른 웨어러블 상체 운동 장치의 정면도이다.
도 8을 참조하면, 운동 장치(200)는 사용자(U)의 상체에 착용될 수 있다. 운동 장치(300)는, 몸통 지지부(32), 제 1 가이드(74), 팔 프레임(15), 제 2 가이드, 손목 프레임(17), 글러브(18), 스트링(51) 및 탄성 밴드(52)를 포함할 수 있다. 제 1 가이드(74)는, 일단이 탄성 프레임(31)에 연결되고, 타단이 팔 프레임(15)에 연결될 수 있다.
사용자는 운동 장치(100)를 상체에 착용한 상태에서 다양한 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 부하를 적절히 조절한 뒤, 운동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 운동 장치(100)를 착용한 상태에서 이두 운동 또는 복근 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 팔을 폈다가 접는 동작을 통해 이두 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 무릎을 바닥에 지지한 상태에서 엎드린 상태로 팔을 전후방으로 왕복 이동시키는 동작을 통해 복근 운동을 수행할 수 있다. 사용자가 운동 장치(100)를 착용한 상태에서 수행할 수 있는 동작과 운동들은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 복부 프레임과, 상기 복부 프레임에 연결되는 가슴 프레임과, 상기 가슴 프레임에 연결되는 어깨 프레임과, 상기 어깨 프레임에 연결되고 적어도 부분적으로 사용자의 몸통을 기준으로 상기 복부 프레임의 반대편에 마련되어 있는 등 프레임을 포함하는 몸통 지지부;
    상기 사용자의 팔을 지지하는 팔 프레임;
    상기 몸통 지지부 및 팔 프레임을 연결하고, 상기 몸통 지지부 및 팔 프레임의 내부 공간에 연통하는 내부 공간을 갖는 제 1 가이드;
    상기 사용자의 손목을 지지하는 손목 프레임;
    상기 팔 프레임 및 손목 프레임을 연결하고, 상기 팔 프레임 및 손목 프레임의 내부 공간에 연통하는 내부 공간을 갖는 제 2 가이드;
    상기 손목 프레임에 연결되고, 상기 사용자의 손에 착용될 수 있는 글러브;
    상기 가슴 프레임에 회전 가능하게 연결되어 있는 다이얼;
    상기 다이얼에 연결되고, 적어도 일부가 상기 다이얼에 감겨 있고, 상기 몸통 지지부 및 제 1 가이드 각각의 내부 공간을 통과하는 스트링; 및
    일단이 상기 스트링에 연결되고, 타단이 상기 손목 프레임 또는 글러브에 연결되고, 상기 팔 프레임 및 제 2 가이드 각각의 내부 공간을 통과하고, 상기 스트링의 장력에 의해 신장 또는 수축되는 탄성 밴드;
    를 포함하는 웨어러블 상체 운동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 손목 프레임의 위치가 고정된 상태에서, 상기 탄성 밴드는, 상기 스트링이 상기 다이얼에 감겨 있는 정도에 기초하여 신장 또는 수축하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트링이 상기 다이얼에 감겨 있는 정도가 고정된 상태에서, 상기 탄성 밴드는, 상기 손목 프레임의 움직임의 기초하여 신장 또는 수축하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 밴드는 상기 스트링보다 신축성이 큰 재질을 포함하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성 밴드는 고무 재질을 포함하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가슴 프레임 및 어깨 프레임 중 적어도 하나의 프레임은,
    복수 개의 프레임 바디;
    상기 복수 개의 프레임 바디의 양측을 커버하는 한 쌍의 가죽 시트; 및
    상기 복수 개의 프레임 바디 사이에 위치하고, 상기 한 쌍의 가죽 시트 사이에 위치하고, 상기 스트링을 수용하는 튜브를 포함하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드 및 제 2 가이드는 각각의 내부 공간이 서로 연통되어 있는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 팔 프레임에 연결되고, 상기 팔 프레임보다 강성한 재질을 포함하고, 상기 스트링 및 탄성 밴드 중 적어도 하나를 수용하는 내부 공간을 구비하는 커넥터를 더 포함하는, 웨어러블 상체 운동 보조 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 밴드의 적어도 일부는 상기 제 1 가이드의 내부로 진입 가능한, 웨어러블 상체 운동 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드는 상기 어깨 프레임에 연결되고, 상기 제 1 가이드 및 어깨 프레임이 연결된 위치는 상기 사용자의 몸통을 기준으로 상기 다이얼의 반대편에 마련되어 있는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드는 상기 가슴 프레임에 연결되는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸통 지지부는, 상기 복부 프레임 및 등 프레임을 연결하는 한 쌍의 탄성 프레임을 더 포함하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드는 상기 한 쌍의 탄성 프레임에 연결되는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸통 지지부, 팔 프레임 및 손목 프레임 중 적어도 하나에 배치되는 모션 센서를 더 포함하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 몸통 지지부, 팔 프레임 및 손목 프레임 중 적어도 하나에 배치되는 진동자를 더 포함하는, 웨어러블 상체 운동 장치.
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