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KR101781307B1 - 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀 - Google Patents

영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀 Download PDF

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Publication number
KR101781307B1
KR101781307B1 KR1020160160312A KR20160160312A KR101781307B1 KR 101781307 B1 KR101781307 B1 KR 101781307B1 KR 1020160160312 A KR1020160160312 A KR 1020160160312A KR 20160160312 A KR20160160312 A KR 20160160312A KR 101781307 B1 KR101781307 B1 KR 101781307B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lower base
actuator unit
actuator
load
treadmill
Prior art date
Application number
KR1020160160312A
Other languages
English (en)
Inventor
김관형
염창근
Original Assignee
염창근
동명대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 염창근, 동명대학교산학협력단 filed Critical 염창근
Priority to KR1020160160312A priority Critical patent/KR101781307B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101781307B1 publication Critical patent/KR101781307B1/ko

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    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
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Abstract

본 개시는 실제 도로나 지면의 굴곡면이 입체적으로 구현되어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에서 수시로 변하는 지면의 굴곡면이 원활하게 구현될 수 있어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에도 효과적으로 적용되고, 구조적 안정성을 가져 실제 도로나 지면의 굴곡면 및 이들을 응용한 가상현실이 실제현실과 동일하도록 체감됨과 동시에 사용자의 안전이 확보됨으로써 만족도가 향상되며, 자체적으로 이동이 가능하여 특정 지점에 고정되어 정적인 종래의 트레드밀에서 벗어나 보다 동적인 사용이 가능하면서, 사용자의 체중이 지지된 상태가 유지되어 사용중 관절 등의 부위에 무리한 하중이 가해지지 않아 보다 쾌적한 환경에서 가상현실을 체감하며 사용가능함과 동시에 우주와 같은 무중력 상태 등의 체감효과와 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템의 시각적인 효과가 상호 연동되면서 효과적으로 구현되어 운동과 게임뿐만 아니라 힐링이나 치료 등의 목적에 접목하여 두루 사용할 수 있는 장점을 갖는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 관한 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀은, 하부베이스와, 상기 하부베이스로부터 이격 설치되며, 사용자가 지정한 설정 영상을 표시하는 스크린과, 상기 하부베이스에 다수로 설치되는 액추에이터 단위체와, 상기 하부베이스에 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 상기 하부베이스를 따라 슬라이드 이동되며 착용자의 하중을 지지하는 하중지지체 및 상기 액추에이터 단위체에 탑승한 상기 사용자에게 임의로 지정한 설정 영상에 따른 움직임이 제공되도록 상기 액추에이터 단위체의 각각에 대한 틸팅제어를 수행되게 하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 하부베이스의 상부에는 상기 액추에이터 단위체가 슬라이딩 이동되게 하는 안내레일이 구비된다.

Description

영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀{LOAD SUPPORT TREADMILL COUPLED WITH PICTURES IN A DISPLAY}
본 명세서에 개시된 내용은 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 관한 것으로, 특히, 실제 도로나 지면의 굴곡 등이 구현되면서 가상현실 체험을 위한 영상이 동시에 구현되는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
트레드밀은 회전무한궤도의 벨트 위에서 사용자가 걷거나 뛸 수 있도록 하는 장치로서, 운동기구로 사용되기도 하고 가상현실 체험을 제공하는 4D, 5D 영상시스템의 구성요소로 사용되기도 한다.
이와 같은 트레드밀과 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1433044호 "영상화면 연동 런닝머신"이나 등록실용신안공보 등록번호 제20-0245368호 "런닝머신" 등에서는 런닝이 이루어지는 도로나 지면 상태(오르막길, 내리막길, 좌회전 도로, 우회전 도로, 요철면 등)가 런닝벨트를 통해 구현되도록 함으로써 운동에 대한 흥미와 몰입도를 증대시키는 기술을 제안하고 있다.
그러나 상기와 같이 도로나 지면 상태를 런닝벨트로 구현하는 종래의 트레드밀은 단순히 런닝벨트에 경사각을 주거나 요철면을 제공하는 구성이어서 실제 도로 또는 지면 등의 굴곡면을 다이나믹하고 입체적으로 구현하는데 한계가 있었으며, 구조적 안정성과 안전성도 높지 않은 문제점이 있었다.
이에 따라 현재 활발하게 개발되고 있는 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에서 수시로 변하는 지면의 굴곡면을 원활하게 구현하는데 어려움이 있음에 따라, 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에도 효과적으로 적용할 수 있는 트레드밀의 개발이 현재 요구되는 실정이다.
또한, 종래의 트레드밀은 단순히 걷거나 뛰는 방식에만 치중되어 있어 사용자의 체중에 의해 관절 등에 무리한 하중이 가해질 수 있고, 이는 운동기구 등의 사용목적에서 벗어남과 동시에 오히려 역효과가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 우주와 같은 무중력 상태 등의 체감효과와 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템의 시각적인 효과가 상호 연동되면서 효과적으로 구현되지 못해 운동, 게임, 치료 등의 목적에 맞게 적절히 접목하여 활용하지 못하는 아쉬움이 있다.
1. 한국 특허등록 제10-1433044호(2016.07.07)
2. 한국 특허등록 제10-1629602호(2016.06.03)
실제 도로나 지면의 굴곡면이 입체적으로 구현되어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에서 수시로 변하는 지면의 굴곡면이 원활하게 구현될 수 있어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에도 효과적으로 적용되는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 제공하고자 한다.
구조적 안정성을 가져 실제 도로나 지면의 굴곡면 및 이들을 응용한 가상현실이 실제현실과 동일하도록 체감됨과 동시에 사용자의 안전이 확보됨으로써 만족도가 향상되는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 제고하고자 한다.
자체적으로 이동이 가능하여 특정 지점에 고정되어 정적인 종래의 트레드밀에서 벗어나 보다 동적인 사용이 가능한 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 제공하고자 한다.
사용자의 체중이 지지된 상태가 유지되어 사용중 관절 등의 부위에 무리한 하중이 가해지지 않아 보다 쾌적한 환경에서 가상현실을 체감하며 사용가능한 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 제공하고자 한다.
우주와 같은 무중력 상태 등의 체감효과와 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템의 시각적인 효과가 상호 연동되면서 효과적으로 구현되어 운동과 게임뿐만 아니라 힐링이나 치료 등의 목적에 접목하여 두루 사용할 수 있는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 제공하고자 한다.
실시예에 의하면, 하부베이스와, 하부베이스와, 상기 하부베이스로부터 이격 설치되며, 사용자가 지정한 설정 영상을 표시하는 스크린과, 상기 하부베이스에 다수로 설치되는 액추에이터 단위체와, 상기 하부베이스에 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 상기 하부베이스를 따라 슬라이드 이동되며 착용자의 하중을 지지하는 하중지지체 및 상기 액추에이터 단위체에 탑승한 상기 사용자에게 임의로 지정한 설정 영상에 따른 움직임이 제공되도록 상기 액추에이터 단위체의 각각에 대한 틸팅제어를 수행되게 하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 하부베이스의 상부에는 상기 액추에이터 단위체가 슬라이딩 이동되게 하는 안내레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀이 제공된다.
실시예에 의하면, 상기 액추에이터 단위체는, 상기 하부베이스에 설치되는 하부블록과, 상기 하부블록에 소정 간격 이격되며 복수로 설치되어 길이 가변되는 구동체와, 상기 구동체의 상단에 설치되어 상기 구동체의 개별적인 구동을 통해 경사면 형성과 상하 이동을 수행하며, 상기 사용자가 탑승되도록 무한궤도로 회전하는 무한궤도 벨트가 구비된 벨트구동체를 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 액추에이터 단위체는, 상기 벨트구동체의 표면을 부분적으로 돌출되게 하여 산길 등과 같은 오프로드 지형의 굴곡면이 체감되도록 하는 돌출부 형성체를 더 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 돌출부 형성체는, 상기 벨트구동체의 내부에 고정 설치된 플레이트와, 상기 플레이트의 상부면에 소정 간격 이격되어 다수로 설치되며, 개별적인 구동을 통해 상기 벨트구동체에 구비된 상기 무한궤도 벨트의 상측 표면을 랜덤하게 돌출되게 하는 승강 액추에이터로 이루어진다.
실시예에 의하면, 상기 승강 액추에이터는 실린더 구조체 또는 요철 볼타입 구조체 중 하나이다.
실시예에 의하면, 상기 하중지지체는, 상기 하부베이스에 소정 간격으로 이격 배치되어 슬라이드 이동되는 슬라이딩 부재와, 상기 슬라이딩 부재의 각각에 설치되어 상하로 길이 가변되는 높낮이 리프터와, 상기 높낮이 리프터에 각각 연결되어 상기 하부베이스의 상부에 위치되며, 상기 액추에이터 단위체에 탑승한 상기 사용자가 착용하는 착용부재로 이루어진다.
실시예에 의하면, 상기 하부베이스의 상부에는 상기 액추에이터 단위체가 슬라이딩 이동되게 하는 안내레일이 구비된다
이상에서와 같은 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀은, 실제 도로나 지면의 굴곡면이 입체적으로 구현되어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에서 수시로 변하는 지면의 굴곡면이 원활하게 구현될 수 있어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에도 효과적으로 적용되고, 구조적 안정성을 가져 실제 도로나 지면의 굴곡면 및 이들을 응용한 가상현실이 실제현실과 동일하도록 체감됨과 동시에 사용자의 안전이 확보됨으로써 만족도가 향상되며, 자체적으로 이동이 가능하여 특정 지점에 고정되어 정적인 종래의 트레드밀에서 벗어나 보다 동적인 사용이 가능하면서, 사용자의 체중이 지지된 상태가 유지되어 사용중 관절 등의 부위에 무리한 하중이 가해지지 않아 보다 쾌적한 환경에서 가상현실을 체감하며 사용가능함과 동시에 우주와 같은 무중력 상태 등의 체감효과와 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템의 시각적인 효과가 상호 연동되면서 효과적으로 구현되어 운동과 게임뿐만 아니라 힐링이나 치료 등의 목적에 접목하여 두루 사용할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀의 개념도.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 액추에이터 단위체의 구성과 동작을 보여주기 위한 도면.
도 3의 (a)는 본 개시의 실시예에 따른 액추에이터 단위체가 측방향 경사를 형성하는 동작을 보여주는 도면, 도 3의 (b)는 본 개시의 실시예에 따른 액추에이터 단위체가 직선방향 경사를 형성하는 동작을 보여주는 도면.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 도 1을 이용하여 도시한 구성도.
도 5는 안내레일이 형성된 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 보여주기 위한 도면.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 구비된 돌출부 형성체를 보여주기 위한 도면.
도 7은 도 6에 도시된 돌출부 형성체에 구비된 승강 액추에이터의 다른 실시예를 보여주기 위한 도면.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 구비된 하중 지지체를 보여주기 위한 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀(10)은 회전하는 무한궤도 벨트의 상부에서 사용자가 걷거나 달리는 등의 운동부하장치로서, 일반적인 트레드밀, 실린더, 무한궤도 벨트 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀의 개념도, 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 액추에이터 단위체의 구성과 동작을 보여주기 위한 도면, 도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 액추에이터 단위체의 구성을 보여주기 위한 도면, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀을 도 1을 이용하여 표현한 구성도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀(10)은, 하부베이스(100), 스크린(200), 액추에이터 단위체(300), 하중지지체(400), 컨트롤러(500)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
하부베이스(100)는 설치면에 배치되는 것으로, 상부에는 후술될 액추에이터 단위체(300)가 설치된다.
이러한, 하부베이스(100)의 상부에는 액추에이터 단위체(300)가 슬라이딩 이동되게 하는 안내레일(110)이 구비될 수 있다. 이러한, 안내레일(110)은 하부베이스(100)의 상부면에 길이방향으로 직선상으로 설치되나 좌우 또는 상하로 연속적으로 굴곡진 형태로 형성되는 것도 가능하다. 이 안내레일(110)을 통해 사용자는 보다 능동적인 가상체험을 느낄 수 있다.
스크린(200)은 하부베이스로(100)로부터 이격 설치되며, 사용자가 지정한 설정 영상을 표시한다.
스크린(200)은 하부베이스(100)가 설치된 설치면에 하부베이스(100)로부터 소정 거리 이격되는 즉, 후술될 액추에이터 단위체(300)에 탑승한 사용자가 가장 편안하게 영상을 볼 수 있는 위치에 배치되어 실제 도로나 지면의 굴곡면이 입체적으로 구현되게 하는 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상을 시각적으로 구현한다.
이러한, 스크린(200)은 사용자의 전방에 평면상으로 설치될 수 있으나, 사용자의 전후좌우 방향으로 자유롭게 설치하거나 곡면상의 커브드 스크린으로 구비되어 360도 전체에 걸쳐 설치될 수 있다. 이를 통해 보다 입체적이고 현실적인 가상체험이 가능하다.
액추에이터 단위체(300)는 하부베이스(100)에 설정된 패턴으로 다수로 설치되며, 각각의 액추에이터 단위체(300)가 형성하는 경사면의 조합으로 설정패턴의 굴곡면이 형성되도록 한다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 액추에이터 단위체(300)는 하부블록(310), 구동체(320), 벨트구동체(330)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
하부블록(310)은 하부베이스(100)에 설치됨으로써 액추에이터 단위체(300)의 하부를 이루며, 이 하부블록(310)은 하부베이스(100)에 고정되거나 전술된 안내레일(110)에 슬라이드 이동가능하게 결합된다. 물론, 이에 한정되지 않고 설계변경을 통해 회전되는 구성으로 구비될 수 있음은 물론이다.
구동체(320)는 하부블록(310)에 소정 간격 이격되며 복수로 설치되어 길이 가변된다. 이러한, 구동체(320)는 상하방향 높이가 조절되는 것으로, 실린더(322)와 로드(324)를 포함하는 구성의 실린더구조로 이루어진다. 이때, 실린더(322)와 로드(324)는 하부블록(310)과 후술될 벨트구동체(330)의 각각에 핀결합 등의 방식을 통해 결합되어 상하 방향 또는 전후진 이동이 가능한 즉, 틸팅되도록 구성된다. 여기서, 본 개시의 구동체(320)는 틸팅되는 구성이면 핀결합 방식이외에 어떠한 결합방식을 사용하여도 무방하다. 이때, 본 개시의 구동체(320)는 2개, 3개 또는 그 이상으로 구비될 수 있으며, 이를 통해 삼각형, 사각형, 오각 등의 다양한 배치 구조로 형성될 수 있다.
벨트구동체(330)는 구동체(320)의 상단에 다수로 설치되어 구동체(320)의 개별적인 구동을 통해 경사면 형성과 상하 이동을 수행하며, 사용자가 탑승되도록 무한궤도록 회전하는 무한궤도 벨트(332)가 구비된다.
즉, 벨트구동체(330)는 좌우측 측판(334)에 회전가능하게 고정된 구동롤러(336)에 감겨 무한궤도로 회전 이동하는 무한궤도 벨트(332)를 구비하여 사용자가 탑승할 수 있도록 한다. 이때, 본 개시의 벨트구동체(330)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상부보다 하부의 길이가 작은 등변 사다리꼴 형상의 수직단면으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 서로 이웃하는 액추에이터 단위체(300)의 벨트구동체(330)가 경사면 형성 과정에서 서로 간섭되지 않도록 한다. 물론, 상기의 형상으로 국한되지 않고 이웃하는 액추에이터 단위체(330)가 간섭되지 않는 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 자명하다.
여기서, 도 6은 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 구비된 돌출부 형성체를 보여주기 위한 도면이다.
본 개시의 액추에이터 단위체(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 벨트구동체(330)의 표면을 부분적으로 돌출되게 하여 산길 등과 같은 오프로드 지형의 굴곡면이 체감되도록 하는 돌출부 형성체(340)를 더 포함한다.
돌출부 형성체(340)는 플레이트(342), 승강 액추에이터(344)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
플레이트(342)는 벨트구동체(330)의 좌우측 측판(334)에 양측이 결합되어 벨트구동체(330)의 내부에 고정 설치된다.
승강 액추에이터(344)는 플레이트(342)의 상부면에 소정 간격 이격되어 다수로 설치되며, 개별적인 구동을 통해 상기 벨트구동체(330)에 구비된 무한궤도 벨트(332)의 상측 표면을 랜덤하게 돌출되게 한다. 이를 통해, 벨트구동체(330)의 표면이 부분적으로 돌출되게 되어 탑승자에게 산길 등과 같은 오프로드 지형의 굴곡면이 체감되게 된다. 이때, 승강 액추에이터(344)는 직교 또는 벌집 등의 다양한 구조로 배치될 수 있으며, 규칙 또는 불규칙 등 랜덤하게 무한궤도 벨트(332)를 돌출되게 구동될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 돌출부 형성체에 구비된 승강 액추에이터의 다른 실시예를 보여주기 위한 도면이다.
승강 액추에이터(344)는 도 6에 도시된 바와 같이 승강실린더(344a)와 승강로드(344b)를 포함하는 실린더 구조체 또는 도 7에 도시된 바와 같이 볼(344c)과 탄성체(344b)를 포함하는 구성의 요철 볼타입 구조체 중 하나일 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀에 구비된 하중 지지체를 보여주기 위한 도면이다.
하중지지체(400)는 하부베이스(100)에 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 하부베이스(100)를 따라 슬라이드 이동되며 착용자의 하중을 지지한다.
하중지지체(400)는 도 8에 도시된 바와 같이 슬라이딩 부재(410), 높낮이 리프터(420), 착용부재(430)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
슬라이딩 부재(410)는 하부베이스(100)에 소정 간격으로 이격 배치되어 슬라이드 이동된다. 이러한, 슬라이딩 부재(410)는 하부베이스(100) 양측의 각각에 소정 간격 이격된 한 쌍으로 구비되며, 베어링 결합 또는 레일 결합 등의 결합방식을 통해 하부베이스(100)의 길이방향으로 슬라이딩 이동된다.
높낮이 리프터(420)는 슬라이딩 부재(410)의 각각에 설치되어 길이 가변되는데, 이 높낮이 리프터(420)는 유압 또는 공압 등을 통해 길이가변되는 실린더 구조가 바람직하나 이에 국한하지 않고 웜기어 등 기어 물림의 방식을 통해 길이가변되는 등 다양한 방식이 접목될 수 있다.
이러한, 높낮이 리프터(420)는 무게측정 로드셀과 무게감지 저항센서 등의 다양한 센서가 내장될 수 있고, 이를 통해 보행자의 보폭, 보행속도, 좌우 대칭 등이 제어되도록 함으로써 무중력 상태와 같은 가상현실의 체험이 가능해진다.
특히, 본 개시의 높낮이 리프터(420)는 하부베이스(100)의 양측으로 각각 한 쌍식 구비된 즉, 4개가 한 조를 이루는 구조로 되어 있어 탑승자의 체중에 따른 무릎 또는 발목의 하중이 최소화될 수 있다. 물론, 이에 국한하지 않고 4개 이상 또는 그 이하로 구비될 수 있음은 통상의 지식을 가진자에게 자명하다.
착용부재(430)는 높낮이 리프터(420)에 각각 연결되어 하부베이스(100)의 상부에 위치되며, 액추에이터 단위체(300)에 탑승한 사용자가 착용한다.
이러한, 착용부재(430)는 사용자의 체중을 지탱할 수 있는 탄성적인 밴드 타입 또는 봉상으로 구비되되, 각각의 일단부가 높낮이 리프터(420)의 각각에 연결되고, 연장된 각각의 타단부가 튜브 등에 연결되어 사용자의 골반 등과 같은 신체부위에 착용된다. 이때, 착용부재()는 웨어러블한 슈트 등의 구성으로 구비될 수도 있으며, 본 개시의 도면에서는 설명의 명료함을 위해 밴드와 튜브 또는 슈트 등으로 연결된 구조를 생략하고 하나의 봉상으로 간략히 도시하였다.
여기서, 본 개시의 착용부재(430)와 높낮이 리프터(420)는 걷거나 달리기 위한 구성으로 기재하고 있으나, 우주와 같은 무중력 상태나 관성공간의 가상체험을 위한 구성을 위해 자이로가 접목되어 회전되는 구성으로 구비될 수도 있으며, 이를 위해 착용부재(430)는 착용자가 추락되지 않도록 하면서 높낮이 리프터(420)에 회전가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 이는 이 기술이 속한 통상의 기술자라면 설계변경을 통해 다양한 구조로 구성되게 할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 개시의 착용부재(430)는 안경, 고글, 헬멧, 장갑, 신발 등과 같은 서브 착용부재(600)에 연동되어 보다 역동적이고 생동감 있는 4D, 5D 등의 가상체험이 구현되게 하는 것도 가능하다.
컨트롤러(500)는 액추에이터 단위체(300)에 탑승한 사용자에게 임의로 지정한 설정 영상에 따른 움직임이 제공되도록 액추에이터 단위체(300)의 각각에 대한 틸팅제어를 수행되게 한다. 이러한, 컨트롤러(500)는 이동유동장치(120)와 연결되어 액추에이터 단위체(300)를 안내레일(110)상에서 전후로 이동되게 하거나, 스크린(200)에 연결되어 설정 영상을 제공되게 하거나, 착용부재(430)와 서브 착용부재(600)에 연결되어 하중이 지지되거나 무중력 상태가 유지되게 한다.
이상에서와 같은 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀은, 실제 도로나 지면의 굴곡면이 입체적으로 구현되어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에서 수시로 변하는 지면의 굴곡면이 원활하게 구현될 수 있어 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템에도 효과적으로 적용되고, 구조적 안정성을 가져 실제 도로나 지면의 굴곡면 및 이들을 응용한 가상현실이 실제현실과 동일하도록 체감됨과 동시에 사용자의 안전이 확보됨으로써 만족도가 향상되며, 자체적으로 이동이 가능하여 특정 지점에 고정되어 정적인 종래의 트레드밀에서 벗어나 보다 동적인 사용이 가능하면서, 사용자의 체중이 지지된 상태가 유지되어 사용중 관절 등의 부위에 무리한 하중이 가해지지 않아 보다 쾌적한 환경에서 가상현실을 체감하며 사용가능함과 동시에 우주와 같은 무중력 상태 등의 체감효과와 가상현실 체험을 위한 4D, 5D 영상시스템의 시각적인 효과가 상호 연동되면서 효과적으로 구현되어 운동과 게임뿐만 아니라 힐링이나 치료 등의 목적에 접목하여 두루 사용할 수 있는 장점을 갖는다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
10 : 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀
100 : 하부베이스 110 :안내레일
120 : 이동유도장치 200 : 스크린
300 : 액추에이터 단위체 310 : 하부블록
320 : 구동체 322 : 실린더
324 : 로드 330 : 벨트구동체
332 : 무한궤도 벨트 334 : 측판
336 : 구동롤러 340 : 돌출부 형성체
342 : 플레이트 344 : 승강 액추에이터
344a : 승강실린더 344b : 승강로드
344c : 볼 344d : 탄성체
400 : 하중지지체 410 : 슬라이딩 부재
420 : 높낮이 리프트 430 : 착용부재
500 : 컨트롤러 600 : 서브 착용부재

Claims (7)

  1. 하부베이스;
    상기 하부베이스로부터 이격 설치되며, 사용자가 지정한 설정 영상을 표시하는 스크린;
    상기 하부베이스에 다수로 설치되는 액추에이터 단위체;
    상기 하부베이스에 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 상기 하부베이스를 따라 슬라이드 이동되며 착용자의 하중을 지지하는 하중지지체; 및
    상기 액추에이터 단위체에 탑승한 상기 사용자에게 임의로 지정한 설정 영상에 따른 움직임이 제공되도록 상기 액추에이터 단위체의 각각에 대한 틸팅제어를 수행되게 하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 하부베이스의 상부에는 상기 액추에이터 단위체가 슬라이딩 이동되게 하는 안내레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터 단위체는,
    상기 하부베이스에 설치되는 하부블록과, 상기 하부블록에 소정 간격 이격되며 복수로 설치되어 길이 가변되는 구동체와, 상기 구동체의 상단에 설치되어 상기 구동체의 개별적인 구동을 통해 경사면 형성과 상하 이동을 수행하며, 상기 사용자가 탑승되도록 무한궤도로 회전하는 무한궤도 벨트가 구비된 벨트구동체를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 액추에이터 단위체는,
    상기 벨트구동체의 표면을 부분적으로 돌출되게 하여 산길 등과 같은 오프로드 지형의 굴곡면이 체감되도록 하는 돌출부 형성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 돌출부 형성체는,
    상기 벨트구동체의 내부에 고정 설치된 플레이트와, 상기 플레이트의 상부면에 소정 간격 이격되어 다수로 설치되며, 개별적인 구동을 통해 상기 벨트구동체에 구비된 상기 무한궤도 벨트의 상측 표면을 랜덤하게 돌출되게 하는 승강 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 승강 액추에이터는 실린더 구조체 또는 요철 볼타입 구조체 중 하나인 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 하중지지체는,
    상기 하부베이스에 소정 간격으로 이격 배치되어 슬라이드 이동되는 슬라이딩 부재와, 상기 슬라이딩 부재의 각각에 설치되어 상하로 길이 가변되는 높낮이 리프터와, 상기 높낮이 리프터에 각각 연결되어 상기 하부베이스의 상부에 위치되며, 상기 액추에이터 단위체에 탑승한 상기 사용자가 착용하는 착용부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상화면이 연동된 하중지지형 트레드밀.


  7. 삭제
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