KR20130045775A - Muscle activation measuring apparatus - Google Patents

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KR20130045775A
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Abstract

PURPOSE: A muscle activation level measurement device is provided to measures an activation level of a corresponding muscle by detecting variation in muscle volume. CONSTITUTION: A muscle activation level measurement device(100) includes a strap unit(110), an encoder unit, a wire unit(130) and a housing unit(140). The strap unit is fixed to a specific part of a body of a wearer by surrounding thereof, is engaged with an inelastic strap unit made of an inelastic material and includes an elastic strap unit made of an elastic material. The encoder unit is formed in one side of the strap unit and detects variation in muscle volume of the wearer based on a rotation direction and a rotation degree of a rotary pulley. The wire unit fixes one end to the inelastic strap unit and fixes the other end to the rotary pulley. The wire unit is to be wound up in the rotary pulley if the muscle volume of the wearer decreases and is unwound from the rotary pulley if the muscle volume of the wearer increases.

Description

근육 활성화도 측정 장치{Muscle activation measuring apparatus}Muscle activation measuring apparatus

본 발명은 근육 활성화도 측정 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 착용자의 근육의 부피 변화 정도를 감지하여, 해당 근육의 활성화 정도를 측정하는 근육 활성화도 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring muscle activation. In more detail, the present invention relates to a muscle activation measuring device for detecting the degree of change in the volume of the wearer's muscle, to measure the degree of activation of the muscle.

생체 역학과 의공학 기술의 발전에 따라, 재활 보철 장치나 근력 보조 장치 등의 인간-기계 인터페이스에 대한 연구 역시 활발히 진행되고 있다. 인간-기계 인터페이스가 상황에 맞는 적절한 동력을 인간에게 제공하며, 보조 장치로서의 역할을 하기 위해서는 먼저 인간의 동작과 힘에 관한 의도를 파악할 수 있어야 한다. 그리고, 인간의 동작과 힘에 관한 의도를 파악하기 위하여, 근육의 활성화도를 측정하는 기술에 대한 연구 개발이 이루어지고 있다.With the development of biomechanics and medical engineering techniques, research on human-machine interfaces such as rehabilitation prosthetic devices and muscle strength assist devices has also been actively conducted. In order for human-machine interfaces to provide humans with the appropriate power for the situation, and to serve as assistive devices, they must first be able to grasp the intentions regarding human motion and power. And, in order to grasp the intentions regarding human motion and force, research and development on technology for measuring muscle activation has been made.

근육의 활성화도를 측정할 수 있는 근육 활성도 측정 센서는 일반적으로 근전도 신호(EMG, Electromyogram data)를 검출할 수 있는 근전위 센서가 주로 이용되고 있다. 근전위 센서는 사람의 팔이나 다리 등의 신체 부위에 부착되고, 근육의 수축 정도에 따라 다르게 발생하는 근전도 신호를 검출한다. 이 때, 근전도 신호란 신체의 움직임에 따라 근육 표면으로부터 근섬유를 따라 일어나는 전기적 신호로서, 뇌전도나 안전도 등의 다른 생체신호들보다 상대적으로 검출이 용이하여 널리 이용되고 있다.Muscle activity measuring sensor that can measure the muscle activation is generally used EMG sensor that can detect the electromyogram signal (EMG, Electromyogram data). The EMG sensor is attached to a body part such as an arm or a leg of a person, and detects EMG signals generated differently according to the degree of contraction of muscles. In this case, the EMG signal is an electrical signal generated along the muscle fibers from the muscle surface according to the movement of the body, and is widely used because it is easier to detect than other biological signals such as electroencephalogram and safety.

그러나, 이러한 근전위 센서는 검출되는 전기적 신호가 미약하여 각종 노이즈에 매우 민감하므로, 노이즈에 의한 오류가 발생하기 쉽다. 또한, 실제 장치에 적용하기 위해서는 미약한 전기적 신호를 증폭하기 위한 별도의 증폭장치가 필요하다는 문제점이 있었다. 또한, 인체의 특성상 장시간 운동 시에는 근전도 신호의 발생이 저하되기 때문에 동일한 조건에서 동일한 신호값을 얻기 힘들며, 피부를 통한 전기적 신호의 검출이므로 피부 상태에 따라 신호값이 많은 영향을 받게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 근전위 센서를 이용한 근육 활성도 측정 센서는 상기와 같은 근전위 센서의 문제점에 의하여 정확한 근육 활성도를 측정할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the electric signal detected is weak and very sensitive to various noises, such a near-potential sensor is prone to errors due to noise. In addition, there is a problem that a separate amplification device for amplifying the weak electrical signal is required to apply to the actual device. In addition, due to the characteristics of the human body, when the exercise for a long time, the occurrence of the EMG signal is difficult to obtain the same signal value under the same conditions, the detection of the electrical signal through the skin has a problem that the signal value is affected a lot depending on the skin condition. . Therefore, the muscle activity measuring sensor using the EMG sensor has a problem that can not accurately measure muscle activity due to the problems of the EMG sensor as described above.

한편, 이러한 근전위 센서의 문제점을 보완하기 위해 최근에는 근육의 경도를 측정하는 방식으로 근육 활성도를 측정하려고 하는 시도가 있으나, 일반적으로 사용되는 경도 측정 센서는 그 구조상 연질 재료의 경도를 정확하게 측정하기 어려우며 신체부위에 부착하기 적합하지 못하다는 문제점이 있었다. 특히, 경도 측정센서는 근육의 경도를 측정하는 센서이므로 돌출부가 존재해 신체에 부착 시 피부의 통증을 유발하는 문제점이 있었다.On the other hand, in order to compensate for the problems of the EMG sensor, in recent years, there have been attempts to measure muscle activity by measuring the hardness of the muscle, but the hardness sensor used in general is to accurately measure the hardness of the soft material in its structure There was a problem that it was difficult and not suitable for attachment to body parts. In particular, since the hardness sensor is a sensor for measuring the hardness of the muscle, there is a problem that causes the pain of the skin when attached to the body because the protrusion exists.

본 발명은 착용자의 근육의 부피 변화 정도를 감지하여, 해당 근육의 활성화 정도를 측정하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to detect the degree of volume change of the wearer's muscle, and to measure the degree of activation of the muscle.

그리고, 본 발명은 착용자의 피부에 직접 접촉할 필요 없이 의복 위에 착용하여 착용자의 근육 활성화도를 측정할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 더불어, 본 발명은 보다 간편하고 정확하게 착용자의 근육 활성화도를 측정하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a device that can be measured on the wearer's muscle activation by wearing on the garment without having to directly contact the wearer's skin. In addition, the present invention aims to measure the muscle activation of the wearer more easily and accurately.

또한, 본 발명은 사용자의 근육의 부피 변화에 따라 센서 팁에 가해지는 압력을 측정하는 근육 경도 센서에 비하여, 착용자의 착용 이질감이 적은 근육 활성화도 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a muscle activation measuring device having less wear heterogeneity of the wearer, compared to the muscle hardness sensor for measuring the pressure applied to the sensor tip according to the change in the volume of the muscle of the user.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 측정된 근육 활성화도에 기초하여 착용자의 동작 의지를 파악하는 것을 목적으로 한다. 더불어, 본 발명의 실시예에 따르면, 파악된 착용자의 동작 의지에 기초하여 근력 보조 로봇과 같은 착용형 로봇의 움직임 각도 및 토크를 보다 정밀히 제어하는 것을 목적으로 한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is an object to grasp the wearer's will to operate based on the measured muscle activation. In addition, according to an embodiment of the present invention, an object of the present invention is to more precisely control the movement angle and torque of a wearable robot such as a muscle assist robot based on the identified wearer's movement intention.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근육 활성화도 측정 장치는 착용자의 신체의 소정 부분을 감싸며 고정되고, 비탄성 재질로 형성되는 비탄성 스트랩부 및 상기 비탄성 스트랩부에 결합되며 탄성 재질로 형성되는 탄성 스트랩부를 구비하는 스트랩부; 상기 스트랩부의 일측에 형성되며, 회전 풀리의 회전 방향 및 회전 정도에 기초하여, 상기 착용자의 근육의 체적의 변화를 감지하는 엔코더부; 및 일단이 상기 비탄성 스트랩부에 고정되며, 타단이 상기 회전 풀리에 고정되고, 상기 착용자의 근육의 체적이 감소하는 경우 상기 회전 풀리에 감기도록 형성되며, 상기 착용자의 근육의 체적이 증가하는 경우 상기 회전 풀리에서 풀리도록 형성되는 와이어부를 포함한다.An apparatus for measuring muscle activation according to the present invention for achieving the above object is an elastic inelastic strap portion wrapped around a predetermined part of the wearer's body and formed of an inelastic material and coupled to the inelastic strap portion and formed of an elastic material. A strap portion having a strap portion; An encoder part formed at one side of the strap part and configured to sense a change in the volume of the muscle of the wearer based on the rotation direction and the degree of rotation of the rotation pulley; And one end is fixed to the inelastic strap portion, the other end is fixed to the rotary pulley, and is formed to be wound on the rotary pulley when the volume of the wearer's muscle decreases, and when the volume of the wearer's muscle increases. It comprises a wire portion formed to be released from the rotary pulley.

이 때, 상기 착용자의 근육의 체적이 증가하였다가 감소하는 경우, 상기 회전 풀리에 상기 와이어부가 감기도록 복원력을 가하는 스프링부를 더 포함한다.At this time, when the volume of the muscle of the wearer increases and decreases, further comprising a spring portion for applying a restoring force to the wire portion wound around the rotary pulley.

이 때, 상기 엔코더부는 상기 회전 풀리에 상기 와이어부가 감기거나 풀리는 정도에 기초하여 상기 착용자의 근육의 활성화 정도를 연산하는 연산부를 더 포함할 수 있다.At this time, the encoder unit may further include a calculation unit for calculating the degree of activation of the muscle of the wearer based on the degree of winding or loosening the wire portion to the rotary pulley.

이 때, 상기 비탄성 스트랩부의 일단부가 상기 엔코더부의 일측에 결합 고정되며, 상기 탄성 스트랩부는 상기 비탄성 스트랩부의 일측에서 연장되어 상기 엔코더부의 타측에 결합 고정될 수 있다.At this time, one end of the inelastic strap portion may be fixedly coupled to one side of the encoder portion, and the elastic strap portion may extend from one side of the inelastic strap portion to be coupled and fixed to the other side of the encoder portion.

이 때, 상기 비탄성 스트랩부는 일단부가 상기 엔코더부에 결합 고정되는 제 1 비탄성 스트랩부; 및 상기 제 1 비탄성 스트랩부의 타단부에서 연장되고, 상기 탄성 스트랩부의 소정 일측면에 접하도록 형성되며, 상기 와이어부의 일단이 고정되는 제 2 비탄성 스트랩부를 포함할 수 있다.At this time, the inelastic strap portion is a first inelastic strap portion, one end of which is fixed to the encoder portion; And a second inelastic strap part extending from the other end of the first inelastic strap part, being in contact with a predetermined side surface of the elastic strap part, and having one end of the wire part fixed thereto.

이 때, 상기 제 1 비탄성 스트랩부는 길이 조절 가능하도록 형성될 수 있다.At this time, the first inelastic strap portion may be formed to be adjustable in length.

이 때, 상기 스프링부는 일측이 상기 회전 풀리에 감겨 있으며, 타측이 상기 엔코더부의 하우징 부재에 고정되어 있는 판 스프링으로 형성될 수 있다.At this time, the spring portion may be formed of a leaf spring, one side of which is wound around the rotary pulley, and the other side of which is fixed to the housing member of the encoder portion.

이 때, 상기 엔코더부에서 감지된 상기 착용자의 근육의 체적의 변화에 대한 정보를 외부에 송신하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.In this case, the encoder may further include a communication unit for transmitting information on the change in the volume of the wearer's muscles to the outside.

이 때, 상기 통신부는 블루투스 통신을 이용하여 상기 착용자의 근육의 체적의 변화에 대한 정보를 외부에 송신할 수 있다.At this time, the communication unit may transmit information about the change in the volume of the wearer's muscle to the outside using Bluetooth communication.

이 때, 상기 비탄성 스트랩부는 길이 조절 가능하도록 형성될 수 있다.At this time, the inelastic strap portion may be formed to be adjustable in length.

이 때, 상기 엔코더부에 전원을 제공하는 휴대용 배터리부가 더 포함될 수 있다.At this time, the portable battery unit for providing power to the encoder unit may be further included.

본 발명의 실시예에 따르면, 착용자의 근육의 부피 변화 정도를 감지하여, 해당 근육의 활성화 정도를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the degree of change in the volume of the wearer's muscles can be detected, and the activation degree of the corresponding muscle can be measured.

그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 착용자의 피부에 직접 접촉할 필요 없이 의복 위에 착용하여 착용자의 근육 활성화도를 측정할 수 있는 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 보다 간편하고 정확하게 착용자의 근육 활성화도를 측정할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided a device that can be measured on the wearer's muscle activation by wearing on the garment without having to directly contact the wearer's skin. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the muscle activation of the wearer can be measured more simply and accurately.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 근육의 부피 변화에 따라 센서 팁에 가해지는 압력을 측정하는 근육 경도 센서에 비하여, 착용자의 착용 이질감이 적은 근육 활성화도 측정 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, compared to the muscle hardness sensor for measuring the pressure applied to the sensor tip in accordance with the change in the volume of the muscle of the user, it is possible to provide a muscle activation measuring device having less wear heterogeneity of the wearer.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 측정된 근육 활성화도에 기초하여 착용자의 동작 의지를 파악할 수 있다. 더불어, 본 발명의 실시예에 따르면, 파악된 착용자의 동작 의지에 기초하여 근력 보조 로봇과 같은 착용형 로봇의 움직임 각도 및 토크를 보다 정밀히 제어할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to determine the wearer's will to operate based on the measured muscle activation. In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to more precisely control the movement angle and torque of the wearable robot such as the muscle assist robot based on the identified wearer's motion intention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 정면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치에 있어서, 하우징 부재를 생략 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치에 있어서, 하우징 부재를 생략 도시한 정면도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치에 있어서, 하우징 부재를 생략 도시한 저면 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a front perspective view of an apparatus for measuring muscle activation according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the muscle activation measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, omitted the housing member.
Figure 3 is a front view showing the omission of the housing member in the muscle activation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a bottom cross-sectional view of the muscle activation measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, omitted the housing member.
5 and 6 are conceptual diagrams for explaining the operating principle of the muscle activation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 외측 구성에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter will be described the outer configuration of the muscle activation measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 정면 사시도이다. 1 is a front perspective view of an apparatus for measuring muscle activation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)는 착용자의 신체 소정 부분을 감싸며 고정되는 스트랩부(110), 스트랩부(110)의 일측에 형성되는 와이어부(130) 및 하우징부(140)를 포함하여 구성된다. 스트랩부(110)는 비탄성 스트랩부(111) 및 탄성 스트랩부(112)를 포함하여 구성된다. 그리고, 비탄성 스트랩부(111)는 제 1 비탄성 스트랩부(111a) 및 제 2 비탄성 스트랩부(111b)를 포함하여 구성된다. 제 2 비탄성 스트랩부(111b)의 일단에 상기 와이어부(130)의 일단이 고정될 수 있다. 이 때, 탄성 스트랩부(112)는 하우징부(140)의 일측에 돌출 형성된 제 1 스트랩 고정부(140a)를 통하여, 하우징부(140)에 고정 결합된다. 그리고, 제 1 비탄성 스트랩부(111a)는 하우징부(140)의 타측에 돌출 형성된 제 2 스트랩 고정부(140b)를 통하여, 하우징부(140)에 고정 결합된다. 하우징부(140)의 외측에는 근육 활성화도 측정 장치(100)의 전원을 온/오프 할 수 있는 버튼 및 근육 활성화도 측정 장치(100)의 동작을 위한 배터리부(미도시)의 잔량 전원을 표시하는 디스플레이부가 형성될 수 있다. 이러한, 하우징부(140)의 내측에는 엔코더부(미도시) 및 스프링부(미도시)가 더 형성될 수 있으며, 이의 구성에 대하여는 이하에서 도 2 내지 도 4와 함께 상세히 설명하도록 한다.
Referring to FIG. 1, the muscle activation measuring apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a strap part 110 wrapped around a predetermined part of a wearer's body and a wire part formed at one side of the strap part 110. 130 and the housing 140 is configured. The strap part 110 includes an inelastic strap part 111 and an elastic strap part 112. The inelastic strap portion 111 includes a first inelastic strap portion 111a and a second inelastic strap portion 111b. One end of the wire part 130 may be fixed to one end of the second inelastic strap part 111b. At this time, the elastic strap portion 112 is fixedly coupled to the housing portion 140 through the first strap fixing portion 140a protruding on one side of the housing portion 140. The first inelastic strap part 111a is fixedly coupled to the housing part 140 through the second strap fixing part 140b protruding from the other side of the housing part 140. On the outside of the housing unit 140, the button for turning on / off the power of the muscle activation device 100 and the remaining power of the battery unit (not shown) for the operation of the muscle activation device 100 are displayed. The display unit may be formed. Such an encoder part (not shown) and a spring part (not shown) may be further formed inside the housing part 140, and the configuration thereof will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4 below.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 구성 및 동작에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the muscle activation measuring apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치에 있어서, 하우징 부재를 생략 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치에 있어서, 하우징 부재를 생략 도시한 정면도이다. 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치에 있어서, 하우징 부재를 생략 도시한 저면 단면도이다.
Figure 2 is a perspective view of the muscle activation measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, omitted the housing member. Figure 3 is a front view showing the omission of the housing member in the muscle activation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a bottom cross-sectional view of the muscle activation measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, omitted the housing member.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 하우징부(140)가 생략된 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)가 도시되어 있다. 이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)는 도 1에서와 마찬가지로 스트랩부(110)가 도시 생략된 하우징부(140)에 고정 결합된 것으로 간주한다.
2 to 4, there is shown a muscle activation measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention in which the housing 140 shown in FIG. 1 is omitted. Hereinafter, the muscle activation measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is considered to be fixedly coupled to the housing unit 140, not shown, as shown in FIG.

본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)는 스트랩부(110), 엔코더부(120) 및 와이어부(130)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)는 스프링부(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The apparatus for measuring muscle activation 100 according to the embodiment of the present invention includes a strap 110, an encoder 120, and a wire 130. In addition, the muscle activation measurement apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further comprise a spring unit 150.

스트랩부(110)는 착용자의 신체 소정 부분을 감싸며 고정된다. 이 때, 신체 소정 부분은 상지의 상완 또는 전완, 하지의 허벅지 또는 정강이일 수 있으며, 이의 기재에 한정되지 않는다. 그리고, 스트랩부(110)는 길이 조절 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서, 착용자의 신체 조건에 적합하게 스트랩부(110)의 길이를 조절하여, 착용자에게 착용 이질감을 최소한으로 주면서, 착용자의 근육 활성화도를 측정할 수 있다. The strap 110 is fixed to surround a predetermined part of the wearer's body. At this time, the predetermined part of the body may be the upper arm or forearm of the upper limb, the thigh or the shin of the lower limb, and is not limited thereto. The strap 110 may be formed to be adjustable in length. Therefore, by adjusting the length of the strap 110 to suit the physical condition of the wearer, the wearer's muscle activation can be measured while giving the wearer a minimum of heterogeneity.

이러한, 스트랩부(110)는 비탄성 재질로 형성되는 비탄성 스트랩부(111) 및 비탄성 스트랩부(111)에 결합되며 탄성 재질로 형성되는 탄성 스트랩부(112)를 포함하여 구성된다. 비탄성 스트랩부(111)의 일단부는 하우징부(미도시)의 일측에 결합 고정된다. 그리고, 탄성 스트랩부(112)는 비탄성 스트랩부(111)의 일측에서 연장되어 하우징부(미도시)의 타측에 결합 고정된다. The strap part 110 includes an inelastic strap part 111 formed of an inelastic material and an elastic strap part 112 coupled to the inelastic strap part 111 and formed of an elastic material. One end of the inelastic strap portion 111 is fixedly coupled to one side of the housing portion (not shown). The elastic strap 112 extends from one side of the inelastic strap part 111 to be fixedly coupled to the other side of the housing part (not shown).

이러한, 비탄성 스트랩부(111)는 제 1 비탄성 스트랩부(111a) 및 제 2 비탄성 스트랩부(111b)를 포함하여 구성될 수 있다. 제 1 비탄성 스트랩부(111a)는 일단부가 엔코더부(120)에 결합 고정된다. 이 때, 제 1 비탄성 스트랩부(111a)는 길이 조절 가능하도록 형성된다. 그리고, 제 2 비탄성 스트랩부(111b)는 제 1 비탄성 스트랩부(111a)의 타단부에서 연장되고, 탄성 스트랩부(112)의 소정 일측면에 접하도록 형성된다. 즉, 접합부(110a)를 기준으로 제 1 비탄성 스트랩부(111a), 제 2 비탄성 스트랩부(111b) 및 탄성 스트랩부(112)가 결합된다. 제 2 비탄성 스트랩부(111b)에는 후술하는 와이어부(130)의 일단이 고정된다.The inelastic strap part 111 may include a first inelastic strap part 111a and a second inelastic strap part 111b. One end of the first inelastic strap portion 111a is fixedly coupled to the encoder portion 120. At this time, the first inelastic strap portion 111a is formed to be adjustable in length. The second inelastic strap part 111b extends from the other end of the first inelastic strap part 111a and is formed to be in contact with a predetermined side surface of the elastic strap part 112. That is, the first inelastic strap part 111a, the second inelastic strap part 111b, and the elastic strap part 112 are coupled to the junction part 110a. One end of the wire portion 130, which will be described later, is fixed to the second inelastic strap portion 111b.

엔코더부(120)는 스트랩부(110)의 일측에 형성되며, 회로 기판(120a)에 구비되는 회전 풀리(121)를 포함하여 형성된다. 이러한, 엔코더부(120)는 회전 풀리(121)의 회전 방향 및 회전 정도에 기초하여, 착용자의 근육의 체적의 변화를 감지한다. 회전 풀리(121)에는 착용자의 근육의 체적이 줄어들거나 부푸는 것에 대응하여, 후술하는 와이어부(130)가 감기거나 풀리도록 형성된다. 그리고, 엔코더부(120)는 회전 풀리(121)에 와이어부(130)의 감기거나 풀리는 정도에 기초하여 착용자의 근육의 활성화 정도를 연산하는 연산부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 연산부는 회전 풀리(121)의 회전 움직임에 의하여 발생하는 전기적 펄스 신호 변화를 통해 착용자의 근육 활성화도를 측정할 수 있다. 또한, 엔코더부(120)는 회전 풀리(121)의 회전축인 샤프트 일단에 베어링(122)을 더 구비하여 형성될 수 있다. The encoder part 120 is formed on one side of the strap part 110 and includes a rotating pulley 121 provided on the circuit board 120a. The encoder 120 detects a change in the volume of the wearer's muscle based on the rotation direction and the degree of rotation of the rotation pulley 121. The rotary pulley 121 is formed so that the wire portion 130, which will be described later, is wound or unwound in response to the volume of the wearer's muscle being reduced or swollen. In addition, the encoder unit 120 may further include a calculation unit (not shown) that calculates the degree of activation of the wearer's muscle based on the degree of winding or unwinding of the wire unit 130 on the rotary pulley 121. In this case, the calculating unit may measure the muscle activation of the wearer through a change in the electrical pulse signal generated by the rotational movement of the rotary pulley 121. In addition, the encoder unit 120 may further include a bearing 122 at one end of the shaft, which is a rotation shaft of the rotary pulley 121.

와이어부(130)는 일단이 비탄성 스트랩부(111) 특히 제 2 비탄성 스트랩부(111b)에 고정되며, 타단이 엔코더부(120)의 회전 풀리(121)에 고정 결합된다. 이러한, 와이어부(130)는 비탄성 재질로 형성된다. 그리고, 와이어부(130)는 착용자의 근육의 체적이 감소하는 경우 회전 풀리(121)에 감기도록 형성된다. 또한, 와이어부(130)는 착용자의 근육의 체적이 증가하는 경우, 회전 풀리(121)에서 풀리도록 형성된다.One end of the wire part 130 is fixed to the inelastic strap part 111, particularly the second inelastic strap part 111b, and the other end is fixedly coupled to the rotation pulley 121 of the encoder part 120. This, wire portion 130 is formed of an inelastic material. In addition, the wire part 130 is formed to be wound on the rotation pulley 121 when the volume of the wearer's muscle decreases. In addition, the wire part 130 is formed to be released from the rotary pulley 121 when the volume of the wearer's muscle increases.

스프링부(150)는 착용자의 근육의 체적이 증가하였다가 감소하는 경우, 회전 풀리(121)에 와이어부(130)가 감기도록 복원력을 가하도록 형성된다. 이러한, 스프링부(150)는 일측이 회전 풀리(122)의 회전축인 샤프트에 감겨 있으며, 타측이 회로 기판(120a) 또는 하우징부(미도시)의 돌출부(150a)에 고정되어 있는 판 스프링으로 형성될 수 있다. The spring part 150 is formed to apply a restoring force so that the wire part 130 is wound around the rotating pulley 121 when the volume of the wearer's muscle increases and decreases. Such a spring portion 150 is formed of a leaf spring, one side of which is wound on a shaft which is a rotation shaft of the rotary pulley 122, and the other side of which is fixed to the circuit board 120a or the protrusion 150a of the housing part (not shown). Can be.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)는 통신부(미도시) 및 휴대용 배터리부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 엔코더부(120)에서 감지된 착용자의 근육의 체적의 변화에 대한 정보를 외부에 송신한다. 이러한, 통신부는 블루투스 통신을 이용하여 착용자의 근육의 체적의 변화에 대한 정보를 외부에 송신할 수 있다. 휴대용 배터리부는 엔코더부(120)에 전원을 제공한다.
In addition, the muscle activation measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to further include a communication unit (not shown) and a portable battery unit (not shown). The communicator transmits information about the change in the volume of the wearer's muscle detected by the encoder 120 to the outside. The communication unit may transmit information about a change in the volume of the wearer's muscle to the outside using Bluetooth communication. The portable battery unit supplies power to the encoder unit 120.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 동작 원리에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter will be described in more detail with respect to the operation principle of the muscle activation measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
5 and 6 are conceptual diagrams for explaining the operating principle of the muscle activation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6에 있어서, 도 1 내지 도 4에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도 5 및 도 6에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 근육 활성화도 측정 장치(100)가 착용자의 신체 일부분을 감싸며 고정된 것으로 간주한다. 또한, 도 6은 도 5 보다 착용자의 해당 근육의 체적이 증가하였을 때의 근육 활성화도 측정 장치(100)를 도시한 것이다. 5 and 6, the same components as those of the muscle activation measuring apparatus 100 according to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. 5 and 6, the muscle activation measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is regarded as being fixed while wrapping the body part of the wearer. In addition, FIG. 6 shows the apparatus 100 for measuring muscle activation when the volume of the corresponding muscle of the wearer is increased than that of FIG. 5.

즉, 도 5 및 도 6을 참조하면, 착용자의 근육의 체적이 증가함에 의하여, 탄성 재질로 형성된 탄성 스트랩부(112)의 길이가 늘어난다. 이에 따라, 제 2 비탄성 스트랩부(111b)가 와이어부(130)를 잡아 당기게 되고, 엔코더부(120)의 회전 풀리에 감겨있던 와이어부(130)가 풀리게 된다. 따라서, 도 5의 와이어부(l1)의 길이에 비하여 도 6의 와이어부(l2)의 길이가 길게 연장된 것을 볼 수 있다. 이 때, 엔코더부(120)는 와이어부(130)에 의하여 회전한 회전 풀리의 회전 방향 및 회전 정도를 감지하여, 착용자의 근육의 활성화도를 감지 및 측정하게 된다.
That is, referring to FIGS. 5 and 6, as the volume of the wearer's muscle increases, the length of the elastic strap 112 formed of an elastic material increases. Accordingly, the second inelastic strap portion 111b pulls the wire portion 130, and the wire portion 130 wound around the rotary pulley of the encoder portion 120 is released. Therefore, the length of the wire portion (l 2) of Figure 6 compared to the length of the wire portion (l 1) of Fig. 5 will see that the longer extension. At this time, the encoder unit 120 detects the rotational direction and the degree of rotation of the rotary pulley rotated by the wire unit 130 to detect and measure the activation degree of the wearer's muscles.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 근육 활성화도 측정 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the muscle activation measuring apparatus according to the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, the embodiments are all of the embodiments so that various modifications can be made Or some may be selectively combined.

100; 근육 활성화도 측정 장치
110; 스트랩부
111; 비탄성 스트랩부
111a; 제 1 비탄성 스트랩부
111b; 제 2 비탄성 스트랩부
112; 탄성 스트랩부
120; 엔코더부
121; 회전 풀리
130; 와이어부
140; 하우징부
140a; 제 1 스트랩 고정부
140b; 제 2 스트랩 고정부
150; 스프링부100; Muscle activation measuring device
110; Strap part
111; Inelastic strap
111a; 1st inelastic strap
111b; 2nd inelastic strap part
112; Elastic strap part
120; Encoder section
121; Swivel pulley
130; Wire part
140; Housing part
140a; First strap fixing part
140b; 2nd strap fixing part
150; Spring part

Claims (11)

착용자의 신체의 소정 부분을 감싸며 고정되고, 비탄성 재질로 형성되는 비탄성 스트랩부 및 상기 비탄성 스트랩부에 결합되며 탄성 재질로 형성되는 탄성 스트랩부를 구비하는 스트랩부;
상기 스트랩부의 일측에 형성되며, 회전 풀리의 회전 방향 및 회전 정도에 기초하여, 상기 착용자의 근육의 체적의 변화를 감지하는 엔코더부; 및
일단이 상기 비탄성 스트랩부에 고정되며, 타단이 상기 회전 풀리에 고정되고, 상기 착용자의 근육의 체적이 감소하는 경우 상기 회전 풀리에 감기도록 형성되며, 상기 착용자의 근육의 체적이 증가하는 경우 상기 회전 풀리에서 풀리도록 형성되는 와이어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.A strap portion wrapped around a predetermined part of the wearer's body and having an inelastic strap portion formed of an inelastic material and an elastic strap portion coupled to the inelastic strap portion and formed of an elastic material;
An encoder part formed at one side of the strap part and configured to sense a change in the volume of the muscle of the wearer based on a rotation direction and a degree of rotation of the rotation pulley; And
One end is fixed to the inelastic strap portion, the other end is fixed to the rotary pulley, is formed to be wound on the rotary pulley when the volume of the muscle of the wearer is reduced, the rotation when the volume of the muscle of the wearer is increased Muscle activation measurement device comprising a wire portion formed to be released from the pulley. 청구항 1에 있어서,
상기 착용자의 근육의 체적이 증가하였다가 감소하는 경우, 상기 회전 풀리에 상기 와이어부가 감기도록 복원력을 가하는 스프링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 1,
When the volume of the muscle of the wearer increases and decreases, the muscle activation measurement device further comprising a spring portion for applying a restoring force to the wire portion wound around the rotary pulley. 청구항 2에 있어서,
상기 엔코더부는
상기 회전 풀리에 상기 와이어부가 감기거나 풀리는 정도에 기초하여 상기 착용자의 근육의 활성화 정도를 연산하는 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 2,
The encoder unit
And a calculation unit configured to calculate the degree of activation of the muscles of the wearer based on the degree of winding or unwinding of the wire part on the rotary pulley. 청구항 1에 있어서,
상기 비탄성 스트랩부의 일단부가 상기 엔코더부의 일측에 결합 고정되며, 상기 탄성 스트랩부는 상기 비탄성 스트랩부의 일측에서 연장되어 상기 엔코더부의 타측에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 1,
One end of the inelastic strap portion is fixedly coupled to one side of the encoder portion, the elastic strap portion extends from one side of the inelastic strap portion is fixed to the other side of the encoder portion, characterized in that muscle activation. 청구항 4에 있어서,
상기 비탄성 스트랩부는
일단부가 상기 엔코더부에 결합 고정되는 제 1 비탄성 스트랩부; 및
상기 제 1 비탄성 스트랩부의 타단부에서 연장되고, 상기 탄성 스트랩부의 소정 일측면에 접하도록 형성되며, 상기 와이어부의 일단이 고정되는 제 2 비탄성 스트랩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method of claim 4,
The inelastic strap part
A first inelastic strap portion having one end fixedly coupled to the encoder portion; And
And a second inelastic strap portion extending from the other end of the first inelastic strap portion and being in contact with one side of the elastic strap portion and having one end of the wire portion fixed thereto. 청구항 5에 있어서,
상기 제 1 비탄성 스트랩부는 길이 조절 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 5,
The muscle inactivation measurement device, characterized in that the first inelastic strap portion is formed to be adjustable in length. 청구항 2에 있어서,
상기 스프링부는 일측이 상기 회전 풀리에 감겨 있으며, 타측이 상기 엔코더부의 하우징 부재에 고정되어 있는 판 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 2,
The spring portion is one side is wound around the rotary pulley, the other side is muscle activation device characterized in that it is formed of a leaf spring is fixed to the housing member of the encoder. 청구항 1에 있어서,
상기 엔코더부에서 감지된 상기 착용자의 근육의 체적의 변화에 대한 정보를 외부에 송신하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 1,
And a communicator for transmitting information about a change in the volume of the wearer's muscle detected by the encoder to the outside. 청구항 8에 있어서,
상기 통신부는 블루투스 통신을 이용하여 상기 착용자의 근육의 체적의 변화에 대한 정보를 외부에 송신하는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 8,
The communication unit muscle activation degree measuring device, characterized in that for transmitting information about the change in the volume of the wearer's muscles to the outside using Bluetooth communication. 청구항 1에 있어서,
상기 비탄성 스트랩부는 길이 조절 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 1,
The inelastic strap portion is a muscle activation measurement device, characterized in that formed to be adjustable in length. 청구항 1에 있어서,
상기 엔코더부에 전원을 제공하는 휴대용 배터리부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 근육 활성화도 측정 장치.The method according to claim 1,
The apparatus for measuring muscle activation, further comprising a portable battery unit providing power to the encoder unit.
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