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네트워크 기반의 양방향 운동에 적용되는 운동 기기로,상대방의 운동 상태에 대한 상대방 운동 데이터를 네트워크를 통해 수신하는 통신부와;운동 부하를 공급하는 구동부와;상기 운동 부하의 공급에 따른 사용자의 운동 상태를 감지하여, 사용자 운동 데이터를 생성하는 운동 상태 감지부와;상기 사용자 운동 데이터를 상기 통신부를 통해 전송하고, 상기 양방향 운동을 제어하되, 상기 사용자 운동 데이터 및 상기 상대방 운동 데이터에 기초하여 임피던스 제어를 통해 상기 구동부를 제어하는 로컬 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제1항에 있어서,상기 로컬 제어기는상기 사용자 운동 데이터 및 상기 상대방 운동 데이터에 기초하여 상기 양방향 운동을 제어하되 상기 양방향 운동의 유형에 따른 적어도 하나의 운동 역학 모델을 갖는 상위 제어기와;상기 운동 역학 모델로부터 전달되는 임피던스 제어값에 따라 상기 구동부를 제어하는 하위 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제2항에 있어서,상기 운동 역학 모델은 상기 사용자 운동 데이터 및 상기 상대방 운동 데이터에 기초하여 상기 구동부를 통해 사용자에게 인가될 피드백 부하를 출력하기 위한 상기 임피던드 제어값을 생성하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제3항에 있어서,상기 양방향 운동은 협력형 로잉 운동을 포함하며;상기 사용자 운동 데이터 및 상기 상대방 운동 데이터는 사용자 및 상대방 각각의 노의 속도 데이터 및 힘 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제4항에 있어서,상기 운동 역학 모델은사용자 및 상대방 각각의 상기 속도 데이터 및 상기 힘 데이터를 이용하여 전체 운동량을 산출하는 운동량 산출부와;보트의 현재 속도에 기반하여 물의 저항 에너지를 산출하는 저항 에너지 산출부와;상기 저항 에너지 및 상기 전체 운동량에 기반하여 보트에 인가되는 보트 에너지를 산출하는 보트 에너지 산출부와;상기 보트 에너지에 기반하여 보트의 속도를 산출하는 보트 속도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제5항에 있어서,상기 운동 역학 모델은상기 보트 속도 산출부에 의해 산출된 보트의 속도와, 상기 사용자 운동 데이터에 기초하여, 상기 임피던스 제어값을 생성하는 파라미터 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제6항에 있어서,상기 임피던스 제어값은 질량 파라미터, 댐핑 파라미터 및 스프링 파리미터 중 적어도 하나를 포함하며;보트의 속도에 따른 물의 항력이 상기 댐핑 파라미터에 반영되되, 보트의 속도보다 상기 사용자 운동 데이터 중 속도 데이터가 큰 경우 상기 댐핑 파라미터로 반영되는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제7항에 있어서,상기 파라미터 변환부는 상기 사용자 운동 데이터와 상기 상대방 운동 데이터의 풀링(pulling) 구간과 릴리징(releasing) 구간이 상호 불일치하는 불일치 구간이 발생하는 경우, 상기 불일치 구간에서 풀링(pulling)하는 동안 상기 댐핑 파라미터와 상기 질량 파라미터 중 적어도 하나를 증가시키는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제5항에 있어서,상기 보트 에너지 산출부는 상기 피드백 부하의 조절을 위한 부하 이득값을 상기 보트 에너지의 산출에 반영하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제5항에 있어서,상기 협력형 로잉 운동의 주기적 특성을 반영하여 통신 시간 지연을 보상하는 지연 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제10항에 있어서,상기 지연 보상부는 이전 주기의 상대방 운동 데이터가 현재 주기의 상대방 운동 데이터로 하여 상기 협력형 로잉 운동에 반영되도록 상기 로컬 제어기를 제어하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제10항에 있어서,상기 보트 에너지 산출부는 상기 사용자 운동 데이터와 상기 상대방 운동 데이터 간의 주기 불일치가 반영되는 주기 변수를 상기 보트 에너지의 산출에 반영하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제3항에 있어서,상기 양방향 운동은 기 설정된 질량을 갖는 패들을 양방향으로 이동시키는 협력형 퐁 운동을 포함하며;상기 운동 역학 모델은 상기 패들의 양측에 와이어가 각각 연결된 상태로 사용자 및 상대방 각각 와이어를 잡아당기거나 풀어 상기 패들이 양방향으로 이동하고, 사용자의 와이어 길이와 상대방의 와이어 길이의 합은 사용자와 상대방 간의 거리에 대해 기 등록된 기준 길이보다 크도록 모델링되는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제4항에 있어서,상기 사용자 운동 데이터 및 상기 상대방 운동 데이터는 사용자 및 상대방 각각이 와이어를 이동시키는 속도 데이터를 포함하며;상기 운동 역학 모델은사용자 및 상대방 각각의 속도 데이터에 기반하여, 사용자의 와이어 길이와 상대방의 와이어 길이를 각각 산출하는 길이 산출부와,사용자 및 상대방 각각의 상기 와이어 길이와, 상기 기준 길이에 기초하여, 사용자와 상대방 각각의 와이어 각도를 산출하는 각도 산출부와,상기 와이어 각도에 기초하여 상기 패들의 상기 양방향으로의 위치를 산출하는 패들 위치 산출부와,상기 패들 위치 산출부에 의해 산출된 상기 양방향으로의 위치에 기초하여, 상기 패들에 가해지는 힘을 산출하는 패들 힘 산출부와,상기 패들 힘 산출부에 의해 산출된 힘, 중력 가속도, 상기 패들의 질량, 및 상기 와이어 각도에 기초하여, 사용자에 작용하는 힘을 산출하는 피드백 부하 산출부와,사용자에 작용하는 힘에 기초하여, 상기 임피던스 제어값을 생성하는 파라미터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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제14항에 있어서,상기 임피던스 제어값은 질량 파라미터, 댐핑 파라미터 및 스프링 파리미터 중 적어도 하나를 포함하며;상기 파라미터 변환부는 사용자의 와이어 길이와 상대방의 와이어 길이의 합이 상기 기준 길이에 기 설정된 길이만큼 근접하는 경우, 상기 스프링 파라미터를 기 설정된 상한치로 증가시키는 것을 특징으로 하는 운동 기기
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