부산대학껓 기계공학기초실험및설계_개인별 텀프로젝트 계획서

1) 주제 선택 동기

건강한 생활이 요즘 트렌드로 부각되면서, 헬스장의 인기는 나날이 증가하고 있다. 하지만, 나날이 늘어나는 인기 덕에 관련 사고 소식도 많아지고 있으며, 실제로 헬스장 사고 건수도 해마다 증가하는 추세에 있다.
헬스장의 사고 유형은 낙상 사고, 샤워시설 이용 중 사고 등 많은 유형이 있지만, 가장 흔한 유형으로는 고중량의 헬스 기구를 잘못 사용하다 발생한다고 한다.

최근 헬스장을 다니다 스미스 머신의 덤벨을 잘못 이용하여 크게 다친 헬스 이용자를 보게 되었고, 직접 손으로 옮겨 달아야 하는 헬스장의 덤벨을 안전하고 편리하게 이용할 수 있는 방법이 없을까 고민하다 ‘덤벨 탈착기’를 고안하게 되었다.
 
2) 목적

헬스 기구인 ‘스미스머신’을 사용하려면 뒤쪽에 걸려있는 고중량의 ‘덤벨’을 앞쪽의 바벨 봉에 걸고 사용해야한다.

이 때, 고중량의 바벨은 안전사고를 유발하는 주요 원인이 된다.

이 헬스 기구는 근력이 부족한 사람들에게 생명을 위협하기도 하는 위험한 헬스 기구로 알려져 있다.

따라서, 사용자가 원하는 중량을 입력하면 자동으로 덤벨을 탈착 및 정리해주는 시스템을 구축한다. 결과적으로 헬스기구 이용자의 편리함을 도모할 뿐만 아니라, 헬스 기구 사용 중 안전사고를 예방한다.

3) 배경 원리
- 로드 셀
로드셀은 변형(비틀림)을 전기 저항으로 변환하는 변형 게이지를 장착한 것으로서 이것이 로드 버튼에 연결되어 있다. 로드 버튼에 하중이 가해지면 응력에 비례한 변형이 발생하고, 그 변형에 따라서 변형 게이지의 전기 저항이 변화하기 때문에 흐르는 전류가 달라지는 것을 디지털의 전기 신호로 바꾸어주는 장치이다.

- 비접촉식 센서 (정전용량형 근접 센서)
대상으로 하는 물체왿�의 거리를 비접촉상태로 검출하는 근접(각)센서로써, 정전용량의 변화를 이용하는 것이다. 대상물과 센서간의 정전용량이 둘 사이의 거리에 반비례하는 것을 이용하고 있다. 미세한 변위를 검출하는데 적합하며, 간단한 구성으로서, 정밀도 높은 검출을 할 수 있다. 한편, 센서를 구성할 때 기계적 정밀도를 필요로 하고, 출력 임피던스가 높고, 부유용량의 영향을 받기 쉬운 것 등이 주된 단점이다.