KR101316840B1 - Exoskeleton apparatus for rehabilitation of upper limb - Google Patents

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KR101316840B1
KR101316840B1 KR1020120088551A KR20120088551A KR101316840B1 KR 101316840 B1 KR101316840 B1 KR 101316840B1 KR 1020120088551 A KR1020120088551 A KR 1020120088551A KR 20120088551 A KR20120088551 A KR 20120088551A KR 101316840 B1 KR101316840 B1 KR 101316840B1
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김진오
홍종한
전재현
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An exoskeleton device for rehabilitating upper arms is provided to easily control the movement of upper arms. CONSTITUTION: An exoskeleton device for rehabilitating upper arms includes an upper arm fixing unit (110), a shoulder joint fixing unit (120), an upper arm drive motor (130), an intervertebral connection unit (140), an intervertebral drive unit (150), a shoulder joint drive motor (160), a connection unit (180), a fore arm fixing unit (190), and a hand fixing unit (200). The upper arm fixing unit supports the upper arm of a human body. The shoulder joint fixing unit supports the shoulder joint of the human body. The upper arm drive motor rotates the upper arm fixing unit against the shoulder joint fixing unit. The intervertebral connection unit supports the shoulder blade of the human body. The intervertebral drive unit supports the interval between vertebrae of the human body. The shoulder joint drive motor rotates the intervertebral connection unit. The fore arm fixing unit supports the fore arm of the human body. The hand fixing unit is rotationally coupled to the fore arm fixing unit.

Description

상지 재활 훈련용 외골격 장치{Exoskeleton apparatus for rehabilitation of upper limb}Exoskeleton apparatus for rehabilitation of upper limb}

본 발명은 상지를 재활하는데 이용되는 상지 재활 훈련용 외골격 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exoskeleton device for upper limb rehabilitation training used to rehabilitate the upper limb.

인체는 일반적으로 관절 부위와 인접한 부위들이 관절 부위를 기준으로 회전 가능한 구조를 가진다. 그런데 관절 부위를 수술한 환자의 경우 스스로 운동이 불가능하여 근육이 약해지고 원활한 영양 공급이 이루어지지 않아 관절 부위가 굳어질 우려가 있다. 따라서 관절의 변형을 방지하고 정상적인 활동에 복귀하기 위해서 재활운동을 하여야 한다. 또한 환자뿐만 아니라 노화에 의해 근력이 약한 노인이나 장애인의 경우에도 재활운동이 필요하다. 이를 위해 다양한 재활장치들이 개발되고 있다. The human body generally has a structure in which adjacent parts of the joint part are rotatable based on the joint part. However, patients who have operated on the joints may not be able to exercise themselves and thus weaken their muscles and may not be able to supply smooth nutrition. Therefore, rehabilitation exercises should be performed to prevent the deformation of the joints and to return to normal activities. In addition, the rehabilitation exercise is necessary not only for the patient but also for the elderly or the disabled who have weak muscle strength due to aging. Various rehabilitation devices are being developed for this purpose.

본 발명과 관련하여 한국등록특허 제10-08411776호에는 상지 재활을 위한 재활로봇이 개시되어 있다. 하지만, 한국등록특허 제10-08411776호에 개시된 장치는 손의 움직임을 단순 진자운동으로 고려하여 설계되어 있기 때문에, 실제 견관절의 움직임과는 맞지 않는 한계점이 있다.In connection with the present invention, Korean Patent No. 10-08411776 discloses a rehabilitation robot for upper limb rehabilitation. However, since the device disclosed in Korean Patent Registration No. 10-08411776 is designed in consideration of the movement of the hand as a simple pendulum movement, there is a limitation that does not match the movement of the actual shoulder joint.

또한, 본 발명과 관련하여 공개된 한국공개특허 제 2010-0078046 호에는 뇌졸증 환자의 상지 재활을 위한 외골격 로봇이 개시되어 있다. 개시된 장치에 의하면 견관절의 상하 병진운동을 구현하기 위해 선형 모터를 이용한다. 그러나 견관절의 움직임이 발생하는 평면을 하나로 고정하기 때문에 한 종류의 회전 운동만을 재활운동의 대상으로 한다는 한계점이 있다. In addition, Korean Patent Publication No. 2010-0078046 published in connection with the present invention discloses an exoskeleton robot for upper limb rehabilitation of a stroke patient. According to the disclosed apparatus, a linear motor is used to implement the vertical translation of the shoulder joint. However, there is a limitation that only one type of rotational movement is the target of rehabilitation because the plane in which the shoulder movement occurs is fixed to one.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인체의 자연스러운 움직임을 반영하고 간단한 구조를 가지는 견관절의 회전중심을 고려한 상지 재활 훈련용 외골격 장치를 제공함에 있다.The present invention is to provide an exoskeleton device for upper limb rehabilitation training reflecting the natural movement of the human body and considering the rotation center of the shoulder joint having a simple structure.

본 발명에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치는 인체의 상완을 지지하는 상완 고정부와, 상기 상완 고정부에 회전 가능하게 연결되며, 상기 인체의 견관절을 지지하는 견관절 고정부와, 상기 상완 고정부를 상기 견관절 고정부에 대하여 회전시키는 상완 구동모터와, 상기 견관절 고정부에 연결되어, 상기 인체의 체간을 중심으로 상기 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 상기 인체의 견갑골을 지지해주는 체간 연결부와, 상기 체간 연결부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 인체의 체간을 지지해주는 체간 구동부와, 상기 체간 연결부를 상기 체간 구동부에 대하여 회전시키는 견관절 구동모터와, 상기 상완 고정부에 대하여 회전가능하도록 연결되며, 상기 인체의 전완을 지지하는 전완 고정부와, 상기 전완 고정부에 대하여 회전가능하게 결합되며, 사용자가 잡을 수 있는 손 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Exoskeletal device for upper extremity rehabilitation training according to the present invention is the upper arm fixing portion for supporting the upper arm of the human body, rotatably connected to the upper arm fixing portion, shoulder joint fixing portion for supporting the shoulder joint of the human body, the upper arm fixing portion An upper arm drive motor that rotates with respect to the shoulder joint fixing part, an interbody connecting part connected to the shoulder joint fixing part to support the shoulder blade of the human body so that the shoulder joint of the human body can move around the trunk of the human body, and the trunk connecting part It is rotatably coupled to the interbody drive for supporting the trunk of the human body, shoulder joint drive motor for rotating the interbody connecting portion with respect to the interbody drive, rotatably connected to the upper arm fixed portion, the forearm of the human body Forearm fixed portion for supporting the, and rotatably coupled to the forearm fixed portion, Hands who can catch it comprises the government.

본 발명에 따르면, 상기 상완 고정부와 상기 전완 고정부를 상호 연결하되, 상기 상완 고정부와 상기 전완 고정부 사이의 간격이 조절가능하도록 연결하는 연결유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the upper arm fixing part and the forearm fixing part are mutually connected, and preferably further comprising a connecting unit for connecting the upper arm fixing part and the forearm fixing part so as to be adjustable.

또한, 본 발명에 따르면 상기 손 고정부는, 링 형상으로 형성되며 상기 전완 고정부의 하단에 회전가능하게 결합되는 회전링과, 상기 회전링에 결합되며 사용자가 잡을 수 있도록 바 형상으로 형성되는 손잡이부재를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the hand fixing portion is formed in a ring shape, the rotary ring rotatably coupled to the lower end of the forearm fixing portion, the handle member is coupled to the rotary ring and formed in a bar shape so that the user can catch It is preferable to include.

본 발명에 따르면 상지의 움직임을 인체 골격에 맞게 자연스럽게 할 수 있으며, 장치의 구조가 비교적 간단하므로 장치의 제어/제작이 용이해지고, 장치의 고장발생률을 줄일 수 있다.According to the present invention, the movement of the upper limb can be naturally made according to the human skeleton, and since the structure of the device is relatively simple, the control / manufacture of the device can be facilitated and the failure rate of the device can be reduced.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 상지 재활 훈련용 외골격 장치를 착용한 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 인체의 골격을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치를 착용하여 재활운동하는 예를 나타낸 도면이다. 1 is a schematic perspective view of an exoskeleton device for upper limb rehabilitation training according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a state wearing the exoskeleton device for upper extremity rehabilitation training.
3 is a view showing the skeleton of the human body.
4 and 5 is a view showing an example of rehabilitation exercise wearing a shoulder rehabilitation device considering the rotation center of the shoulder according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described with respect to the exoskeleton device for upper limb rehabilitation training according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 상지 재활 훈련용 외골격 장치를 착용한 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 인체의 골격을 나타낸 도면이다.1 is a schematic perspective view of an exoskeleton for upper limb rehabilitation training according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a view for explaining a state wearing the exoskeleton for upper limb rehabilitation training, Figure 3 is a skeleton of the human body The figure shown.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치는 상완 고정부(110), 견관절 고정부(120), 상완 구동모터(130), 체간 연결부(140), 체간 구동부(150), 견관절 구동모터(160), 연결유닛(180), 전완 고정부(190) 및 손 고정부(200)를 포함한다.1 to 3, the exoskeleton device for upper limb rehabilitation training according to the present embodiment is the upper arm fixing portion 110, shoulder joint fixing portion 120, upper arm drive motor 130, interbody connecting portion 140, interbody drive 150, the shoulder drive motor 160, the connection unit 180, the forearm fixing part 190, and the hand fixing part 200.

상완 고정부(110)는 인체의 상완을 지지해 주는 것으로, 상완이란 팔꿈치에서 어께 사이 부분을 의미한다. 상완 고정부는 인체의 상완을 감쌀 수 있는 구조로 형성되며, 이 상완 고정부(110)에 상완이 삽입되어 지지된다. The upper arm fixing portion 110 supports the upper arm of the human body, and the upper arm means a part between the shoulders of the elbow. The upper arm fixing portion is formed in a structure that can wrap the upper arm of the human body, the upper arm is inserted into the upper arm fixing portion 110 is supported.

견관절 고정부(120)는 상완 고정부(110)와 연결되어 인체의 상완이 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 인체의 견관절을 지지해주기 위한 것이다. 구체적으로, 견관절 고정부(120)는 상완 고정부의 상단부와 겹쳐지며 사람 어께의 측면 부분을 감싸는 연결부(121)와, 이 연결부(121)로부터 연장 형성되어 사람의 어께의 뒷 부분을 감싸도록 배치되는 연장부(122)를 포함한다. 이때, 상완 고정부(110)의 상단부와 견관절 고정부의 연결부(121)가 서로 겹쳐진 상태에서, 상대 회전 가능하게 결합된다.The shoulder joint fixing part 120 is connected to the upper arm fixing part 110 to support the shoulder joint of the human body so that the upper arm of the human body can move around the shoulder joint of the human body. Specifically, the shoulder joint fixing part 120 is overlapped with the upper end of the upper arm fixing portion and the connecting portion 121 surrounding the side portion of the human shoulder, and formed to extend from the connecting portion 121 to surround the back portion of the human shoulder And an extension 122. At this time, the upper end portion of the upper arm fixing portion 110 and the connecting portion 121 of the shoulder joint fixing portion is overlapped with each other, it is coupled to be relatively rotatable.

상완 구동모터(130)는 상완 고정부(110)와 견관절 고정부(120)가 상호 결합된 지점에 설치되며, 상완 고정부(110)를 견관절 고정부(120)에 대하여 회전시킨다.The upper arm drive motor 130 is installed at a point where the upper arm fixing part 110 and the shoulder joint fixing part 120 are coupled to each other, and rotates the upper arm fixing part 110 with respect to the shoulder joint fixing part 120.

체간 연결부(140)는 견관절 고정부(120)의 연장부(121)의 단부에 흰지(141) 결합되며, 이에 따라 견관절 고정부(120)에 대하여 회전가능하다. 체간 연결부(140)는 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 인체의 견갑골을 지지해준다. 이때, 인체의 견갑골은 도 3에 도시된 바와 같이, 팔이 체간, 즉 몸통에 연결되는 골격의 일부를 이루는 방패 모양의 뼈이다. The trunk connecting portion 140 is coupled to the white paper 141 at the end of the extension portion 121 of the shoulder joint fixing part 120, and thus is rotatable with respect to the shoulder joint fixing part 120. The trunk connecting portion 140 supports the scapula of the human body so that the shoulder joint of the human body can move around the trunk of the human body. In this case, the scapula of the human body is a shield-shaped bone that forms a part of the skeleton that the arm is connected to the trunk, that is, the trunk, as shown in FIG.

체간 구동부(150)는 인체의 척추에 대응되는 것으로, 상하 방향으로 길게 형성되어 체간 연결부(140)에 회전 가능하게 결합된다. 그리고, 이 체간 구동부(150)는 스텐드(170)에 연결되어 인체의 체간을 지지한다. 다만, 본 실시예와 달리 체간 구동부(150)는 인체의 하지 재활운동을 위한 장치에 연결될 수 있다. 이때, 인체의 하지 재활운동을 위한 장치는 인체의 상지 재활운동을 위한 장치와 연결될 수 있는 기존의 다양한 재활운동 장치를 포함한다. The trunk driving unit 150 corresponds to the spine of the human body, and is formed to be long in the vertical direction and rotatably coupled to the trunk connecting unit 140. In addition, the trunk driving unit 150 is connected to the stand 170 to support the trunk of the human body. However, unlike the present embodiment, the trunk drive 150 may be connected to a device for rehabilitation exercise of the human body. At this time, the device for the lower limb rehabilitation of the human body includes a variety of existing rehabilitation apparatus that can be connected with the device for upper limb rehabilitation of the human body.

견관절 구동모터(160)는 체간 연결부(140)와 체간 구동부(150)가 연결된 지점에 설치된다. 견관절 구동모터(160)는 체간 연결부(140)를 체간 구동부(150)에 대하여 회전시키며, 이에 따라 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 회전된다.The shoulder drive motor 160 is installed at a point where the interbody connecting unit 140 and the interbody driving unit 150 are connected to each other. The shoulder drive motor 160 rotates the trunk connecting portion 140 with respect to the trunk drive 150, and thus the shoulder joint of the human body is rotated around the trunk of the human body.

연결유닛(180)은 상완 고정부(110)와 후술할 전완 고정부(190)를 연결하되, 상완 고정부(110)와 전완 고정부(190) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 실시예에서 연결유닛(180)은 상호 슬라이딩 되는 제1연결부재(181) 및 제2연결부재(182)를 포함한다. 제1연결부재(181)는 한 쌍 구비되며, 상완 고정부(110)의 하단에 서로 마주보게 결합된다. 제2연결부재(182)는 반원의 고리 형상으로 형성되며, 제1연결부재(181)를 따라 슬라이딩 가능하도록 결합된다. 그리고, 제2연결부재(182)에는 후술할 전완 고정부와의 결합을 위한 체결부(1821)가 마련되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이 전완 고정부(190)가 체결부(1821)에 결합된 상태에서, 제1연결부재(11)와 제2연결부재(182)가 슬라이딩 되면 상완 고정부(110)와 전완 고정부(190) 사이의 간격이 조절된다. The connection unit 180 is for connecting the upper arm fixing portion 110 and the forearm fixing portion 190 to be described later, to adjust the interval between the upper arm fixing portion 110 and the forearm fixing portion 190. In the present embodiment, the connection unit 180 includes a first connection member 181 and a second connection member 182 that slide with each other. The first connection member 181 is provided with a pair, and is coupled to face each other at the lower end of the upper arm fixing portion (110). The second connection member 182 is formed in a semicircular annular shape and is coupled to be slidable along the first connection member 181. In addition, the second connection member 182 is provided with a fastening portion 1821 for coupling with the forearm fixed portion to be described later. In addition, as described below, when the forearm fixing part 190 is coupled to the fastening part 1821, when the first connecting member 11 and the second connecting member 182 slide, the upper arm fixing part 110 and the forearm are slid. The gap between the fixing parts 190 is adjusted.

전완 고정부(190)는 인체의 전완을 지지해 주는 것으로, 전완이란 팔꿈치에서 손목 사이 부분을 의미한다. 전완 고정부(190)는 인체의 전완을 감쌀 수 있는 구조로 형성되며, 이 전완 고정부(190)에 전완이 삽입되어 지지된다. 그리고, 전완 고정부(190)는 제2연결부재의 체결부(1821)에 회전 가능하게 결합되며, 이에 따라 상완 고정부와 전완 고정부가 상호 연결된다.The forearm fixing part 190 supports the forearm of the human body, and the forearm means a portion between the elbow and the wrist. Forearm fixing portion 190 is formed in a structure that can wrap the forearm of the human body, the forearm is inserted into the forearm fixing portion 190 is supported. The forearm fixing part 190 is rotatably coupled to the fastening part 1821 of the second connection member, and thus the upper arm fixing part and the forearm fixing part are connected to each other.

한편, 전완 고정부(190)와 체결부(1821)가 결합된 지점에는 전완 구동모터(210)가 설치된다. 전완 구동모터(210)는 전완 고정부(190)를 연결유닛(180)에 대하여 회전시키며, 이에 따라 전완 고정부(190)가 상완 고정부(110)에 대하여 회전된다(굽혀지거나 펴짐).On the other hand, the forearm drive motor 210 is installed at the point where the forearm fixed part 190 and the fastening part 1821 are coupled. The forearm drive motor 210 rotates the forearm fixed part 190 with respect to the connection unit 180, and thus the forearm fixed part 190 is rotated with respect to the upper arm fixed part 110 (bent or unfolded).

손 고정부(200)는 회전링(201)과 손잡이부재(202)를 포함한다. 회전링(201)은 링 형상으로 형성되며, 전완 고정부(190)의 하단부에 회전 가능하게 결합된다. 손잡이부재(202)는 회전링(201)에 결합되며, 사용자가 잡을 수 있는 바 형상으로 형성된다.The hand fixing part 200 includes a rotating ring 201 and a handle member 202. The rotary ring 201 is formed in a ring shape, and is rotatably coupled to the lower end of the forearm fixing part 190. The handle member 202 is coupled to the rotary ring 201 and is formed in a bar shape that can be grabbed by the user.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 상지 재활 훈련용 외골격 장치의 작동원리를 설명한다.Hereinafter, the operation principle of the exoskeleton device for upper limb rehabilitation training configured as described above will be described.

먼저, 인체의 상완은 상완 고정부(110)에 착용 되고 인체의 견관절을 견관절 고정부(120)에 착용 된다. 이에 따라, 상완 고정부(110)는 인체의 상완을 지지해주고 견관절 고정부(120)는 인체의 견관절을 지지해준다. 상완 구동모터(130)는 견관절 고정부(120)에 연결되어 인체의 견관절을 중심으로 인체의 상완이 움직일 수 있도록 견관절 고정부(120)를 중심으로 상완 고정부(110)를 동작시킨다. 인체의 상완은 견관절을 중심으로 상하 또는 좌우로 움직일 수 있으며 이를 위해 상완 고정부(110)는 견관절 고정부(120)를 중심으로 움직일 수 있다.First, the upper arm of the human body is worn on the upper arm fixing part 110 and the shoulder joint of the human body is worn on the shoulder joint fixing part 120. Accordingly, the upper arm fixing unit 110 supports the upper arm of the human body and the shoulder joint fixing unit 120 supports the shoulder joint of the human body. The upper arm drive motor 130 is connected to the shoulder joint fixing part 120 to operate the upper arm fixing part 110 around the shoulder joint fixing part 120 so that the upper arm of the human body can move around the shoulder joint of the human body. The upper arm of the human body may move up and down or left and right about the shoulder joint. For this purpose, the upper arm fixing unit 110 may move around the shoulder fixing unit 120.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 인체는 흉쇄 관절, 견흉 관절, 견쇄 관절 및 관절와상완 관절을 포함한다. 흉골과 쇄골이 연결되는 흉쇄 관절은 견갑골과 흉골이 연결되는 견흉 관절과 함께 견관절 회전 중심 (A)의 위치를 흉골을 기준으로 상하 또는 좌우로 회전 이동시킬 수 있다. 그리고 견갑골과 쇄골이 연결되는 견쇄 관절은 상완골과 견갑골이 연결되는 관절와상완 관절과 함께 견관절을 중심으로 상완이 자유롭게 회전할 수 있도록 해준다. On the other hand, as shown in Figure 3, the human body includes a sternum joint, a scapula joint, a scapula joint and a joint and brachial joint. The sternum joint where the sternum and the clavicle are connected can rotate the position of the shoulder rotation center (A) together with the scapula and the sternum to be rotated up and down or left and right with respect to the sternum. The acromioclavicular joint, which is connected to the scapula and the clavicle, allows the upper arm to rotate freely around the shoulder joint along with the joint and the brachial joint, which connect the humerus and scapula.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상완 구동모터(130)는 관절와상완 관절 및 견쇄 관절에 의한 견관절을 중심으로 하는 상완의 움직임을 구현하기 위해, 견관절 고정부(120)를 중심으로 상완 고정부(110)를 동작시킨다. 그리고, 견관절로부터 체간까지 이어지는 인체의 뒷부분은 체간 연결부(140)에 착용 된다. 이에 따라, 체간 연결부(140)는 견관절 고정부(120)에 연결되어 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 인체의 견갑골을 지지해준다. 또한 견관절 구동모터(160)는 견흉 관절과 흉쇄 관절에 의한 견관절 회전 중심 (A)의 상하 방향으로의 이동을 구현하기 위해, 체간 연결부(140)를 회전시킨다. 그리고 체간 구동부(150)는 체간 연결부(140)에 연결되며, 인체 체간의 척추 및 흉골을 지지해준다. 체간 구동부(160)는 견흉 관절과 흉쇄 관절에 의한 견관절 회전 중심 (A)의 좌우 방향으로의 이동을 구현하기 위해, 체간 연결부(140)를 동작시키는 모터로 구현될 수도 있다. Again, referring to FIGS. 1 to 3, the brachial drive motor 130 has a brachial high centered around the shoulder joint 120 to implement the brachial movement around the shoulder joint by the joint and brachial joint and the acromioclavicular joint. Operate the government 110. And, the back portion of the human body extending from the shoulder joint to the trunk is worn on the trunk connecting portion 140. Accordingly, the trunk connecting portion 140 is connected to the shoulder joint fixing part 120 to support the scapula of the human body so that the shoulder joint of the human body can move around the trunk of the human body. In addition, the shoulder drive motor 160 rotates the trunk connecting portion 140 in order to implement the movement in the vertical direction of the shoulder rotation center (A) by the shoulder blade joint and thorax chain joint. And the trunk drive unit 150 is connected to the trunk connecting portion 140, and supports the spine and sternum between the human trunk. Trunk drive unit 160 may be implemented as a motor to operate the trunk connecting portion 140 to implement the movement in the left and right directions of the shoulder rotation center (A) by the shoulder blade joint and the thoracic joint.

한편, 인체의 전완은 전완 고정부(190)에 고정된다. 전완 구동모터(210)는 전완 고정부를 회전시키며, 이에 따라 인체의 전완이 상완에 대하여 회전된다. 또한, 사용자의 손은 손잡이부재(202)를 잡으며, 사용자가 손목을 돌리면 이에 따라 손잡이부재(202)와 회전링(201)이 전완 고정부(190)에 대하여 회전하므로, 손목을 자유롭게 돌릴 수 있다. On the other hand, the forearm of the human body is fixed to the forearm fixing part 190. The forearm drive motor 210 rotates the forearm fixing part, and the forearm of the human body is rotated relative to the upper arm. In addition, the user's hand grabs the handle member 202, and when the user rotates the wrist, the handle member 202 and the rotation ring 201 rotate with respect to the forearm fixing part 190, thereby allowing the wrist to rotate freely. .

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치를 착용하여 재활운동하는 예를 나타낸 도면이다. 4 and 5 is a view showing an example of rehabilitation exercise by wearing an exoskeleton device for upper limb rehabilitation training according to the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상지 재활 훈련용 외골격 장치를 착용하면, 견관절의 움직임, 상완의 움직임, 전완의 움직임 및 손목의 움직임을 자연스럽게 구현할 수 있다. 4 and 5, when the exoskeleton for upper limb rehabilitation training according to the present invention is worn, movement of the shoulder joint, upper arm movement, forearm movement, and wrist movement can be naturally realized.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

110...상완 고정부 120...견관절 고정부
130...상완 구동모터 140...체간 연결부
150...체간 구동부 160...견관절 구동모터
180...연결유닛 190...전완 고정부
200...손 고정부 210...전완 구동모터110 ... upper arm fixing 120 ... shoulder joint
130 ... upper arm drive motor 140 ... interbody connection
150 ... Interbody drive 160 ... Shoulder drive motor
180 ... Connection unit 190 ... Forearm fixing part
200 ... hand held part 210 ... forearm drive motor

Claims (3)

인체의 상완을 지지하는 상완 고정부;
상기 상완 고정부에 회전 가능하게 연결되며, 상기 인체의 견관절을 지지하는 견관절 고정부;
상기 상완 고정부를 상기 견관절 고정부에 대하여 회전시키는 상완 구동모터;
상기 견관절 고정부에 연결되어, 상기 인체의 체간을 중심으로 상기 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 상기 인체의 견갑골을 지지해주는 체간 연결부;
상기 체간 연결부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 인체의 체간을 지지해주는 체간 구동부;
상기 체간 연결부를 상기 체간 구동부에 대하여 회전시키는 견관절 구동모터;
상기 상완 고정부에 대하여 회전가능하도록 연결되며, 상기 인체의 전완을 지지하는 전완 고정부; 및
상기 전완 고정부에 대하여 회전가능하게 결합되며, 사용자가 잡을 수 있는 손 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 훈련용 외골격 장치. Upper arm fixing portion for supporting the upper arm of the human body;
A shoulder joint fixing part rotatably connected to the upper arm fixing part and supporting the shoulder joint of the human body;
An upper arm drive motor that rotates the upper arm fixing part relative to the shoulder joint fixing part;
An interbody connecting portion connected to the shoulder joint and supporting the scapula of the human body so that the shoulder joint of the human body can move around the trunk of the human body;
An interbody drive unit rotatably coupled to the interbody connecting unit and supporting the interbody of the human body;
Shoulder drive motor for rotating the interbody connecting portion relative to the interbody drive;
A forearm fixing part rotatably connected to the upper arm fixing part and supporting a forearm of the human body; And
Rotatingly coupled with respect to the forearm fixed, the upper arm rehabilitation training exoskeleton device comprising a; 제1항에 있어서,
상기 상완 고정부와 상기 전완 고정부를 상호 연결하되, 상기 상완 고정부와 상기 전완 고정부 사이의 간격이 조절가능하도록 연결하는 연결유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 훈련용 외골격 장치. The method of claim 1,
Upper arm rehabilitation training exoskeleton device further comprising a connecting unit for interconnecting the upper arm fixing portion and the forearm fixing portion, so that the interval between the upper arm fixing portion and the forearm fixing portion is adjustable. 제1항에 있어서,
상기 손 고정부는, 링 형상으로 형성되며 상기 전완 고정부의 하단에 회전가능하게 결합되는 회전링과, 상기 회전링에 결합되며 사용자가 잡을 수 있도록 바 형상으로 형성되는 손잡이부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 훈련용 외골격 장치. The method of claim 1,
The hand fixing part is formed in a ring shape, the rotating ring is rotatably coupled to the lower end of the forearm fixing portion, characterized in that it comprises a handle member coupled to the rotation ring and formed in a bar shape so that the user can grab Exoskeletal device for upper limb rehabilitation training.
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