KR101638499B1 - Device for finger rehabilitation - Google Patents

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KR101638499B1
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배지훈
백문홍
박재한
오성남
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한국생산기술연구원
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Abstract

Disclosed is a device for training a finger for rehabilitation, in which a magnetic force generating unit is disposed on a tip member of a robot finger and a magnetic force corresponding member corresponding to a finger end of a rehabilitation trainee is applied to train the rehabilitation trainee according to the movement of the robot finger. In addition, when an error is generated, the device for training a finger for rehabilitation allows the magnetic force of the magnetic force generating unit to disappear, such that the trainee may be prevented from being injured due to a mechanical abnormal operation. The device for training a finger for rehabilitation includes a robot finger corresponding to each finger of a human being; a rehabilitation training robot hand provided with a tip member included in a magnetic force generating unit formed on an end of the robot finger; a magnetic force corresponding member fitted with an end of a finger of the rehabilitation trainee to make contact with the tip member of the hand of the rehabilitation training robot and corresponding to attractive or repulsive force with respect to the magnetic force generating unit; and a control unit for controlling the movement of the robot finger and the intensity and polarity of the magnetic force generated from the magnetic force generating unit.

Description

손가락 재활 훈련 장치{DEVICE FOR FINGER REHABILITATION}[0001] DEVICE FOR FINGER REHABILITATION [0002]

본 발명은 손가락 재활 훈련 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 손가락의 움직임에 따라 재활 훈련을 할 수 있는 손가락 재활 훈련 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a finger rehabilitation training apparatus, and more particularly, to a finger rehabilitation training apparatus capable of rehabilitation training according to the movement of a robot finger.

손가락의 부상을 당하거나 뇌졸중과 같은 질병에 의해 손가락에 마비가 발생한 경우, 손가락의 정상적인 운동 능력을 회복시키기 위해 재활 훈련을 시행하는 것이 바람직하다.When a finger is injured or a finger is paralyzed by a disease such as a stroke, it is desirable to perform rehabilitation training to recover the normal athletic ability of the finger.

종래의 손가락에 대한 재활 훈련 장치의 경우, 사람의 손가락 관절을 모방한 로봇 손을 주로 이용하였고, 이러한 로봇 손에 재활 훈련자의 손바닥 부분이나 손 등 부분을 접촉시키고 고정시킨 후, 로봇 손의 로봇 손가락을 작동시킴으로써, 재활 훈련자의 손가락이 자동적으로 운동을 할 수 있도록 하였다.In the case of a conventional rehabilitation training device for a finger, a robot hand imitating a human finger joint is mainly used. After the palm portion or the hand portion of the rehabilitation trainee is contacted and fixed to the robot hand, So that the finger of the rehabilitation trainee can automatically exercise.

그러나 종래의 재활 훈련 장치는 장치에 이상이 발생하여 로봇 손가락이 오동작을 일으키는 경우, 재활 훈련자의 손가락이 부러지는 등 더 큰 부상을 당할 수 있는 문제점이 있었다.However, the conventional rehabilitation training apparatus has a problem that when the robot fingers malfunction due to an abnormality in the apparatus, the injured finger of the rehabilitation trainer may be injured to a greater extent.

대한민국 등록 특허 제10-1098565호Korean Patent No. 10-1098565

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 로봇 손가락의 팁 부재에 자력 발생 수단을 배치하고, 재활 훈련자의 손가락 끝에는 대응되는 자력 대응 부재를 적용하여 로봇 손가락의 움직임에 따라 재활 훈련을 하되, 이상 발생시 로봇 손가락의 팁 부재에 배치된 자력 발생 수단의 자력이 소멸되거나 극성이 변환되도록 함으로써, 기계적 이상 동작에 따른 재활 훈련자의 부상을 방지할 수 있는 손가락 재활 훈련 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a magnetic force generating means in a tip member of a robot finger, and to apply a corresponding magnetic force corresponding member to a fingertip of a rehabilitation trainer, It is a further object of the present invention to provide a finger rehabilitation training apparatus capable of preventing the rehabilitation trainee from being injured by a mechanical abnormality by causing the magnetic force of the magnetic force generating means disposed on the tip member of the robot finger to be destroyed or changed in polarity do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치 는, 사람의 손가락 각각에 대응되는 로봇 손가락을 구비하고, 자력 발생 수단이 포함된 팁 부재를 상기 로봇 손가락의 단부에 구비하는 재활 훈련용 로봇 손과, 재활 훈련자의 손가락의 단부에 끼워져 상기 재활 훈련용 로봇 손의 팁 부재에 맞닿으며, 상기 자력 발생 수단에 대해 인력 또는 척력으로 대응하는 자력 대응 부재와, 상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단으로부터 발생하는 자력의 세기 및 극성을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a finger rehabilitation training apparatus comprising a robot finger corresponding to each finger of a person, and a tip member including a magnetic force generating means, A magnetic force corresponding member which is fitted on an end of a finger of a rehabilitation trainer and which abuts on a tip member of the robot hand for rehabilitation training and which corresponds to the magnetic force generating means with an attractive force or a repulsive force; And a controller for controlling the intensity and polarity of the magnetic force generated from the magnetic force generating means.

상기 자력 대응 부재는 금속, 영구 자석, 전자석 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.Preferably, the magnetism-responsive member is made of a metal, a permanent magnet, or an electromagnet.

상기 자력 대응 부재는 상기 재활 훈련자의 손에 착용될 수 있는 장갑 형상의 착용 부재와 더불어 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the magnetic force corresponding member is formed together with a glove-shaped wearing member that can be worn on the hand of the rehabilitation trainee.

상기 재활 훈련자의 팔을 다양한 각도로 받칠 수 있는 받침대를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a pedestal capable of supporting the arm of the rehabilitation trainer at various angles.

상기 착용 부재에는 각각의 재활 훈련자를 구분할 수 있는 식별 수단이 설치되고, 상기 받침대에는 상기 식별 수단을 인식하는 인식 수단이 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that identification means for distinguishing each rehabilitation trainee is provided on the wearer and recognition means for recognizing the identification means is provided on the pedestal.

상기 인식 수단에서 인식한 재활 훈련자의 정보 및 재활 이력을 저장 및 호출하고, 각각의 재활 훈련자에 적합한 재활 프로그램을 생성하는 재활 관리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a rehabilitation management unit for storing and recalling information and rehabilitation history of the rehabilitation trainee recognized by the recognition unit and generating a rehabilitation program suitable for each rehabilitation trainee.

상기 제어부는 상기 재활 관리부로부터 생성된 재활 프로그램에 따라 상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단의 자력의 세기 및 극성을 제어하고, 이상 발생시 상기 자력 발생 수단의 자력을 소멸시키거나 상기 자력 대응 부재를 밀어낼 수 있도록 자력의 극성을 변환하는 것이 바람직하다.The control unit controls the movement of the robot finger and the strength and polarity of the magnetic force of the magnetic force generating means according to the rehabilitation program generated by the rehabilitation management unit and extinguishes the magnetic force of the magnetic force generating means when an error occurs, It is preferable to change the polarity of the magnetic force so as to push it out.

본 발명의 다른 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치는 자력에 대응하는 자력 대응 부재를 손가락 단부에 구비한 재활 훈련자의 재활을 위해 재활 훈련자의 손가락 각각에 대응되는 로봇 손가락을 구비하고, 상기 자력 대응 부재에 대응되는 자력 발생 수단이 포함된 팁 부재를 상기 로봇 손가락의 단부에 구비하는 재활 훈련용 로봇 손 및 상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단으로부터 발생하는 자력의 세기 및 극성을 제어하는 제어부를 포함한다.The finger rehabilitation training apparatus according to another embodiment of the present invention includes a robot finger corresponding to each finger of a rehabilitation trainer for rehabilitation of a rehabilitation trainee having a finger corresponding to a magnetic force at a finger end, And a controller for controlling intensity and polarity of the magnetic force generated from the magnetic force generating means and the motion of the robot finger for rehabilitation training including a tip member including a tip member including the magnetic force generating means corresponding to the robot finger do.

상술한 바와 같은 손가락 재활 훈련 장치에 따르면, 로봇 손가락의 팁 부재에 자력 발생 수단을 배치하고, 재활 훈련자의 손가락 끝에는 대응되는 자력 대응 부재를 적용하여 로봇 손가락의 움직임에 따라 재활 훈련을 하되, 이상 발생시 로봇 손가락의 팁 부재에 배치된 자력 발생 수단의 자력이 소멸되거나 극성이 변환되도록 함으로써, 기계적 이상 동작에 따른 재활 훈련자의 부상을 방지할 수 있게 된다.According to the finger rehabilitation training apparatus as described above, the magnetic force generating means is disposed in the tip member of the robot finger, and the corresponding magnetic force corresponding member is applied to the fingertips of the rehabilitation trainee to perform rehabilitation training according to the movement of the robot finger. The magnetic force of the magnetic force generating means disposed on the tip member of the robot finger is eliminated or the polarity is changed so that the injury of the rehabilitation trainer due to the mechanical malfunction can be prevented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 식별 수단과 인식 수단이 더 구비된 경우를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 의해 재활 훈련하는 모습을 나타낸 도면.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 적용된 팁 부재 의 다양한 실시예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치의 작동과 관련된 제어 흐름도.1 shows a finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a case where the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention further includes an identification means and a recognition means.
3 is a view showing a state where rehabilitation training is performed by a finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing various embodiments of a tip member applied to a finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a control flowchart related to operation of the finger rehabilitation apparatus according to the embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment.

또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 식별 수단과 인식 수단이 더 구비된 경우를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 의해 재활 훈련하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 적용된 팁 부재 의 다양한 실시예를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치의 작동과 관련된 제어 흐름도이다.
FIG. 1 is a view showing a finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a case where a finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention further includes an identification means and a recognition means 3 is a view showing the rehabilitation training performed by the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing various embodiments of the tip member applied to the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention 5 is a control flowchart related to the operation of the finger rehabilitation apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치는 재활 훈련용 로봇 손(100)과, 자력 대응 부재(200)와, 제어부(700)를 포함한다.1 to 5, a finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention includes a robot hand 100 for rehabilitation training, a magnetic force corresponding member 200, and a controller 700.

상기 재활 훈련용 로봇 손(100)은 사람의 손가락 각각에 대응되는 로봇 손가락(110)을 구비하고, 전자석과 같은 자력 발생 수단(111a)이 포함된 팁 부재(111)를 상기 로봇 손가락(110)의 단부에 구비한다.The robotic hand 100 for rehabilitation training has a robot finger 110 corresponding to each human finger and a tip member 111 including a magnetic force generating means 111a such as an electromagnet is attached to the robot finger 110, As shown in FIG.

이러한 상기 재활 훈련용 로봇 손(100)은 재활 훈련자의 팔(10)을 받칠 수 있는 받침대(400)에 연결되며, 상기 받침대(400)는 재활 훈련자가 다양한 각도로 팔(10)을 올려 놓을 수 있도록 수직 방향 및 수평 방향으로 회동하도록 구성됨으로써, 재활 훈련자의 재활 자세가 가변될 수 있도록 해준다. 이를 위해 상기 받침대(400)는 수직 회동 블록(410)에 수직 방향으로 회동 가능하도록 설치되고, 상기 수직 회동 블록(410)은 지지대(430)에 설치된 수평 회동 블록(420)에 수평 방향으로 회동 가능하도록 설치된다.The robot hand 100 for rehabilitation training is connected to a pedestal 400 capable of supporting an arm 10 of a rehabilitation trainee and the pedestal 400 is capable of placing the arm 10 at various angles So that the rehabilitation posture of the rehabilitation trainee can be varied. For this purpose, the pedestal 400 is installed to be vertically rotatable to the vertical pivot block 410, and the vertical pivot block 410 is rotatable in a horizontal direction with respect to the horizontal pivot block 420 installed on the support 430 .

상기 자력 대응 부재(200)는 재활 훈련자의 손가락의 단부에 끼워져 상기 재활 훈련용 로봇 손(100)의 팁 부재(111)에 맞닿으며, 상기 자력 발생 수단(111a)에 대해 인력 또는 척력으로 대응한다.The magnetic force corresponding member 200 is fitted on the end of the finger of the rehabilitation trainer and abuts on the tip member 111 of the robot hand 100 for rehabilitation training and corresponds to the magnetic force generating means 111a with an attractive force or a repulsive force .

또한, 상기 자력 대응 부재(200)는 도시된 것처럼 상기 재활 훈련자의 손에 착용될 수 있는 장갑 형상의 착용 부재(300)와 더불어 형성되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the magnetic force corresponding member 200 is formed together with an armor-shaped wearing member 300 that can be worn in the hands of the rehabilitation trainer as shown.

이와 같이 상기 자력 대응 부재(200)가 장갑 형상의 착용 부재(300)와 더불어 형성되도록 구성할 경우, 상기 자력 대응 부재(200)를 재활 훈련자의 손가락의 단부에 끼우는 시간을 단축할 수 있고, 상기 자력 대응 부재(200)를 재활 훈련자의 손가락의 단부에 끼워진 상태로 유지시키기 위한 별도의 장치가 필요치 않게 된다.When the magnetic force corresponding member 200 is formed together with the glove-shaped wearing member 300, it is possible to shorten the time for fitting the magnetic force corresponding member 200 to the end of the finger of the rehabilitation trainee, There is no need for a separate device for keeping the magnetic force corresponding member 200 in a state of being fitted to the end of the finger of the rehabilitation trainee.

한편, 상기 자력 대응 부재(200)는 금속, 영구 자석, 전자석 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 자력 발생 수단(111a)에 대한 척력의 대응 여부와 구조의 단순화를 고려할 때 상기 자력 대응 부재(200)로는 영구 자석을 이용하는 것이 바람직하다.The magnetic force corresponding member 200 may be made of any one of metal, permanent magnet, and electromagnet. In consideration of the correspondence of the repulsive force to the magnetic force generating means 111a and simplification of the structure, It is preferable to use a permanent magnet.

상기 제어부(700)는 상기 로봇 손가락(110)의 움직임과 상기 자력 발생 수단(111a)으로부터 발생하는 자력의 세기 및 극성을 제어한다.The controller 700 controls the movement of the robot finger 110 and the intensity and polarity of the magnetic force generated from the magnetic force generating means 111a.

위와 같은 자력 발생 수단(111a)과 자력 대응 부재(200)를 적용한 손가락 재활 훈련 장치를 이용하여 재활 훈련을 실시할 경우, 상기 자력 발생 수단(111a)은 상기 자력 대응 부재(200)에 대해 인력이 작용하도록 작동하고, 기계적 이상 동작이 이루어지는 경우 상기 자력 발생 수단(111a)은 상기 자력 발생 수단(111a)에 대해 척력이 작용하도록 제어된다. 그러나 기계적 이상 동작이 이루어지는 경우, 반드시 척력이 작용하도록 제어될 필요는 없으며, 자력이 소멸되도록 하여 어떠한 힘도 작용하지 않도록 할 수도 있다.When the rehabilitation training is performed by using the finger rehabilitation training apparatus using the magnetic force generating means 111a and the magnetic force corresponding member 200 as described above, the magnetic force generating means 111a may apply the force to the magnetic force corresponding member 200 And when the mechanical malfunction occurs, the magnetic force generating means 111a is controlled so that a repulsive force acts on the magnetic force generating means 111a. However, when a mechanical malfunction occurs, it is not always necessary to control the repulsive force so that the magnetic force is extinguished, so that no force acts.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치는 도 2에 도시된 것처럼 식별 수단(500)과 인식 수단(600)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention may further include the identification means 500 and the recognition means 600 as shown in FIG.

상기 식별 수단(500)은 각각의 재활 훈련자를 구분할 수 있는 구분 정보가 저장되는 구성으로서, 바코드, QR바코드, NFC 태그 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 착용 부재(300)에 설치된다.The identification means 500 may be any one of a barcode, a QR barcode, and an NFC tag, and is installed in the wearable member 300, in which the identification information for distinguishing each rehabilitation trainee is stored.

상기 인식 수단(600)은 상기 식별 수단(500)을 인식할 수 있는 구성으로서, 바코드 리더기, QR바코드 리더기 또는 NFC 장치 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 받침대(400)에 설치된다.The recognition unit 600 may be any one of a barcode reader, a QR barcode reader, and an NFC device, and is installed in the pedestal 400.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 상기 인식 수단(600)에서 인식한 재활 훈련자의 정보 및 재활 이력을 저장 및 호출하고, 각각의 재활 훈련자에 적합한 재활 프로그램을 생성하는 재활 관리부(800)를 더 포함할 수 있다.2 and 3, the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention stores and recalls information and rehabilitation history of the rehabilitation trainee recognized by the recognition means 600, And a rehabilitation management unit 800 for generating a rehabilitation program suitable for the rehabilitation program.

이러한 재활 관리부(800)가 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 더 포함될 경우, 상기 제어부(700)는 상기 재활 관리부(800)로부터 생성된 재활 프로그램에 따라 상기 로봇 손가락(110)의 움직임과 상기 자력 발생 수단(111a)의 자력의 세기 및 극성을 제어하며, 이러한 제어 과정 중에 이상 발생을 감지하는 경우에는 상기 자력 발생 수단(111a)의 자력을 소멸시키거나 상기 자력 대응 부재(200)를 밀어낼 수 있도록 자력의 극성을 변환시키는 제어를 수행한다.When the rehabilitation management unit 800 is further included in the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention, the controller 700 controls the movement of the robot finger 110 according to the rehabilitation program generated from the rehabilitation management unit 800 And the magnetic force of the magnetic force generating means 111a and the polarity of the magnetic force of the magnetic force generating means 111a are controlled. In case of detecting an abnormal occurrence during the control process, the magnetic force of the magnetic force generating means 111a is extinguished, And performs control to change the polarity of the magnetic force so that it can be pushed out.

한편, 재활 훈련시 재활 훈련자의 손가락 단부에 착용된 자력 대응 부재(200)와 팁 부재(111)가 접촉된 상태로 다양한 움직임이 부드럽게 이루어질 수 있도록 할 필요가 있다.Meanwhile, in the rehabilitation training, it is necessary to smoothly perform various movements in a state where the magnetic force corresponding member 200 worn on the finger end of the rehabilitation trainer is in contact with the tip member 111.

이를 위해 도 4(a)에 도시된 것처럼 로봇 손가락(110)의 단부의 팁 부재(111)와 착용 부재(300)의 단부의 자력 대응 부재(200)를 라운드 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 도 4(b)에 도시된 것처럼 로봇 손가락(110)의 단부의 팁 부재(111)에 원형 돌기(112)를 더 형상하고, 이 원형 돌기(112)와 착용 부재(300)의 단부의 자력 대응 부재(200)가 서로 접촉하며 움직이도록 구성할 수 있다. 또한, 도 4(c)에 도시된 것처럼 로봇 손가락(110)의 단부의 팁 부재(111)에 라운드 형상의 홈(113)을 형성하고, 이 홈(113)과 착용 부재(300)의 단부의 자력 대응 부재(200)가 서로 접촉하며 움직이도록 구성할 수 있다.4 (a), the tip member 111 at the end of the robot finger 110 and the magnetic force corresponding member 200 at the end of the wearer 300 may be rounded. 4 (b), a circular protrusion 112 is further formed in the tip member 111 at the end of the robot finger 110, and the circular protrusion 112 and the end portion of the wear member 300 The magnetism-responsive member 200 can be configured to move in contact with each other. 4 (c), a rounded groove 113 is formed in the tip member 111 at the end of the robot finger 110, and the groove 113 and the end portion of the fitting member 300 The magnetism-responsive member 200 can be configured to move in contact with each other.

이하에서는 도 5를 참조하되, 앞서 설명된 도 1 내지도 4를 부분적으로 참조하여 위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치를 이용한 재활 훈련 과정을 설명한다.Hereinafter, a rehabilitation training process using the finger rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention constructed as above will be described with reference to FIG. 5 and partially with reference to FIGS. 1 to 4 described above.

우선 재활 훈련자는 재활 훈련을 위해 자력 대응 부재(200)가 부착된 착용 부재(300)를 손에 착용한 뒤, 받침대(400) 위에 팔(10)을 편안한 각도로 올려 놓고, 착용 부재(300)를 착용한 손은 로봇 손(100) 위에 올려 놓는다.First, the rehabilitation trainee wears the wearable member 300 with the magnetic force responsive member 200 in his / her hand for rehabilitation training, puts the arm 10 at a comfortable angle on the pedestal 400, And puts the hand on the robot hand 100.

이때, 상기 착용 부재(300)에 설치된 식별 수단이 받침대(400)에 설치된 인식 수단(600)에 의해 인식된다(S10). 그러면 재활 관리부(800)는 인식 수단(600)에서 인식된 정보를 이용하여 재활 훈련자의 정보 및 재활 이력을 탐색하고(S20), 이후, 재활 훈련자에 적합한 재활 프로그램을 생성한다(S30). 그러면 제어부(700)는 상기 재활 관리부(800)에서 생성된 재활 프로그램에 따라 로봇 손가락(110)을 제어함과 동시에 팁 부재(111)의 자력 발생 수단(111a)의 자력의 세기 및 극성을 제어한다(S40). 이때, 기계적 이상 동작과 같은 장치의 오류를 감지하는 경우(S50), 상기 제어부(700)는 자력 발생 수단(111a)의 자력을 소멸시키거나 상기 자력 대응 부재(200)를 밀어낼 수 있도록 자력의 극성을 변환한다.
At this time, the identification means provided on the wearer 300 is recognized by the recognition means 600 installed on the pedestal 400 (S10). Then, the rehabilitation management unit 800 searches information and rehabilitation history of the rehabilitation trainee using the information recognized by the recognition unit 600 (S20), and then generates a rehabilitation program suitable for the rehabilitation trainer (S30). The control unit 700 controls the robot finger 110 according to the rehabilitation program generated by the rehabilitation management unit 800 and controls the strength and polarity of the magnetic force of the magnetic force generating means 111a of the tip member 111 (S40). In this case, when an error of the device such as a mechanical error operation is sensed (S50), the control unit 700 controls the magnetic force generating unit 111a such that the magnetic force of the magnetic force generating unit 111a is canceled or the magnetic force corresponding member 200 Converts the polarity.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 훈련 장치에 따르면, 로봇 손가락의 팁 부재에 자력 발생 수단을 배치하고, 재활 훈련자의 손가락 끝에는 대응되는 자력 대응 부재를 적용하여 로봇 손가락의 움직임에 따라 재활 훈련을 하되, 이상 발생시 로봇 손가락의 팁 부재에 배치된 자력 발생 수단의 자력이 소멸되거나 극성이 변환되도록 함으로써, 기계적 이상 동작에 따른 재활 훈련자의 부상을 방지할 수 있게 된다.According to the finger rehabilitation training apparatus according to the embodiment of the present invention as described above, the magnetic force generating means is disposed in the tip member of the robot finger and the corresponding magnetic force corresponding member is applied to the fingertip of the rehabilitation trainer, The magnetic force of the magnetic force generating means disposed on the tip member of the robot finger is extinguished or the polarity is changed when an abnormality occurs so that the injury of the rehabilitation trainer due to the mechanical abnormality can be prevented.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that the invention may be variously modified and changed.

100 : 로봇 손
110 : 로봇 손가락
111 : 팁 부재
111a : 자력 발생 수단
200 : 자력 대응 부재
300 : 착용 부재
400 : 받침대
500 : 식별 수단
600 : 인식 수단
700 : 제어부
800 : 재활 관리부100: Robotic hand
110: robot finger
111: tip member
111a: magnetic force generating means
200: Magnetic force countermeasure member
300: Wearing member
400: Base
500: Identification means
600: recognition means
700:
800: Rehabilitation Department

Claims (14)

사람의 손가락 각각에 대응되는 로봇 손가락을 구비하고, 자력 발생 수단이 포함된 팁 부재를 상기 로봇 손가락의 단부에 구비하는 재활 훈련용 로봇 손;
재활 훈련자의 손가락의 단부에 끼워져 상기 재활 훈련용 로봇 손의 팁 부재에 맞닿으며, 상기 자력 발생 수단에 대해 인력 또는 척력으로 대응하는 자력 대응 부재; 및
상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단으로부터 발생하는 자력의 세기 및 극성을 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 자력 대응 부재는 라운드 형상으로 형성되고,
상기 팁 부재는 라운드 형상으로 형성되거나, 라운드 형상에 원형 돌기가 더 형성되거나 또는 라운드 형상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.A robotic hand for rehabilitation training having a robot finger corresponding to each finger of a person and having a tip member including magnetic force generating means at an end of the robot finger;
A magnetic force corresponding member fitted to an end portion of a finger of a rehabilitation trainer and abutting against a tip member of the robot hand for rehabilitation training and corresponding to the magnetic force generating means with an attractive force or a repulsive force; And
And a controller for controlling the movement of the robot finger and the intensity and polarity of the magnetic force generated from the magnetic force generating means,
The magnetic force corresponding member is formed in a round shape,
Wherein the tip member is formed in a round shape, or a round protrusion is formed in a round shape, or a round shape groove is formed. 청구항 1에 있어서,
상기 자력 대응 부재는 금속, 영구 자석, 전자석 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnetic force corresponding member is made of any one of a metal, a permanent magnet, and an electromagnet. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 자력 대응 부재는 상기 재활 훈련자의 손에 착용될 수 있는 장갑 형상의 착용 부재와 더불어 형성되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the magnetic force corresponding member is formed together with a glove-shaped wearing member that can be worn on the hand of the rehabilitation trainee. 청구항 3에 있어서,
상기 재활 훈련자의 팔을 다양한 각도로 받칠 수 있는 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 3,
Further comprising a pedestal supporting the arm of the rehabilitation trainer at various angles. 청구항 4에 있어서,
상기 착용 부재에는 각각의 재활 훈련자를 구분할 수 있는 식별 수단이 설치되고, 상기 받침대에는 상기 식별 수단을 인식하는 인식 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 4,
Wherein the wearer is provided with an identification means for distinguishing each rehabilitation trainee, and the pedestal is provided with recognition means for recognizing the identification means. 청구항 5에 있어서,
상기 인식 수단에서 인식한 재활 훈련자의 정보 및 재활 이력을 저장 및 호출하고, 각각의 재활 훈련자에 적합한 재활 프로그램을 생성하는 재활 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 5,
Further comprising a rehabilitation management unit for storing and recalling the information and the rehabilitation history of the rehabilitation trainee recognized by the recognition means and generating a rehabilitation program suitable for each rehabilitation trainee. 청구항 6에 있어서,
상기 제어부는 상기 재활 관리부로부터 생성된 재활 프로그램에 따라 상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단의 자력의 세기 및 극성을 제어하고, 이상 발생시 상기 자력 발생 수단의 자력을 소멸시키거나 상기 자력 대응 부재를 밀어낼 수 있도록 자력의 극성을 변환하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 6,
The control unit controls the movement of the robot finger and the strength and polarity of the magnetic force of the magnetic force generating means according to the rehabilitation program generated by the rehabilitation management unit and extinguishes the magnetic force of the magnetic force generating means when an error occurs, And the polarity of the magnetic force is changed so as to push out the finger. 자력에 대응하는 자력 대응 부재를 손가락 단부에 구비한 재활 훈련자의 재활을 위해 재활 훈련자의 손가락 각각에 대응되는 로봇 손가락을 구비하고, 상기 자력 대응 부재에 대응되는 자력 발생 수단이 포함된 팁 부재를 상기 로봇 손가락의 단부에 구비하는 재활 훈련용 로봇 손; 및
상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단으로부터 발생하는 자력의 세기 및 극성을 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 자력 대응 부재는 라운드 형상으로 형성되고,
상기 팁 부재는 라운드 형상으로 형성되거나, 라운드 형상에 원형 돌기가 더 형성되거나 또는 라운드 형상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.A robot finger corresponding to each of the fingers of the rehabilitation trainer is provided for rehabilitation of a rehabilitation trainee provided with a magnetic force corresponding member corresponding to the magnetic force at a finger end, and a tip member including magnetic force generating means corresponding to the magnetic force corresponding member A robot hand for rehabilitation training provided at the end of the robot finger; And
And a controller for controlling the movement of the robot finger and the intensity and polarity of the magnetic force generated from the magnetic force generating means,
The magnetic force corresponding member is formed in a round shape,
Wherein the tip member is formed in a round shape, or a round protrusion is formed in a round shape, or a round shape groove is formed. 청구항 8에 있어서,
상기 자력 대응 부재는 금속, 영구 자석, 전자석 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 8,
Wherein the magnetic force corresponding member is made of any one of a metal, a permanent magnet, and an electromagnet. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 자력 대응 부재는 상기 재활 훈련자의 손에 착용될 수 있는 장갑 형상의 착용 부재와 더불어 형성되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method according to claim 8 or 9,
Wherein the magnetic force corresponding member is formed together with a glove-shaped wearing member that can be worn on the hand of the rehabilitation trainee. 청구항 10에 있어서,
상기 재활 훈련자의 팔을 다양한 각도로 받칠 수 있는 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 10,
Further comprising a pedestal supporting the arm of the rehabilitation trainer at various angles. 청구항 11에 있어서,
상기 착용 부재에는 각각의 재활 훈련자를 구분할 수 있는 식별 수단이 설치되고, 상기 받침대에는 상기 식별 수단을 인식하는 인식 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 11,
Wherein the wearer is provided with an identification means for distinguishing each rehabilitation trainee, and the pedestal is provided with recognition means for recognizing the identification means. 청구항 12에 있어서,
상기 인식 수단에서 인식한 재활 훈련자의 정보 및 재활 이력을 저장 및 호출하고, 각각의 재활 훈련자에 적합한 재활 프로그램을 생성하는 재활 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.The method of claim 12,
Further comprising a rehabilitation management unit for storing and recalling the information and the rehabilitation history of the rehabilitation trainee recognized by the recognition means and generating a rehabilitation program suitable for each rehabilitation trainee. 청구항 13에 있어서,
상기 제어부는 상기 재활 관리부로부터 생성된 재활 프로그램에 따라 상기 로봇 손가락의 움직임과 상기 자력 발생 수단의 자력의 세기 및 극성을 제어하고, 이상 발생시 상기 자력 발생 수단의 자력을 소멸시키거나 상기 자력 대응 부재를 밀어낼 수 있도록 자력의 극성을 변환하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 훈련 장치.14. The method of claim 13,
The control unit controls the movement of the robot finger and the strength and polarity of the magnetic force of the magnetic force generating means according to the rehabilitation program generated by the rehabilitation management unit and extinguishes the magnetic force of the magnetic force generating means when an error occurs, And the polarity of the magnetic force is changed so as to push out the finger.
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