KR101745563B1 - 손 재활 운동 장치 - Google Patents

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경북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 질병, 질환 또는 장해로 인해 손가락이 손바닥 안쪽으로 말려 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 반복적으로 펼쳐 운동시키는 손 재활 운동 장치에 관한 것으로서, 본체 및 상기 본체 일측에 설치되고, 환자의 손이 안착되는 손 안착부 및 상기 본체 다른 일측에 회전 가능하게 설치되고, 지속적인 회전에 의해 일측이 환자의 손가락의 선단부를 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 운동시키는 손가락 운동부 및 상기 손가락 운동부에 회전력을 제공하는 동력 제공부를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시키기 위해 회전바를 회전시키는 간단한 구성을 채용함으로써, 기능 대비 엑츄에이터의 수를 현저하게 줄일 수 있어 장치의 부피 감소에 따른 소형화가 가능할 뿐 아니라 제작 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락이 펼쳐지는 한계 지점까지만 반복하여 동작할 수 있도록 함으로써, 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락을 강제로 펼치는 것을 방지할 수 있게 된다.

Description

손 재활 운동 장치{Remedial exercise device for hands}
본 발명은 손 재활 운동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 질병, 질환 또는 장해로 인해 손가락이 손바닥 안쪽으로 말려 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시킬 수 있도록 한 손 재활 운동 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 재활 치료중 하나인 중요한 작업치료는 질병, 질환, 장해로 인한 장애, 사회 활동의 제한, 사회 참여의 위축 때문에 일상적인 역할을 수행하기 어려운 환자가 일상생활, 가정생활 및 직업 생활 등에서 독립적으로 생활할 수 있도록 환자의 생활동작 생활수행능력 기능을 회복시켜 주는 것이다.
특히, 뇌졸중이나 뇌손상 및 치매 파킨슨 등 퇴행성질환의 경우, 병세에 따라 다양한 신체적 변화가 나타나게 되는데, 특히 손이 마비되고 손가락이 오그라드는 현상이 동반된다.
이러한 손의 마비와 손가락이 오그라드는 현상을 계속적으로 방치하면, 근육이나 관절이 점차 굳어져 관절 가동력이 감소하게 되고, 설령 움직이더라도 움직일 때 통증을 느끼게 되며, 신경이 회복되어도 완전한 회복은 기대하기 힘들어 정상적인 활동에 지장을 초래할 수 있다.
따라서 이와 같은 경우에는, 그 마비가 오거나 장애를 갖게 된 손을 계속적으로 움직이는 재활치료를 함으로써, 혈액순환과 신경소통을 촉진하여 운동 능력을 최대한 유지하게 해주는 것이 매우 중요하다.
일본 공개특허 제 2013-106706호에는 환자의 손을 지지하는 손지지부재와, 일단이 상기 손지지부재에 회동 가능하게 결합되는 베이스 링크와, 일단이 상기 베이스 링크의 타단에 회동 가능하게 결합되고 타단이 환자의 손가락의 제 3 지절에 고정되는 제 1 손가락 고정부에 회동 가능하게 결합되는 제 1 링크와, 일단이 상기 제 1 손가락 고정부에 회동 가능하게 결합되는 제 2 링크와, 일단이 상기 제 2 링크의 타단에 회동 가능하게 결합되고 타단에 환자의 손가락의 제 2 지절이 고정되는 제 2 손가락 고정부가 결합되는 제 3 링크와, 상기 제 1 링크 및 제 2 링크를 각각 회동시키는 엑츄에이터를 포함하는 재활 지원장치가 개시되어 있다.
위와 같은 일본 공개특허 2013-106706호는 다수개의 링크와 손가락 고정부가 구비되는 구조로 인해 환자의 손가락의 각 관절들을 모두 제어할 수 있으므로 각 관절마다 개별적인 움직임이 가능하며, 손가락을 개별적으로 움직일 수 있어 다양한 일상생활 동작을 훈련할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 손가락의 각 관절들을 제어하기 위한 복잡한 링크 구조로 인해 장치의 부피가 증가할 뿐 아니라 다수개의 링크마다 이를 구동하기 위한 엑츄에이터를 구비해야함으로 인해 제작 비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 복잡한 링크 구조로 인해 사용 방식이 어려워 일반 환자가 쉽게 사용할 수 없는 문제점이 있다.
일본 공개특허 제 2013-106706호 “재활 지원 장치”
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전바를 회전시키는 간단한 구성으로 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시킬 수 있도록 한 손 재활 운동 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락이 펼쳐지는 한계 지점을 체크하여 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락이 펼쳐지는 한계 지점까지만 반복하여 동작할 수 있도록 한 손 재활 운동 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 환자의 전완의 근전도 신호를 측정하여 상기 근전도 신호가 가장 낮은 상태 즉, 전완의 이완 정도가 최대인 상태에서의 환자의 말려진 손의 안쪽을 삼차원 스캔한 형상을 토대로 제작되는 손 안착부가 구비된 손 재활 운동 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 질병, 질환 또는 장해로 인해 손가락이 손바닥 안쪽으로 말려 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 반복적으로 펼쳐 운동시키는 장치에 있어서, 본체 및 상기 본체 일측에 설치되고, 환자의 손이 안착되는 손 안착부 및 상기 본체의 다른 일측에 회전 가능하게 설치되고, 지속적인 회전에 의해 일측이 환자의 손가락의 선단부를 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 운동시키는 손가락 운동부 및 상기 손가락 운동부에 회전력을 제공하는 동력 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치가 제공된다.
여기서, 상기 손가락 운동부는 상기 본체 타측에 설치되는 설치 프레임 및 각각의 일단부가 상기 설치 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 각각의 타단부가 환자의 각각의 손가락을 가압하여 각각의 손가락을 펼치는 방향으로 운동시키는 복수개의 회전바 및 상기 설치 프레임의 일측으로부터 상기 손 안착부와 인접한 일측까지 연장 형성되고, 상기 회전바의 타단을 가이드하는 가이드 플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가이드 플레이트의 일측에는 환자의 각각의 손가락의 선단부를 지지하기 위한 지지수단이 더 구비되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 지지수단은 각각의 일단부가 상기 가이드 플레이트의 일측에 회동 가능하게 결합되는 복수개의 지지바 및 각각의 지지바와 가이드 플레이트 간에 개재되어 각각의 지지바의 타단이 상기 가이드 플레이트와 이격되도록 각각의 지지바에 탄성력을 제공하는 스프링부재를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 회전바는 타단부 일측에 환자의 각각의 손가락을 탄성적으로 가압하는 탄성 가압수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 탄성 가압수단은 상기 회전바의 타단부에 결합되고, 상기 회전바의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 가압몸체 및 상기 회전바의 타단과 상기 가압몸체 간에 개재되어 상기 가압몸체에 상기 회전바의 타단 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
그리고, 상기 동력 제공부는 각각의 손가락 운동부에 회전력을 제공하는 복수개의 회전력 제공수단 및 상기 복수개의 회전력 제공수단의 회전력을 각각의 손가락 운동부로 전달하는 회전력 전달수단을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 회전력 전달수단은 각각의 회전력 제공수단의 회전축에 고정 설치되는 제 1 풀리 및 각각의 손가락 운동부의 일측에 고정 설치되는 제 2 풀리 및 상기 제 1 풀리와 상기 제 2 풀리 간에 설치되는 벨트부재를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 동력 제공부에 전원을 공급하는 전원 공급부와 상기 동력 제공부 간에 설치된 전원 공급 라인 일측에 설치되고, 상기 전원 공급부로부터 상기 동력 제공부로 공급되는 전류의 세기를 측정하는 센서부 및 상기 센서부에서 측정된 전류의 세기에 기초하여 상기 동력 제공부의 구동을 제어하는 구동 제어부를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.
여기서, 상기 센서부에서 측정된 전류의 세기가 기 설정된 전류의 세기보다 큰 경우, 상기 구동 제어부는 상기 동력 제공부를 역 방향으로 일정 거리 구동시키는 동작과, 상기 동력 제공부를 기 설정된 전류의 세기보다 크게 측정된 지점 전까지 정 방향으로 구동시키는 동작을 반복하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 센서부에서 측정된 전류의 세기가 기 설정된 전류의 세기보다 큰 상태를 유지하는 경우, 상기 구동 제어부는 상기 동력 제공부의 구동을 중지시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 손 안착부는 환자의 전완의 근전도 신호를 측정하여 상기 근전도 신호가 가장 낮은 상태 즉, 전완의 이완 정도가 최대인 상태에서의 환자의 말려진 손의 안쪽을 삼차원 스캔한 형상을 토대로 제작되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 손 안착부는 일측에 환자의 안착된 손을 고정하기 위한 고정수단이 더 구비되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 고정수단은 벨크로 타입의 밴드부재인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시키기 위해 회전바를 회전시키는 간단한 구성을 채용함으로써, 기능 대비 엑츄에이터의 수를 현저하게 줄일 수 있어 장치의 부피 감소에 따른 소형화가 가능할 뿐 아니라 제작 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락이 펼쳐지는 한계 지점까지만 반복하여 동작할 수 있도록 함으로써, 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락을 강제로 펼치는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 손 안착부가 환자의 전완의 이완 정도가 최대인 상태에서의 환자의 말려진 손의 안쪽을 삼차원 스캔한 형상을 토대로 제작됨으로써, 손 안착부에 환자의 손이 안착되는 경우, 환자에게 편안함을 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 손 안착부를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 회전바를 도시한 개략도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 지지수단의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 회전바가 손가락을 가압하여 펼치는 동작을 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 구동 제어부의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 손 안착부를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 회전바를 도시한 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치(1)는 질병, 질환 또는 장해로 인해 손가락이 손바닥 안쪽으로 말려 경직된 환자의 손가락을 반복적으로 펼쳐 운동시키기 위한 것으로서, 본체(10), 손 안착부(20), 손가락 운동부(30), 동력 제공부(40), 센서부(50) 및 구동 제어부(60)를 포함한다.
본체(10)는 설치 대상영역에 설치되고, 후술하는 손 안착부(20), 손가락 운동부(30), 동력 제공부(40)의 설치 영역을 제공한다.
손 안착부(20)는 본체(10) 일측에 설치되고, 환자의 손이 안착되는 영역을 제공하는 것으로서, 환자의 손이 안착되는 경우, 엄지를 제외한 검지, 중지, 약지, 소지를 포함하는 환자의 4개의 손가락은 선단부가 외부로 노출된 상태로 안착된다.
이러한 손 안착부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, P로 표기된 영역에 환자의 엄지가 안착되고, H1, H2, H3, H4로 표기된 영역에 순차적으로 환자의 검지, 중지, 약지, 소지가 안착된다.
또한, 손 안착부(20)는 환자의 전완의 근전도 신호를 측정하여 근전도 신호가 가장 낮은 상태 즉, 전완의 이완 정도가 최대인 상태에서의 환자의 말려진 손의 안쪽을 삼차원 스캔한 형상을 토대로 제작됨으로써, 손 안착부(20)에 환자의 손이 안착되는 경우, 환자에게 편안함을 제공하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 손 안착부(20)는 일측에 환자의 안착된 손을 고정하기 위한 고정수단(미도시)이 구비되는 것이 바람직하며, 이러한 고정수단(미도시)은 사용의 편의성을 위해 벨크로 타입의 밴드부재가 사용되는 것이 바람직하나, 본 발명의 고정수단(미도시)은 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 손을 고정할 수 있는 수단이면 어느 것이든 가능하다.
손가락 운동부(30)는 본체(10)의 다른 일측에 회전 가능하게 설치되고, 회전함에 따라 선단부가 외부로 노출된 상태로 손 안착부에 안착된 환자의 4개의 손가락의 선단부를 반복적으로 가압하여 환자의 4개의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시키기 위한 것으로서, 설치 프레임(31), 회전바(32), 가이드 플레이트(33)를 포함한다.
설치 프레임(31)은 회전바(32)의 설치 영역을 제공하는 것으로서, 본체(10) 타측에 설치되고, 내부에 구획된 4개의 공간부(S)가 형성되어 후술하는 각각의 회전바(32)의 회전 영역을 제공한다.
회전바(32)는 각각의 일단부가 설치 프레임(31)의 각각의 공간부(S)가 형성된 일측에 회전 가능하게 설치된다.
이러한 회전바(32)는 회전하는 경우, 각각의 타단부가 손 안착부(20)에 선단부가 노출된 상태로 안착된 환자의 검지, 중지, 약지 및 소지를 포함하는 4개의 손가락의 선단부를 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시키는 역할을 한다.
여기서, 회전바(32)는 각각의 타단부 일측에 환자의 손가락의 선단부를 탄성적으로 가압하는 탄성 가압수단(34)이 더 구비된다.
탄성 가압수단(34)은 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 회전바(32)의 타단부에 결합되고, 회전바(32)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 가압몸체(34a)와, 회전바(32)의 타단과 가압몸체(34a) 간에 개재되어 가압몸체(34a)에 회전바(32)의 타단 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(34b)를 포함한다.
위와 같이, 회전바(32)는 탄성 가압수단(34)이 더 구비됨으로 인해 회전바(32)를 통해 환자의 각각의 손가락을 가압하는 경우, 탄성 가압수단(34)이 완충 작용을 하게 되므로 회전바(32)의 의해 환자의 손가락에 과도한 힘이 직접적으로 전달되어 환자의 손가락 관절에 무리가 가는 것을 방지하게 된다.
가이드 플레이트(33)는 설치 프레임(31)의 일측으로부터 손 안착부(20)와 인접한 일측까지 회전바(32)의 회전반경을 따라 라운드지게 연장형성되고, 회전바(32)의 타단을 가이드하는 역할을 한다.
그리고, 손 안착부(20)와 인접한 가이드 플레이트(33)의 일측에는 선단부가 외부로 노출된 상태로 손 안착부(20)에 안착된 환자의 각각의 손가락의 선단부를 지지하는 지지수단(35)이 더 구비된다.
지지수단(35)은 각각의 일단부가 가이드 플레이트(33)에 회동 가능하게 결합되는 복수개의 지지바(35a)와, 각각의 지지바(35a)와 가이드 플레이트(33) 간에 개재되어 각각의 지지바(35a)의 타단이 상기 가이드 플레이트(33)와 이격되도록 각각의 지지바에 탄성력을 제공하는 스프링부재(미도시)를 포함한다.
이러한 지지수단(35)의 동작은 이하에서 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
동력 제공부(40)는 손가락 운동부(30)에 회전력을 제공하기 위한 것으로서, 회전력 제공수단(41) 및 회전력 전달수단(42)을 포함한다.
회전력 제공수단(41)은 손가락 운동부(30)의 각각의 회전바(32)에 회전력을 제공하기 위한 것으로서, 손가락 운동부(30)와 이격된 본체 일측에 복수개가 상호 일정 간격 이격되게 설치되며, 공지의 모터가 사용될 수 있다.
회전력 전달수단(42)은 회전력 제공수단(41)의 회전력을 각각의 회전바(32)에 전달하기 위한 것으로서, 제 1 풀리(42a), 제 2 풀리(42b) 및 벨트부재(42c)를 포함한다.
제 1 풀리(42a)는 각각의 회전력 제공수단(41)의 회전축에 고정 설치된다.
제 2 풀리(42b)는 각각의 회전바(32)의 일단부에 고정 설치된다.
벨트부재(42c)는 밴드 형상으로서 내주면이 제 1 풀리(42a)와 제 2 풀리(42b)의 외주면에 걸쳐 결합되어 회전력 제공수단(41)에 의해 제 1 풀리(42a)가 회전하는 경우, 제 2 풀리(42b)가 동반 회전되도록 함으로써, 각각의 회전바(32)에 회전력을 전달하는 역할을 한다.
센서부(50)는 동력 제공부(40)에 전원을 공급하는 전원 공급부(70)와 동력 제공부(40) 간에 설치된 전원 공급 라인 일측에 설치되고, 전원 공급부(70)로부터 동력 제공부(40)로 공급되는 전류의 세기를 측정하는 역할을 하며, 공지의 전류 센서가 사용된다.
구동 제어부(60)는 센서부(50)에서 측정된 전류의 세기와 기 설정된 전류의 세기를 비교하여 동력 제공부(40)의 구동을 제어하는 역할을 한다.
여기서, 구동 제어부(60)가 동력 제공부(40)의 구동을 제어하는 방법은 이하에서 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 지지수단의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치(1)의 지지수단(35)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 가이드 플레이트(33)를 따라 회전하는 회전바(32)가 지지바(35a)에 접촉되지 않은 상태에서는 지지바(35a)의 타단부가 도시되지 않은 스프링부재에 의해 가이드 플레이트(33)와 이격된 위치에 배치되어 환자의 손가락의 선단부를 지지하게 된다.
위와 같은 지지수단(35)은 환자의 손가락의 선단부에 지지되어 환자의 손가락이 손바닥 안쪽으로 말리는 것을 방지함으로써, 환자의 손가락의 선단부가 회전바(32)의 타단부에 설치된 탄성 가압수단(34)에 접촉될 수 있는 위치에 노출된 상태가 유지되도록 한다.
이로 인해 회전바(32)가 회전하는 경우, 회전바(32)의 타단부에 설치된 탄성 가압수단(34)이 환자의 손가락의 선단부에 용이하게 접촉되어 환자의 손가락의 선단부를 가압할 수 있게 된다.
그리고, 지지수단(35)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 회전바(32)가 가이드 플레이트(33)를 따라 이동하여 회전바(32)의 타단부에 설치된 탄성 가압수단(34)이 환자의 손가락에 접촉되어 환자의 손가락의 선단부를 가압하는 상태에서는 회전바(32)의 회전을 방해하지 않도록 지지바(35a)의 타단부가 가이드 플레이트(33) 방향으로 이동하게 된다.
다음으로 회전바(32)가 회전하여 회전바(32)의 타단부에 설치된 탄성 가압수단(34)이 환자의 손가락의 선단부를 가압하는 상태가 해제되면, 지지수단(35)은 도 5c에 도시된 바와 같이, 도시되지 않은 스프링부재에 의해 지지바(35a)의 타단부가 가이드 플레이트(33)와 이격된 위치로 복귀되어 환자의 손가락의 선단부를 지지하게 된다.
여기서, 스프링부재(미도시)는 지지바(35a)와 가이드 플레이트(33) 간에 설치되고, 중심이 지지바(35a)의 일단부를 기준으로 비틀림 응력을 받는 토션 스프링이 사용되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 손가락 운동부의 회전바가 손가락을 가압하여 펼치는 동작을 도시한 개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치(1)는 동력 제공부(40)를 통해 손가락 운동부(30)의 회전바(32)에 회전력이 전달되면, 회전바(32)가 회전함에 따라 회전바(32)의 타단부에 설치된 탄성 가압수단(34)이 환자의 손가락의 선단부를 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 운동시키며, 이러한 회전바(32)는 360°회전하면서 환자의 손가락의 선단부를 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시키게 된다.
위와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치(1)는 손가락이 손바닥 안쪽으로 말려 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 반복적으로 운동시키기 위해 회전바(32)를 회전시키는 간단한 구성을 채용함으로써, 기능 대비 엑츄에이터의 수를 현저하게 줄일 수 있어 장치의 부피 감소에 따른 소형화가 가능할 뿐 아니라 제작 비용을 크게 절감할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동 장치의 구동 제어부의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 손 재활 운동장치(1)는 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자에게 사용할 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 회전바(32)의 타단부에 설치된 탄성 가압수단(34)을 통해 환자의 손가락의 선단부를 가압하게 되면, 환자의 손가락에 의해 발생되는 반력에 의해 회전바(32)는 회전이 저지되는 상태가 된다.
이로 인해 전원 공급부(70)로부터 동력 제공부(40)로 과도한 전류가 공급되며, 이 때 센서부(50)는 동력 제공부(40)로 과도하게 공급되는 전류의 세기를 측정하여 구동 제어부(60)로 전송하게 된다.
그리고, 구동 제어부(60)는 센서부(50)로부터 측정된 전류의 세기가 기 설정된 전류의 세기보다 큰 경우, 동력 제공부(40)를 역방향으로 구동시키는 동작과 동력 제공부(40)를 기 설정된 전류의 세기보다 크게 측정된 지점 전까지 정 방향으로 구동시키는 동작을 반복하도록 제어한다.
여기서, 기 설정된 전류의 세기란 회전바가 환자의 손가락에 의해 회전이 저지되지 않고 원활하게 회전하는 상태의 전류의 세기를 의미하며, 기 설정된 전류의 세기보다 크게 측정되는 지점은 환자의 손가락이 펼쳐지는 한계 지점을 의미한다.
위와 같이, 본 발명은 회전바(32)가 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락이 펼쳐지는 한계 지점까지만 회전하는 동작을 반복하도록 함으로써, 회전바(32)가 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락을 강제로 펼치는 것을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 구동 제어부(60)는 센서부(50)로부터 측정된 전류의 세기가 기 설정된 전류의 세기보다 큰 상태를 유지하는 경우, 동력 제공부(40)의 구동을 중지시킴으로써, 회전바(32)가 손가락 관절의 경직 상태가 심한 환자의 손가락을 강제적으로 펼치는 것을 방지할 수도 있다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 손 재활 운동 장치 10 : 본체
20 : 손 안착부 30 : 손가락 운동부
31 : 설치 프레임 32 : 회전바
33 : 가이드 플레이트 34 : 탄성 가압수단
34a : 가압몸체 34b : 탄성부재
35 : 지지수단 35a : 지지바
40 : 동력 제공부 41 : 회전력 제공수단
42 : 회전력 전달수단 42a : 제 1 풀리
42b : 제 2 풀리 42c : 벨트부재
50 : 센서부 60 : 구동 제어부
70 : 전원 공급부 S : 공간부

Claims (14)

  1. 질병, 질환 또는 장해로 인해 손가락이 손바닥 안쪽으로 말려 손가락 관절이 경직된 환자의 손가락을 반복적으로 펼쳐 운동시키는 장치에 있어서,
    본체와;
    상기 본체 일측에 설치되고, 환자의 손이 안착되는 손 안착부와;
    상기 본체의 다른 일측에 회전 가능하게 설치되고, 지속적인 회전에 의해 일측이 환자의 손가락의 선단부를 반복적으로 가압하여 환자의 손가락을 펼치는 방향으로 운동시키는 손가락 운동부와;
    상기 손가락 운동부에 회전력을 제공하는 동력 제공부를 포함하되,
    상기 손가락 운동부는
    상기 본체 타측에 설치되는 설치 프레임과;
    각각의 일단부가 상기 설치 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 각각의 타단부가 환자의 각각의 손가락을 가압하여 각각의 손가락을 펼치는 방향으로 운동시키는 복수개의 회전바와;
    상기 설치 프레임의 일측으로부터 상기 손 안착부와 인접한 일측까지 연장 형성되고, 상기 회전바의 타단을 가이드하는 가이드 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트의 일측에는 환자의 각각의 손가락의 선단부를 지지하기 위한 지지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지수단은
    각각의 일단부가 상기 가이드 플레이트의 일측에 회동 가능하게 결합되는 복수개의 지지바와;
    각각의 지지바와 가이드 플레이트 간에 개재되어 각각의 지지바의 타단이 상기 가이드 플레이트와 이격되도록 각각의 지지바에 탄성력을 제공하는 스프링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전바는 타단부 일측에 환자의 각각의 손가락을 탄성적으로 가압하는 탄성 가압수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄성 가압수단은
    상기 회전바의 타단부에 결합되고, 상기 회전바의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 가압몸체와;
    상기 회전바의 타단과 상기 가압몸체 간에 개재되어 상기 가압몸체에 상기 회전바의 타단 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 제공부는
    각각의 손가락 운동부에 회전력을 제공하는 복수개의 회전력 제공수단과;
    상기 복수개의 회전력 제공수단의 회전력을 각각의 손가락 운동부로 전달하는 회전력 전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전력 전달수단은
    각각의 회전력 제공수단의 회전축에 고정 설치되는 제 1 풀리와;
    각각의 손가락 운동부의 일측에 고정 설치되는 제 2 풀리와;
    상기 제 1 풀리와 상기 제 2 풀리 간에 설치되는 벨트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 제공부에 전원을 공급하는 전원 공급부와 상기 동력 제공부 간에 설치된 전원 공급 라인 일측에 설치되고, 상기 전원 공급부로부터 상기 동력 제공부로 공급되는 전류의 세기를 측정하는 센서부와;
    상기 센서부에서 측정된 전류의 세기에 기초하여 상기 동력 제공부의 구동을 제어하는 구동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서부에서 측정된 전류의 세기가 기 설정된 전류의 세기 보다 큰 경우,
    상기 구동 제어부는
    상기 동력 제공부를 역 방향으로 일정 거리 구동시키는 동작과, 상기 동력 제공부를 기 설정된 전류의 세기보다 크게 측정된 지점 전까지 정 방향으로 구동시키는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서부에서 측정된 전류의 세기가 기 설정된 전류의 세기 보다 큰 상태를 유지하는 경우,
    상기 구동 제어부는 상기 동력 제공부의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 손 안착부는
    환자의 전완의 근전도 신호를 측정하여 상기 근전도 신호가 가장 낮은 상태 즉, 전완의 이완 정도가 최대인 상태에서의 환자의 말려진 손의 안쪽을 삼차원 스캔한 형상을 토대로 제작되는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 손 안착부는 일측에 환자의 안착된 손을 고정하기 위한 고정수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 고정수단은
    벨크로 타입의 밴드부재인 것을 특징으로 하는 손 재활 운동 장치.
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