KR102159449B1 - Parallel robot type wearable device for the neck-pain treatment - Google Patents

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KR102159449B1
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김한성
한성현
김기성
정성훈
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경남대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a parallel robot-type wearable device for neck pain treatment, which can perform traction therapy as well as physical therapy to a patient with neck pain, allows the patient with neck pain to easily carry and wear the device to receive three-dimensional traction and physical therapy for the neck pain through a parallel robot-type wearable structure using a 3-axis or 6-axis parallel mechanism, and can automatically follow conditions of the patient with neck pain to perform control for optimal therapy. The present invention includes: a shoulder wearing part that is worn to be in close contact with the shoulder of a patient with neck pain; a chin-back of head wearing part that is spaced upward from the shoulder wearing part, is installed to be rotatable and movable based on the shoulder wearing part, and is worn so as to be in close contact with the chin and back of the head of the patient; and a supporter part installed between the shoulder wearing part and the chin-back of head wearing part, and supporting the chin-back of head wearing part so as to be rotatable and movable in respect to the shoulder wearing part, wherein the supporter part includes three first supporter modules, a second supporter module, and a third supporter module, each of which is diagonally installed at an interval of 120 degrees between the shoulder wearing part and the chin-back of head wearing part.

Description

목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치{PARALLEL ROBOT TYPE WEARABLE DEVICE FOR THE NECK-PAIN TREATMENT}Parallel robot type wearable device for neck disc treatment {PARALLEL ROBOT TYPE WEARABLE DEVICE FOR THE NECK-PAIN TREATMENT}

본 발명은 목디스크 치료장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목디스크 환자가 쉽게 휴대 및 착용하여 견인치료는 물론, 물리치료까지 수행할 수 있고, 목디스크를 3차원의 입체적으로 견인 및 물리치료를 제공할 수 있으며, 목디스크 환자의 상태에 따라 최적화된 치료에 맞는 제어를 수행할 수 있는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a neck disk treatment apparatus, and more particularly, a neck disk patient can easily carry and wear to perform traction treatment as well as physical therapy, and three-dimensional traction and physical therapy for the neck disk. The present invention relates to a parallel robot-type wearable device for neck disk treatment that can be provided and can perform optimal control according to the condition of a neck disk patient.

현대사회를 살아가는 현대인의 필수품으로서 컴퓨터와 휴대기기를 들 수 있고, 이러한 컴퓨터와 휴대기기의 사용량 증가로 인한 생활습관의 변화와 함께 누구나 염려하게 되는 것으로서 일자목 및 거북목은 물론 나아가 목디스크까지 이어지는 질병이다. 즉, 컴퓨터나 스마트폰을 사용할 때 화면을 향해 고개를 앞으로 쭉 내밀거나 고개를 숙인 채로 화면을 들여다 보는 잘못된 자세는 목과 척추에 무리를 주게 되는데, 이러한 자세가 반복적으로 오래 지속되다 보면 C자형의 정상 목뼈의 커브가 점점 사라지게 되어 일자, 혹은 역C자형으로 변형되는 문제가 발생한다.Computers and portable devices are the necessities of modern people living in modern society, and everyone is concerned with the change in lifestyle due to the increase in the use of such computers and portable devices. It is a disease. In other words, when using a computer or smartphone, the wrong posture of pushing your head straight forward toward the screen or looking at the screen with your head down can strain your neck and spine.If this posture persists repeatedly for a long time, the C-shaped normal The curve of the cervical vertebra gradually disappears, causing a problem of being transformed into a straight or inverted C shape.

사람의 평균 머리 무게는 5.5kg 정도로서 목이 건강한 C자 커브를 그리고 있을 때에는 아치의 원리를 통해 머리 무게의 20%만이 척추에 전달되고, 나머지 80%는 분산되지만, 일자목이나 거북목처럼 목의 커브가 사라진 경우라면 기울기에 따라 목으로 전달되는 압력이 최대 28.5kg까지 증가하게 된다. 이러한 상태가 지속되다 보며, 압력을 견디지 못하고 목뼈와 인접한 목뼈 사이의 말랑말랑한 디스크가 결국 빠져 나와 신경을 누르게 되면서 통증 또한 심해지게 된다.The average weight of a person's head is around 5.5kg. When the neck is drawing a healthy C-shaped curve, only 20% of the weight of the head is transferred to the spine through the principle of an arch, and the remaining 80% is distributed, but the neck curves like a straight or turtle neck. If is gone, the pressure delivered to the neck increases up to 28.5kg depending on the slope. As this condition persists, the soft disc between the cervical vertebra and the adjacent cervical vertebra eventually comes out and presses the nerve, resulting in severe pain.

또한, 목과 어깨의 근육은 고개가 앞으로 빠지지 않게 잡아주는 역할을 하기 때문에 척추가 변형되는 것을 막기 위해 계속 긴장하게 되어 목과 어깨가 결리고, 뭉치게 되며, 고개가 앞으로 기울수록 목과 어깨는 아프지만, 사실 이는 척추가 변형되는 것을 지켜주기 위해 긴장하고 버티는 것이므로 마사지나 통증을 감소시켜주는 시술을 통해 잠시 통증을 완화할 수 있더라도 변형된 목뼈의 위치가 제자리로 돌아가지 않는다면 상술한 통증이 반복될 수밖에 없다는 문제가 있다.In addition, the muscles of the neck and shoulders hold the head to prevent the head from falling forward, so to prevent the spine from being deformed, the neck and shoulders become stiff and clumped, and the neck and shoulders hurt as the head tilts forward. This is a problem that the above-described pain is inevitably repeated if the position of the deformed cervical vertebra does not return to its original position even if the pain can be relieved for a while through massage or a procedure that reduces pain. There is.

목디스크의 경우 초기에는 뒷목이 뻣뻣하고, 단순한 목, 어깨 결림과 약한 통증 정도의 증상만이 느껴져 대수롭지 않게 여길 수 있으나, 이를 방치할 경우 목과 어깨는 물론 팔 부위의 통증이 점점 심해져 수면 및 일상생활이 힘들 정도로 심각해질 수 있음은 물론, 통증 외에 안면비대칭, 전신틀어짐, 두통 등의 질환을 유발할 수 있기 때문에 조기 치료가 무엇보다 중요하다.In the case of a neck disc, the back neck is initially stiff, and only symptoms such as simple neck and shoulder stiffness and mild pain are felt, so it can be considered insignificant, but if left unattended, the pain in the neck and shoulder as well as the arm area becomes more severe and sleep and daily life Early treatment is more important than anything because it can be severe enough to be difficult and can cause diseases such as facial asymmetry, distortion, and headache in addition to pain.

목디스크와 같은 질환의 경우 필수적으로 수술이 필요한 경우가 전체 디스크환자의 2%정도 밖에 되지 않으며, 대부분 비수술로도 충분히 치료가 가능하다는 것이다. 즉, 목뼈의 구조와 모양에서 디스크 발생의 원인을 찾아 치료하고, 바른 자세와 습관을 통해 디스크를 발생시키는 진짜 원인인 압력 그 자체를 해소하는 것이 해답이라 할 수 있다.In the case of diseases such as neck disc, only about 2% of all disc patients need surgery, and most of them can be sufficiently treated with non-surgery. In other words, the answer is to find and treat the cause of the disk in the structure and shape of the cervical vertebra, and to relieve the pressure itself, the real cause of the disk, through proper posture and habit.

목디스크 치료방법으로 약물치료 및 수술치료를 제외한 비수술적 치료로서 물리치료 및 견인치료 등이 주로 이용되는데, 견인치료의 경우 고정형 석고를 통한 깁스를 부착하거나 가죽형 보호대 또는 에어튜브형 보호대 등 단순히 목뼈를 인장한 상태를 유지하는 기능만을 가질 뿐이다. 또한, 물리치료의 경우 치료사가 손수 도수치료를 수행하는 경우에는 완치될 때까지 시간적, 경제적 손실이 너무 크고, 물리치료기의 경우에는 대부분이 안마장치와 같이 의자나 침대형으로서 실질적인 목디스크에 최적화된 물리치료의 효과를 발휘하기 어렵다는 문제가 있다.Physical therapy and traction therapy are mainly used as non-surgical treatments excluding drug therapy and surgery as a treatment method for the neck disc.In the case of traction therapy, simply attach a cast through a fixed plaster or a leather type protector or an air tube type protector. It only has the function of maintaining the tensioned state. In addition, in the case of physical therapy, when the therapist performs manual manual therapy, the time and economic loss until cure is too great, and in the case of physical therapy devices, most of them are chairs or bed types, such as massage devices, which are optimized for practical neck discs. There is a problem that it is difficult to exert the effect of physical therapy.

(특허문헌 1) 중국특허공개공보 107361896 (2017. 11. 21.)
(특허문헌 2) 중국특허공개공보 108478393 (2018. 09. 04.)
(특허문헌 3) 미국특허출원공개공보 US2010/0087764 (2010. 04. 08.)(Patent Document 1) Chinese Patent Publication No. 107361896 (2017. 11. 21.)
(Patent Document 2) Chinese Patent Publication 108478393 (2018. 09. 04.)
(Patent Document 3) US Patent Application Publication No. US2010/0087764 (2010. 04. 08.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 목디스크 환자에게 견인치료는 물론, 물리치료까지 수행할 수 있고, 3축 또는 6축 병렬메카니즘을 이용한 병렬로봇형 웨어러블 구조를 통해 목디스크 환자가 쉽게 휴대 및 착용하여 목디스크를 3차원의 입체적으로 견인 및 물리치료를 제공할 수 있으며, 목디스크 환자의 상태에 따라 자동적으로 추종하여 최적화된 치료에 맞는 제어를 수행할 수 있는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention conceived to solve the above problems is that it is possible to perform traction treatment as well as physical therapy to a neck disc patient, and through a parallel robot-type wearable structure using a 3-axis or 6-axis parallel mechanism. A neck disk that can be easily carried and worn by a disk patient to provide a three-dimensional traction and physical therapy to a neck disk in three dimensions, and can automatically follow the neck disk patient's condition and perform optimal control for the treatment. It is to provide a parallel robotic wearable device for treatment.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치는, 목디스크 환자의 어깨에 밀착되도록 착용되는 어깨착용부와, 상기 어깨착용부의 상방으로 이격되어 상기 어깨착용부를 기준으로 회전 및 이동 가능하게 설치되고, 상기 환자의 턱 및 뒷통수에 밀착되도록 착용되는 턱뒷통착용부와, 상기 어깨착용부와 턱뒷통착용부 사이에 설치되고, 상기 어깨착용부에 대하여 상기 턱뒷통착용부를 회전 및 이동 가능하도록 지지하는 서포터부를 포함하고, 상기 서포터부는, 상기 어깨착용부와 턱뒷통착용부 사이에 각각이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 설치된 3개의 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a parallel robot-type wearable device for treating a neck disk according to the present invention includes a shoulder wearing part that is worn to be in close contact with the shoulder of a neck disk patient, and the shoulder wearing part being spaced apart from the upper side of the shoulder wearing part. It is installed to be rotatable and movable as a reference, and is installed between the chin and the chin and the chin and the chin and the chin, respectively, and are installed between the shoulder and the chin and the chin with respect to the shoulder and the chin. It includes a supporter portion for supporting the rear barrel to be rotatable and movable, and the supporter portion, three first supporter modules installed diagonally at intervals of 120 degrees between the shoulder wearing portion and the chin back wearing portion, It characterized in that it comprises a 2 supporter module and a third supporter module.

또한, 상기 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈 각각은, 하단이 상기 어깨착용부에 힌지조인트를 매개로 일방향에 대하여 회전가능하게 결합되는 실린더와, 하단이 상기 실린더의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부에 볼조인트를 매개로 3축 방향에 대하여 회전 가능하게 결합되는 실린더로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the first supporter module, the second supporter module, and the third supporter module includes a cylinder whose lower end is rotatably coupled to the shoulder wearing portion in one direction via a hinge joint, and the lower end is inside the cylinder. It is characterized in that it comprises a cylinder rod that is inserted so as to be elevating up and down, and the upper end is rotatably coupled to the three-axis direction via a ball joint to the chin back cover.

또한, 상기 환자가 정면을 바라보는 방향을 x축, 상기 환자의 어깨선을 잇는 선을 y축 및 상기 환자의 상방을 z축으로 정의하고, 상기 제1 서포터모듈은, 상기 x축 선상에 상기 환자의 뒷통수 방향에 설치되고, 상기 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈은, 상기 제1 서포터모듈과 120도 각도의 간격으로 상기 환자의 정면 좌우측에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the direction in which the patient faces the front is defined as an x-axis, a line connecting the shoulder line of the patient is defined as a y-axis, and an upper side of the patient is a z-axis, and the first supporter module includes the patient on the x-axis line. It is installed in the rear head direction of, and the second supporter module and the third supporter module are respectively installed on the front left and right sides of the patient at an interval of 120 degrees from the first supporter module.

또한, 상기 서포터부는, 상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 x축 및 y축 각각을 회전중심으로 회전하는 2축 회전 및 z축 방향으로 이동하는 1축 이동에 대한 3축 병렬메카니즘을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the supporter unit has a three-axis parallel mechanism for the two-axis rotation and one-axis movement moving in the z-axis direction, and the chin back wearing part rotates each of the x-axis and y-axis based on the shoulder wearing part. It features.

또한, 상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 회전 및 이동하는 경우 상기 실린더로드 각각의 상부에 설치되어 상기 실린더로드 각각에 작용하는 힘을 측정하는 복수의 힘센서와, 상기 힘센서 각각의 신호를 전송받아 상기 턱뒷통착용부에 작용하는 x축을 회전중심으로 하는 Mx, y축을 회전중심으로 하는 My 각각의 2개의 모멘트 및 z축 방향에 대한 Fz의 1개의 힘을 계산하는 마이콤을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of force sensors installed on top of each of the cylinder rods to measure the force acting on each of the cylinder rods when the chin back fitting portion rotates and moves based on the shoulder wearing portion, and signals of each of the force sensors Further comprising a Micom that receives the transmission and calculates one force of Fz in the z-axis direction and two moments of Mx, each of Mx acting on the x-axis as the rotational center and the y-axis as the rotational center, acting on the chin back wearing part. It features.

또한, 상기 어깨착용부는, 상기 환자의 어깨에 밀착되어 고정되도록 하부에 한 쌍의 고정밴드가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the shoulder wearing part is characterized in that a pair of fixing bands are provided at the lower part so as to be fixed in close contact with the shoulder of the patient.

또한, 상기 턱뒷통착용부는, 전방착용몸체 및 후방착용몸체로 분리되고, 상기 전방착용몸체 및 후방착용몸체의 일측 분리면이 힌지조인트를 매개로 결합되며, 타측 분리면이 탈부착 가능하도록 체결수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the chin and back wearing part is separated into a front wearing body and a rear wearing body, and one separation surface of the front wearing body and the rear wearing body is coupled through a hinge joint, and a fastening means is provided so that the other side separation surface is detachable. It characterized in that it is provided.

또한, 상기 어깨착용부 및 턱뒷통착용부 각각은, 상기 환자의 어깨, 턱 및 뒷통수 각각에 밀착되는 내측면에 쿠션이 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the shoulder wearing part and the chin back wearing part is characterized in that a cushion is coupled to an inner surface in close contact with each of the shoulder, chin, and back of the patient.

한편, 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치의 다른 실시예로, 상기 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈 각각은, 하단이 상기 어깨착용부에 볼조인트를 매개로 회전가능하게 결합되는 제1 실린더와, 하단이 상기 제1 실린더의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부에 볼조인트를 매개로 회전 가능하게 결합되는 제1 실린더로드와, 상기 제1 실린더와 '∧'형상이 되도록 대칭되게 하단이 상기 어깨착용부에 볼조인트를 매개로 회전가능하게 결합되는 제2 실린더와, 하단이 상기 제2 실린더의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부에 볼조인트를 매개로 회전 가능하게 결합되는 제2 실린더로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in another embodiment of the parallel robot-type wearable device for neck disk treatment according to the present invention, each of the first supporter module, the second supporter module, and the third supporter module has a lower end mediating a ball joint to the shoulder wearing part. The first cylinder is rotatably coupled to the first cylinder, the lower end is inserted so as to move up and down into the interior of the first cylinder, and the upper end is rotatably coupled to the back of the chin through a ball joint through a ball joint rod Wow, a second cylinder whose lower end is rotatably coupled to the shoulder wearing part via a ball joint so as to be symmetrical to have a'∧' shape, and a lower end can be moved up and down inside the second cylinder. And a second cylinder rod whose upper end is rotatably coupled through a ball joint to the upper end of the chin and the rear tube.

또한, 상기 환자가 정면을 바라보는 방향을 x축, 상기 환자의 어깨선을 잇는 선을 y축 및 상기 환자의 상방을 z축으로 정의하고, 상기 서포터부는, 상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 x축, y축, z축 각각의 방향에 대한 3축 이동 및 x축, y축 z축 각각의 방향을 회전중심으로 하는 3축 회전에 대한 6축 병렬메카니즘을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the direction in which the patient faces the front side is defined as the x-axis, the line connecting the shoulder line of the patient is the y-axis, and the upper side of the patient is defined as the z-axis, and the supporter unit is for wearing the back of the chin based on the shoulder wearing unit. It is characterized by having a six-axis parallel mechanism for three-axis rotation in which the additional x-axis, y-axis, and z-axis directions are rotated, and the x-axis, y-axis and z-axis directions are rotation centers.

또한, 상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 회전 및 이동하는 경우 상기 제1 실린더로드 및 제2 실린더로드 각각의 상부에 설치되어 상기 제1 실린더로드 및 제2 실린더로드 각각에 작용하는 힘을 측정하는 복수의 힘센서와, 상기 힘센서 각각의 신호를 전송받아 상기 턱뒷통착용부에 작용하는 x축 방향에 대한 Fx, y축 방향에 대한 Fy, z축 방향에 대한 Fz 각각의 3개의 힘 및 x축 방향을 회전중심으로 하는 Mx, y축 방향을 회전중심으로 하는 My, z축 방향을 회전중심으로 하는 Mz 각각의 3개의 모멘트를 계산하는 마이콤을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the chin back wearing part rotates and moves based on the shoulder wearing part, it is installed on the top of each of the first cylinder rod and the second cylinder rod to apply a force acting on each of the first cylinder rod and the second cylinder rod. A plurality of force sensors to be measured, and three forces of Fx in the x-axis direction, Fy in the y-axis direction, and Fz in the z-axis direction acting on the back of the chin by receiving signals from each of the force sensors And a Micom for calculating three moments of Mx with the x-axis direction as the rotation center, My with the y-axis direction as the rotation center, and Mz with the z-axis direction as the rotation center.

본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치는, 어깨착용부를 기준으로 턱뒷통착용부가 서포터부의 작동에 따라 회전 및 이동하면서 목디스크 환자에게 견인치료는 물론, 물리치료까지 수행할 수 있는 효과가 있다.The parallel robot-type wearable device for neck disk treatment according to the present invention has the effect of performing traction treatment as well as physical therapy to a neck disk patient while rotating and moving the chin back wearing part based on the shoulder wearing part according to the operation of the supporter part. There is.

또한, 서포터부를 제1 내지 제3 서포터모듈로 나누어 각각을 120도 각도의 간격으로 대각화되도록 설치한 후 각각의 서포터모듈의 구성을 실린더 및 실린더로드로 구성된 단일의 리니어엑추에이터 또는 한 쌍의 리니어엑추에이터로 구성하여 3축 또는 6축 병렬메카니즘을 이용한 병렬로봇형 웨어러블 구조를 통해 목디스크를 3차원의 입체적으로 견인 및 물리치료를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, after dividing the supporter into first to third supporter modules and installing them to be diagonally at intervals of 120 degrees, the configuration of each supporter module is a single linear actuator or a pair of linear actuators consisting of a cylinder and a cylinder rod. It has the effect of providing traction and physical therapy to the neck disk in three dimensions through a parallel robot-type wearable structure using a three-axis or six-axis parallel mechanism.

또한, 어깨착용부에 한 쌍의 고정밴드를 구성하여 어깨착용부의 견고한 고정을 이루어낼 수 있으며, 턱뒷통착용부를 전방착용몸체 및 후방착용몸체로 분리하여 체결수단을 통해 탈부착 가능하게 결합시켜 환자가 용이하게 입고 벗을 수 있고, 어깨착용부 및 턱뒷통착용부의 내측면에 쿠션을 형성하여 편안한 착용을 제고할 수 있는 효과가 있다.In addition, by configuring a pair of fixing bands on the shoulder wearing part, it is possible to achieve a firm fixation of the shoulder wearing part, and the chin-back wearing part is separated into a front body and a rear body, and it is detachably coupled through a fastening means. It is easy to wear and take off, and there is an effect of improving comfortable wearing by forming a cushion on the inner side of the shoulder and chin back.

특히, 어깨착용부를 기준으로 턱뒷통착용부가 회전 및 이동하는 경우 실린더로드에 작용하는 힘을 측정할 수 있도록 힘센서를 구성하고, 3축 또는 6축 병렬메카니즘에 따라 힘센서로부터 측정된 힘으로부터 3축 또는 6축 방향에 대한 힘과 모멘트를 계산할 수 있으며, 이렇게 계산된 힘과 모멘트를 기초로 목디스크 환자의 상태에 따라 자동적으로 추종하여 최적화된 치료에 맞는 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.In particular, a force sensor is configured so that the force acting on the cylinder rod can be measured when the back of the chin is rotated and moved based on the shoulder wearing part, and 3 from the force measured from the force sensor according to a 3-axis or 6-axis parallel mechanism. It is possible to calculate the force and moment in the axial or six-axis direction, and based on the calculated force and moment, there is an effect that it can automatically follow the condition of the neck disc patient and perform the control suitable for the optimized treatment.

도 1은 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예 중 서포터부의 일 서포터모듈을 확대 도시한 요부 사시도이며,
도 3은 도 1의 실시예의 평면도이고,
도 4는 도 1의 실시예가 목디스크 환자에 착용되어 3축 방향에 대하여 견인 및 물리치료가 수행되는 상태를 도시한 사용상태도이며,
도 5는 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이며,
도 7은 도 6의 실시예 중 서포터부의 일 서포터모듈을 확대 도시한 요부 사시도이고,
도 8은 도 6의 실시예의 평면도이며,
도 9는 도 6의 실시예가 목디스크 환자에 착용되어 6축 방향에 대하여 견인 및 물리치료가 수행되는 상태를 도시한 사용상태도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a parallel robot-type wearable device for treating a neck disc according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view of a main part showing an enlarged view of one supporter module of a supporter unit in the embodiment of FIG.
Figure 3 is a plan view of the embodiment of Figure 1,
4 is a use state diagram showing a state in which the embodiment of FIG. 1 is worn on a neck disc patient and traction and physical therapy are performed in a 3-axis direction,
5 is a perspective view showing another embodiment of a parallel robot-type wearable device for treating a neck disk according to the present invention,
6 is a perspective view showing another embodiment of a parallel robot-type wearable device for treating a neck disc according to the present invention,
7 is a perspective view of a main part showing an enlarged view of one supporter module of the supporter part of the embodiment of FIG. 6;
Figure 8 is a plan view of the embodiment of Figure 6,
9 is a use state diagram showing a state in which the embodiment of FIG. 6 is worn on a patient with a neck disc and traction and physical therapy are performed in a six-axis direction.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a parallel robotic wearable device for treating a neck disc according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치는, 도 1 내지 9에 도시된 바와 같이 어깨착용부(100), 턱뒷통착용부(200) 및 서포터부(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 서포터부(300)는 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330)로 구성되며, 힘센서(FS) 및 마이콤(400)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 어깨착용부(100)는 고정밴드(110)를 더 포함할 수 있으며, 턱뒷통착용부(200)와 함께 내측면에 쿠션(250)이 결합될 수 있다.A parallel robot-type wearable device for neck disc treatment according to the present invention includes a shoulder wearing part 100, a chin back wearing part 200, and a supporter part 300 as shown in FIGS. 1 to 9, The supporter unit 300 includes a first supporter module 310, a second supporter module 320, and a third supporter module 330, and may further include a force sensor FS and a microcomputer 400. . In addition, as shown in FIG. 5, the shoulder wearing part 100 may further include a fixing band 110, and a cushion 250 may be coupled to the inner surface together with the chin back wearing part 200.

들어가기 전에, 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치는, 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 서포터부(300)가 3축 병렬 메카니즘을 가지는 경우와 도 6 내지 9에 도시된 바와 같이 서포터부(300)가 6축 병렬 메카니즘을 가지는 경우로 나눌 수 있고, 특히 목디스크 치료를 하기 위한 목디스크 치료용 장치이면서, 목디스크 환자(NDP)가 착용 즉, 입을 수 있는 웨어러블 타입이며, 상술한 바와 같이 서포터부(300)의 구조가 병렬 메카니즘을 가지면서 힘센서(FS)를 통한 제어가 가능한 로봇구조인 특징이 있다.Before entering, the parallel robot-type wearable device for neck disc treatment according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 5, when the supporter unit 300 has a 3-axis parallel mechanism, and as shown in FIGS. 6 to 9 It can be divided into cases where the supporter unit 300 has a 6-axis parallel mechanism, and is a device for treatment of a neck disk for treating a neck disk, in particular, a wearable type that can be worn by a neck disk patient (NDP). As described above, the structure of the supporter 300 is a robot structure capable of controlling through a force sensor FS while having a parallel mechanism.

어깨착용부(100)는 도 4 및 9를 참조하여 도 1, 5 및 6에 도시된 바와 같이 목디스크 환자(NDP)의 어깨에 밀착되도록 착용된다. 어깨는 몸통에서 팔로 이어지는 신체 부위로서, 구체적으로 목의 뿌리 부분과 가슴 및 등의 바깥쪽에서 시작하여 위팔의 몸통 쪽 1/3 부위에 이르는 광범위한 부분이다. 좁은 의미의 어깨는 주로 어깨관절과 봉우리밑 공간을 가리키지만, 넓은 의미의 어깨에는 어깨뼈-가슴우리 관절(견갑 흉곽 관절)과 봉우리빗장관절 및 복장빗장관절과 이들 주위의 뼈와 연부조직이 모두 포함된다. 즉, 본 발명에서의 어깨착용부(100)는 좁은 의미이든 넓은 의미이든 목디스크 환자(NDP)의 어깨의 어느 부위에든 밀착되어 착용될 수 있으면 족하다. 바꿔말해서, 어깨착용부(100)는 어깨에 부분적으로 밀착되거나 전체적으로 감싸안을 수 있도록 형성될 수도 있고, 상의나 조끼처럼 입을 수 있는 형상일 수도 있다.The shoulder wearing unit 100 is worn so as to be in close contact with the shoulder of the neck disc patient NDP as shown in FIGS. 1, 5 and 6 with reference to FIGS. 4 and 9. The shoulder is a part of the body that extends from the torso to the arm. Specifically, it is a broad part starting at the root of the neck and the outside of the chest and back and reaching the third part of the upper arm toward the torso. Shoulder in the narrow sense mainly refers to the shoulder joint and the space under the peak, but in the broad sense shoulder, the scapula-chest joint (scapula-thoracic joint), the peak clavicle joint and the clavicle joint, and the bones and soft tissues around them All included. That is, the shoulder wearing unit 100 in the present invention is sufficient if it can be worn in close contact with any portion of the shoulder of a neck disc patient (NDP), whether in a narrow or wide sense. In other words, the shoulder wearing part 100 may be formed to be partially in close contact with the shoulder or to be entirely wrapped around it, or may have a shape that can be worn like a top or a vest.

이러한 어깨착용부(100)가 어깨에 부분적으로 밀착되는 경우에는 환자(NDP)의 어깨에 밀착되어 견고하게 고정되지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100)는 상기 환자(NDP)의 어깨에 밀착되어 고정되도록 하부에 한 쌍의 고정밴드(110)가 구비될 수 있다. 이러한 고정밴드(110)는 도면상 X밴드 형상으로 도시되어 있으나, 다양한 방식으로 환자(NDP)의 몸에 결속되어 상기 어깨착용부(100)가 환자(NDP)의 어깨에 밀착되어 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하면 족하다. 왜냐하면, 후술하는 턱뒷통착용부(200)가 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 회전 및 이동하기 때문이며, 어깨착용부(100)가 환자(NDP)의 어깨에 따로 놀지않고 견고하게 고정되어 있어야 후술하는 힘센서(FS)에 의한 정밀한 측정 및 이를 기초로 하는 마이콤(400)의 정밀한 제어가 가능하기 때문이다.When the shoulder wearing part 100 is partially in close contact with the shoulder, it may not be firmly fixed because it is in close contact with the shoulder of the patient NDP. In order to prevent this, as shown in FIG. 5, the shoulder wearing part 100 may be provided with a pair of fixing bands 110 underneath so as to be fixed in close contact with the shoulder of the patient NDP. Although this fixing band 110 is shown in the shape of an X-band in the drawing, it is bound to the body of the patient NDP in various ways so that the shoulder wearing part 100 is in close contact with the shoulder of the patient NDP and is fixed. It is enough to keep it. This is because the chin back wearing part 200 to be described later rotates and moves with respect to the shoulder wearing part 100, and the shoulder wearing part 100 must be firmly fixed without playing separately on the shoulder of the patient (NDP). This is because precise measurement by the force sensor FS to be described later and precise control of the microcomputer 400 based on this is possible.

턱뒷통착용부(200)는 도 4 및 9를 참조하여 도 1, 5 및 6에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100)의 상방으로 이격되어 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 회전 및 이동 가능하게 설치되고, 상기 환자(NDP)의 턱 및 뒷통수에 밀착되도록 착용된다. 턱은 얼굴의 일부로 입을 둘러싸고 있으며 윗턱과 아래턱으로 구성되는데, 본 발명에서의 턱뒷통착용부(200)는 주로 턱의 아래턱에 밀착되도록 착용된다. 또한, 뒷통수는 머리의 뒷부분으로 구체적으로는 머리뼈 중 뒷통수뼈에 해당하는 부분을 말한다. 즉, 턱뒷통착용부(200)는 도 4 및 9에 도시된 바와 같이 환자(NDP)의 아래턱 및 뒷통수에 밀착되도록 착용되며, 후술하는 서포터부(300)의 작동에 따라 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 회전 및 이동한다. 따라서, 턱뒷통착용부(200)가 회전 및 이동함에 따라 환자(NDP)의 머리뼈가 함께 회전 및 이동하게 되며, 어깨를 기준으로 머리뼈가 회전 및 이동하는 경우 어깨와 머리뼈를 이어주는 목뼈가 자연스럽게 추종하도록 움직이게 된다.The chin back wearing part 200 is spaced upward from the shoulder wearing part 100 as shown in FIGS. 1, 5 and 6 with reference to FIGS. 4 and 9 and rotated based on the shoulder wearing part 100 It is installed to be movable, and is worn to be in close contact with the chin and back of the patient NDP. The chin surrounds the mouth as a part of the face, and is composed of an upper and a lower jaw, and the chin back wearing part 200 in the present invention is mainly worn so as to be in close contact with the lower jaw of the chin. In addition, the back head is the back part of the head and specifically refers to the part corresponding to the back head bone of the skull. That is, the chin back wearing part 200 is worn so as to be in close contact with the lower jaw and the back of the patient NDP as shown in FIGS. 4 and 9, and according to the operation of the supporter part 300 to be described later, the shoulder wearing part ( It rotates and moves based on 100). Therefore, as the back chin wearing part 200 rotates and moves, the skull of the patient (NDP) rotates and moves together, and when the skull rotates and moves based on the shoulder, the cervical bone connecting the shoulder and the skull is It moves to follow naturally.

상기 어깨착용부(100) 및 턱뒷통착용부(200)를 환자(NDP)가 도 4 및 9에 도시된 바와 같이 착용하기 위해서, 어깨착용부(100)의 경우 머리를 넣어 어깨에 착용하면 족하지만, 턱뒷통착용부(200)는 턱 및 뒷통수에 밀착되도록 착용되어야 하므로 머리를 넣을 경우 벌어지거나 또는 분리되는 구조가 필요하다. 이를 위하여, 도 1, 3, 5, 6 및 8에 도시된 바와 같이 상기 턱뒷통착용부(200)는 전방착용몸체(210) 및 후방착용몸체(220)로 분리되고, 상기 전방착용몸체(210) 및 후방착용몸체(220)의 일측 분리면이 힌지조인트(HJ)를 매개로 결합되며, 타측 분리면이 탈부착 가능하도록 체결수단(230)이 구비될 수 있다.In order for the patient (NDP) to wear the shoulder wearing unit 100 and the chin back wearing unit 200 as shown in Figs. 4 and 9, in the case of the shoulder wearing unit 100, put the head and wear it on the shoulder. However, since the chin back wearing part 200 must be worn so as to be in close contact with the chin and the back head, it is necessary to have a structure that opens or separates when the head is put. To this end, as shown in Figs. 1, 3, 5, 6 and 8, the chin-back wearing part 200 is separated into a front wearing body 210 and a rear wearing body 220, and the front wearing body 210 ) And one side of the rear wearable body 220 is coupled via a hinge joint (HJ), and a fastening means 230 may be provided so that the other side of the separation surface is detachable.

또한, 어깨착용부(100) 및 턱뒷통착용부(200)의 경우 환자(NDP)의 어깨, 턱 및 뒷통수 각각에 밀착되므로 환자(NDP)와 직접 접촉하는 내측면에 부드러운 재질 또는 쿠션부재 등을 통해 편안한 착용이 되도록 할 필요가 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100) 및 턱뒷통착용부(200) 각각은, 상기 환자(NDP)의 어깨, 턱 및 뒷통수 각각에 밀착되는 내측면에 쿠션(250)이 결합될 수 있다. 쿠션(250)의 재질은 부드러운 천은 물론, 실리콘, 우레탄이나 고무와 같은 탄성부재일 수도 있다.In addition, in the case of the shoulder wearing part 100 and the chin back wearing part 200, since it is in close contact with each of the shoulder, chin, and back of the patient (NDP), a soft material or cushion member, etc. on the inner surface in direct contact with the patient (NDP) It is necessary to make it comfortable to wear. Therefore, as shown in Figure 5, each of the shoulder wearing part 100 and the chin back wearing part 200 is a cushion 250 on an inner surface that is in close contact with each of the shoulder, chin, and back head of the patient NDP. Can be combined. The material of the cushion 250 may be a soft cloth, as well as an elastic member such as silicone, urethane or rubber.

서포터부(300)는 도 1 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100)와 턱뒷통착용부(200) 사이에 설치되고, 상기 어깨착용부(100)에 대하여 상기 턱뒷통착용부(200)를 회전 및 이동 가능하도록 지지한다. 보다 구체적으로 상기 서포터부(300)는 상기 어깨착용부(100)와 턱뒷통착용부(200) 사이에 각각이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 설치된 3개의 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330)로 구성된다. 즉, 서포터부(300)가 3개의 서포터모듈로 구분되며, 각각이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 있어 병렬 로봇형 메카니즘을 가진다는 특징이 있다. 여기서 서포터부(300)의 구조에 따라 최대 6축까지 턱뒷통착용부(200)의 제어가 가능해진다.The supporter part 300 is installed between the shoulder wearing part 100 and the chin back wearing part 200 as shown in FIGS. 1 to 9, and the chin back wearing part with respect to the shoulder wearing part 100 ( 200) is supported to enable rotation and movement. More specifically, the supporter unit 300 includes three first supporter modules 310 installed diagonally at intervals of 120 degrees between the shoulder wearing unit 100 and the chin back wearing unit 200, respectively. It consists of 2 supporter module 320 and a third supporter module 330. That is, the supporter unit 300 is divided into three supporter modules, each of which is diagonally at intervals of 120 degrees, and thus has a parallel robotic mechanism. Here, according to the structure of the supporter unit 300, it is possible to control the chin back wearing unit 200 up to 6 axes.

목디스크 환자(NDP)에게 단순한 견인치료만을 목적으로 하는 경우라면 서포터부(300)를 단순히 상하로 승강 가능한 구조로 설치하면 족할 것이다. 그러나, 견인치료와 함께 물리치료를 병행하기 위해서는 최소 3축, 최대 6축 병렬 메카니즘이 요구된다.If the purpose of only simple traction treatment for the neck disc patient (NDP), it would be sufficient to simply install the supporter unit 300 in a structure that can be moved up and down. However, in order to perform physical therapy together with traction therapy, a minimum 3-axis and maximum 6-axis parallel mechanism is required.

먼저, 서포터부(300)가 3축 병렬 메카니즘을 가지는 경우를 도 1 내지 5를 참조하여 살펴본다. 상기 서포터부(300)를 구성하는 상기 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330) 각각은, 실린더(340) 및 상기 실린더(340)에 인입출 가능하게 삽입된 실린더로드(350)로 구성된 리니어엑추에이터일 수 있다. 여기서 실린더(340)는 도 2에 도시된 바와 같이 하단이 상기 어깨착용부(100)에 힌지조인트(HJ)를 매개로 일방향에 대하여 회전가능하게 결합된다. 또한, 실린더로드(350)는 하단이 상기 실린더(340)의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부(200)에 볼조인트(BJ)를 매개로 3축 방향에 대하여 회전 가능하게 결합된다.First, a case where the supporter unit 300 has a 3-axis parallel mechanism will be described with reference to FIGS. 1 to 5. Each of the first supporter module 310, the second supporter module 320, and the third supporter module 330 constituting the supporter part 300 can be drawn in and out of the cylinder 340 and the cylinder 340 It may be a linear actuator composed of a cylinder rod 350 inserted in a way. Here, the cylinder 340 is rotatably coupled to the shoulder wearing part 100 in one direction via a hinge joint HJ as shown in FIG. 2. In addition, the cylinder rod 350 has a lower end inserted in the interior of the cylinder 340 so as to be able to be lifted up and down, and the upper end thereof is in the three-axis direction via a ball joint (BJ) in the chin back mounting portion 200 It is rotatably coupled.

즉, 상기와 같은 구조의 실린더(340) 및 실린더로드(350)로 구성된 3개의 리니어엑추에이터가 120도 각도의 간격으로 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330)로 설치되는 것이다. 이때, 실린더(340)에 대하여 실린더로드(350)가 승강 작동하면서 어깨착용부(100)를 기준으로 턱뒷통착용부(200)를 회전 및 이동시키게 되는데, 각각의 서포터모듈(310, 320), 330)의 설치 위치에 따라 3축 병렬메카니즘을 구성할 수 있다.That is, the three linear actuators composed of the cylinder 340 and the cylinder rod 350 having the above structure are at intervals of 120 degrees, the first supporter module 310, the second supporter module 320 and the third supporter module It is installed as (330). At this time, while the cylinder rod 350 is lifted and lowered with respect to the cylinder 340, the chin back wearing part 200 is rotated and moved with respect to the shoulder wearing part 100, each of the supporter modules 310 and 320, According to the installation location of 330), a 3-axis parallel mechanism can be configured.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 환자(NDP)가 정면을 바라보는 방향을 x축, 상기 환자의 어깨선을 잇는 선을 y축 및 상기 환자(NDP)의 상방을 z축으로 정의한다. 이 경우 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 서포터모듈(310)은 상기 x축 선상에 상기 환자(NDP)의 뒷통수 방향에 설치되고, 상기 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330)은 당연히 상기 제1 서포터모듈(310)과 120도 각도의 간격으로 대각화되어 있기 때문에 상기 환자(NDP)의 정면 좌우측에 각각 설치될 것이다.In this case, as shown in FIG. 4, the direction in which the patient NDP faces the front side is defined as an x-axis, a line connecting the shoulder line of the patient is defined as a y-axis, and an upper side of the patient NDP is defined as a z-axis. In this case, as shown in FIG. 4, the first supporter module 310 is installed on the x-axis in the rear head direction of the patient NDP, and the second supporter module 320 and the third supporter module ( Obviously, since the first supporter module 310 and the 330 are diagonally spaced at an angle of 120 degrees, they will be respectively installed on the front left and right sides of the patient NDP.

그에 따라 상기 서포터부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 상기 턱뒷통착용부(200)가 x축 및 y축 각각을 회전중심으로 회전하는 2축 회전 및 z축 방향으로 이동하는 1축 이동에 대한 3축 병렬메카니즘을 가지게 된다. 왜냐하면, 서포터부(300)를 구성하는 각각의 서포터모듈(310, 320, 330)의 실린더(340) 및 실린더로드(350)의 결합구조 및 작동관계에 따라 3축 병렬메카니즘이 만들어지게 구성한 것이기 때문이다.Accordingly, the supporter unit 300 is a two-axis rotation in which the chin back wearing unit 200 rotates each of the x-axis and y-axis with respect to the shoulder wearing unit 100 as shown in FIG. And a 3-axis parallel mechanism for 1-axis movement moving in the z-axis direction. This is because the three-axis parallel mechanism is constructed according to the coupling structure and operation relationship of the cylinder 340 and the cylinder rod 350 of each of the supporter modules 310, 320, 330 constituting the supporter unit 300. to be.

즉, 실린더(340)의 하단에 힌지조인트(HJ)가 결합되기 때문에 실린더(340)의 길이방향을 기준으로 하는 회전은 제한되고, 일방향 회전만이 가능한 구조로서 실린더로드(350)만이 승강 가능한 구조가 된다. 이때, 실린더로드(350)의 상단은 볼조인트(BJ)로 결합되어 있기 때문에 턱뒷통착용부(200)의 3축 방향 회전은 가능해진다. 이러한 구조를 가진 각각의 서포터모듈(310, 320, 330)이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 있고, 제1 서포터모듈(310)이 x축 선상에 위치하게 되는 경우 예컨대 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330)이 모두 동일하게 승강 작동시에는 z축 방향으로만 턱뒷통착용부(200)가 이동하게 된다. 또한, 제1 서포터모듈(310)만이 승강 작동하는 경우에는 y축 방향을 회전중심으로 턱뒷통착용부(200)가 회전하게 되고, 제1 서포터모듈(310)은 고정된 상태로 제2 서포터모듈(320) 또는 제3 서포터모듈(330)이 승강작동하는 경우에는 x축 방향을 회전중심으로 턱뒷통착용부(200)가 회전하게 된다. 상술한 각각의 상황을 복잡하게 구현하더라도 3축 방향에 대한 회전 및 이동만이 가능한 구조이다.That is, since the hinge joint (HJ) is coupled to the lower end of the cylinder 340, the rotation based on the longitudinal direction of the cylinder 340 is limited, and only the cylinder rod 350 can be raised and lowered as a structure that can only rotate in one direction. Becomes. At this time, since the upper end of the cylinder rod 350 is coupled with a ball joint (BJ), the rotation of the chin rear portion 200 in the three-axis direction becomes possible. When each of the supporter modules 310, 320, and 330 having such a structure is diagonally at intervals of 120 degrees, and the first supporter module 310 is positioned on the x-axis line, for example, the first supporter module 310 ), the second supporter module 320 and the third supporter module 330 are all the same when the lifting operation, the chin back wearing part 200 moves only in the z-axis direction. In addition, when only the first supporter module 310 is lifted and lowered, the chin back mounting part 200 is rotated in the y-axis direction as a center of rotation, and the first supporter module 310 is a second supporter module in a fixed state. When the (320) or the third supporter module 330 is lifted and lowered, the chin back wearing part 200 rotates in the x-axis direction as a rotation center. Even if each of the above-described situations is implemented in a complex manner, it is a structure that can only rotate and move in the three-axis direction.

이러한 상황에서 상기 서포터부(300)에 작용하는 힘을 측정하여 3축 방향에 대한 회전 및 이동을 제어할 수 있도록 힘센서(FS) 및 마이콤(400)을 더 포함할 수 있다. 즉, 힘센서(FS)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 상기 턱뒷통착용부(200)가 회전 및 이동하는 경우 상기 실린더로드(350)의 상부에 설치되어 상기 실린더로드(350) 각각에 작용하는 힘을 측정한다. 이때, 마이콤(400)은 상기 힘센서(FS) 각각의 신호를 전송받아 상기 턱뒷통착용부(200)에 작용하는 x축을 회전중심으로 하는 Mx, y축을 회전중심으로 하는 My 각각의 2개의 모멘트 및 z축 방향에 대한 Fz의 1개의 힘을 계산한다.In this situation, a force sensor FS and a microcomputer 400 may be further included to measure the force acting on the supporter 300 to control rotation and movement in the three-axis direction. That is, the force sensor (FS) is on the top of the cylinder rod 350 when the chin back wearing portion 200 rotates and moves with respect to the shoulder wearing portion 100 as shown in FIGS. 1 to 4 It is installed and measures the force acting on each of the cylinder rods 350. At this time, the micom 400 receives the signal of each of the force sensors FS, and the two moments of Mx acting on the chin back mounting part 200 as the rotational center, and My as the rotational center of the y-axis And one force of Fz in the z-axis direction.

이러한 마이콤(400)으로부터 계산된 모멘트 및 힘값은 데이터로 저장하고, 목디스크 환자(NDP)가 계속적인 치료를 거치는 동안 데이터 변화량을 관찰할 수 있으며, 치료의 정도를 인지할 수 있는 기초가 될 수 있다. 또한, 마이콤(400)에 저장된 데이터를 통해 환자(NDP)의 목디스크의 어느 부위에 모멘트 및 힘값이 크게 나오는지를 확인하여 정밀한 진단도 가능하며, 이를 기초로 치료를 위한 서포터부(300)의 작동을 정밀하게 제어할 수도 있을 것이다.The moment and force values calculated from the microcomputer 400 are stored as data, and the amount of data change can be observed while the NDP patient undergoes continuous treatment, and can be a basis for recognizing the degree of treatment. have. In addition, precise diagnosis is possible by checking which part of the neck disk of the patient (NDP) is large through the data stored in the microcomputer 400, and the operation of the supporter 300 for treatment based on this You may be able to precisely control it.

상술한 서포터부(300)의 3축 병렬메카니즘 보다 더욱 정밀한 제어가 가능하도록 서포터부(300)가 6축 병렬메카니즘을 가지는 경우를 도 6 내지 9를 참조하여 살펴본다. 상기 서포터부(300)를 구성하는 상기 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330) 각각은, 제1 실린더(341) 및 제1 실린더로드(351)로 구성된 제1 리니어엑추에이터와, 제2 실린더(342) 및 제2 실린더로드(352)로 구성된 제2 리니어엑추에이터가 '∧'형상으로 대칭되게 설치된 것일 수 있다. 즉, 제1 실린더(341)는 하단이 상기 어깨착용부(100)에 볼조인트(BJ)를 매개로 회전가능하게 결합되며, 제1 실린더로드(351)는 하단이 상기 제1 실린더(341)의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부(200)에 볼조인트(BJ)를 매개로 회전 가능하게 결합된다. 또한, 제2 실린더(342)는 상기 제1 실린더(341)와 '∧'형상이 되도록 대칭되게 하단이 상기 어깨착용부(100)에 볼조인트(BJ)를 매개로 회전가능하게 결합되며, 제2 실린더로드(352)는 하단이 상기 제2 실린더(342)의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부(200)에 볼조인트(BJ)를 매개로 회전 가능하게 결합된다.A case in which the supporter 300 has a 6-axis parallel mechanism to enable more precise control than the 3-axis parallel mechanism of the supporter 300 described above will be described with reference to FIGS. 6 to 9. Each of the first supporter module 310, the second supporter module 320, and the third supporter module 330 constituting the supporter unit 300 includes a first cylinder 341 and a first cylinder rod 351 A first linear actuator composed of and a second linear actuator composed of the second cylinder 342 and the second cylinder rod 352 may be installed symmetrically in a'∧' shape. That is, the lower end of the first cylinder 341 is rotatably coupled to the shoulder wearing part 100 via a ball joint (BJ), and the first cylinder rod 351 has a lower end of the first cylinder 341 It is inserted so as to be elevating up and down in the interior of the upper end is rotatably coupled to the chin rear tucking portion 200 via a ball joint (BJ). In addition, the second cylinder 342 is rotatably coupled to the shoulder wearing part 100 via a ball joint (BJ) so that the lower end of the second cylinder 342 is symmetric so that it has a'∧' shape, 2 The cylinder rod 352 has a lower end inserted in the second cylinder 342 so that it can be lifted up and down, and the upper end is rotatably coupled to the chin back mounting part 200 via a ball joint (BJ). do.

상기와 같은 구조의 제1 및 제2 실린더(341, 342)와 제1 및 제2 실린더로드(351, 352)로 구성된 2개의 제1 및 제2 리니어엑추에이터가 120도 각도의 간격으로 제1 서포터모듈(310), 제2 서포터모듈(320) 및 제3 서포터모듈(330)로 설치되는 것이다. 이때, 제1 및 제2 실린더(341, 342)에 대하여 제1 및 제2 실린더로드(351, 352) 각각이 승강 작동하면서 어깨착용부(100)를 기준으로 턱뒷통착용부(200)를 회전 및 이동시키게 되는데, 각각의 서포터모듈(310, 320), 330)의 설치 위치에 무관하게 6축 병렬메카니즘을 구성하게 된다.Two first and second linear actuators composed of the first and second cylinders 341 and 342 and the first and second cylinder rods 351 and 352 having the structure as described above are the first supporters at intervals of 120 degrees. It is installed as a module 310, a second supporter module 320, and a third supporter module 330. At this time, while each of the first and second cylinder rods 351 and 352 is lifted and lowered with respect to the first and second cylinders 341 and 342, the back of the chin wearing part 200 is rotated based on the shoulder wearing part 100. And moving, regardless of the installation position of each of the supporter modules 310, 320, and 330, a 6-axis parallel mechanism is configured.

다만, x-y-z축의 좌표계를 정의하기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이 상기 환자(NDP)가 정면을 바라보는 방향을 x축, 상기 환자의 어깨선을 잇는 선을 y축 및 상기 환자(NDP)의 상방을 z축으로 정의한다. 이 경우 도 9에 도시된 바와 같이 상기 서포터부(300)는 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 상기 턱뒷통착용부(200)가 x축, y축, z축 각각의 방향에 대한 3축 이동 및 x축, y축, z축 각각의 방향을 회전중심으로 하는 3축 회전에 대한 6축 병렬메카니즘을 가지게 된다. 왜냐하면, 서포터부(300)를 구성하는 각각의 서포터모듈(310, 320, 330)의 결합구조 및 작동관계에 따라 6축 병렬메카니즘이 만들어지게 구성한 것이기 때문이다.However, in order to define the coordinate system of the xyz axis, as shown in FIG. 9, the x-axis is the direction in which the patient NDP faces the front side, the line connecting the shoulder line of the patient is the y-axis, and the upper side of the patient NDP is It is defined as the z-axis. In this case, as shown in FIG. 9, the supporter unit 300 has three axes in each direction of the x-axis, y-axis, and z-axis based on the shoulder-wearing portion 100. It has a 6-axis parallel mechanism for movement and 3-axis rotation with each direction of the x-axis, y-axis, and z-axis as the rotation center. This is because the 6-axis parallel mechanism is constructed according to the coupling structure and operation relationship of each of the supporter modules 310, 320, and 330 constituting the supporter unit 300.

즉, 제1 실린더(341) 및 제2 실린더(342)의 하단에 볼조인트(BJ)가 결합되기 때문에 어떠한 방향이든 회전 제한은 없어지고, 3축 방향에 대한 모든 회전이 가능한 구조로서 제1 실린더로드(351) 및 제2 실린더로드(352) 각각이 모두 승강 가능한 구조가 된다. 이때, 제1 실린더로드(351) 및 제2 실린더로드(352)의 상단 역시 볼조인트(BJ)로 결합되어 있기 때문에 턱뒷통착용부(200)의 3축 방향 회전 또한 가능해진다. 이러한 구조를 가진 각각의 서포터모듈(310, 320, 330)이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 있으므로 총 6개의 리니어엑추에이터의 작동에 의해 턱뒷통착용부(200)는 3개의 축방향에 대한 3개의 힘과, 3개의 축방향을 회전중심으로 하는 3개의 모멘트가 모두 발생할 수 있는 6축 병렬메카니즘이 구성되는 것이다.That is, since the ball joint (BJ) is coupled to the lower end of the first cylinder 341 and the second cylinder 342, there is no restriction on rotation in any direction, and the first cylinder is a structure capable of all rotation in the three-axis direction. Each of the rod 351 and the second cylinder rod 352 has a structure capable of lifting and lowering. At this time, since the upper ends of the first cylinder rod 351 and the second cylinder rod 352 are also coupled with a ball joint (BJ), it is also possible to rotate the chin rear portion 200 in the three-axis direction. Since each of the supporter modules 310, 320, 330 having this structure is diagonally at intervals of 120 degrees, the back of the chin wearing part 200 is 3 for the three axial directions by the operation of a total of six linear actuators. The six-axis parallel mechanism that can generate all three moments with three forces and three axial rotational centers is constructed.

이러한 상황에서 상기 서포터부(300)에 작용하는 힘을 측정하여 6축 방향에 대한 회전 및 이동을 제어할 수 있도록 힘센서(FS) 및 마이콤(400)을 더 포함할 수 있다. 즉, 힘센서(FS)는 도 6 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 어깨착용부(100)를 기준으로 상기 턱뒷통착용부(200)가 회전 및 이동하는 경우 상기 제1 실린더로드(351) 및 제2 실린더로드(352) 각각의 상부에 설치되어 상기 제1 실린더로드(351) 및 제2 실린더로드(352) 각각에 작용하는 힘을 측정한다. 이때, 마이콤(400)은 상기 힘센서(FS) 각각의 신호를 전송받아 상기 턱뒷통착용부(200)에 작용하는 x축 방향에 대한 Fx, y축 방향에 대한 Fy, z축 방향에 대한 Fz 각각의 3개의 힘 및 x축 방향을 회전중심으로 하는 Mx, y축 방향을 회전중심으로 하는 My, z축 방향을 회전중심으로 하는 Mz 각각의 3개의 모멘트를 계산한다.In this situation, a force sensor FS and a microcomputer 400 may be further included to measure the force acting on the supporter 300 to control rotation and movement in the six-axis direction. That is, the force sensor FS is the first cylinder rod 351 and the first cylinder rod 351 when the chin back wearing part 200 rotates and moves with respect to the shoulder wearing part 100 as shown in FIGS. It is installed on each of the second cylinder rod 352 to measure the force acting on each of the first cylinder rod 351 and the second cylinder rod 352. At this time, the microcomputer 400 receives the signal of each of the force sensors FS and acts on the chin back wearing part 200 in Fx for the x-axis direction, Fy for the y-axis direction, and Fz for the z-axis direction. Calculate the three moments of each of the three forces and Mx with the x-axis direction as the rotational center, My with the y-axis as the rotational center, and Mz with the z-axis as the rotational center.

이러한 마이콤(400)으로부터 계산된 6축 방향의 모멘트 및 힘값은 역시 데이터로 저장하고, 목디스크 환자(NDP)가 계속적인 치료를 거치는 동안 데이터 변화량을 관찰할 수 있으며, 치료의 정도를 더욱 정밀하게 인지할 수 있는 기초가 될 수 있다. 또한, 마이콤(400)에 저장된 데이터를 통해 환자(NDP)의 목디스크의 어느 부위에 모멘트 및 힘값이 크게 나오는지를 확인하여 보다 정밀한 진단도 가능하며, 이를 기초로 치료를 위한 서포터부(300)의 작동을 더욱 정밀하게 제어할 수도 있을 것이다.The moment and force values in the 6-axis direction calculated from the microcomputer 400 are also stored as data, and the amount of data change can be observed while the neck disc patient (NDP) undergoes continuous treatment, and the degree of treatment can be more precisely It can be a perceptible basis. In addition, more precise diagnosis is possible by confirming which part of the neck disk of the patient (NDP) through the data stored in the microcomputer 400 is displayed, and based on this, the supporter unit 300 for treatment The operation could also be controlled more precisely.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치는, 어깨착용부(100)를 기준으로 턱뒷통착용부(200)가 서포터부(300)의 작동에 따라 회전 및 이동하면서 목디스크 환자(NDP)에게 견인치료는 물론, 물리치료까지 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the parallel robot-type wearable device for neck disk treatment according to the present invention, the neck wearing part 200 is rotated and moved according to the operation of the supporter part 300 based on the shoulder wearing part 100. There is an effect that can perform physical therapy as well as traction therapy for a disk patient (NDP).

또한, 서포터부(300)를 제1 내지 제3 서포터모듈(310, 320, 330)로 나누어 각각을 120도 각도의 간격으로 대각화되도록 설치한 후 각각의 서포터모듈의 구성을 실린더(340) 및 실린더로드(350)로 구성된 단일의 리니어엑추에이터 또는 한 쌍의 리니어엑추에이터로 구성하여 3축 또는 6축 병렬메카니즘을 이용한 병렬로봇형 웨어러블 구조를 통해 목디스크를 3차원의 입체적으로 견인 및 물리치료를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, after dividing the supporter unit 300 into first to third supporter modules 310, 320, 330 and installing each of them to be diagonal at intervals of 120 degrees, the configuration of each supporter module is changed to the cylinder 340 and A single linear actuator consisting of a cylinder rod 350 or a pair of linear actuators is used to provide three-dimensional traction and physical therapy to the neck disk through a parallel robot-type wearable structure using a three-axis or six-axis parallel mechanism. There is an effect that can be done.

또한, 어깨착용부(100)에 한 쌍의 고정밴드(110)를 구성하여 어깨착용부(100)의 견고한 고정을 이루어낼 수 있으며, 턱뒷통착용부(200)를 전방착용몸체(210) 및 후방착용몸체(220)로 분리하여 체결수단(230)을 통해 탈부착 가능하게 결합시켜 환자(NDP)가 용이하게 입고 벗을 수 있고, 어깨착용부(100) 및 턱뒷통착용부(200)의 내측면에 쿠션(250)을 형성하여 편안한 착용을 제고할 수 있는 효과가 있다.In addition, by configuring a pair of fixing bands 110 on the shoulder wearing part 100, it is possible to achieve a sturdy fixation of the shoulder wearing part 100, and the chin-back wearing part 200 is provided with the front wearing body 210 and By separating into the rear wearable body 220 and attaching detachably through the fastening means 230, the patient (NDP) can easily wear and take off, and the inner side of the shoulder wearable part 100 and the chin back wearable part 200 By forming the cushion 250 there is an effect that can improve comfortable wearing.

특히, 어깨착용부(100)를 기준으로 턱뒷통착용부(200)가 회전 및 이동하는 경우 실린더로드(350)에 작용하는 힘을 측정할 수 있도록 힘센서(FS)를 구성하고, 3축 또는 6축 병렬메카니즘에 따라 힘센서(FS)로부터 측정된 힘으로부터 3축 또는 6축 방향에 대한 힘과 모멘트를 계산할 수 있으며, 이렇게 계산된 힘과 모멘트를 기초로 목디스크 환자(NDP)의 상태에 따라 자동적으로 추종하여 최적화된 치료에 맞는 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.In particular, a force sensor (FS) is configured to measure the force acting on the cylinder rod 350 when the chin back wearing part 200 rotates and moves based on the shoulder wearing part 100, and a 3-axis or According to the 6-axis parallel mechanism, the force and moment in the 3-axis or 6-axis direction can be calculated from the force measured from the force sensor (FS), and based on the calculated force and moment, the condition of the neck disc patient (NDP) can be calculated. There is an effect of being able to perform the control suitable for an optimized treatment by following automatically accordingly.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.Embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those of ordinary skill in the technical field of the present invention can improve and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, these improvements and changes will belong to the protection scope of the present invention as long as it is apparent to those of ordinary skill in the art.

NDP : 목디스크 환자
HJ : 힌지조인트
BJ : 볼조인트
FS : 힘센서
100 : 어깨착용부 110 : 고정밴드
200 : 턱뒷통착용부 210 : 전방착용몸체
220 : 후방착용몸체 230 : 체결수단
250 : 쿠션
300 : 서포터부 310 : 제1 서포터모듈
320 : 제2 서포터모듈 330 : 제3 서포터모듈
340 : 실린더
341 : 제1 실린더 342 : 제2 실린더
350 : 실린더로드
351 : 제1 실린더로드 352 : 제2 실린더로드
400 : 마이콤NDP: Neck disc patient
HJ: Hinge joint
BJ: Ball joint
FS: Force sensor
100: shoulder wearing part 110: fixing band
200: chin back body 210: front wearing body
220: rear wearing body 230: fastening means
250: cushion
300: supporter unit 310: first supporter module
320: second supporter module 330: third supporter module
340: cylinder
341: first cylinder 342: second cylinder
350: cylinder rod
351: first cylinder rod 352: second cylinder rod
400: Mycom

Claims (11)

목디스크 환자의 어깨에 밀착되도록 착용되는 어깨착용부와, 상기 어깨착용부의 상방으로 이격되어 상기 어깨착용부를 기준으로 회전 및 이동 가능하게 설치되고, 상기 환자의 턱 및 뒷통수에 밀착되도록 착용되는 턱뒷통착용부와, 상기 어깨착용부와 턱뒷통착용부 사이에 설치되고, 상기 어깨착용부에 대하여 상기 턱뒷통착용부를 회전 및 이동 가능하도록 지지하는 서포터부를 포함하고,
상기 서포터부는,
상기 어깨착용부와 턱뒷통착용부 사이에 각각이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 설치된 3개의 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈을 포함하고,
상기 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈 각각은,
하단이 상기 어깨착용부에 힌지조인트를 매개로 일방향에 대하여 회전가능하게 결합되는 실린더와, 하단이 상기 실린더의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부에 볼조인트를 매개로 3축 방향에 대하여 회전 가능하게 결합되는 실린더로드를 포함하고,
상기 환자가 정면을 바라보는 방향을 x축, 상기 환자의 어깨선을 잇는 선을 y축 및 상기 환자의 상방을 z축으로 정의하고,
상기 제1 서포터모듈은,
상기 x축 선상에 상기 환자의 뒷통수 방향에 설치되고,
상기 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈은,
상기 제1 서포터모듈과 120도 각도의 간격으로 상기 환자의 정면 좌우측에 각각 설치되고,
상기 서포터부는,
상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 x축 및 y축 각각을 회전중심으로 회전하는 2축 회전 및 z축 방향으로 이동하는 1축 이동에 대한 3축 병렬메카니즘을 가지는 것을 특징으로 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.
A shoulder wearing part that is worn to be in close contact with the shoulder of a patient with a neck disc, and a chin that is installed so as to be rotated and movable based on the shoulder wearing part by being spaced from the upper side of the shoulder wearing part, and that is worn in close contact with the chin and back of the patient And a supporter portion installed between the shoulder-wearing portion and the chin back-wearing portion, and supporting the chin back-wearing portion to be rotatable and movable with respect to the shoulder-wearing portion,
The supporter unit,
It includes three first supporter modules, a second supporter module, and a third supporter module, each of which is diagonally installed at an interval of 120 degrees between the shoulder wearing part and the chin back wearing part,
Each of the first supporter module, the second supporter module, and the third supporter module,
A cylinder whose lower end is rotatably coupled in one direction via a hinge joint to the shoulder wearable portion, and a lower end is inserted so as to be able to move up and down in the interior of the cylinder, and the upper end mediates a ball joint to the rear chin fitting portion. It includes a cylinder rod rotatably coupled with respect to the three-axis direction,
The direction in which the patient faces the front is defined as the x-axis, the line connecting the shoulder line of the patient is defined as the y-axis, and the upper side of the patient is defined as the z-axis,
The first supporter module,
It is installed in the direction of the back of the patient on the x-axis line,
The second supporter module and the third supporter module,
Each of the first supporter module is installed on the front left and right sides of the patient at a 120 degree interval
The supporter unit,
Neck disc treatment, characterized in that the shoulder wearable part has a 3-axis parallel mechanism for 2-axis rotation rotating each of the x-axis and y-axis as a rotation center and 1-axis movement moving in the z-axis direction based on the shoulder wearing part Parallel robot type wearable device for use.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 회전 및 이동하는 경우 상기 실린더로드 각각의 상부에 설치되어 상기 실린더로드 각각에 작용하는 힘을 측정하는 복수의 힘센서와,
상기 힘센서 각각의 신호를 전송받아 상기 턱뒷통착용부에 작용하는 x축을 회전중심으로 하는 Mx, y축을 회전중심으로 하는 My 각각의 2개의 모멘트 및 z축 방향에 대한 Fz의 1개의 힘을 계산하는 마이콤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.
The method of claim 1,
A plurality of force sensors installed on top of each of the cylinder rods to measure a force acting on each of the cylinder rods when the chin rear portion is rotated and moved based on the shoulder wearing portion;
Calculates two moments of Mx acting on the x-axis as the rotation center and My as rotational center on the y-axis and one force of Fz in the z-axis direction by receiving signals from each of the force sensors A parallel robot-type wearable device for treating neck disc, characterized in that it further comprises a microcomputer.
 제1항에 있어서,
상기 어깨착용부는,
상기 환자의 어깨에 밀착되어 고정되도록 하부에 한 쌍의 고정밴드가 구비된 것을 특징으로 하는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.
The method of claim 1,
The shoulder wearing part,
A parallel robot-type wearable device for neck disk treatment, characterized in that a pair of fixing bands are provided at the bottom to be fixed in close contact with the patient's shoulder.
 제1항에 있어서,
상기 턱뒷통착용부는,
전방착용몸체 및 후방착용몸체로 분리되고, 상기 전방착용몸체 및 후방착용몸체의 일측 분리면이 힌지조인트를 매개로 결합되며, 타측 분리면이 탈부착 가능하도록 체결수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.
The method of claim 1,
The chin back part for wearing,
A neck disk, characterized in that it is separated into a front wearable body and a rear wearable body, and one separation surface of the front wearable body and the rear wearable body is coupled via a hinge joint, and a fastening means is provided so that the other separation surface is detachable. Parallel robot type wearable device for treatment.
 제1항에 있어서,
상기 어깨착용부 및 턱뒷통착용부 각각은,
상기 환자의 어깨, 턱 및 뒷통수 각각에 밀착되는 내측면에 쿠션이 결합되는 것을 특징으로 하는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.
The method of claim 1,
Each of the shoulder wearing part and the chin back wearing part,
A parallel robot-type wearable device for neck disc treatment, characterized in that a cushion is coupled to an inner surface that is in close contact with each of the shoulder, chin, and back of the patient.
 목디스크 환자의 어깨에 밀착되도록 착용되는 어깨착용부와, 상기 어깨착용부의 상방으로 이격되어 상기 어깨착용부를 기준으로 회전 및 이동 가능하게 설치되고, 상기 환자의 턱 및 뒷통수에 밀착되도록 착용되는 턱뒷통착용부와, 상기 어깨착용부와 턱뒷통착용부 사이에 설치되고, 상기 어깨착용부에 대하여 상기 턱뒷통착용부를 회전 및 이동 가능하도록 지지하는 서포터부를 포함하고,
상기 서포터부는,
상기 어깨착용부와 턱뒷통착용부 사이에 각각이 120도 각도의 간격으로 대각화되어 설치된 3개의 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈을 포함하고,
상기 제1 서포터모듈, 제2 서포터모듈 및 제3 서포터모듈 각각은,
하단이 상기 어깨착용부에 볼조인트를 매개로 회전가능하게 결합되는 제1 실린더와, 하단이 상기 제1 실린더의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부에 볼조인트를 매개로 회전 가능하게 결합되는 제1 실린더로드와, 상기 제1 실린더와 '∧'형상이 되도록 대칭되게 하단이 상기 어깨착용부에 볼조인트를 매개로 회전가능하게 결합되는 제2 실린더와, 하단이 상기 제2 실린더의 내부에 상하로 승강가능하게 삽입되고, 상단이 상기 턱뒷통착용부에 볼조인트를 매개로 회전 가능하게 결합되는 제2 실린더로드를 포함하고,
상기 환자가 정면을 바라보는 방향을 x축, 상기 환자의 어깨선을 잇는 선을 y축 및 상기 환자의 상방을 z축으로 정의하고,
상기 서포터부는,
상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 x축, y축, z축 각각의 방향에 대한 3축 이동 및 x축, y축 z축 각각의 방향을 회전중심으로 하는 3축 회전에 대한 6축 병렬메카니즘을 가지는 것을 특징으로 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.
A shoulder wearing part that is worn to be in close contact with the shoulder of a patient with a neck disc, and a chin that is installed so as to be rotated and movable based on the shoulder wearing part by being spaced from the upper side of the shoulder wearing part, and that is worn in close contact with the chin and back of the patient And a supporter portion installed between the shoulder-wearing portion and the chin back-wearing portion, and supporting the chin back-wearing portion to be rotatable and movable with respect to the shoulder-wearing portion,
The supporter unit,
It includes three first supporter modules, a second supporter module, and a third supporter module, each of which is diagonally installed at an interval of 120 degrees between the shoulder wearing part and the chin back wearing part,
Each of the first supporter module, the second supporter module, and the third supporter module,
A first cylinder whose lower end is rotatably coupled to the shoulder wearing part via a ball joint, and the lower end is inserted so as to be able to move up and down in the inside of the first cylinder, and the upper end of which the ball joint is attached to the back of the chin. A first cylinder rod rotatably coupled through the medium, a second cylinder rotatably coupled to the shoulder wearing part through a ball joint so that the lower end is symmetrically in a'∧' shape with the first cylinder, and the lower end is And a second cylinder rod which is inserted so as to be elevating up and down in the interior of the second cylinder, and has an upper end rotatably coupled to the chin rear portion through a ball joint,
The direction in which the patient faces the front is defined as the x-axis, the line connecting the shoulder line of the patient is defined as the y-axis, and the upper side of the patient is defined as the z-axis,
The supporter unit,
With respect to the shoulder wearing part, the chin back wearing part moves three axes in each direction of the x-axis, y-axis, and z-axis, and the six-axis rotation of the three-axis rotation with each direction of the x-axis, y-axis and z-axis as the rotation center A parallel robot-type wearable device for treating neck disks, characterized in that it has a parallel mechanism.
 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 어깨착용부를 기준으로 상기 턱뒷통착용부가 회전 및 이동하는 경우 상기 제1 실린더로드 및 제2 실린더로드 각각의 상부에 설치되어 상기 제1 실린더로드 및 제2 실린더로드 각각에 작용하는 힘을 측정하는 복수의 힘센서와,
상기 힘센서 각각의 신호를 전송받아 상기 턱뒷통착용부에 작용하는 x축 방향에 대한 Fx, y축 방향에 대한 Fy, z축 방향에 대한 Fz 각각의 3개의 힘 및 x축 방향을 회전중심으로 하는 Mx, y축 방향을 회전중심으로 하는 My, z축 방향을 회전중심으로 하는 Mz 각각의 3개의 모멘트를 계산하는 마이콤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목디스크 치료용 병렬로봇형 웨어러블 장치.The method of claim 9,
When the chin back mounting part rotates and moves based on the shoulder wear part, it is installed on each of the first cylinder rod and the second cylinder rod to measure the force acting on each of the first cylinder rod and the second cylinder rod. A plurality of force sensors,
Each of the three forces of Fx in the x-axis direction, Fy in the y-axis direction, Fz in the z-axis direction, and the x-axis direction acting on the back of the chin by receiving signals from each of the force sensors as a rotation center A parallel robot-type wearable device for neck disc treatment, characterized in that it further comprises a microcomputer that calculates three moments of Mx, My having a y-axis direction as a rotation center, and Mz having a z-axis direction as a rotation center.
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