KR20230119880A - 상지와 손가락 재활 훈련 장치 - Google Patents

상지와 손가락 재활 훈련 장치 Download PDF

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문영진
최재순
전민호
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재단법인 아산사회복지재단
울산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 손이 거치되는 손 거치대; 상기 손 거치대를 이동시켜서, 상지를 재활 훈련시키는 손 거치대 구동부; 상기 손 거치대에 마련되어, 복수의 손가락이 각각 착용되는 복수의 손가락 홀더; 및 적어도 하나의 상기 손가락 홀더를 이동시켜서, 적어도 하나의 상기 손가락 홀더에 착용된 손가락을 재활 훈련시키는 손가락 홀더 구동부를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치에 관한 것이다.

Description

상지와 손가락 재활 훈련 장치{DEVICE FOR ARM AND FINGER REHABILITATION TRAINING}
본 발명은 상지와 손가락 재활 훈련 장치에 관한 것이다.
뇌졸중을 겪고 신체 일부의 마비로 인해 상지 또는 손가락을 용이하게 움직이지 못하는 환자들이나 파킨슨병 환자들은 부자연스러운 상지 또는 손가락 동작으로 인해 일상생활에서 필요한 컵 등 물건 쥐기, 문고리를 잡고 문열기 등과 같은 기본적인 동작 수행에 어려움이 있다.
이를 해결하기 위해 다양한 상지 재활 훈련 장치와 손가락 재활 훈련 장치들이 개발되고 있는 실정이다.
기존의 상지 재활 훈련 장치는 손가락의 훈련 기능이 결여되어 있거나 부실한 문제점이 있었다.
또한, 기존의 손가락 재활 훈련 장치는 너무 복잡한 구조를 갖거나 손가락 재활 훈련 목적보다는 주로 손가락 동작 센싱 목적만을 갖는 문제점이 있었다.
국내등록특허공보 제10-1630367호(2016.06.08.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단일 장치에서 상지와 손가락의 재활 훈련을 모두 할 수 있는 상지와 손가락 재활 훈련 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 단일 장치에서 상지와 손가락의 수동 재활 훈련 및 능동 재활 훈련을 모두 할 수 있는 상지와 손가락 재활 훈련 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시에에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 손이 거치되는 손 거치대; 상기 손 거치대를 이동시켜서, 상지를 재활 훈련시키는 손 거치대 구동부; 상기 손 거치대에 마련되어, 복수의 손가락이 각각 착용되는 복수의 손가락 홀더; 및 적어도 하나의 상기 손가락 홀더를 이동시켜서, 적어도 하나의 상기 손가락 홀더에 착용된 손가락을 재활 훈련시키는 손가락 홀더 구동부를 포함한다.
또한, 복수의 상기 손가락 홀더를 각각 지지하는 복수의 세그먼트; 복수의 상기 세그먼트에 결합되어, 복수의 상기 세그먼트를 직렬로 연결하며, 복수의 상기 세그먼트의 간격을 조절하는 복수의 조절 와이어; 및 복수의 상기 조절 와이어를 인장 또는 이완하여, 복수의 상기 세그먼트의 간격을 조절하는 조절 와이어 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 손가락 홀더를 상기 세그먼트의 중심축선을 향해 왕복이동 또는 상기 세그먼트의 둘레를 따라 왕복이동시킬 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더는, 손가락이 그리핑되는 핑거 그리퍼; 및 상기 핑거 그리퍼를 상기 세그먼트와 연결하는 마운트 샤프트를 포함하며, 상기 세그먼트는 상기 마운트 샤프트가 왕복이동가능하게 결합되는 결합공이 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 핑거 그리퍼와 상기 세그먼트 사이에 마련되어, 상기 핑거 그리퍼가 상기 세그먼트로부터 이격하도록 탄성력을 발생하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 세그먼트에 수용되며 상기 마운트 샤프트에 장착되어, 상기 핑거 그리퍼가 상기 세그먼트로부터 이격 또는 접근하도록 탄성력을 발생하는 보조 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 세그먼트에 수용되어, 상기 마운트 샤프트를 연결하는 샤프트 와이어; 및 상기 샤프트 와이어를 인장 또는 이완하여, 상기 손가락 그리퍼를 상기 세그먼트를 향해 접근 또는 이격시키는 샤프트 와이어 액츄에이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 마운트 샤프트의 자유단부에 지지되는 지지부; 및 상기 지지부에 대칭을 이루며 전개 또는 폴딩가능하도록 절곡 연장되어 상기 세그먼트의 내주에 지지되는 한 쌍의 절곡 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마운트 샤프트는 일정 곡률 반경을 갖는 만곡된 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 세그먼트에 수용되어, 상기 지지부를 연결하는 지지부 와이어; 및 상기 지지부 와이어를 인장 또는 이완하여, 상기 손가락 그리퍼를 상기 세그먼트의 둘레를 따라 왕복이동시키는 지지부 와이어 액츄에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 단일 장치에서 상지와 손가락의 재활 훈련을 모두 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 단일 장치에서 상지와 손가락의 수동 재활 훈련 및 능동 재활 훈련을 모두 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 손가락 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 손가락 홀더와 복수의 세그먼트의 결합 관계를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 손가락 홀더와 조절 와이어 구동부에 의한 손가락의 능동 벌림 및 오므림 훈련 과정을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 홀더와 세그먼트를 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 홀더와 손가락 홀더 구동부에 의한 손가락의 수동 굴근 및 신근 훈련 과정을 나타낸 개략도이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 손가락 홀더와 손가락 홀더어 구동부에 의한 손가락의 능동 굴근 및 신근 훈련 과정을 나타낸 단면도이다.
도 11a 내지 도 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 손가락 홀더와 손가락 홀더 구동부에 의한 손가락의 능동 선회 훈련 과정을 나타낸 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 손가락 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 손 거치대(100), 손 거치대 구동부(200), 손가락 홀더(300) 및 손가락 홀더 구동부(500)를 포함한다.
손 거치대(100)는 손이 거치된다. 손 거치대(100)는 특별히 한정되지 않지만, 손이 거치되기 위한 판 형태를 가질 수 있다.
손 거치대(100)는 프레임(10)에 이동 가능하게 설치될 수 있다.
프레임(10)은 내부가 중공되며, 손 거치대 구동부(200)가 내장될 수 있다.
손 거치대 구동부(200)는 손 거치대(100)를 이동시켜서, 상지를 재활 훈련시킬 수 있다. 이러한 손 거치대 구동부(200)는 손 거치대 커넥터(210)와, 손 거치대 액츄에이터(220)를 포함할 수 있다.
손 거치대 커넥터(210)는 손 거치대(100)와 손 거치대 엑츄에이터(220)를 연결하는 역할을 한다. 이러한 손 거치대 커넥터(210)는 샤프트 형태로 형성될 수 있다.
손 거치대 액츄에이터(220)는 손 거치대 커넥터(210)와 손 거치대(100)를 함께 이동시키는 역할을 한다. 예를들어, 손 거치대 액츄에이터(220)는 손 거치대 커넥터(210)와 손 거치대(100)를 왕복 이동 또는 선회 이동시켜서, 상지를 재활 훈련 시킬 수 있다. 손 거치대 액츄에이터(220)는 특별히 한정되지 않지만, 리프팅 장치가 사용될 수 있다.
복수의 손가락 홀더(300)는 손 거치대(100)에 마련되어, 복수의 손가락이 각각 착용된다. 각각의 손가락 홀더(300)는 핑거 그리퍼(310) 및 마운트 샤프트(320)를 포함할 수 있다.
핑거 그리퍼(310)는 손가락이 그리핑된다. 이러한 핑거 그리퍼(310)는 특별히 한정되지 않지만, 환 형태로 형성될 수 있으며, 손가락을 전체적으로 감싸는 형태로 그리핑할 수 있다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 핑거 그리퍼(310)는 다른 실시예로서 손가락이 거치되도록 부분 절개된 환 형태를 가질 수 있다.
마운트 샤프트(320)는 핑거 그리퍼(310)를 후술할 세그먼트(410)와 연결할 수 있다. 이러한 마운트 샤프트(320)는 특별히 한정되지 않지만, 직관 형태 또는 곡관 형태를 가질 수 있다.
마운트 샤프트(320)는 후술할 세그먼트(410)의 결합공(414)에 왕복이동가능하게 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 손가락 홀더(300)와 복수의 세그먼트(410)의 결합 관계를 나타낸 사시도이이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 복수의 세그먼트(410), 복수의 조절 와이어(420), 조절 와이어 구동부(430)를 더 포함할 수 있다.
복수의 세그먼트(410)는 손가락 홀더(300)를 각각 지지한다. 이러한 특별히 한정되지 않지만, 복수의 세그먼트(410)는 전체적으로 환 형태를 가질 수 있다.
각각의 세그먼트(410)는 조절 와이어(420)가 삽입되는 복수의 삽입공(412)이 세그먼트(410)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 예를들면, 복수의 삽입공(412)은 핑거 그리퍼(310)에 인접하는 세그먼트(410)의 일측과 핑거 그리퍼(310)의 반대측에 위치하는 세그먼트(410)의 타측에 각각 대칭을 이루며, 또는 일정 각도를 이루며 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 특별히 한정되지 아니한다.
각각의 세그먼트(410)는 피봇부(416)를 가질 수 있다. 피봇부(416)는 세그먼트(410)의 일단부에 돌출 형성되며, 다른 세그먼트(410)의 타단부에 피봇 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 인접하는 한 쌍의 세그먼트(410)는 피봇부(416)에 의해 상호 피봇 가능하게 결합될 수 있다. 피봇부(416)는 특별히 한정되지 않지만, 원추형태로 형성될 수 있다.
각각의 세그먼트(410)는 마운트 샤프트(320)가 왕복 이동 가능하게 결합되는 결합공(414)이 관통 형성될 수 있다. 이러한 결합공(414)은 특별히 한정되지 않지만, 마운트 샤프트(320)에 대응하는 직경을 가질수 있다.
복수의 조절 와이어(420)는 복수의 세그먼트(410)에 관통 결합되어, 복수의 세그먼트(410)를 직렬로 연결하며, 복수의 세그먼트(410)의 간격을 조절하는 역할을 한다. 이러한 복수의 조절 와이어(420)는 상술한 복수의 세그먼트(410)의 삽입공(412)에 각각 삽입될 수 있다. 단, 복수의 조절 와이어(420)는 복수의 세그먼트(410) 중 손 거치대(100)로부터 가장 먼 쪽에 위치한 세그먼트(410)의 자유단부에 고정될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편리상, 핑거 그리퍼(310)에 인접하는 각 세그먼트(410)의 일측에 삽입되는 조절 와이어(420)를 제1조절 와이어(420a)라 하고, 그 반대측에 삽입되는 조절 와이어(420)를 제2조절 와이어(420b)라 한다.조절 와이어 구동부(430)는 복수의 조절 와이어(420)를 인장 또는 이완하여, 복수의 세그먼트(410)의 간격을 조절하는 역할을 한다.
이하에서는, 설명의 편리상, 제1조절 와이어(420a)를 인장 또는 이완시키는 조절 와이어 구동부(430)를 제1조절 와이어 구동부(430a)라 하고, 제2조절 와이어를 인장 또는 이완시키는 조절 와이어 구동부(430)를 제2조절 와이어 구동부(430b)라 한다.
이렇게 제1, 제2조절 와이어 구동부(430a, 430b)가 복수의 제1, 제2조절 와이어(420a, 420b)를 서로 반대로 인장 또는 이완하면, 복수의 세그먼트(410)가 일측 또는 타측으로 피봇하여 복수의 세그먼트(410)의 간격이 조절되고, 이로 인해, 복수의 손가락 홀더(300), 즉, 복수의 핑거 그리퍼(310)의 간격이 감소 또는 증가함에 따라, 복수의 핑거 그리퍼(310)에 각각 착용된 복수의 손가락을 수동 벌림 및 오므림 재활 훈련을 시행할 수 있는데, 이에 대해, 상세하게 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 손가락 홀더와 조절 와이어 구동부에 의한 손가락의 수동 벌림 및 오므림 훈련 과정을 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2조절 와이어 구동부(430b)가 제2조절 와이어(420b)를 인장함과 동시에, 제1조절 와이어 구동부(430a)가 제1조절 와이어(420a)를 이완하면, 복수의 세그먼트(410)가 일측으로 피봇하여 복수의 세그먼트(410)의 간격이 증가하고, 이로 인해, 복수의 핑거 그리퍼(310)의 간격이 증가함에 따라, 복수의 핑거 그리퍼(310)에 각각 착용된 손가락 사이가 이격하며 벌어진다. 복수의 핑거 그리퍼(310)에 각각 착용된 손가락을 외력에 의해 수동 벌림 훈련이 시행될 수 있는 것이다.
도 4처럼 복수의 핑거 그리퍼(310)가 이격된 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이, 제1조절 와이어 구동부(430a)가 제1조절 와이어(420a)를 인장함과 동시에, 제2조절 와이어 구동부(430b)가 제2조절 와이어(420b)를 이완하면, 복수의 세그먼트(410)가 타측으로 피봇하여복수의 세그먼트(410)의 간격이 감소하고, 이로 인해, 복수의 핑거 그리퍼(310)의 간격이 감소함에 따라, 복수의 핑거 그리퍼(310)에 각각 착용된 손가락 사이가 접근하여 오므려진다. 그 결과, 복수의 핑거 그리퍼(310)에 각각 착용된 손가락을 외력에 의해 수동 오무림 훈련이 시행될 수 있는 것이다.
본 실시예에서, 각 조절 와이어 구동부(430)는 핑거 그리퍼(310)에 인접하는 삽입공(412)에 삽입된 조절 와이어(420)를 인장 또는 이완하여, 복수의 세그먼트(410)의 간격을 조절할 수도 있다.
한편, 도 4 및 도 5에는 복수의 핑거 그리퍼(310)에 각각 착용된 손가락을 강제로 벌림 및 오므림 훈련하는 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 착용자가 손가락이 착용된 복수의 핑거 그리퍼(310)를 자력으로 벌리거나 오므려서, 손가락을 능동적으로 벌림 및 오므림 훈련을 시행할 수도 있다.
손가락 홀더 구동부(500)는 적어도 하나의 손가락 홀더(300)를 이동시켜서, 적어도 하나의 손가락 홀더(300)에 착용된 손가락을 재활 훈련시키는 역할을 한다.
손가락 홀더 구동부(500)는 손가락 홀더(300)를 세그먼트(410)의 중심축선을 향해 왕복이동 또는 세그먼트(410)의 둘레를 따라 왕복이동시킬 수 있다.
이하에서는 손가락 홀더 구동부(500)의 설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 홀더)와 세그먼트를 나타낸 단면도이고, 도 7a 내지 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 홀더와 손가락 홀더 구동부에 의한 손가락의 능동 굴근 및 신근 훈련 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 손가락 홀더 구동부(500)는 착용자가 손가락 홀더(300)를 세그먼트(410)의 중심축선을 향해 수동으로 왕복이동시키는 탄성력을 제공하여, 손가락 홀더(300), 즉, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 자력에 의해 능동적으로 굴근 및 신근 훈련을 시행할 수 있다.
본 실시예에서, 손가락 홀더 구동부(500)는 탄성부재(510) 및 보조 탄성부재(520)를 포함할 수 있다.
탄성부재(510)는 핑거 그리퍼(310)와 세그먼트(410) 사이에 마련되어, 핑거 그리퍼(310)가 세그먼트(410)로부터 이격하도록 탄성력을 발생할 수 있다. 여기서, 탄성부재(510)는 마운트 샤프트(320)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 탄성부재(510)는 특별히 한정되지 않지만, 스프링이 사용될 수 있다.
보조 탄성부재(520)는 세그먼트(410)에 수용되며 마운트 샤프트(320)에 장착되어, 핑거 그리퍼(310)가 세그먼트(410)로부터 이격 또는 접근하도록 탄성력을 발생할 수 있다. 여기서, 보조 탄성부재(520)는 마운트 샤프트(320)의 타측을 수용할 수 있다. 또한, 보조 탄성부재(520)는 특별히 한정되지 않지만, 스프링이 사용될 수 있다. 한편, 세그먼트(410)에 수용되는 마운트 샤프트(320)의 말단부에는 보조 탄성부재(520)의 이탈을 방지하기 위한 마운트 캡(330)이 마련될 수 있다. 마운트 캡(330)은 보조 탄성부재(520)보다 크고 세그먼트(410)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 이러한 마운트 캡(330)은 보조 탄성부재(520)를 지지하는 역할을 한다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 착용자가 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 자력에 의해 세그먼트(410)를 향해 접근시키면, 마운트 샤프트(320)가 결합공(414)을 통해 세그먼트(410)의 내측으로 이동하며, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 능동 굴근 훈련이 시행될 수 있다. 이 때, 탄성부재(510)는 압축되며 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)로부터 이격시키는 탄성력을 발생하고, 보조 탄성부재(520)는 인장되며 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)로부터 이격시키는 탄성력을 발생하게 되어, 손가락을 능동적으로 굴근 훈련할 수 있다. 참고로, 도 7a는 사시도이고, 도 7b는 단면도이다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 착용자가 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 힘을 빼면, 마운트 샤프트(320)가 결합공(414)을 통해 세그먼트(410)의 외측으로 이동하며, 이때 탄성부재(510)는 신장되며 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)로부터 이격시키는 탄성력을 발생하고 보조 탄성부재(520)는 압축되며 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)로부터 이격시키는 탄성력을 발생하게 되어, 손가락을 능동적으로 신근 훈련할 수 있다. 참고로, 도 8a는 사시도이고, 도 8b는 단면도이다.
이와 같은 과정을 반복함으로써, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 능동적으로 굴근 및 신근 훈련을 시행할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 마운트 샤프트(320)에 탄성부재(510)와 보조 탄성부재(520)가 동시에 마련되어 있는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 마운트 샤프트(320)에 탄성부재(510) 또는 보조 탄성부재(520) 중 어느 하나만 마련될 수도 있다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 손가락 홀더와 손가락 홀어 구동부에 의한 손가락의 수동 굴근 및 신근 훈련 과정을 나타낸 단면도이다.
도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 손가락 홀더 구동부(500)는 손가락 홀더(300)를 외력에 의해 왕복시켜서, 손가락 홀더(300), 즉, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 수동으로 굴근 및 신근 훈련을 시행할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 손가락 홀더 구동부(500)는 손가락 홀더(300)를 수동으로 왕복시켜서, 손가락 홀더(300), 즉, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 수동으로 굴근 및 신근 훈련을 시행할 수 있다.
본 실시예에서, 손가락 홀더 구동부(500)는 손가락 홀더 구동부(500)는 도 7 내지 도 8의 일 실시예와 달리, 탄성부재(510), 샤프트 와이어(530) 및 샤프트 와이어 액츄에이터(540)를 포함할 수 있다.
탄성부재(510)는 일 실시예에서, 설명하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.
샤프트 와이어(530)는 세그먼트(410)에 수용되어, 마운트 샤프트(320)를 연결할 수 있다. 이러한 샤프트 와이어(530)는 특별히 한정되지 않지만, 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
샤프트 와이어 액츄에이터(540)는 샤프트 와이어(530)를 인장 또는 이완하여, 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)를 향해 접근 또는 이격시킬 수 있다. 이러한 샤프트 와이어 액츄에이터(540)는 특별히 한정되지 않지만, 구동 모터가 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 마운트 샤프트(320)는 일정 길이의 봉 형상을 가지며, 그 일단부가 일정 곡률 반경을 갖는 만곡된 형상을 가질 수 있다. 마운트 샤프트(320)의 일단부는 세그먼트(410)의 내측에 수용될 수 있다.
이하에서는 본 실시예의 손가락 홀더 구동부(500)가 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 수동적으로 굴근 및 신근 훈련하는 과정에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 샤프트 와이어 액츄에이터(540)가 샤프트 와이어(530)를 인장하면, 마운트 샤프트(320)의 일단부가 세그먼트(410)의 내측으로 이동하여 탄성부재(510)는 압축되며 손가락을 굴근시키는 탄성력을 제공하고 핑거 그리퍼(310)가 세그먼트(410)를 향해 접근됨에 따라, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락이 수동적으로 굴근되며, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 굴근 훈련이 시행될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 샤프트 와이어 액츄에이터(540)가 샤프트 와이어(530)를 이완하면, 마운트 샤프트(320)가 세그먼트(410)로부터 이격하도록 이동하여 핑거 그리퍼(310)가 탄성부재(510)의 탄성력에 의해 세그먼트(410)로부토 이격됨에 따라, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락이 수동으로 신근되며, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 신근 훈련이 시행될 수 있다.
이와 같은 과정을 반복함으로써, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 굴근 및 신근 훈련이 시행될 수 있다.
이하에서는 본 실시예의 손가락 홀더 구동부(500)가 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락을 수동으로 굴근 및 신근 훈련하는 과정에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
본 실시예에서, 착용자가 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)에 접근시키면, 마운트 샤프트(320)의 일단부가 세그먼트(410)의 내측으로 삽입되며, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 굴근 훈련이 시행될 수 있다. 이때, 탄성부재(510)는 압축되며 손가락에는 손가락을 신근시키는 탄성력이 작용하게된다.
본 실시예에서, 착용자가 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)로부터 이격시키면, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 신근 훈련이 시행될 수 있다. 이때, 탄성부재(510)는 탄성복원력에 의해 인장되며 손가락을 신근시킨다.
이와 같은 과정을 반복함으로써, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 굴근 및 신근 훈련을 시행할 수 있다.
도 11a 내지 도 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 손가락 홀더와 손가락 홀더 구동부에 의한 손가락의 수동 선회 훈련 과정을 나타낸 개략도이다.
도 11a 내지 도 12b에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서, 손가락 홀더 구동부(500)는 손가락 홀더(300)를 세그먼트(410)의 둘레를 따라 수동으로 왕복시켜서, 손가락 홀더(300), 즉, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 선회 훈련을 시행할 수 있다.
본 실시예에서, 손가락 홀더 구동부(500)는 도 7 내지 도 8의 일 실시예와 달리, 지지부(550), 절곡 연장부(560), 지지부 와이어(570) 및 지지부 와이어 액츄에이터(580)를 포함할 수 있다.
지지부(550)는 마운트 샤프트(320)의 자유단부에 지지된다. 이러한 지지부(550)는 장방형태를 가질 수 있다. 또한, 지지부(550)는 후술할 절곡 연장부(560)에 대해 경사지게 배치될 수 있다.
한 쌍의 절곡 연장부(560)는 지지부(550)에 대칭을 이루며 전개 또는 폴딩가능하도록 절곡 연장되어 세그먼트(410)의 내주에 지지될 수 있다.
각각의 절곡 연장부(560)는 지그재그하게 연결된 복수의 판 형태를 가질 수 있으며, 인접하는 한 쌍의 판 사이에는 다른 부분보다 두께가 얇은 절곡축이 형성될 수 있다.
지지부 와이어(570)는 세그먼트(410)에 수용되어, 지지부(550)를 연결하는 역할을 한다. 이러한 지지부 와이어(570)는 특별히 한정되지 않지만, 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
지지부 와이어 액츄에이터(580)는 지지부 와이어(570)를 인장 또는 이완하여, 손가락 그리퍼를 세그먼트(410)의 둘레를 따라 왕복이동시킬 수 있다.
이하에서는 본 실시예의 손가락 홀더 구동부(500)가 핑거 그리퍼(310)를 세그먼트(410)의 둘레를 따라 수동으로 왕복시켜서, 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락의 수동 선회 훈련하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 지지부 와이어 액츄에이터(580)가 지지부 와이어(570)를 인장하면, 지지부(550)와 함께 인장되는 한 쌍의 절곡 연장부(560)가 지지부 와이어(570)를 향해 절곡되며, 지지부(550)가 지지부 와이어(570)를 향하는 곡선 형태의 경로로 이동함에 따라, 핑거 그리퍼(310)와 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락이 함께 세그먼트(410)의 둘레를 따라 이동하며, 손가락의 수동 선회 훈련이 시행될 수 있다.
참고로, 도 11b에는 지지부 와이어 액츄에이터(580)가 지지부 와이어(570)를 인장하기 전의 지지부(550)와 한 쌍의 절곡 연장부(560)의 형태(C1)과, 지지부 와이어 액츄에이터(580)가 지지부 와이어(570)를 인장한 후의 지지부(550)와 한 쌍의 절곡 연장부(560)의 형태(C2)를 도시하였다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 지지부 와이어 액츄에이터(580)가 지지부 와이어(570)를 이완하면, 지지부(550)와 함께 이완되는 한 쌍의 절곡 연장부(560)가 마운트 샤프트(320)를 향해 절곡되며, 지지부(550)가 마운트 샤프트(320)를 향하는 곡선 형태의 경로로 이동함에 따라, 핑거 그리퍼(310)와 핑거 그리퍼(310)에 착용된 손가락이 함께 세그먼트(410)의 둘레를 따라 이동하며, 손가락의 수동 선회 훈련이 시행될 수 있다.
참고로, 도 11b에는 지지부 와이어 액츄에이터(580)가 지지부 와이어(570)를 이완하기 전의 지지부(550)와 한 쌍의 절곡 연장부(560)의 형태(C1)과, 지지부 와이어 액츄에이터(580)가 지지부 와이어(570)를 이완한 후의 지지부(550)와 한 쌍의 절곡 연장부(560)의 형태(C3)를 도시하였다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 단일 장치에서 상지와 손가락의 재활 훈련을 모두 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지와 손가락 재활 훈련 장치는 단일 장치에서 상지와 손가락의 수동 재활 훈련 및 능동 재활 훈련을 모두 할 수 있는 효과가 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 프레임
100: 손 거치대
200: 손 거치대 구동부
210: 손 거치대 커넥터
220: 손 거치대 액츄에이터
300: 손가락 홀더
310: 핑거 그리퍼
320: 마운트 샤프트
330: 마운트 캡
410: 세그먼트
412: 삽입공
414: 결합공
416: 피봇부
420: 조절 와이어
430: 조절 와이어 구동부
500: 손가락 홀더 구동부
510: 탄성부재
520: 보조 탄성부재
530: 샤프트 와이어
540: 샤프트 와이어 액츄에이터
550: 지지부
560: 절곡 연장부
570: 지지부 와이어
580: 지지부 와이어 액츄에이터
`

Claims (10)

  1. 손이 거치되는 손 거치대;
    상기 손 거치대를 이동시켜서, 상지를 재활 훈련시키는 손 거치대 구동부;
    상기 손 거치대에 마련되어, 복수의 손가락이 각각 착용되는 복수의 손가락 홀더; 및
    적어도 하나의 상기 손가락 홀더를 이동시켜서, 적어도 하나의 상기 손가락 홀더에 착용된 손가락을 재활 훈련시키는 손가락 홀더 구동부를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 손가락 홀더를 각각 지지하는 복수의 세그먼트;
    복수의 상기 세그먼트에 결합되어, 복수의 상기 세그먼트를 직렬로 연결하며, 복수의 상기 세그먼트의 간격을 조절하는 복수의 조절 와이어; 및
    복수의 상기 조절 와이어를 인장 또는 이완하여, 복수의 상기 세그먼트의 간격을 조절하는 조절 와이어 구동부를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 손가락 홀더 구동부는,
    상기 손가락 홀더를 상기 세그먼트의 중심축선을 향해 왕복이동 또는 상기 세그먼트의 둘레를 따라 왕복이동시키는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 손가락 홀더는,
    손가락이 그리핑되는 핑거 그리퍼; 및
    상기 핑거 그리퍼를 상기 세그먼트와 연결하는 마운트 샤프트를 포함하며,
    상기 세그먼트는 상기 마운트 샤프트가 왕복이동가능하게 결합되는 결합공이 관통 형성된, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 손가락 홀더 구동부는,
    상기 핑거 그리퍼와 상기 세그먼트 사이에 마련되어, 상기 핑거 그리퍼가 상기 세그먼트로부터 이격하도록 탄성력을 발생하는 탄성부재를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 손가락 홀더 구동부는,
    상기 세그먼트에 수용되며 상기 마운트 샤프트에 장착되어, 상기 핑거 그리퍼가 상기 세그먼트로부터 이격 또는 접근하도록 탄성력을 발생하는 보조 탄성부재를 더 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 손가락 홀더 구동부는,
    상기 세그먼트에 수용되어, 상기 마운트 샤프트를 연결하는 샤프트 와이어; 및
    상기 샤프트 와이어를 인장 또는 이완하여, 상기 손가락 그리퍼를 상기 세그먼트를 향해 접근 또는 이격시키는 샤프트 와이어 액츄에이터를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 손가락 홀더 구동부는, 상기 마운트 샤프트의 자유단부에 지지되는 지지부; 및
    상기 지지부에 대칭을 이루며 전개 또는 폴딩가능하도록 절곡 연장되어 상기 세그먼트의 내주에 지지되는 한 쌍의 절곡 연장부를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마운트 샤프트는 일정 곡률 반경을 갖는 만곡된 형상을 갖는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 손가락 홀더 구동부는,
    상기 세그먼트에 수용되어, 상기 지지부를 연결하는 지지부 와이어; 및
    상기 지지부 와이어를 인장 또는 이완하여, 상기 손가락 그리퍼를 상기 세그먼트의 둘레를 따라 왕복이동시키는 지지부 와이어 액츄에이터를 포함하는, 상지와 손가락 재활 훈련 장치.
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