KR101077232B1 - Device for measuring grasping power - Google Patents

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Abstract

본 발명은 악력 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a grip force measuring device.

본 발명에 따른 악력 측정 장치는, 측정 대상인 엄지 손가락 및 검지 손가락과 접촉하고, 가동성인 2개의 측정 바, 2개의 측정 바의 외측 방향의 옆면에 부착되어, 그 옆면에 접촉되는 엄지 손가락 및 검지 손가락의 힘을 감지하는 힘 센서, 모터의 구동에 의하여 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는 모터부, 모터부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 모터부를 구동시켜, 엄지 손가락 및 검지 손가락으로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키고, 그 이동되는 상태에서 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정한다.The thumb force measuring device according to the present invention is the thumb and the index finger which are in contact with the thumb and the index finger which are the measurement targets, and are attached to side surfaces of two measuring bars and two measuring bars which are movable, and are in contact with the side surfaces. A force sensor for sensing the force of the motor; a motor unit for moving the two measurement bars in opposite directions by driving the motor; and a control unit for controlling the operation of the motor unit; driving the motor unit so that the two measurement bars have predetermined physical properties. As the force applied from the thumb and index finger increases, the two measurement bars are moved in opposite directions to each other, and the magnitude of the force applied to the two measurement bars in the moved state is measured.

악력, 측정 바, 가동성, 모터부 Grip, measuring bar, movable, motor part

Description

악력 측정 장치{DEVICE FOR MEASURING GRASPING POWER}Gripping force measuring device {DEVICE FOR MEASURING GRASPING POWER}

본 발명은 악력 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a grip force measuring device.

손가락 힘 또는 손의 쥐는 힘을 측정하는 기계로는 악력계가 있다. 또한, 악력계란 보통 손잡이 상부에 스프링을 부착하여, 이러한 스프링의 탄성을 이용해서 손잡이를 눌렀다 놓았다 하는 동작을 반복함으로써 악력을 기르는 운동효과를 얻을 수 있다. 문제는 이러한 운동을 계속 반복하는 동안 악력기로부터 어떠한 피드백이 없고, 또한 자신의 악력이 늘었는지를 알 수도 없는 바, 사용자는 운동에 쉽게 흥미를 잃게 되고, 꾸준한 운동을 하는데 어렵다는 문제점이 생길 수밖에 없다. A mechanical meter for measuring finger force or handholding force is a gyrometer. In addition, the grip meter is usually attached to the upper portion of the handle, by using the elasticity of the spring by repeating the operation of pressing and releasing the grip force can be obtained the movement effect. The problem is that there is no feedback from the gripper while repeating such exercise, and it is impossible to know whether the grip strength has increased, so that the user easily loses interest in the exercise, and there is a problem that it is difficult to continue the exercise.

또한, 이들 종래기술들은 쥐는 거리를 다양하게 바꿀 수는 있지만 측정하는 동안에는 고정시킨 채로 측정해야 하는 한계가 있었다. 사람이 물체를 쥘 때 물체가 단단한 물체일 경우에는 기존의 악력계로도 그러한 상황에서의 힘을 측정할 수 있지만 물체를 쥐는 동안에 물체의 변형이 일어나는 강성이 적은 물체의 경우, 기존의 악력계로는 이러한 상황에서의 힘을 측정할 수 없다. In addition, these prior arts can vary the distance of the grip, but there is a limit to the measurement that remains fixed during the measurement. When a person lifts an object, if the object is a rigid object, the conventional gyrometer can measure the force in such a situation.However, for an object that has a low rigidity in which deformation of the object occurs while holding the object, The force in the situation cannot be measured.

최근 들어 휴머노이드 로봇분야나 재활공학 같은 학계나 이와 연관된 산업계에서 손에 대한 연구가 활발히 진행되는 가운데 다양한 상황에서의 악력 측정 장치가 필요한 실정이라는 점을 생각해 볼 때 실제 생활에서 일어나는 다양한 상황을 대변할 수 있는 악력계가 필요한 실정이다.  In recent years, as research on hands is being actively conducted in academia such as humanoid robot field, rehabilitation engineering, and related industries, it is necessary to represent a variety of situations in real life, considering the need for a grip measurement device in various situations. There is a need for a gyrometer.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 검지와 엄지 사이의 거리를 다양하게 바꿔가며 고정시킨 채로 힘을 측정하거나 거리를 고정시키지 않은 상태로 손가락의 움직임에 따라서 움직이는 채로 힘을 측정하도록 하여서 정적으로 또는 동적으로 변하는 손가락 사이의 거리에 대해 집는 힘을 측정할 수 있는 악력 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention measures the force while varying the distance between the index finger and the thumb while measuring the force or moving according to the movement of the finger without fixing the distance. It is an object of the present invention to provide a grip force measuring device capable of measuring a pinching force with respect to a distance between a finger that changes statically or dynamically.

또한, 본 발명은, 사용자가 다양한 크기의 단단한 물체를 쥐는 상황에서의 힘과, 쥐는 힘에 따라 다양한 강성의 물체를 를 쥐는 상황에서의 힘을 측정하여, 실제 생활에서 일어나는 다양한 상황에서의 쥐는 힘을 측정할 수 있는 악력 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention, by measuring the force in the situation of the user holding a rigid object of various sizes, and the situation in the situation of holding a variety of rigid objects according to the holding force, the holding force in various situations that occur in real life An object of the present invention is to provide a gripping force measuring device capable of measuring.

청구항 1에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 측정 대상인 엄지 손가락 및 검지 손가락과 접촉하고, 가동성인 2개의 측정 바, 2개의 측정 바의 외측 방향의 옆면에 부착되어, 그 옆면에 접촉되는 엄지 손가락 및 검지 손가락의 힘을 감지하는 힘 센서, 모터의 구동에 의하여 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는 모터부, 모터부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 모터부를 구동시켜, 엄지 손가락 및 검지 손가락으로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키고, 그 이동되는 상 태에서 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정한다.The gripping force measuring device according to claim 1 is the thumb and the index finger which are in contact with the thumb and the index finger which are the measurement targets, and are attached to side surfaces of two measuring bars that are movable and outwards of the two measuring bars and are in contact with the side surfaces. A force sensor for sensing the force of a finger, a motor unit for moving the two measuring bars in opposite directions by driving the motor, and a control unit for controlling the operation of the motor unit, and the motor unit so that the two measuring bars have predetermined physical properties. By driving, as the force applied from the thumb and the index finger increases, the two measurement bars are moved in opposite directions to each other, and the magnitude of the force applied to the two measurement bars in the moved state is measured.

청구항 2에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 1에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 모터부를 구동시켜, 엄지 손가락 및 검지 손가락으로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시켜 그 이동된 위치에서 2개의 측정 바를 고정시키고, 그 고정된 상태에서 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정한다.The gripping force measuring device according to claim 2 is the gripping force measuring device according to claim 1, which drives the motor unit so that two measuring bars have predetermined physical properties, so that the force exerted from the thumb and index finger increases, 2 The two measuring bars are moved in opposite directions to fix the two measuring bars in the moved position, and the magnitude of the force applied to the two measuring bars in the fixed state is measured.

청구항 3에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 1에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 힘의 크기를 전기 신호로서 검지하는 검지부를 더 포함한다.The gripping force measuring device according to claim 3 is the gripping force measuring device according to claim 1, further comprising a detecting unit that detects the magnitude of the force as an electric signal.

청구항 4에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 3에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 검지부에 의해 검지된 전기 신호를 힘의 단위로 표시하는 표시부를 더 포함한다.The gripping force measuring device according to the fourth aspect of the present invention further includes a display unit for displaying the electric signal detected by the detecting unit in units of force in the gripping force measuring apparatus according to the third aspect of the present invention.

청구항 5에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 1에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 측정 바는 2개의 스크류 볼 타입이다.The gripping force measuring device which is an invention of Claim 5 is a gripping force measuring device which is an invention which concerns on Claim 1, and a measuring bar is two screw ball types.

청구항 6에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 1에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함한다.The gripping force measuring device according to claim 6 is the gripping force measuring device according to claim 1, further comprising a power supply unit for supplying power.

청구항 7에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 측정 대상인 측정 대상 물체과 접촉하고, 적어도 어느 하나는 가동성인 2개의 측정 바, 2개의 측정 바의 외측 방향의 옆면에 부착되어, 그 옆면에 접촉되는 측정 대상 물체의 힘을 감지하는 힘 센서, 모터의 구동에 의하여 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는 모터부, 모터부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 모터부를 구동시켜, 측정 대상 물체로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키고, 그 이동되는 상태에서 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정한다.The gripping force measuring device according to claim 7 is in contact with a measurement target object as a measurement target, and at least one of the measurement target objects is attached to side surfaces of two measurement bars that are movable and outwards of the two measurement bars and is in contact with the side surfaces. A force sensor for sensing the force of the motor; a motor unit for moving the two measurement bars in opposite directions by driving the motor; and a control unit for controlling the operation of the motor unit; driving the motor unit so that the two measurement bars have predetermined physical properties. As the force applied from the object to be measured increases, the two measurement bars are moved in opposite directions, and the magnitude of the force applied to the two measurement bars in the moved state is measured.

청구항 8에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 7에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 모터부를 구동시켜, 측정 대상 물체로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시켜 그 이동된 위치에서 2개의 측정 바를 고정시키고, 그 고정된 상태에서 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정한다.The gripping force measuring device according to claim 8 is the gripping force measuring device according to the seventh aspect, wherein the two measuring bars drive the motor unit so as to have a predetermined physical property value, so that the force applied from the object to be measured increases the two measurements. The bars are moved in opposite directions to fix the two measuring bars in the moved position and the magnitude of the force applied to the two measuring bars in the fixed state is measured.

청구항 9에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 7에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 힘의 크기를 전기 신호로서 검지하는 검지부를 더 포함한다.The gripping force measuring device according to the ninth aspect of the present invention further includes a detecting unit that detects the magnitude of the force as an electric signal in the gripping force measuring device according to the seventh aspect of the present invention.

청구항 10에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 9에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 검지부에 의해 검지된 전기 신호를 힘의 단위로 표시하는 표시부를 더 포함한다.The gripping force measuring device according to the tenth aspect of the present invention further includes a display unit for displaying the electric signal detected by the detecting unit in units of force in the gripping force measuring apparatus according to the nineth invention.

청구항 11에 관한 발명인 악력 측정 장치는, 청구항 7에 관한 발명인 악력 측정 장치에 있어서, 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함한다.The gripping force measuring device according to claim 11 is the gripping force measuring device according to the seventh aspect, and further includes a power supply unit for supplying power.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 악력 측정 장치에 의하면, 검지와 엄지 사이의 거리를 다양하게 바꿔가며 고정시킨 채로 힘을 측정하거나 거리를 고정시키지 않은 상태로 손가락의 움직임에 따라서 움직이는 채로 힘을 측정하도록 하여서 정적으로 또는 동적으로 변하는 손가락 사이의 거리에 대해 집는 힘을 측정할 수 있다. As described above, according to the grip force measuring device according to the present invention, the force is measured while varying the distance between the index finger and the thumb, or the force is measured while moving according to the movement of the finger without fixing the distance. This allows the pinch force to be measured for distances between fingers that change statically or dynamically.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 다양한 크기의 단단한 물체를 쥐는 상황에서의 힘과, 쥐는 힘에 따라 다양한 강성의 물체를 쥐는 상황에서의 힘을 측정하여, 실제 생활에서 일어나는 다양한 상황에서의 쥐는 힘을 측정할 수 있다. In addition, according to the present invention, by measuring the force in the situation in which the user grasps a rigid object of various sizes, the force in the situation of holding a variety of rigid objects according to the holding force, the holding force in various situations that occur in real life Can be measured.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific matters other than the problem to be solved, the problem solving means, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings that will be readily available to those of ordinary skill in the art. You will know.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 악력 측정 장치의 외측도면이다. 1 is a view for explaining the structure of the grip force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an outer view of the grip force measuring apparatus for explaining the structure of the grip force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the structure of the grip force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치는, 측정 바(100), 힘 센서(200), 모터부(500), 제어부(600), 검지부(300), 표시부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a grip force measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a measurement bar 100, a force sensor 200, a motor unit 500, a control unit 600, a detection unit 300, and a display unit. 400.

측정 바(100)는, 측정 대상인 엄지 손가락 및 검지 손가락과 접촉하고, 적어도 2개 이상을 가지고, 측정 바(100)의 적어도 1개는 가동성인 것을 특징으로 한다. 이것은 측정 바(100) 간의 거리(D)를 변화시키고, 변화된 측정 바(100) 간의 거리(D)는 후술하는 모터(500)의 구동에 의하여 제어된다. 이 경우, 측정 바(100)를 양쪽 모두 가동성인 2개의 바로 구성한다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 측정 바(100)를 3개 이상으로 하여 더욱 복잡한 변형 패턴에 대한 악력 변화를 측정 및 해석하는 장치도 본 발명의 악력 측정 장치의 기술적 범위에 속한다. 또한, 측정 시에, 상기 측정 바는 가동성의 것도 비가동성의 것도 어느 것이나 고정되어 있는 것이 바람직한 형태이지만, 측정 바(100)의 저항의 평가 등을 가미하는 경우에는 고정하지 않고 사용할 수도 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치에서는 측정 대상으로서 사용자의 엄지 손가락 및 검지 손가락을 그 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 2 개의 측정 바에 접촉시켜 그 접촉된 대상 물체간의 힘의 크기를 측정하고자 하는 데에도 본 발명은 적용될 수 있음은 자명하다.The measurement bar 100 is in contact with the thumb and the index finger as the measurement target, and has at least two or more, and at least one of the measurement bars 100 is movable. This changes the distance D between the measurement bars 100, and the distance D between the changed measurement bars 100 is controlled by the driving of the motor 500 described later. In this case, the measurement bar 100 comprises two bars that are both movable. Moreover, although not shown, the apparatus which measures and analyzes the grip force change with respect to a more complicated deformation | transformation pattern using three or more measurement bars 100 also belongs to the technical scope of the grip force measuring apparatus of this invention. In addition, although it is preferable that both the movable bar and the non-movable bar are fixed at the time of a measurement, when measuring the resistance of the measurement bar 100, etc., it can also be used, without fixing. On the other hand, in the grip force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention as the measurement target, the thumb and index finger of the user as an example, but is not limited to this by contacting the two measuring bars to the magnitude of the force between the contacted object Obviously, the present invention can be applied to the measurement.

힘 센서(200)는, 측정 바의 양 옆면에 부착되어 엄지 손가락 및 검지 손가락에 의해 가해지는 힘을 감지한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 사용되는 힘 센 서(200)는 측정 바(100) 간의 운동이나 모터에 의하여 제어된 거리에서의 힘의 크기를 측정하여준다.The force sensor 200 is attached to both sides of the measurement bar to sense the force exerted by the thumb and index finger. That is, the force sensor 200 used in the embodiment of the present invention measures the magnitude of the force at the distance controlled by the motor or the movement between the measuring bars 100.

모터부(500)는, 후술하는 제어부(600)에 의하여 제어되고, 이를 통하여 측정 바(100)를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 움직이게 한다. 모터부(500)는 측정 바(100)를 움직이는 동력원으로서, 2 개의 측정 바에 소정의 물성치를 부여하는 기능을 한다. 여기서, 물성치란, 사용하고자 하는 물체를 각각의 용도에 맞게 사용하기 위하여 그 물체에 부여한 고유한 특성을 의미한다. 본 발명의 실시 예에서는 2개의 측정 바에 엄지 손가락 및 검지 손가락이 가한 힘의 크기에 대하여 2개의 측정 바의 이동에 관한 성질을 부여한다. 예를 들어, 모터에 의해 생긴 회전 운동은 캠이나 풀리 등에 의해서 직선 운동으로 변환되고, 가동성 측정 바(100)를 직선적으로 운동시킨다. 모터부(500)에 의해서 구동된 가동성 측정 바(100)의 운동은 사용자의 엄지 손가락 및 검지 손가락의 힘에 의하여 제어되는 것으로, 그 힘이 커지면 커질수록 측정 바 간의 거리를 제어하여 사용자가 가한 힘의 크기를 정확하게 측정할 수 있도록 하여준다.The motor unit 500 is controlled by the control unit 600 to be described later, thereby moving the measurement bar 100 in the left direction or the right direction. The motor unit 500 serves as a power source for moving the measurement bar 100, and provides a predetermined physical property value to the two measurement bars. Here, the physical property means a unique property given to the object in order to use the object to be used for each purpose. In the embodiment of the present invention, two measurement bars are given a property regarding the movement of the two measurement bars with respect to the magnitude of the force applied by the thumb and the index finger. For example, the rotational motion generated by the motor is converted into linear motion by a cam, pulley or the like, and linearly moves the movable measurement bar 100. The movement of the movable measurement bar 100 driven by the motor unit 500 is controlled by the force of the thumb and the index finger of the user, and the greater the force, the greater the force applied by the user by controlling the distance between the measurement bars. Allows to accurately measure the size of

제어부(600)는, 모터부(500)에 의해서 생긴 운동 에너지는 측정 바(100)를 예를 들어 직선적으로 운동시키지만, 이러한 운동은 제어부에 의해서 제어된다. 이것은 지나친 힘이 측정 바(100)에 가해지면 측정 바(100)가 더 이상 운동하지 않는 경우가 있거나, 운동 제어가 적절하게 이루어지지 않으면 측정치에의 신뢰성이 손상되는 일이 있거나 하기 때문이다. 이러한 제어는 측정 바(100)에 가해지는 힘의 크기에 대한 모니터링의 결과를 바탕으로 행하여지는 것이 바람직하다. 또한, 이러 한 제어는 컴퓨터 등에 의해서 관리되고, 가동성 측정 바(100)의 운동을 결정하는 수단이 된다. 이러한 컴퓨터로서는 시판되고 있는 퍼스널 컴퓨터를 사용할 수 있다. The control unit 600 causes the kinetic energy generated by the motor unit 500 to move the measurement bar 100 linearly, for example, but the movement is controlled by the control unit. This is because when excessive force is applied to the measurement bar 100, the measurement bar 100 may no longer move, or when the motion control is not properly performed, the reliability of the measurement may be impaired. Such control is preferably performed based on the results of monitoring the magnitude of the force applied to the measurement bar 100. Such control is managed by a computer or the like and serves as a means for determining the movement of the movable measurement bar 100. As such a computer, a commercially available personal computer can be used.

검지부(300)는, 가동성 측정 바(100)의 제어된 거리의 크기에 대한 힘의 크기를 검지한다. 예를 들면, 운동에 의해 생기는 탄성체의 물리적인 성질인 응력을 검지하는 것과 유사하다. 만약에 사람이 손으로 딱딱하지만 변형이 일어날 수 있는 물체, 가령 고무공, 음료가 들은 플라스틱 패트병 등을 점점 세게 집는 다고 할 때 처음에는 손가락 힘이 증가하지만 조금씩 변형이 일어나면서 손가락 힘은 줄어들게 된다. 즉, 모터부(500)의 제어에 의하여 가상의 물성치를 가지는 물체를 생성하고, 엄지 손가락과 검지 손가락의 힘의 증가하게 되면, 물체가 변형하듯 거리가 줄어들거나 늘어나는 성질을 이용하는 것이다. 본 발명은 이런 상황에서 손가락 힘을 측정하고자 할 때 적용될 수 있다. 그리고, 이렇게 검지된 응력은 전기 신호로서 후술하는 표시부(400)에 전달된다. 이와 같이 측정 바의 제어된 거리의 크기에 의하여 생기는 힘의 크기를 전기적인 신호로 검지하여 후술하는 표시부(400)로 전달하여준다.The detection unit 300 detects the magnitude of the force with respect to the magnitude of the controlled distance of the movable measurement bar 100. For example, it is similar to detecting stress, which is a physical property of an elastic body produced by motion. If a person picks up a hard but deformable object such as a rubber ball or a plastic bottle filled with a drink, the finger strength increases initially, but the finger force decreases little by little. That is, when an object having a virtual property value is generated under the control of the motor unit 500 and the force of the thumb and the index finger is increased, the distance is reduced or increased as the object is deformed. The present invention can be applied when trying to measure finger force in such a situation. The detected stress is transmitted to the display unit 400 described later as an electric signal. In this way, the magnitude of the force generated by the size of the controlled distance of the measurement bar is detected as an electric signal and transmitted to the display unit 400 to be described later.

본 발명의 악력 측정 장치는 또한, 검지부(300)에 의해서 검지된 전기적인 신호 데이터를 표시하는 표시부(400)를 갖는 것이 바람직하다. 표시부(400)는 예를 들어, 디스플레이이다. The grip force measuring device of the present invention preferably further has a display unit 400 for displaying the electrical signal data detected by the detecting unit 300. The display unit 400 is, for example, a display.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치에 의하면, 2개의 측정 바(100)가 소정의 물성치를 가지도록 모터부(500)를 구동시켜, 엄지 손 가락 및 검지 손가락으로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바(100)를 서로 반대방향으로 이동시키고, 그 이동되는 상태, 즉 움직이고 있는 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정한다. 즉, 상술한 탄성체와 같은 물성(material property)를 갖는 가상 개체(virtual object)를 생성하고, 이를 기초로 모터부(500)의 구동을 제어함으로써, 손가락의 힘 증가에 따라서 서로 반대방향으로 이동하는 상태에서, 실제 물체(즉, 2개의 측정 바)를 집는 동안의 힘을 측정할 수 있다. According to the gripping force measuring device according to an embodiment of the present invention configured as described above, by driving the motor unit 500 so that the two measuring bars 100 have a predetermined physical property value, it is applied from the thumb and index finger As the force increases, the two measuring bars 100 are moved in opposite directions to each other and the magnitude of the force applied to the moving state, that is, the two measuring bars in motion, is measured. That is, by generating a virtual object having a material property such as the above-described elastic body and controlling the driving of the motor unit 500 based on the same, the object moves in opposite directions as the force of the finger increases. In the state, it is possible to measure the force while picking up the real object (ie two measuring bars).

또한, 본 발명의 실시예에서는, 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 모터부(500)를 구동시켜, 엄지 손가락 및 검지 손가락으로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 2개의 측정 바(100)를 서로 반대방향으로 이동시켜 그 이동된 위치에서 2개의 측정 바(100)를 고정시키고, 그 고정된 상태에서 가해지는 힘의 크기를 측정할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, by driving the motor unit 500 so that the two measurement bars have a predetermined physical property value, the two measurement bars 100 are connected to each other as the force applied from the thumb and the index finger increases. By moving in the opposite direction to fix the two measuring bar 100 in the moved position, it is possible to measure the magnitude of the force applied in the fixed state.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 악력 측정 장치의 외측도면이다.2 is an outer view of a grip force measuring apparatus for explaining a structure of a grip force measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 악력 측정 장치는, 컴퓨터에 의해 제어되는 모터(미도시, 도 1참조), 모터의 회전에 따라 서로 반대방향으로 이동하여 손가락의 조여지거나 벌려지는 동작을 따라할 수 있는 2개의 볼 스크루 타입의 측정 바(100), 각각의 측정 바(100) 옆면에 장착된 힘 센서(200)를 포함한다. 한편, 도 2는 엄지 손가락과 검 지 손가락으로 집는 동작과 같은 동선을 가지기 위하여 설계된 것으로 2 개의 측정 바(100)의 이동이 가해지는 힘에 의하여 좌측 또는 우측으로 이동하게 됨을 용이하게 알 수 있을 것이다.As illustrated in FIG. 2, a grip force measuring apparatus for describing a structure of a grip force measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a motor controlled by a computer (not shown in FIG. 1) and the rotation of the motor. It includes two ball screw type measurement bar 100, which can move in the opposite direction to follow the tightening or spreading operation of the finger, each force bar 200 mounted on the side of each measurement bar 100. On the other hand, Figure 2 is designed to have the same movement line as the thumb and index finger picking operation will be easily seen to be moved to the left or right by the force applied to the movement of the two measuring bars (100). .

힘 센서(200)는, 베어링(미도시)를 통해 리니어 가이드(110)에 연결된 2개의 볼 스크루 타입의 측정 바(100)의 옆면에 장착되어 검지와 엄지의 집는 힘을 측정할 수 있도록 하였다. 즉, 엄지 손가락과 검지 손가락으로 누른다고 할 경우, 힘 센서(200)가 바깥 쪽 방향으로 설치된다.The force sensor 200 is mounted on the side surfaces of two ball screw type measurement bars 100 connected to the linear guide 110 through a bearing (not shown) to measure the force of index finger and thumb. In other words, when pressed with the thumb and index finger, the force sensor 200 is installed in the outward direction.

또한, 두 손가락으로 집는 동작을 할 때, 엄지 손가락과 검지 손가락의 운동 방향이 반대인 점을 감안하여 리니어 가이드(110)의 왼쪽과 오른 쪽이 왼나사(111)와 오른나사(112)로 되어있다. In addition, the left and right sides of the linear guide 110 are the left screw 111 and the right screw 112 in consideration of the fact that the direction of movement of the thumb and the index finger is reversed when the two fingers are pinched. .

볼 스크루의 회전하는 나사는 모터(미도시)와 커플링(510)으로 연결되어 있다. The rotating screw of the ball screw is connected to the motor (not shown) by the coupling 510.

또한, 모터의 축에 의하여 리니어 가이드(110) 부분이 회전하게 되면, 축의 회전에 따라 도면 상에 돌출된 힘 센서(200)의 부착 위치가 리니어 가이드(110)에 선형 운동을 하게 한다. 그러나, 이는 서로 반대 방향으로 되어 있어서, 모터가 회전하면 서로의 간격이 좁아지거나, 넓어지게 된다.In addition, when the linear guide 110 is rotated by the shaft of the motor, the attachment position of the force sensor 200 protruding on the drawing according to the rotation of the shaft causes the linear guide 110 to linear movement. However, they are in opposite directions, so that when the motor rotates, the distance between them becomes narrow or wide.

모터는 컴퓨터(미도시, 도 1 참조)와 연결되어 컴퓨터에 의해 실시간으로 제어된다. The motor is connected to a computer (not shown, see FIG. 1) and controlled in real time by the computer.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치는, 검지 손가락과 엄지 손가락 사이의 집는 힘을 측정하기 위한 악력 측정 장치로서, 검지 손가락과 엄지 손가락 사이의 거리를 다양하게 바꿔가며 고정시킨 채로 힘을 측정하거나, 거리를 고정시키지 않은 상태로 손가락의 움직임에 따라서 움직이는 채로 힘을 측정하도록 하여서 정적으로 또는 동적으로 집는 힘을 측정할 수 있다. Therefore, the grip force measuring device according to an embodiment of the present invention configured as described above, as a grip force measuring device for measuring the pinching force between the index finger and thumb, varying the distance between the index finger and thumb The force can be measured statically or dynamically by measuring the force with a fixed force or by measuring the force with the movement of the finger without fixing the distance.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining the structure of the grip force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 악력 측정 장치의 외측도면.Figure 2 is an outer view of the grip force measuring device for explaining the structure of the grip force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (11)

측정 대상인 엄지 손가락 및 검지 손가락과 접촉하고, 가동성인 2개의 측정 바; 상기 2개의 측정 바의 외측 방향의 옆면에 부착되어, 그 옆면에 접촉되는 상기 엄지 손가락 및 검지 손가락의 힘을 감지하는 힘 센서; 모터의 구동에 의하여 상기 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는 모터부; 및 상기 모터부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,Two measuring bars which are in contact with the thumb and the index finger which are to be measured and are movable; A force sensor attached to side surfaces of the two measurement bars in an outward direction and configured to sense a force of the thumb and index finger in contact with the side surfaces; A motor unit for moving the two measurement bars in opposite directions by driving a motor; And a control unit controlling an operation of the motor unit. 상기 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 상기 모터부를 구동시켜, 상기 엄지 손가락 및 검지 손가락으로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 상기 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는데, 그 이동되는 상태에서 상기 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정하거나, 그 이동된 위치에서 상기 2개의 측정 바를 고정시키고 그 고정된 상태에서 상기 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정하며,The motor unit is driven such that the two measuring bars have predetermined physical properties, and as the force applied from the thumb and the index finger increases, the two measuring bars are moved in opposite directions to each other. Measuring the magnitude of the force applied to the two measuring bars, or fixing the two measuring bars at the moved position and measuring the magnitude of the force applied to the two measuring bars in the fixed state, 상기 힘의 크기를 전기 신호로서 검지하는 검지부; 및 상기 검지부에 의해 검지된 전기 신호를 힘의 단위로 표시하는 표시부;를 더 포함하여,A detection unit that detects the magnitude of the force as an electric signal; And a display unit for displaying the electric signal detected by the detection unit in units of force. 가동성 상기 측정 바의 제어된 거리의 크기에 대한 힘의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 악력 측정 장치.Movability A gripping force measurement device, characterized in that for measuring the magnitude of the force relative to the magnitude of the controlled distance of the measurement bar. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정 바는 2개의 스크류 볼 타입인,The measuring bar is of two screw ball type, 악력 측정 장치.Grip force measuring device. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는,Further comprising a power supply for supplying power, 악력 측정 장치.Grip force measuring device. 측정 대상 물체와 접촉하고, 가동성인 2개의 측정 바; 상기 2개의 측정 바의 외측 방향의 옆면에 부착되어, 그 옆면에 접촉되는 상기 측정 대상 물체의 힘을 감지하는 힘 센서; 모터의 구동에 의하여 상기 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는 모터부; 및 상기 모터부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고, Two measuring bars in contact with the object to be measured and movable; A force sensor attached to side surfaces of the two measurement bars in an outer direction and configured to sense a force of the object to be measured in contact with the side surfaces; A motor unit for moving the two measurement bars in opposite directions by driving a motor; And a control unit controlling an operation of the motor unit. 상기 2개의 측정 바가 소정의 물성치를 가지도록 상기 모터부를 구동시켜, 상기 측정 대상 물체로부터 가해지는 힘이 증가할수록, 상기 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는데, 그 이동되는 상태에서 상기 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정하거나, 그 이동된 위치에서 상기 2개의 측정 바를 고정시키고 그 고정된 상태에서 상기 2개의 측정 바에 가해지는 힘의 크기를 측정하며,The motor unit is driven such that the two measurement bars have predetermined physical properties, and as the force applied from the object to be measured increases, the two measurement bars are moved in opposite directions to each other. Measuring the magnitude of the force applied to the bar, or fixing the two measurement bars at the moved position and measuring the magnitude of the force applied to the two measurement bars in the fixed state, 상기 힘의 크기를 전기 신호로서 검지하는 검지부; 및 상기 검지부에 의해 검지된 전기 신호를 힘의 단위로 표시하는 표시부;를 더 포함하여,A detection unit that detects the magnitude of the force as an electric signal; And a display unit for displaying the electric signal detected by the detection unit in units of force. 가동성 상기 측정 바의 제어된 거리의 크기에 대한 힘의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 악력 측정 장치.Movability A gripping force measurement device, characterized in that for measuring the magnitude of the force relative to the magnitude of the controlled distance of the measurement bar. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 11 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는,Further comprising a power supply for supplying power, 악력 측정 장치.Grip force measuring device.
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