KR100970107B1 - Muscular power measuring device and measurement method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 근력측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손가락을 통해 가해지는 힘을 스트레인게이지를 이용하여 측정하는 근력측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다. 이를 달성하기 위한 수단으로, 몸체의 일측이 오브젝트로 변형 가능하도록 돌출 형성된 근력측정블럭과;몸체의 내부에 적어도 두 개의 단으로 형성되어 오브젝트의 힘에 의해 변형되는 자리면과; 자리면에 설치되어 오브젝트의 근력을 측정하는 측정센서;를 포함하여 형성된 것이 특징이다. 본 발명에 의하면 인간의 근력에 대한 정확한 측정이 가능하게 되고, 이를 로봇산업이나 의료용 의수 및 의족에 적용하여 인간의 정밀한 움직임과 흡사한 움직임을 갖도록 활용할 수 있게 된다. 또한 로봇이나 의료용 의수의 근력측정이 가능하여 근력을 조절할 수 있게 된다. 또한 의사가 손가락을 이용하여 환자의 피부를 잡아당겨 진단을 하는 경우와 같이 손가락 힘의 강도를 정확한 수치로 측정하여 환자를 안전하고 객관적으로 진료하는 것이 가능해진다. The present invention relates to a muscular strength measuring apparatus, and more particularly, to a muscular strength measuring apparatus for measuring the force applied through the finger using a strain gauge and a measuring method thereof. As a means for achieving this, a muscle strength measurement block protruding so that one side of the body is deformable to an object; Seating surface formed by at least two ends in the body and deformed by the force of the object; Characterized in that formed, including; measuring sensor is installed on the seat surface to measure the muscle strength of the object. According to the present invention, it is possible to accurately measure the muscle strength of the human, it can be applied to the robot industry or medical prosthetic and prosthetic to have a movement similar to the human precise movement. In addition, the strength of the robot or medical prosthesis can be measured to adjust the strength. In addition, it is possible to treat the patient safely and objectively by measuring the strength of the finger force to an accurate value, such as when a doctor pulls a patient's skin with a finger to diagnose.
근력측정, 스트레인게이지, 휘트스톤브리지 Strength measurement, strain gauge, Wheatstone bridge
Description
본 발명은 근력측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손가락을 통해 가해지는 힘을 스트레인게이지를 이용하여 측정하는 근력측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a muscular strength measuring apparatus, and more particularly, to a muscular strength measuring apparatus for measuring the force applied through the finger using a strain gauge and a measuring method thereof.
매년 질병이나 사고에 의한 후천적 장애인의 수가 증가하고 있으며, 세계적으로 이러한 지체 장애인들의 재활 및 정상적인 사회복귀는 큰 사회적 문제로 대두되고 있다. 따라서 재활기구 및 보조기에 관해 많은 연구가 이루어져 왔으며, 그 중 하나가 손이나 팔이 없는 장애인이 착용하는 인공의수이다.Every year, the number of people with disabilities caused by diseases and accidents is increasing, and the rehabilitation and normal social rehabilitation of these people with disabilities are emerging as a big social problem. Therefore, a lot of research has been done on rehabilitation equipment and orthoses, and one of them is an artificial number worn by a handicapped person without a hand or an arm.
이러한 인공의수를 실제 인간의 팔이나 손처럼 사용하기 위해서는 실제 손의 미세한 힘의 세기를 정확하게 측정하고, 이를 인공의수에 적용하여 활용되어야 한다. 그러나 인간의 힘이 어느 정도인지 정확하게 수치로 측정하는 데는 어려움이 있었다. In order to use the artificial tree like a real human arm or hand, it is necessary to accurately measure the strength of the actual force of the real hand and apply it to the artificial tree. However, it was difficult to measure the exact amount of human force.
이러한 힘에 대한 정확한 측정은 꼭 의수의 적용에 한정되는 것은 아니다. 인공로봇과 같이 인간의 역할을 대신하는 기계장치들의 근력이 정확하게 측정되지 못하면 미세한 움직임을 구현하는데 한계가 발생하게 된다.Accurate measurements of these forces are not necessarily limited to the application of the prosthetic hand. If the muscle strength of the mechanical devices, such as artificial robots, which take the place of human beings, cannot be accurately measured, there is a limit in implementing fine movements.
또한 의사나 한의사가 손가락을 이용하여 환자를 진료하는 경우에도 손가락 근력에 관한 정확한 데이터가 존재하지 않아 정확하고 안정된 진료가 이루어지지 못하였다.In addition, even when doctors or oriental medical doctors use the fingers to treat patients, accurate data on finger strength did not exist, and thus, accurate and stable medical care was not achieved.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 손가락을 이용하여 물건을 집는 힘의 강약을 수치화하여 인공의수 또는 로봇의 손가락에 적용할 수 있는 근력측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to measure the strength of the force to pick up the object by using the finger muscle strength measuring apparatus that can be applied to the artificial hand or the finger of the robot and its measuring method To provide.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 손가락 힘의 강약을 수치화하여 한의사의 촉진 진료를 객관적으로 수행할 수 있는 근력측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention to provide a muscle strength measuring device and a method for measuring the strength of the finger force to objectively perform the medical treatment of the oriental doctor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,
몸체의 일측이 오브젝트로 탄성 변형 가능하도록 돌출 형성된 근력측정블럭과; 몸체의 내부에 적어도 두 개의 단으로 형성되어 오브젝트의 힘에 의해 탄성 변형되는 자리면과; 자리면에 설치되며, 탄성 변형량에 기초하여 오브젝트의 근력을 측정하는 측정센서;를 포함하여 형성된 것이 특징이다.Muscle strength measurement block protruding so that one side of the body is elastically deformable to the object; A seat surface formed of at least two ends inside the body and elastically deformed by the force of the object; It is installed on the seat surface, a measuring sensor for measuring the muscle strength of the object based on the amount of elastic deformation; characterized in that it comprises a formed.
또한 근력측정블럭은, 몸체의 일측에 돌출 형성된 제 1지압부와; 제 1지압부와 이격되어 몸체의 일측에 돌출 형성된 제 2지압부;로 구성된 것이 특징이다.In addition, the muscle strength measurement block, the first acupressure portion protruding on one side of the body; And a second acupressure part protruding from one side of the body to be spaced apart from the first acupressure part.
또한 제 1, 2지압부는 일측이 몸체의 내부에서 연결되는 것이 특징이다.In addition, the first and second acupressure part is characterized in that one side is connected inside the body.
또한 자리면은 서로 평행하게 마주보는 상부 자리면과 하부 자리면으로 구성된 것이 특징이다.In addition, the seat surface is characterized by consisting of the upper seat and the lower seat facing each other in parallel.
또한 자리면은 측정센서가 설치되는 면의 반대되는 면에 각각 적어도 두 개 의 측정홈이 형성된 것이 특징이다.In addition, the seat surface is characterized in that at least two measuring grooves are formed on the surface opposite to the surface on which the measuring sensor is installed.
또한 측정홈은 몸체의 폭방향으로 형성된 것이 특징이다.In addition, the measuring groove is characterized in that formed in the width direction of the body.
또한 측정센서는 스트레인게이지인 것이 특징이다.In addition, the measuring sensor is characterized by a strain gauge.
또한 스트레인게이지는 제 1, 2압축 스트레인게이지와 제 1, 2인장 스트레인게이지인 것이 특징이다.In addition, the strain gauge is characterized in that the first and second compression strain gauge and the first and second tensile strain gauge.
또한 스트레인게이지는 상부 자리면과 하부 자리면에 압축 스트레인게이지와 인장 스트레인게이지가 각각 한 개씩 설치된 것이 특징이다.In addition, the strain gauge is characterized in that one compression strain gauge and one tension strain gauge are installed on the upper seat and the lower seat.
또한 스트레인게이지는 자리면에서 측정홈에 대응되는 위치에 각각 설치되는 것이 특징이다.In addition, the strain gauge is characterized in that each is installed in a position corresponding to the measuring groove in the seat surface.
또한 스트레인게이지는 작용하는 힘의 방향과 수직이면서 몸체의 길이방향으로 작용방향 형성되도록 설치되는 것이 특징이다.In addition, the strain gauge is characterized in that it is installed so as to be formed in the longitudinal direction of the body while being perpendicular to the direction of the acting force.
또한 스트레인게이지는 휘트스톤브리지 형태로 연결된 것이 특징이다.The strain gauges are also connected in the form of Wheatstone bridges.
또한 휘트스톤브리지는 제 1압축 스트레인게이지와 제 2압축 스트레인게이지가 마주하게 연결되고, 제 1인장 스트레인게이지와 제 2인장 스트레인게이지가 마주하게 연결되어 형성된 것이 특징이다.In addition, the Wheatstone bridge is formed by connecting the first compression strain gauge and the second compression strain gauge face each other, and the first tensile strain gauge and the second tensile strain gauge are connected to face each other.
또한 휘트스톤브리지는 입력단이 전원공급장치에 연결되고, 출력단이 계측기에 연결된 것이 특징이다.The Wheatstone Bridge also features an input connected to the power supply and an output connected to the instrument.
또한 오브젝트는 인간의 손가락, 인공의수의 손가락 또는 로봇의 손가락중 어느 하나인 것이 특징이다.In addition, the object is characterized in that any one of the human finger, artificial finger or robot finger.
또한 근력측정장치는 알루미늄으로 형성된 것이 특징이다.In addition, the muscle strength measuring device is characterized in that formed of aluminum.
아울러 근력측정장치를 이용하여 근력을 측정하는 방법은, 근력측정장치에 전원을 인가하는 단계; 오브젝트에 의해 근력측정블럭이 변형되면서 스트레인게이지에서 스트레인이 발생되는 단계; 발생된 스트레인의 저항변화를 휘트스톤브리지와 연결된 계측기를 통하여 전위차를 측정하는 단계; 측정된 전위차를 이용하여 근력을 구하는 단계;로 이루어진 것이 특징이다.In addition, a method for measuring muscle strength using the muscle strength measuring apparatus, the method comprising: applying power to the muscle strength measuring apparatus; Strain is generated in the strain gauge while the muscle strength measurement block is deformed by the object; Measuring a potential difference through a measuring instrument connected with the Wheatstone bridge to change the resistance of the generated strain; It is characterized by consisting of; obtaining the muscle strength by using the measured potential difference.
본 발명에 의하면 인간의 근력에 대한 정확한 측정이 가능하게 되고, 이를 로봇산업이나 의료용 의수 및 의족에 적용하여 인간의 정밀한 움직임과 흡사한 움직임을 갖도록 활용할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to accurately measure the muscle strength of the human, it can be applied to the robot industry or medical prosthetic and prosthetic to have a movement similar to the human precise movement.
또한 로봇이나 의료용 의수의 근력측정이 가능하여 근력을 조절할 수 있게 된다.In addition, the strength of the robot or medical prosthesis can be measured to adjust the strength.
또한 의사가 손가락을 이용하여 환자의 피부를 잡아당겨 진단을 하는 경우와 같이 손가락 힘의 강도를 정확한 수치로 측정하여 환자를 안전하고 객관적으로 진료하는 것이 가능해진다. In addition, it is possible to treat the patient safely and objectively by measuring the strength of the finger force to an accurate value, such as when a doctor pulls a patient's skin with a finger to diagnose.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to components of each drawing, the same reference numerals are used for the same components as much as possible even if they are shown in different drawings.
또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
(근력측정장치의 구성) (Configuration of strength measuring device)
도 1은 본 발명에 따른 근력측정장치의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 근력측정장치(100)는 몸체(110)의 일측이 오브젝트(200)로 탄성 변형 가능하도록 돌출 형성된 근력측정블럭(130)과; 몸체(110)의 내부에 적어도 두 개의 단으로 형성되어 오브젝트(200)의 힘에 의해 탄성 변형되는 자리면(160)과; 자리면(160)에 설치되며, 탄성 변형량에 기초하여 오브젝트(200)의 근력을 측정하는 측정센서;를 포함하여 형성된다.1 is a perspective view of a muscle strength measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the muscular
근력측정블럭(130)은, 알루미늄으로 형성된 몸체(110)의 일측에 돌출 형성된 제 1지압부(132)와; 제 1지압부(132)와 이격되어 몸체(110)의 일측에 돌출 형성된 제 2지압부(134);로 구성된다. 이때 제 1지압부(132)와 제 2지압부(134)는 몸체(110) 내부에서 연결되어진다.The
자리면(160)은 서로 평행하게 마주보는 상부 자리면(160a)과 하부 자리면(160b)으로 구성된다. 이때 자리면(160)은 측정센서가 설치되는 면의 반대되는 면에 각각 적어도 두 개의 측정홈(180)이 몸체(110)의 폭방향으로 형성된다. 측정홈(180)은 응력이 한 부분에서만 집중되지 않고 균일하게 작용할 수 있도록 완만한 곡률로 형성된다. The
측정센서로는 스트레인게이지(150)가 사용되고, 스트레인게이지(150)는 제 1, 2압축 스트레인게이지(151a, 151b)와 제 1, 2인장 스트레인게이지(153a, 153b)로 구성된다.
이하에서 설명되는 스트레인게이지(150)는 제 1, 2압축 스트레인게이지(151a, 151b)와 제 1, 2인장 스트레인게이지(153a, 153b)를 포함하여 나타낸 것이다. 또한 압축 스트레인게이지는 제 1, 2압축 스트레인게이지(151a, 151b)를 포함하여 나타낸 것이고, 인장 스트레인게이지는 제 1, 2인장 스트레인게이지(153a, 153b)를 포함하여 나타낸 것이다.The
이하에서는 근력측정장치(100)의 상부 자리면(160a)와 하부 자리면(160b)에 스트레인게이지(150)를 설치하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of installing the
도 2는 본 발명에 따라 근력측정장치에 측정센서를 설치하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 자리면(160)에 스트레인게이지(150)를 설치하는 방법은, 몸체(110) 내부에 자리면(160)을 형성하고 측정센서를 준비하는 단계(S10)와; 상부 자리면(160a)과 하부 자리면(160b)에 측정센서를 접착하는 단계(S20)와; 자리면(160)에 접착된 측정센서를 클램핑하는 단계(S30); 및 자리면(160)과 접착된 측정센서를 큐어링하는 단계(S40);로 이루어진다. 2 is a flowchart illustrating a process of installing a measurement sensor in the muscle strength measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 2, the method of installing the
근력측정장치(100)의 몸체(110) 내부에 서로 평행하게 마주보도록 상부 자리면(160a)과 하부 자리면(160b)을 구성한다. 이때 상부 자리면(160a)에는 제 1, 2측정홈(180a, 180b)가 각각 형성되고, 하부 자리면(160b)에는 제 3, 4측정홈(180c, 180d)이 각각 형성된다. 또한 각각의 측정홈(180)은 몸체(110)의 폭방향으로 형성 된다. 스트레인게이지(150)가 부착되는 위치의 자리면(160) 두께로 근력측정장치(100)의 감도 및 용량이 결정된다.The
각각의 측정홈(180)에 대응되는 위치의 자리면(160)에 4개의 스트레인게이지(150)가 설치된다. 즉, 제 1측정홈(180a)과 제 2측정홈(180b)에 대응되는 하부 자리면(160b)에는 각각 제 1압축 스트레인게이지(151a)와 제 2인장 스트레인게이지(153b)가 설치된다. 또한 제 3측정홈(180c)과 제 4측정홈(180d)에 대응되는 상부 자리면(160a)에는 각각 제 1인장 스트레인게이지(153a)와 제 2압축 스트레인게이지(151b)가 설치된다.Four
스트레인게이지(150)는 오브젝트(200)에 의해 작용하는 힘의 방향과 수직이면서 몸체(110)의 길이방향으로 작용방향 형성되도록 설치된다. 즉, 제 1, 2압축 스트레인게이지(151a, 151b)와 제 1, 2인장 스트레인게이지(153a, 153b)의 작용방향은 모두 동일하게 설치된다. 또한 상부 자리면(160a)과 하부 자리면(160b)에는 압축 스트레인게이지와 인장 스트레인게이지가 각각 한 개씩 포함되도록 설치한다. The
자리면(160)에 설치된 각각의 스트레인게이지(150)는 접착제로 접착된다.Each
접착된 스트레인게이지(150)와 자리면(160)은 클램핑 집게로 압력을 가하여 클램핑을 한다. 이때 클램핑은 3 ~ 3.5 ㎏f/㎠의 압력으로 이루어지게 된다.The bonded
클램핑 단계를 거친 자리면(160)과 스트레인게이지(150)는 1차 큐어링(Curing)과정과 2차 큐어링(Curing) 과정을 거치게 된다.After the clamping step, the
1차 큐어링 과정에서는 30분간 20 ℃에서 175 ℃까지 온도를 상승시킨 후, 175 ℃의 온도에서 1시간 동안 상태를 유지하여 큐어링한다. In the first curing process, the temperature is raised from 20 ° C. to 175 ° C. for 30 minutes and then cured by maintaining the state at a temperature of 175 ° C. for 1 hour.
또한 2차 큐어링 과정에서는 30분간 20 ℃에서 195 ℃까지 온도를 상승시킨 후, 195 ℃에서 2시간 동안 상태를 유지하여 큐어링한다.In addition, in the secondary curing process, after raising the temperature from 20 ° C. to 195 ° C. for 30 minutes, curing is maintained at 195 ° C. for 2 hours.
도 3은 본 발명에 따른 스트레인게이지를 이용하여 구성된 휘트스톤 브리지회로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기의 과정을 통해 설치된 제 1, 2압축 스트레인게이지(151a, 151b)와 제 1, 2인장 스트레인게이지(153a, 153b)가 휘트스톤브리지(Wheatstone bridge) 형태로 연결된다. 3 is a Wheatstone bridge circuit constructed using a strain gauge according to the present invention. As shown in FIG. 3, the first and second
휘트스톤브리지란 한 쌍의 접점에 전원을 인가하여 다른 한 쌍의 접점으로부터 전위차를 측정하기 위한 차동증폭회로이다. 즉, 이 전위차를 이용하여 근력을 측정할 수 있게 된다.Wheatstone bridge is a differential amplifier circuit for measuring the potential difference from a pair of contacts by applying power to a pair of contacts. That is, the muscle strength can be measured using this potential difference.
휘트스톤브리지의 형태로 4개의 스트레인게이지(150)를 연결할때는 제 1압축 스트레인게이지(151a)와 제 2압축 스트레인게이지(151b)는 마주하게 연결되어, 자리면(160)에 가해지는 힘의 압축력에 의해 저항값이 변하게 된다. 또한 제 1인장 스트레인게이지(153a)와 제 2인장 스트레인게이지(153b)는 마주하게 연결되어, 자리면(160)에 가해지는 힘의 인장력에 의해 저항값이 변하게 된다. When connecting the four
휘트스톤브리지에서는 네 개의 접점(A, B, C, D)이 형성되는바, 마주보는 한 쌍의 접점은 전원공급장치(300)와 연결되고, 나머지 한 쌍의 접점은 계측기(350)와 연결된다. Four Wheatstones (A, B, C, D) are formed in the Wheatstone Bridge, a pair of opposing contacts is connected to the
즉, 제 1압축 스트레인게이지(151a)와 제 1인장 스트레인게이지(153a)가 만나는 접점(A)과 제 2인장 스트레인게이지(153b)와 제 2압축 스트레인게이지(151b) 가 만나는 접점(C)에 전원공급장치(300)가 연결된다. 또한 제 1압축 스트레인게이지(151a)와 제 2인장 스트레인게이지(153b)가 만나는 접점(B)과 제 1인장 스트레인게이지(153a)와 제 2압축 스트레인게이지(151b)가 만나는 접점(D)에 계측기(350)가 연결된다. 즉, 접점(A)와 접점(C)는 전원공급장치(300)에 연결되어 전원을 인가받고, 접점(B)와 접점(D)는 계측기(350)에 연결되어 전위차를 측정할 수 있게 된다.That is, the contact point (A) where the first
또한 오브젝트(200)는 인간의 손가락, 로봇의 손가락 또는 의수의 손가락 중 어느 하나를 나타낸다. 본 발명에서는 오브젝트(200)로 인간의 손가락을 활용한다.In addition, the
(근력측정방법)(Measuring strength method)
이하에서는 본 발명인 근력측정장치(100)를 이용하여 근력을 측정하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of measuring muscle strength using the present invention muscle
도 4는 본 발명에 따른 근력측정장치 이용하여 오브젝트의 근력을 측정하는 것을 나타낸 측면도이고, 도 5는 근력측정장치를 이용해서 근력을 측정하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 근력측정장치(100)를 이용한 근력측정방법은 근력측정장치(100)에 전원을 인가하는 단계(S100); 오브젝트(200)에 의해 근력측정블럭(130)이 변형되면서 스트레인게이지(150)에서 스트레인이 발생되는 단계(S200); 발생된 스트레인의 저항변화를 휘트스톤브리지와 연결된 계측기(350)를 통하여 전위차를 측정하는 단계(S300); 측정된 전위차를 이용하여 근력을 구하는 단계(S400);로 이루어진다.Figure 4 is a side view showing the measurement of the muscle strength of the object using the muscle strength measuring apparatus according to the present invention, Figure 5 is a flow chart showing a method of measuring muscle strength using the muscle strength measuring apparatus. As shown in Figure 4 and 5, the muscle strength measuring method using the muscle
먼저 근력을 측정하기 위해서는 근력측정장치(100)에 전원을 인가하여 근력 측정장치(100)를 작동시킨다. 즉, 휘트스톤브리지에 전원을 인가함으로써 근력측정블럭(130)에 가해지는 힘을 측정할 수 있도록 한다. 일반적으로 (+)입력단자에는 5 ~ 10 Vdc를 연결하고, (-)입력단자에는 0 Vdc를 연결한다.(S100)First, in order to measure muscle strength, power is applied to the muscular
작동된 근력측정장치(100)의 근력측정블럭(130)을 오브젝트(200)인 두 손가락으로 집는다. 예를 들어 엄지손가락은 제 2지압부(134)를 아래로 누르고, 둘째 손가락은 제 1지압부(132)를 잡아 힘을 가한다. 이때, 손가락으로부터 가해진 힘에 의해 제 1지압부(132)와 제 2지압부(134)가 휘어지면서 그 사이의 간격이 좁혀지게 된다.The muscle
즉, 근력측정블럭(130)의 휘어짐으로 인해 자리면(160)도 근력측정블럭(130)이 형성된 방향으로 기울어지면서 변형된다. 한편, 자리면(160)의 변형으로 인해 자리면(160)에 설치된 스트레인게이지(150)에도 변형, 즉 스트레인이 발생하게 된다. 이때 각각의 측정홈(180)에는 오브젝트(200)로부터 가해지는 힘이 집중되기 때문에 스트레인게이지(150)의 변형이 잘 일어나고, 이로 인해 큰 신호가 출력되어 확실한 전위차 측정이 가능해진다. (S200)That is, due to the bending of the muscle
근력측정블럭(130)에 가해지는 힘은 제 1, 2압축 스트레인게이지(151a, 151b)에서의 압축력과 제 1, 2인장 스트레인게이지(153a, 153b)에서의 인장력에 의해 저항변화가 발생된다. The force applied to the muscle
스트레인게이지(150)에서의 저항변화는 휘트스톤브리지에 의해 전위차로 발생되고, 이는 휘트스톤브리지에 연결된 계측기(350)를 통하여 측정된다. 계측기를 통한 전위차는 최대 30 N까지 측정이 가능하다.(S300)The resistance change in the
즉, 측정된 전위차는 두 손가락에 의해 가해진 힘의 차를 측정한 것이므로, 근력측정장치(100)를 통해 손가락의 근력을 수치로 표현할 수 있게 된다.(S400)That is, the measured potential difference is a measure of the difference between the force applied by the two fingers, it is possible to express the muscle strength of the finger numerically through the muscle strength measuring apparatus (100) (S400).
상기에 서술된 장치 및 방법을 이용하면 인간의 손가락은 물론이고 의수 또는 로봇의 손가락 근력을 측정하여 수치로 표현하는 것이 가능하게 된다. 이는 로봇이나 의수의 제작, 설계에 반영되어 실제 인간의 신체와 유사한 근력을 구현할 수 있게 된다. By using the apparatus and method described above, it is possible to measure and express numerically the muscle strength of not only a human finger but also a finger or a robot. This is reflected in the design and design of robots and prostheses, so that muscle strength similar to the actual human body can be realized.
또한 본 발명인 근력측정장치(100)의 근력측정블럭(130)의 길이를 조절하면 여러 손가락을 이용한 근력측정이 가능하다. In addition, by adjusting the length of the muscle
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will include such modifications and variations as long as they fall within the spirit of the invention.
도 1은 본 발명에 따른 근력측정장치의 사시도.1 is a perspective view of a muscle strength measuring apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 근력측정장치에 측정센서를 설치하는 과정을 나타낸 흐름도.2 is a flowchart illustrating a process of installing a measurement sensor in the muscle strength measuring apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 스트레인게이지를 이용하여 구성된 휘트스톤 브리지회로도.3 is a Wheatstone bridge circuit constructed using strain gauges in accordance with the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 근력측정장치 이용하여 오브젝트의 근력을 측정하는 것을 나타낸 측면도.Figure 4 is a side view showing the measurement of the muscle strength of the object using the muscle strength measuring apparatus according to the present invention.
도 5는 근력측정장치를 이용해서 근력을 측정하는 방법을 나타낸 흐름도.5 is a flowchart showing a method of measuring muscle strength using a muscle strength measuring apparatus.
* 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 * Explanation of symbols on main parts of drawing
100 : 근력측정장치 110 : 몸체100: muscle strength measuring device 110: body
130 : 근력측정블럭 132 : 제 1지압부130: muscle strength measurement block 132: first acupressure unit
134 : 제 2지압부 150 : 스트레인게이지134: second acupressure unit 150: strain gauge
151a : 제 1압축 스트레인게이지 151b : 제 2압축 스트레인게이지151a: first
153a : 제 1인장 스트레인게이지 153b : 제 2인장 스트레인게이지153a: First
160 : 자리면 160a : 상부 자리면160:
160b : 하부 자리면 180 : 측정홈160b: Lower seat 180: Measuring groove
180a : 제 1측정홈 180b : 제 2측정홈180a: first measuring
180c : 제 3측정홈 180d : 제 4측정홈180c: third measuring
200 : 오브젝트 300 : 전원공급장치200: object 300: power supply
350 : 계측기350: measuring instrument
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