KR101091336B1 - 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치 - Google Patents

견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, X축, Y축 및 Z축을 갖는 베이스와; 상기 Z축을 따라 상하 방향으로 견관절의 상측단부 및 하측 단부가 각각 고정되는 상부지그; 및 하부지그와; 상기 상부지그를 상기 베이스에 지지하는 상부지그지지대와; 상기 상부지그지지대가 상기 베이스 상에서 상기 X축 및 Y축방향으로 직선운동이 가능하게 하는 X축 구동부; 및 Y축 구동부와; 상기 상부지그를 상기 하부지그에 대하여 상기 Z축 방향으로 직선운동이 가능하게 하는 Z축 구동부와; 반원의 링형상을 가지며 상기 하부지그가 이동가능하게 지지되는 아크암과; 상기 Y축 축선 상에 상호 소정 간격으로 이격되어 상기 아크암의 양단부를 회전가능하게 상기 베이스에 지지하는 한 쌍의 아크암지지부와; 상기 하부지그가 상기 아크암을 따라 이동가능하게 하여 견관절의 거상운동을 구현하는 거상운동구동부와; 상기 아크암의 양단부를 관통하는 상기 Y축 축선을 중심으로 상기 아크암을 회동시켜 견관절의 내외전운동을 구현하는 내외전운동구동부와; 상기 하부지그를 상기 Z축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 회전운동을 구현하는 회전운동구동부와; 상기 상부지그를 상기 Z축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 제1미세운동을 구현하는 제1미세운동구동부와; 상기 상부지그를 상기 Y축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 제2미세운동을 구현하는 제2미세운동구동부;를 포함한다.
이에 의해, 견관절의 다양하고 복합적인 운동을 정확하게 구현할 수 있으며, 견관절의 생체역학 실험시 얻어지는 데이터의 신뢰성을 그케 향상시킬 수 있다.

Description

견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치{8 DEGREE OF FREEDOM MOTION DEVICE FOR BIOMECHANICAL TESTING ARTICULATION HUMERI}
본 발명은 다자유도 운동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 견관절의 생체역학 시험을 위하여 8자유도 운동을 구현할 수 있는 견관절 생체역학 시험용 다자유도 운동장치에 관한 것이다.
견관절(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 견갑골(肩胛骨)과 상박골(上膊骨) 사이에 있는 전형적인 구관절(球關節)을 말하는 데, 그 운동은 도 2에 도시된 바와 같이, 다축성(多軸性)이어서 인간의 신체부위 중 가장 광범위하고 복합적인 운동을 하는 부위이다.
따라서, 견관절(1)은 건염, 건막염, 점액낭염, 유착성관절낭염 등 많은 질환뿐 아니라, 각종 장애의 대상이 되고 있으나, 견관절(1)의 장애나 통증의 원인은 아직 정확하게 밝혀지지 않아 약물, 수술 등의 치료법에 의하여 통증을 완화하는 방법이 일반적으로 사용되고 있는 실정이다.
이에 대하여, 인공 견관절 전치환술은 아직 우리나라에서 많이 시행되고 있지는 않지만 점차 견관절부 퇴행성 관절염이 증가하고 있고, 운동시 통증을 견디기 힘들때 시행하던 견관절 유합술이 너무 견관절 운동의 제한을 가져와 고관절, 슬관절에 이어 점차로 인공관절 사용이 늘어가는 추세이다.
인공 견관절은 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이, 견갑골(2)과 상완골(3)의 모양이 인체의 것과 동일한 기본타입과, (나)에 도시된 바와 같이 견갑골(12)과 상완골(16)의 모양이 서로 반대인 리버스(Reverse)타입의 2가지 있다.
이 중 리버스타입은 기본타입에서 개량된 것으로 견관절의 운동시 회전중심이 견갑골 방향으로 이동함으로써 더 안정적이며, 상완골이 기본타입에 비해 상대적으로 인체 중심으로부터 멀어져 삼각근과 회전관련 근육에 대한 보존력이 좋다는 장점이 있다.
견관절(1)의 기능적 운동방향은 도 2에 도시된 바와 같이, 전방거상(Anterior elevation), 후방거상(Posterior elevation), 외전(Abduction), 내전(Adduction), 내회전(Internal rotation), 외회전(External rotation)이 있ㄴ는데, 이중 전방거상은 굴곡(Flexion)이라 부르기도 하며, 후방거상은 신전(Extention)이라 부르기도 한다.
견관절(1)의 운동방향에 따른 전방거상, 후방거상, 내외전, 및 회전의 각 운동범위는 중립위치를 0도로 했을 때, 대략 전방거상은 0 ~ 180도, 후방거상은 0 ~ 50도, 외전은 0 ~180도, 내전은 0 ~ 50도 내외이다. 내회전과 외회전은 외전 90도 위치에서 팔꿈치의 각도를 전방으로 90도 구부린 상태에서 상하 각각 90도의 범위로 회전할 수 있다.
견관절(1)은 전술한 다양한 회전운동 이외에도 낙상 혹은 상완골에 의한 몸체 지지 등 다양한 하중에도 노출되기 때문에, 인공 견관절이 시술 후 이러한 생활환경에서 제대로 기능을 수행할 수 있는 가에 대한 성능을 미리 시험하는 것이 매우 중요하다.
이와 같은 견관절(1)의 운동을 연구하기 위한 6자유도 운동장치의 일례로 미국에서 각각 2004년과 2009년에 숄더 테스팅 시스템(The Shoulder Testing System)이 제안된 바 있다.
여기서, 자유도(Degree of Freedom)란 3차원 공간에서 시스템의 위치 및 운동을 나타내기 위한 독립변수들의 수를 말하는 데, 6자유도 운동은 3차원 공간에서 X축 방향 직선운동, Y축 방향 직선운동, Z축 방향 직선운동, X축 중심 회전운동, Y축 중심 회전운동, Z축 중심 회전운동을 말한다.
그러나 6자유도 운동장치인 숄더 테스팅 시스템은 하단지그(견갑골지그)에서 전후좌우의 평행이동만을 가지기 때문에 실제 견관절 운동 시에 보이는 견갑골의 운동성을 모두 구현하기에는 어려운 문제점이 있었다.
또한, 숄더 테스팅 시스템은 견관절의 운동범위에 있어서 외전과 회전을 제외하고 전방거상, 후방거상, 내전 등에 대해서는 완벽한 운동을 구현할 수 없기 때문에 연구에 대한 활용이 제한될 수 밖에 없었으며, 생체역학 시험에 의하여 얻어지는 데이터의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 견관절의 생체역학 시험을 위하여 8자유도 운동을 구현하는 견관절 생체역학 시험용 다자유도 운동장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 견관절의 복합적인 운동을 정확하게 구현할 수 있는 견관절 생체역학 시험용 다자유도 운동장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명의 일실시예에 따라, X축, Y축 및 Z축을 갖는 베이스와; 상기 Z축을 따라 상하 방향으로 견관절의 상측단부 및 하측 단부가 각각 고정되는 상부지그; 및 하부지그와; 상기 상부지그를 상기 베이스에 지지하는 상부지그지지대와; 상기 상부지그지지대가 상기 베이스 상에서 상기 X축 및 Y축방향으로 직선운동이 가능하게 하는 X축 구동부; 및 Y축 구동부와; 상기 상부지그를 상기 하부지그에 대하여 상기 Z축 방향으로 직선운동이 가능하게 하는 Z축 구동부와; 반원의 링형상을 가지며 상기 하부지그가 이동가능하게 지지되는 아크암과; 상기 Y축 축선 상에 상호 소정 간격으로 이격되어 상기 아크암의 양단부를 회전가능하게 상기 베이스에 지지하는 한 쌍의 아크암지지부와; 상기 하부지그가 상기 아크암을 따라 이동가능하게 하여 견관절의 거상운동을 구현하는 거상운동구동부와; 상기 아크암의 양단부를 관통하는 상기 Y축 축선을 중심으로 상기 아크암을 회동시켜 견관절의 내외전운동을 구현하는 내외전운동구동부와; 상기 하부지그를 상기 Z축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 회전운동을 구현하는 회전운동구동부와; 상기 상부지그를 상기 Z축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 제1미세운동을 구현하는 제1미세운동구동부와; 상기 상부지그를 상기 Y축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 제2미세운동을 구현하는 제2미세운동구동부;를 포함하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치에 의해 달성된다.
상기 X축 구동부, Y축 구동부, Z축 구동부, 제1미세운동구동부 및 제2미세운동구동부 중 하나 이상에는 상기 X축 직선운동, Y축 직선운동, Z축 직선운동, 제1미세운동 및 제2미세운동의 직선이동거리 또는 회전각도를 정밀하게 조절하기 위한 미세조작부가 더 마련될 수 있다.
상기 아크암의 양단부에는 상기 거상운동구현시 상기 아크암의 회동축에 무게중심이 위치하도록 하여 상기 아크암의 회동이 안정적으로 수행되도록 소정 중량을 갖는 추가 더 마련될 수 있다.
상기 추는 상기 아크암의 양단부에 착탈가능하게 마련되어 필요 중량에 따라 교체가 가능하도록 마련될 수 있다.
상기 거상운동구동부는 상기 아크암의 상기 Y축 축선중심의 회전 중 소정 회전각도에서의 회전상태를 유지하도록 하는 회전고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 X축 구동부, Y축 구동부, Z축 구동부, 거상운동구동부, 내외전운동구동부, 회전운동구동부, 제1미세운동구동부 및 제2미세운동구동부 중 하나 이상은 외부의 조작에 따라 작동여부 및 작동조건의 조절이 가능한 모터를 더 포함할 수 있다.
상기 모터의 작동여부 및 작동조건을 입력하기 위한 입력부와, 상기 입력부에서 입력된 입력명령에 따라 상기 모터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 X축 직선운동, Y축 직선운동, Z축 직선운동, 거상운동, 내외전운동, 회전운동, 제1미세운동 또는 제2미세운동의 운동범위를 각각 측정하는 하나 이상의 감지부와, 상기 제어부에 의해 상기 각 감지부의 감지결과가 출력되는 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 X축 구동부 및 상기 Y축 구동부는, 가이드레일과, 상기 가이드레일의 내부에 장착된 모터와, 상기 모터의 구동에 의해 회전되도록 상기 가이드레일의 내부에 장착된 리드스크루와, 상기 가이드레일의 내측을 따라 슬라이딩됨과 동시에 상기 리드스크루를 따라 나사운동하도록 장착된 볼부시블록을 포함할 수 있다.
상기 X축 구동부 및 상기 Y축 구동부는, 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩이 가능하도록 볼너트에 의해 상기 가이드레일에 장착되는 슬라이드를 포함할 수 있다.
모터와, 상기 모터의 구동력을 상기 슬라이드에 전달하는 전동부를 더 포함할 수 있다.
상기 Z축 구동부는, Z축을 따라 상하로 이동하는 솔레노이드 로드와, 상기 솔레노이드 로드에 장착된 업다운플레이트를 포함할 수 있다.
상기 거상운동구동부, 내외전운동구동부, 회전운동구동부, 제1미세운동구동부 및 제2미세운동구동부는 전기모터 또는 에어모터 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
상기 베이스에 마련되어, 상기 각 운동에 대한 상기 견관절 관절막의 변위를 시각적으로 감지하는 비전센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 견관절 생체역학 시험용 다자유도 운동장치는 견관절 상측 단부와 하측단부를 각각 고정하는 상부지그와 하부지그를 상부지그지지대, 아크암 및 각 구동부에 의해 견관절의 다양하고 복합적인 운동을 정확하게 구현할 수 있다.
따라서, 견관절의 생체역학 실험시 얻어지는 데이터의 신뢰성을 그케 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명을 통하여 견관절의 운동에 대한 근육과 힘줄의 상호작용관계를 파악할 수 있으므로, 견관절 연구에 공학적 접근이 가능해져 견관절의 질환, 장애, 재활 등의 수술, 재활의학등의 분야에 폭 넓게 활용될 수 있다.
도 1은 견관절의 다양한 기능적 운동을 설명하기 위한 설명도,
도 2는 견관절 부위의 골격을 나타낸 개념도,
도 3은 견갑골 및 상완골의 기본타입 및 리버스타입을 비교 도시한 비교도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치의 사시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치의 평면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치의 정면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치의 측면도,
도 8은 본 발명에서 입력부, 출력부, 제어부 및 각 구동부의 연결관계를 나타낸 구성블록도이다.
도 4을 참조하면, X축, Y축, Z축을 갖는 베이스(105)와, 상부지그(110)와, 하부지그(120)와, 상부지그지지대(130)와, X축 구동부(10)와, Y축 구동부(20)와, Z축 구동부(30)와, 아크암(140)와, 아크암지지부(150)와, 거상운동구동부(40)와, 내외전운동구동부(50)와, 회전운동구동부(60)와, 제1미세운동구동부(70)와, 제2미세운동구동부(80)를 포함한다.
구체적 설명에 앞서, 견관절(1)의 8자유도 및 본 발명에서의 8자유도 구현을 도 4를 이용하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 8자유도는 X축 직선운동(Ⅰ), Y축 직선운동(Ⅱ), Z축 직선운동(Ⅲ), X축 중심 회전 (내외전운동,Ⅳ), Y축 중심으로 하부지그(120)의 회전(회전운동, Ⅴ), Z축 중심으로 하부지그(120)의 회전(회전운동, Ⅵ), Z축 중심으로 상부지그(110)의 회전(제1미세운동, Ⅶ), X축 중심으로 상부지그(110)의 회전(제2미세운동, Ⅷ)을 말한다.
이들 가운데, X축, Y축, Z축 직선운동은 상부지그지지대(130)와 베이스(105) 사이에 각각 마련된 X축 구동부(10), Y축 구동부(20), Z축 구동부(30)에 의해 구현되며, 거상운동은 아크암(140)을 따라 하부지그(120)를 이동시켜 구현되며, 내외전운동은 한 쌍의 아크암지지부(150)에 지지된 아크암(140)의 회전에 의해 구현된다.
회전운동은 상부지그(110)를 고정한 채로 하부지그(120)를 Z축 중심으로 회전하여 구현하고, 제1미세운동은 회전운동과 반대로 하부지그(120)를 고정한 채로 상부지그(110)를 Z축 중심으로 회전하여 구현한다.
그리고, 제2미세운동은 하부지그(120)가 고정된 채로 상부지그(110)를 X축을 중심으로 회전시켜 구현한다.
이하, 개략적으로 전술한 본 발명의 각 구성을 상세히 설명한다.
상부지그(110)와 하부지그(120)는 상기 Z축을 따라 상하 방향으로 대응되게 마련되며, 상부지그(110)는 견관절(1)의 상측 단부를 지지하고, 하부지그(120)는 견관절(1)의 하측 단부를 지지한다.
여기서, 견관절(1)의 상측이란 도 1에서 견갑골(2)이 위치하는 측을 말하고, 반대로 견관절(1)의 하측이란 상완골(3)이 위치하는 측을 말한다.
상부지그지지대(130)는 상부지그(110)를 베이스(105)에 지지한다.
상부지그지지대(130)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 타워형 형상으로 마련될 수 있다.
X축 구동부(10) 및 Y축 구동부(20)는 상부지그지지대(130)를 베이스(105) 상에서 상기 X축 및 Y축 방향으로 각각 직선운동이 가능하도록 한다.
X축 구동부(10) 및 Y축 구동부(20)는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 가이드레일과, 상기 가이드레일의 내부에 장착된 모터와, 상기 모터의 구동에 의해 회전되도록 상기 가이드레일의 내부에 장착된 리드스크루와, 상기 가이드레일의 내측을 따라 슬라이딩됨과 동시에 상기 리드스크루를 따라 나사운동하도록 장착된 볼부시블록을 포함할 수 있다.
또는, X축 구동부(10) 및 Y축 구동부(20)는 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩이 가능하도록 볼너트에 의해 상기 가이드레일에 장착되는 슬라이드를 포함할 수 있다.
이 경우, 모터와, 상기 모터의 구동력을 상기 슬라이드에 전달하는 전동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 전동부는 예를 들어, 벨트, 체인 또는 다수의 기어열로 마련될 수 있다.
Z축 구동부(30)는 상부지그(110)를 하부지그(120)에 대하여 Z축 방향으로 직선운동이 가능하게 마련된다.
Z축 구동부(30)는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, Z축을 따라 상하로 이동하는 솔레노이드 로드와, 상기 솔레노이드 로드에 장착된 업다운 플레이트를 포함할 수 있다.
아크암(140)은 반원의 링형을 가지며 하부지그(120)가 아암을 따라 이동가능하게 지지된다.
아크암지지부(150)는 상기 Y축 축선 상에 상호 소정 간격으로 이격되어 한 쌍으로 마련되며, 각각 아크암(140)의 양 단부를 회전가능하게 베이스(105)에 지지한다.
아크암(140)의 양 단부에는 추(161)가 더 마련될 수 있다. 이에 의해, 상기 거상운동 구현시 아크암(140)의 회동축에 무게중심이 위치하도록 하여 아크암(140)의 회동이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.
한편, 추(161)는 필요 중량에 따라 교체가 가능하도록 아크암(140)의 양 단부에 착탈가능하게 마련될 수 있다.
거상운동구동부(40)는 하부지그(120)가 아크암(140)을 따라 이동가능하게 하여 견관절(1)의 거상운동을 구현하도록 한다.
거상운동구동부(40)는 아크암(140)의 상기 Y축 축선중심의 회전 중 소정 회전각도에서의 회전상태를 유지할 수 있도록 하는 회전고정부(163)를 더 포함할 수 있다.
내외전운동구동부(50)는 아크암(140)의 양 단부를 관통하는 상기 Y축 축선을 중심으로 아크암(140)을 회동시켜 견관절(1)의 내외전운동을 구현하도록 한다.
회전운동구동부(60)는 하부지그(120)를 상기 Z축 축선을 중심으로 회전시켜 견관절(1)의 회전운동을 구현한다.
제1미세운동구동부(70)는 상부지그(110)를 상기 Z축 축선을 중심으로 회전시켜 견관절(1)의 제1미세운동을 구현한다.
제1미세운동이란, 견갑골(2)에 대한 상완골(3)의 상대적인 움직임으로 Z방향의 관절 회전축에 대한 상완골(3)의 회전을 의미한다. 구체적으로는 어깨를 전방으로 움츠릴때 상완골(3)의 미세운동이라고 볼 수 있다.
제2미세운동구동부(80)는 상부지그(110)를 상기 Y축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절(1)의 제2미세운동을 구현한다.
제2미세운동이란, 마찬가지로 Y방향의 관절 회전축에 대하여 상완골(3)의 회전을 의미하는 것으로, 구체적으로는 어깨를 상하로 움츠릴때 상완골(3)의 미세운동이라고 볼 수 있다.
상기 거상운동구동부(40), 내외전운동구동부(50), 회전운동구동부(60), 제1미세운동구동부(70) 및 제2미세운동구동부(80)는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 전기모터 또는 에어모터 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
미세조작부(162)는 X축 구동부(10), Y축 구동부(20), Z축 구동부(30), 제1미세운동구동부(70) 및 제2미세운동구동부(80) 중 하나 이상에 마련되며, 상기 X축 직선운동, Y축 직선운동 및 Z축 직선운동의 직선이동거리 또는 제1미세운동 및 제2미세운동의 회전각도를 정밀하게 조절할 수 있도록 한다.
상기 각 구동부들 중 하나 이상 또는 모두는 외부의 조작에 따라 작동여부 및 작동조건의 조절이 가능한 모터를 포함할 수 있다.
이를 위해, 상기 모터의 작동여부 및 작동조건을 입력하기 위한 입력부(171)와, 입력부(171)의 입력된 명령에 따라 상기 모터를 제어하는 제어부(175)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 각 구동부들 일측에 마련되어 상기 각 직선운동 및 회전운동의 운동범위를 측정하는 하나 이상의 감지부를 더 마련할 수 있다. 이 경우, 상기 각 감지부에서 감지된 결과는 제어부(175)로 수신되며, 제어부(175)에 의해 출력부(173)로 출력될 수 있다.
한편, 베이스(105)에 마련되어 상기 각 운동에 대한 견관절(1) 관절막의 변위를 시각적으로 감지하는 비전센서를 더 포함할 수 있다.
비전(Vision)센서란 시험대상인 시료의 소정위치에 다수의 점을 마크한 후에 외력에 의해 시료가 변형 혹은 이동되면서 발생하는 각 점들의 변동을 연속적인 영상촬영 등의 방법을 통해 시각적으로 측정하는 센서를 말한다.
본 발명의 경우, 견관절(1)의 견갑골(2)과 상완골(3)을 둘러싸고 있는 관절막이나 근육 등에 다수의 점을 마크한 후에 비전센서를 이용하여 각 운동에 따른 관절막이나 근육의 변형등을 측정할 수 있게 된다.
100 : 견관절 생체역할 시험용 8자유도 운동장치
1 : 견관절 2 : 견갑골
3 : 상완골 105 : 베이스
10 : X축 구동부 20 : Y축 구동부
30 : Z축 구동부 40 : 거상운동구동부
50 : 내외전운동구동부 60 : 회전운동구동부
70 : 제1미세운동구동부 80 : 제2미세운동구동부
110 : 상부지그 120 : 하부지그
130 : 상부지그지지대 140 : 아크암
150 : 아크암지지부 161 : 추
162 : 미세조작부 163 : 회전고정부
171 : 입력부 173 : 출력부
175 : 제어부

Claims (14)

  1. X축, Y축 및 Z축을 갖는 베이스와;
    상기 Z축을 따라 상하 방향으로 견관절의 상측단부 및 하측 단부가 각각 고정되는 상부지그; 및 하부지그와;
    상기 상부지그를 상기 베이스에 지지하는 상부지그지지대와;
    상기 상부지그지지대가 상기 베이스 상에서 상기 X축 및 Y축방향으로 직선운동이 가능하게 하는 X축 구동부; 및 Y축 구동부와;
    상기 상부지그를 상기 하부지그에 대하여 상기 Z축 방향으로 직선운동이 가능하게 하는 Z축 구동부와;
    반원의 링형상을 가지며 상기 하부지그가 이동가능하게 지지되는 아크암과;
    상기 Y축 축선 상에 상호 소정 간격으로 이격되어 상기 아크암의 양단부를 회전가능하게 상기 베이스에 지지하는 한 쌍의 아크암지지부와;
    상기 하부지그가 상기 아크암을 따라 이동가능하게 하여 견관절의 거상운동을 구현하는 거상운동구동부와;
    상기 아크암의 양단부를 관통하는 상기 Y축 축선을 중심으로 상기 아크암을 회동시켜 견관절의 내외전운동을 구현하는 내외전운동구동부와;
    상기 하부지그를 상기 Z축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 회전운동을 구현하는 회전운동구동부와;
    상기 상부지그를 상기 Z축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 제1미세운동을 구현하는 제1미세운동구동부와;
    상기 상부지그를 상기 Y축의 축선을 중심으로 회전시켜 견관절의 제2미세운동을 구현하는 제2미세운동구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X축 구동부, Y축 구동부, Z축 구동부, 제1미세운동구동부 및 제2미세운동구동부 중 하나 이상에는 상기 X축 직선운동, Y축 직선운동, Z축 직선운동, 제1미세운동 및 제2미세운동의 직선이동거리 또는 회전각도를 정밀하게 조절하기 위한 미세조작부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크암의 양단부에는 상기 거상운동구현시 상기 아크암의 회동축에 무게중심이 위치하도록 하여 상기 아크암의 회동이 안정적으로 수행되도록 소정 중량을 갖는 추가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추는 상기 아크암의 양단부에 착탈가능하게 마련되어 필요 중량에 따라 교체가 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 거상운동구동부는 상기 아크암의 상기 Y축 축선중심의 회전 중 소정 회전각도에서의 회전상태를 유지하도록 하는 회전고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 X축 구동부, Y축 구동부, Z축 구동부, 거상운동구동부, 내외전운동구동부, 회전운동구동부, 제1미세운동구동부 및 제2미세운동구동부 중 하나 이상은 외부의 조작에 따라 작동여부 및 작동조건의 조절이 가능한 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모터의 작동여부 및 작동조건을 입력하기 위한 입력부와, 상기 입력부에서 입력된 입력명령에 따라 상기 모터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 X축 직선운동, Y축 직선운동, Z축 직선운동, 거상운동, 내외전운동, 회전운동, 제1미세운동 또는 제2미세운동의 운동범위를 각각 측정하는 하나 이상의 감지부와, 상기 제어부에 의해 상기 각 감지부의 감지결과가 출력되는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 X축 구동부 및 상기 Y축 구동부는, 가이드레일과, 상기 가이드레일의 내부에 장착된 모터와, 상기 모터의 구동에 의해 회전되도록 상기 가이드레일의 내부에 장착된 리드스크루와, 상기 가이드레일의 내측을 따라 슬라이딩됨과 동시에 상기 리드스크루를 따라 나사운동하도록 장착된 볼부시블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 X축 구동부 및 상기 Y축 구동부는, 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩이 가능하도록 볼너트에 의해 상기 가이드레일에 장착되는 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  11. 제10항에 있어서,
    모터와, 상기 모터의 구동력을 상기 슬라이드에 전달하는 전동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 Z축 구동부는, Z축을 따라 상하로 이동하는 솔레노이드 로드와, 상기 솔레노이드 로드에 장착된 업다운플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 거상운동구동부, 내외전운동구동부, 회전운동구동부, 제1미세운동구동부 및 제2미세운동구동부는 전기모터 또는 에어모터 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 베이스에 마련되어, 상기 각 운동에 대한 상기 견관절 관절막의 변위를 시각적으로 감지하는 비전센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절 생체역학 시험용 8자유도 운동장치.

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