KR101181388B1

KR101181388B1 - 능동형 운동치료장치

Info

Publication number: KR101181388B1
Application number: KR1020120047806A
Authority: KR
Inventors: 홍승호; 문창수
Original assignee: 문창수; 홍승호
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-09-19

Abstract

본 발명은 편마비 환자의 상지재활운동시 안정성을 제공하며, 능동적으로 정상운동과 유사한 상지관절의 외반/내반 그리고 외전/내전을 유도함으로써 정상에 가까운 상지운동을 유도하게 되며, 건측 손(정상적인 팔)의 유도에 따라 환측 손(마비된 팔)의 강제적 움직임(운동)을 반복적으로 수행하여 뇌의 자극을 통해 활성화하여 환측 손의 정상적인 운동을 환자의 뇌에 인지하도록 제공함에 있으며, 건측 손의 움직임을 감지하는 수동구동부에 의해 상기 건측 손의 움직임을 능동적으로 환측 손의 팔목관절을 제어하며, 편마비 환자의 정상적 팔의 움직임을 감지하도록 속도와 회전각을 감지하는 센서를 이용하여 정확한 움직임을 검출하여 검출된 움직임에 따라 능동구동부의 환측 팔목관절의 각도/움직임 속도 등을 제어할 수 있는 능동형 운동치료장치를 제공하는 것이다.

Description

능동형 운동치료장치{Apparatus of exercise medical therapy for active type}

본 발명은 능동형 운동치료장치에 관한 것으로, 구체적으로는 뇌손상 또는 뇌졸중으로 인한 상지(손가락, 손목, 팔꿈치 등) 편마비 환자, 또는 장기간 깁스에 의한 마비 환자의 상지를 운동으로 조절하여 안전하게 재활치료를 유도하는 능동형 운동치료장치에 관한 것이다.

일반적으로 편마비는 뇌졸중, 외상성 뇌손상 또는 뇌성마비 등의 중추신경계 손상으로 인해 나타나는 마비를 동반한 운동장애와 감각의 결손, 자세의 불균형, 신체자각 능력결여 등으로 인해 발생할 수 있으며, 상기 편마비는 마비된 근육을 필요한 순간에 적당한 크기의 힘이 발생하도록 사용하지 못하는 운동마비 중 하나이다.

이런 편마비(偏痲痺)란 오른쪽 또는 왼쪽의 상지와 하지의 근력이 함께 저하되어 움직이지 못하는 상태를 말한다. 일반적으로 편마비를 반신불수(Hemiplegia)라 한다. 편마비는 수의운동(隨意運動)을 관장하는 추체로(錐體路)가 대뇌의 피질 및 피질하, 내포(內包), 뇌간(腦幹) 어느 부위에서 장애를 받아 일어나는데, 그때 추체로가 연수와 척수 경계부에서 대부분이 교차되므로 마비는 장애 쪽과는 반대쪽에서 일어난다. 일반적으로 편마비는 뇌혈관장애 즉 뇌졸증으로 인한 것이 가장 많고, 그 밖에 뇌종양?다발성경화증?두부외상?뇌농양 등에 의해 발병할 때도 있다.

뇌졸증에 의한 편마비 환자들의 상지 재활을 위해 일반적으로 물리치료사가 수동적 운동치료를 수행해야 하는데, 이는 치료사의 상당한 수고를 요구한다.

편마비 치료에서 제일 중요한 것은 대칭성 운동이며, 이 대칭성 운동의 중요한 요소가 무게중심이동(Weight Bearing)이다. 편마비 치료에 많이 이용되는 운동으로서, 팔꿈치?손목?무릎 등의 관절을 축으로 하여 굽히는 굴곡(flexion)과, 반대로 펴는 신전(extention), 상지 또는 하지 등을 안쪽으로 돌려 트는 회내(回內)(pronation)와 반대로 바깥쪽으로 돌려 트는 회외(supination) 등의 운동이 있다. 편마비환자의 아픈측을 환측(Affected Side)이라 하며, 손상받지 않은 반대측을 건측(Unaffected Side)이라 의학용어로 표현한다. 편마비의 경우 건측은 시간이 흐를수록 변형되어 나쁘게 된다. 편마비 환자는 뇌에서 환측을 도와주어야 한다는 보상작용이 작용하여 환측을 운동시킬 때 보상작용이 발생하여 오랜 시간이 흐르면서 변형된다. 이러한 편마비 치료를 위해, 여러 재활기구가 개발되고 있으나, 이들 대부분은 상지 재활치료기구이며, 아직 우리나라에는 상지 재활훈련기구는 미비한 상태이다. 또한, 편마비 환자의 운동치료는 운동범위 및 운동속도가 매우 중요한데, 현재로는 물리치료사의 도수 운동치료(manual therapy)에 의존하고 있는 실정으로 이는 편마비 환자의 운동치료에 따른 정확한 제어는 거의 불가능하다.

따라서, 편마비 환자자신의 의지에 맞추어 운동범위 및 운동속도를 조절할 수 있는 편마비 상지 재활치료기구의 개발이 시급하다.

더구나, 종래의 외국산 편마비의 상지 재활기구들은 어깨(shoulder)나 팔꿈치(elbow)에 관한 것만을 다루었으며, 손목에 관한 것은 거의 없으며, 이에 전완 뿐만 아니라 손목도 치료할 수 있는 상지 재활기구의 개발도 시급하다.

종래 편마비의 상지 재활기구들은, 대칭성운동에 있어, 건측의 힘을 전기적 신호로 바꾸어 환측에 전달하는 이차적인 운동전달 형태를 가지므로, 기계 자체적으로 외부전력을 소비한다는 단점이 있으며, 종래 편마비의 상지 재활기구들은, 기계의 부피 또한 너무 커서 1인이 기구를 옮길 수 없다는 기구 이동에 대한 단점을 가지고 있었다.

따라서, 종래 편마비의 상지 재활기구들은, 반사 작용(mirror action)에 대한 수행을 하면서도, 부피가 크고, 무게가 무거우며, 외부전원을 사용하며, 다기능적이지 못하다는 단점을 가지고 있다.

특히, 종래 편마비의 상지 재활기구들은, 재활치료사에 의해 수동적인 피드백을 위주로 치료를 받도록 설계되어 있어, 자신에 맞는 치료가 어려운 문제점을 가지고 있어 자신의 건측 팔을 이용해 자신의 환측 팔을 움직이게 하는 편마비의 상지 재활치료기구가 요망된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 편마비 환자의 상지재활운동시 안정성을 제공하며, 능동적으로 정상운동과 유사한 상지관절의 외반/내반 그리고 외전/내전을 유도함으로써 정상에 가까운 상지운동을 유도하게 되며, 건측 손(정상적인 팔)의 유도에 따라 환측 손(마비된 팔)의 강제적 움직임(운동)을 반복적으로 수행하여 뇌의 자극을 통해 활성화하여 환측 손의 정상적인 운동을 환자의 뇌에 인지하도록 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 건측 손의 움직임을 감지하는 수동구동부에 의해 상기 건측 손의 움직임을 능동적으로 환측 손의 팔목관절을 제어하며, 편마비 환자의 정상적 팔의 움직임을 감지하도록 속도와 회전각을 감지하는 센서를 이용하여 정확한 움직임을 검출하여 검출된 움직임에 따라 능동구동부의 환측 팔목관절의 각도/움직임 속도 등을 제어할 수 있는 능동형 운동치료장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 편마비 환자의 상지를 운동치료하기 위해 건측 손을 수용하는 수동구동부와, 상기 수동구동부의 구동되는 동작을 검출하는 제어부 및, 상기 제어부에서 검출된 동작을 전달하여 구동되도록 환측 손을 수용하는 능동구동부가 일체로 구성되는 능동형 운동치료장치에 있어서,

편마비 환자의 상지에서 건측 손을 수용하여 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 할 수 있도록 하며, 상기 손목의 운동을 감지하도록 센서부가 설치되어 동작되는 수동구동부와,

상기 수동구동부의 센서로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 운동방향을 검출하는 연산처리부가 설치되고, 상기 연산처리부의 출력신호로부터 상기 능동구동부를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성하는 제어부 및,

상기 편마비 환자의 상지에서 환측 손을 수용하여 상기 제어부에 의한 수동구동부에 수용된 건측 손의 움직임을 따라 움직일 수 있도록 하는 능동구동부로 구성되는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

한편, 상기 능동구동부는 일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않으며, 내주연에 연결되어 내측으로 돌출된 돌출편이 형성된 원형의 제1회전지지체가 설치되고,

일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않으며, 상기 제1회전지지체의 내면을 커버하되, 내부에 공간을 형성하도록 상기 제1회전지지체의 양단에 설치된 공간형성판에 양단이 결속되는 제2회전지지체가 설치되고,

상기 제1, 2회전지지체 각각의 내주면 길이방향으로 단차지게 형성된 안내홈이 형성되어 상기 안내홈을 따라 이동되도록 상/하면 각각에 한쌍의 구동바퀴가 형성되고, 전면의 양측에 각각 제1, 2회전모터를 각각 수용하도록 제1, 2수용부가 각각 형성되는 회전몸체가 설치되고,

상기 회전몸체의 제1수용부에 설치된 제1회전모터와 축설된 피니언(pinion)과 합치되도록 제1회전지지체 내면의 외주단에 길이방향으로 설치되는 랙(rack)이 설치되고,

상기 회전몸체의 제2수용부에 설치된 제2회전모터와 축설된 피니언(pinion)과 합치되도록 일면에 길이방향으로 랙(rack)이 형성된 이동봉이 형성되고,

상기 이동봉의 끝단이 일측단에 결속되고, 타측단은 제1암형힌지가 형성된 연결바가 형성되고,

상기 연결바가 내속되어 전/후방향으로 이동되도록 회전몸체 전/후면의 각각 일면을 관통되어 연통된 삽입홈이 형성되고,

상기 연결바의 제1암형힌지에 결속되도록 일측단에 형성된 제1수형힌지와 타측단에 제2암형힌지가 형성된 회동힌지부가 형성되고,

상기 회전몸체의 후면에 형성된 삽입홈의 하측 일면에서 돌출되어 연장된 끝단의 양측에 각각 제3암형힌지가 형성된 고정힌지부가 형성되고,

상기 고정힌지부의 제3암형힌지에 결속되도록 일측단의 양측에 제2수형힌지가 형성되며, 상기 제2수형힌지의 사이에 형성되어 상기 회동힌지부의 제2암형힌지와 결속되도록 제3수형힌지가 형성된 그립부가 설치되는 구조를 가지는 능동구동부가 설치되고,

상기 수동구동부는 상기 능동구동부에 설치되는 구조와 동일하되, 각각의 제1, 2회전모터 대신에 각각의 제1, 2감지센서가 설치되는 구조를 가지는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

한편, 상기 회전몸체의 전면에 형성된 삽입홈의 외주면에서 돌출되어 상기 삽입홈과 연장된 삽입홈이 형성된 연장부가 형성되고,

상기 연장홈을 커버하여 회전몸체의 전면에 일측이 고정되며, 타측에 상기 이동봉의 일측단이 내통하도록 통공이 형성된 커버몸체가 설치되는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

한편, 상기 제1, 2회전지지체 각각의 외주면 일면에 고정되어 상기 제1, 2회전지지체의 내부 공간을 유지하도록 “ㄷ”형의 공간지지대를 더 포함하는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

한편, 상기 그립부의 끝단이 내속되도록 중앙의 일면 또는 일측단 일면에 체결홈이 형성된 보조그립부가 더 포함되는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

한편, 상기 감지센서는 회전각, 가속도를 측정하는 센서를 단일식 또는 복합식으로 설치되는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

한편, 상기 제어부는 상기 감지센서부로부터 수신된 신호들을 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부의 출력신호들을 디지털신호로 변환하는 A/D변환기; 상기 A/D변환기로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 움직임 각도와 속도를 검출하는 연산처리부; 상기 연산처리부의 출력신호로부터 상기 능동구동부의 제1, 2회전모터를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성하는 모터제어부;를 구비하는 능동형 운동치료장치를 제공한다.

본 발명은 편마비측 상지(마비된 팔을 말하며, 이하, ‘환측 손’이라 칭함)의 강제적 운동을 가능하도록, 건측 손(정상적인 팔을 말하며, 이하, ‘건측 손’이라 칭함)의 움직임을 감지하여 환측 손의 강제적 운동으로 환측 손을 이용한 관절의 굴곡 및 신전 시에 폐쇄성 궤도 운동, 편심성 운동과 동심성 운동이 동시에 가능하며, 치료경과에 따른 운동속도를 조절함으로써 운동부하의 조절이 가능하여, 운동을 정량화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 치료기는 입력된 운동의 범위(각도) 및 속도를 기준으로 정해진 패턴으로 상지를 움직여 물리 치료를 하고 있다. 본 발명에서는 양팔 재활 운동 기구를 이용하여 건측 손의 움직임에 따라 환측 손의 움직임이 발생하기 때문에 사용자 본인의 의지대로 상지 운동의 범위(각도) 및 속도를 제어할 수 있다. 이러한 방법은 사용자가 운동하는 동안 경직이나 고통이 발생할 때 신속한 대처가 가능하다. 즉, 본인 스스로 운동을 함으로서 재활운동의 동기를 고취할 수 있고 성취감을 얻고 자신감도 향상시킬 수 있다.

또한, 환측 손을 운동시, 치료사의 도움 필요하나 본 발명에 따른 편마비 상지 재활 치료용 능동형 운동치료장치는 운동제어의 조작이 간편하고, 치료사의 도움 없이도 환자 또는 보호자가 손쉽게 훈련할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치의 내부 구조도.
도 3은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치의 능동구동부의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제1, 2회전지지체 구조도.
도 5는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제1회전지지체 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제2회전지지체 구조도.
도 7은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제1회전지지체와 회전몸체 설치 구조도.
도 8은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제1회전지지체와 회전몸체 설치 저면구조도.
도 9는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제1, 2회전모터 구동 구조도.
도 10은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체 구조도.
도 11은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체에 제1, 2회전모터 설치 구조도.
도 12는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체에 커버몸체 설치 구조도.
도 13은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체에 구동바퀴 설치 정면사시도.
도 14는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체에 구동바퀴 설치 배면사시도.
도 15는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체에 구동바퀴 설치 배면도.
도 16은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 회전몸체 구조도.
도 17은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 이동봉-연결바-회동지지부 설치 구조도.
도 18은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 이동봉-연결바-회동지지부 조립도.
도 19는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 회전몸체와 회동지지부에 그립부가 설치되는 구조도.
도 20은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 회전몸체에 그립부가 설치되는 구조도.
도 21은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 이동봉-연결바-회동지지부-그립부 설치 구조도.
도 22는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 회전몸체에 그립부 설치 구조도.
도 23은 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 그립부에 보조그립부 설치 구조도.
도 24는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 능동구동부의 제3외부케이스와 수동구동부의 제1외부케이스가 회동되는 구조도.
도 25는 본 발명에 따른 능동형 운동치료장치에서 제어부 작동 블록도.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다.

또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명의 전체 구성을 살펴보면, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 일측에 설치되며, 사용자의 건측 손(정상적인 팔)을 수용하여 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 할 수 있도록 하며, 상기 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 하는 중 상기 손목의 회전각도와 속도를 감지하도록 제1, 2감지센서(310a, 310b)를 설치하는 수동구동부(300)와,

상기 건측 손의 움직임에 따른 각도와 속도를 감지하는 제1, 2감지센서(310a, 310b)의 신호를 검출하여 연산하는 제어부(400)와,

타측에 설치되며, 상기 수동구동부(300)의 형상과 내부 구성구조가 좌/우대칭구조를 가지며, 상기 연산된 신호에 의해 제1, 2회전모터(223a, 223b)를 구동하여 수용된 환측 손(마비된 팔)이 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 할 수 있도록 구동되는 능동구동부(200)로 구성되는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

본 발명에서는 상기 제어부(400)가 수동구동부(300)와 능동구동부(200) 사이에 설치되며, 상기 제어부(400)의 위치는 본 발명과 같이 제한되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 편마비 환자의 상지에 대한 능동형 운동치료장치를 상세히 설명한다.

도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명은 편마비 환자의 상지를 운동치료하기 위해 건측 손을 수용하도록 제3외부케이스(110c) 내부에 수용되는 수동구동부(300)와, 상기 수동구동부(300)의 구동되는 동작을 검출하도록 제2외부케이스(110b) 내부에 수용된 제어부(400) 및, 상기 제어부(400)에서 검출된 동작을 전달하여 구동되도록 환측 손을 수용하도록 제1외부케이스(110a) 내부에 수용되는 능동구동부(200)가 일체로 구성되는 능동형 운동치료장치(100)에 있어서, 편마비 환자의 상지에서 건측 손을 수용하여 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 할 수 있도록 하며, 상기 손목의 운동을 감지하도록 제1, 2감지센서(310a, 310b)가 설치되어 동작되는 수동구동부(300)와, 상기 수동구동부(300)의 제1, 2감지센서(310a, 310b)로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 운동방향을 검출하는 연산처리부(430)가 설치되고, 상기 연산처리부(430)의 출력신호로부터 상기 능동구동부(200)를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성하는 제어부(400) 및, 상기 편마비 환자의 상지에서 환측 손을 수용하여 상기 제어부(400)에 의한 수동구동부(300)에 수용된 건측 손의 움직임을 따라 움직일 수 있도록 제1, 2회전모터(223a, 223b)가 설치된 능동구동부(200)로 구성되는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

상기 능동형 운동치료장치(100)에서 일측에 능동구동부(200)와 타측에 수동구동부(300)가 구비되고, 상기 능동구동부(200)와 수동구동부(300) 사이에 제어부(400)가 설치되어 있으며, 하기에 서술되는 능동구동부(200)와 수동구동부(300)에 각각 조립/설치된 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 형태에서 일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않는 부위에 개방된 형태를 가지게 되어 상기 능동구동부(200)-제어부(400)-수동구동부(300)를 수용하도록 각각 제1외부케이스(110a)-제2외부케이스(110b)-제3외부케이스(110c)를 형성하게 된다.

즉, 상기 능동구동부(200)는 제3외부케이스(110c) 내부에 수용되어 설치되고, 상기 수동구동부(300)는 제1외부케이스(110a) 내부에 수용되어 설치되며, 상기 제어부(400)는 제2외부케이스(110b) 내부에 수용되어 설치된다.

상기 제어부(400)를 수용하는 제2외부케이스(110b) 일측과 타측에 각각 능동구동부(200)와 수동구동부(300)가 설치된 제3외부케이스(110c)와 제1외부케이스(110a)가 일체로 구성된다.

그리고, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 형태에서 일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않는 개방된 부위에도 상기 제1, 3외부케이스(110a, 110c)의 일측에 개방된 형태를 가지게 되며, 이는 사용자의 손이 쉽게 수용하도록 함에 있다.

그리고, 상기 능동형 운동치료장치(100)를 사용시 수직으로 세운 형태로 사용자의 건측 손과 환측 손을 상기 수동구동부(300)와 능동구동부(200)에 수용하여 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 할 수 있도록 제공된다.

한편, 도 3에서 도 22에 나타낸 바와 같이 상기 능동구동부(200)는 일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않으며, 내주연에 연결되어 내측으로 돌출된 돌출편(211)이 형성된 원형의 제1회전지지체(210a)가 설치되고, 일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않으며, 상기 제1회전지지체(210a)의 내면을 커버하되, 내부에 공간을 형성하도록 상기 제1회전지지체(210a)의 양단에 설치된 공간형성판(201)에 양단이 결속되는 제2회전지지체(210b)가 설치되고,

상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b) 각각의 내주면 길이방향으로 단차지게 형성된 안내홈(213)이 형성되어 상기 안내홈(213)을 따라 이동되도록 상/하면 각각에 한쌍의 구동바퀴(221)가 형성되고, 전면의 양측에 각각 제1, 2회전모터(223a, 223b)를 각각 수용하도록 제1, 2수용부(222a, 222b)가 각각 형성되는 회전몸체(220)가 설치되고, 상기 회전몸체(220)의 제1수용부(222a)에 설치된 제1회전모터(223a)와 축설된 피니언(pinion)(224a)과 합치되도록 제1회전지지체(210a) 내면의 외주단에 길이방향으로 설치되는 랙(rack)(212)이 설치되고, 상기 회전몸체(220)의 제2수용부(222b)에 설치된 제2회전모터(223b)와 축설된 피니언(pinion)(224b)과 합치되도록 일면에 길이방향으로 랙(rack)(241)이 형성된 이동봉(240)이 형성되고, 상기 이동봉(240)의 끝단이 일측단에 형성된 결속홈(252)에 내속되고, 타측단은 제1암형힌지(251)가 형성된 연결바(250)가 형성되고, 상기 연결바(250)가 내속되어 전/후방향으로 이동되도록 회전몸체(220)의 전/후면 일면에 형성된 돌출형 연장부(228)의 각각 일면을 관통되어 연통된 삽입홈(225)이 형성되고, 상기 연결바(250)의 제1암형힌지(251)에 결속되도록 일측단에 형성된 제1수형힌지(261)와 타측단에 제2암형힌지(262)가 형성된 회동힌지부(260)가 형성되고, 상기 회전몸체(220)의 후면에 형성된 삽입홈(225)의 하측 일면에서 돌출되어 연장된 끝단의 양측에 각각 제3암형힌지(227)가 형성된 고정힌지부(226)가 형성되고, 상기 고정힌지부(226)의 제3암형힌지(227)에 결속되도록 일측단의 양측에 각각 제2수형힌지(271)가 형성되며, 상기 제2수형힌지(271)의 사이에 형성되어 상기 회동힌지부(260)의 제2암형힌지(262)와 결속되도록 제3수형힌지(272)가 형성된 그립부(270)가 설치되는 구조를 가지는 능동구동부(200)가 설치되고, 상기 수동구동부(300)는 상기 능동구동부(200)에 설치되는 구조와 동일하되, 각각의 제1, 2회전모터(223a, 223b) 대신에 각각의 제1, 2감지센서(310a, 310b)가 설치되는 구조를 가지는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

도 10에서 도 16에 나타낸 바와 같이 상기 회전몸체(220)는 상/하면 각각에 한쌍의 구동바퀴(221)가 형성되고, 전면의 양측에 각각 제1, 2회전모터(223a, 223b)를 각각 수용하도록 제1, 2수용부(222a, 222b)가 각각 형성되고, 전/후면의 각각 일면을 관통되어 연통된 삽입홈(225)이 형성되고, 후면에 형성된 삽입홈(225)의 하측 일면에서 돌출되어 연장된 끝단의 양측에 각각 제3암형힌지(227)가 형성된 고정힌지부(226)가 형성되고, 그리고 후술되는 전면에 형성된 삽입홈(225)의 외주면에서 돌출되어 상기 삽입홈(225)과 연장된 삽입홈(225)이 형성된 연장부(228)가 형성되어 구성된다.

그리고, 상기 회전몸체(220)의 제2수용부(222b)에 설치된 제2회전모터(223b)와 축설된 피니언(pinion)(224b)과 합치되도록 일면에 길이방향으로 랙(rack)(241)이 형성된 이동봉(240)이 형성되고, 상기 이동봉(240)의 끝단이 일측단에 형성된 결속홈(252)에 내속되고, 타측단은 제1암형힌지(251)가 형성된 연결바(250)가 형성되며, 상기 이동봉(240)과 연결바(250)가 조립되어 상기 회전몸체(220)의 삽입홈(225)을 통해 내속되어 구속없이 전/후방향으로 이동되도록 구성된다.

그리고, 도 17에서 도 22에 나타낸 바와 같이 상기 연결바(250)의 제1암형힌지(251)에 결속되도록 회동힌지부(260)의 일측단에 형성된 제1수형힌지(261)에 조립되며, 상기 회동힌지부(260)의 타측단에 형성된 제2암형힌지(262)에 상기 그립부(270)의 제3수형힌지(272)가 조립되며, 상기 그립부(270)의 일측단의 양측에 각각 형성된 제2수형힌지(271)에 상기 회전몸체(220)의 후면에 형성된 고정힌지부(226)의 제3암형힌지(227)에 결속되어 조립되어 구성된다.

그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 수동구동부(300)는 건측 손(정상적인 손)을 수용하여 사용자의 의지대로 수동구동부(300)를 작동하게 되며, 상기 수동구동부(300)는 상술한 능동구동부(200)의 구조와 동일한 구조를 가지되, 제1, 2회전모터(223a, 223b) 대신에 제1, 2감지센서(310a, 310b)를 설치하여 수동구동부(300)를 구성하게 되며, 능동형 운동치료장치(100)에서 일측에 설치된 제1, 2회전지지체(210a, 210b)를 포함한 수동구동부(300)의 구조는 타측에 설치된 능동구동부(200)에 좌/우대칭구조를 가지게 된다.

상기 능동형 운동치료장치(100)의 능동구동부(200) 작동을 살펴보면 다음과 같은 구동을 하게 된다.

먼저, 사용자의 환측 손이 상기 능동구동부(200)의 그립부(270)를 잡게 되어 손목의 회전하는 동작을 구동하는 방법을 설명한다.

상기 제1회전모터(223a)가 작동되면서, 상기 제1회전모터(223a)의 피니언(pinion)(224a)이 회전하면서 상기 제1회전지지체(210a) 내면의 외주단에 길이방향으로 설치되는 랙(rack)(212)에 피니언(pinion)(224a)이 맞물려 회전몸체(220)가 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 안내홈(213)을 따라 이동하게 된다.

이때 상기 회전몸체(220)의 상/하면에 한쌍씩 설치된 구동바퀴(221)가 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 내측에 형성된 안내홈(213)을 따라 이동하게 된다.

즉, 제1회전모터(223a)의 작동에 의해 회전몸체(220)의 구동바퀴(213)가 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 안내홈(213)을 따라 이동되며, 이때 사용자의 손이 그립부(270)를 잡은 상태에서 손목의 회전 또는 역회전이 수행하게 된다.

그리고, 상기 그립부(270)는 수평으로 펴진 상태를 유지하거나 상기 사용자의 환측 손이 마비된 위치에 따라 그립부(270)를 이동하여 잡을 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 그립부(270)의 회전반경은 120°~-120°의 범위에서 그립부(270)가 회전하는 것이 바람직하다.

두 번째로 사용자의 환측 손이 상기 능동구동부(200)의 그립부(270)를 잡고 손목의 굽힘운동과 폄운동을 동작하는 방법을 설명한다.

상기 제2회전모터(223b)가 구동하게 되면, 상기 제2회전모터(223b)의 피니언(pinion)(224b)이 회전하면서 이동봉(240) 하부의 일면에 길이방향으로 형성된 랙(rack)(241)에 피니언(pinion)(224b)이 맞물려 이동봉(240)을 전/후방향으로 이동하게 되며, 이때 이동봉(240)의 끝단에 연결된 연결바(250)가 전/후방향으로 이동되면서 상기 연결바(250)의 제1암형힌지(251)에 결속된 회동힌지부(260)의 제1수형힌지(261)가 회전하면서, 동시에 상기 회동힌지부(260)의 제2암형힌지(262)에 결속된 상기 그립부(270)의 제3수형힌지(272)가 회전하면서 상기 그립부(270)를 밀어 그립부(270)가 내/외측으로 회전하게 되며, 이때 상기 그립부(270)를 밀어올리는 것은 상기 그립부(270)의 일측단의 양측에 각각 형성된 제2수형힌지(271)에 상기 회전몸체(220)의 후면에 형성된 고정힌지부(226)의 제3암형힌지(227)에 결속되어 중심축 역할을 하게 되는 것으로 결과적으로 상기 회동힌지부(260)의 회전과 동시에 전/후방향으로 이동하면서 그립부(270)를 내/외측으로 회전하게 된다.

즉, 상기 제2회전모터(223b)의 회전 도는 역회전으로 이동봉의 전방향 또는 후방향으로 이동하면서 그립부(270)가 내측방향 또는 외측방향으로 이동하여 손목의 굽힘운동과 폄운동을 하게 된다.

물론, 상술한 능동구동부(200)의 작동은 건측 손을 수용하는 수동구동부(300)의 작동이 선행되어 하며, 상기 수동구동부(300)에 건측 손의 동작상태를 감지하여 제어부(400)로 전달되고, 이에 상기 제어부(400)는 능동구동부(200)의 작동명령을 수행하여 환측 손의 운동량을 조절하게 된다.

그리고, 도 4와 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 제2회전지지체(210b)의 내주면이 소정의 각도로 경사지게 경사부(214)를 형성하도록 하며, 이는 사용자의 손이 능동구동부(200)와 수동구동부(300)에 수용되어 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동시 손목이 제2회전지지체(210b)의 마찰로 인해 열상 등의 우려가 있어 상기 제2회전지지체(210b)의 내주면에 경사부(214)를 형성함으로서 문제를 해결하게 되었다.

한편, 도 10과 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 회전몸체(220)의 전면 일면에 돌출되어 내부로 관통된 삽입홈(225)이 형성된 연장부(228)가 형성되고, 상기 연장부(228)를 커버하여 회전몸체(220)의 전면에 일측이 고정되며, 타측에 상기 이동봉(240)의 일측단이 내통하도록 통공(231)이 형성된 커버몸체(230)가 설치되는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

상기 커버몸체(230)는 이동봉(240)이 후측으로 이동됨에 있어 소정의 길이만큼만 이동되는 거리를 제한하도록 설치됨과 아울러 제2회전모터(223b)의 구동에 따른 상기 제2회전모터(223b)의 피니언(pinion)(224b)이 이동봉(240) 하부의 길이방향으로 형성된 랙(rack)(241)에 맞물려 이동봉(240)의 전/후측방향으로 이동시 이동봉(240)의 랙(rack)(241)과 제2회전모터(223b)의 피니언(pinion)(224b)이 견고히 맞물려 작동되도록 이동봉(400)을 지지하는 역할로 커버몸체(230)를 구성하게 된다.

그리고, 상기 커버몸체(230)의 상/하부가 개방되어 상기 커버몸체(230)의 개방된 하부를 통해 이동봉(240)이 노출되며, 이 노출된 이동봉(240)의 하부에 형성된 랙(rack)(241)에 제2회전모터(223b)의 피니언(pinion)(224b)이 맞물려 이동봉(240)이 전/후방향으로 이동을 하게 된다.

또한, 상기 이동봉(240)의 후측 즉, 커버몸체(230)의 내부에 내속된 이동봉(240) 일부 부위의 일면에 돌출된 링형태의 걸림턱(242)이 형성되어 상기 커버몸체(230)의 내부에 형성된 이동봉(240)의 끝단이 상기 커버몸체(230)의 통공(231)을 통해 후측방향으로 이동되는 이동봉(240)이 일정 길이만큼 이동되도록 상기 이동봉(240)의 걸림턱(242)에 의해 제한받게 된다.

한편, 도 3과 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b) 각각의 외주면 일면에 고정되어 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 내부 공간을 유지하도록 “ㄷ”형의 공간지지대(290)를 더 포함하는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b)가 조립시 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b) 사이가 들뜬상태 즉, 내부공간을 형성하도록 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 내측 양단에 공간형성판(201)을 설치하여 제1회전지지체(210a)와 제2회전지지체(210b) 사이에 공간을 형성하도록 하며, 이때 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 양단 내측에 설치된 공간형성판(201)이 설치되어 내부공간을 형성하더라도 조립된 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 중간에 어떠한 지지구조가 없어 일정한 내부공간을 유지하기 어려움이 없어 상기 공간지지대(290)를 상기 제1, 2회전지지체(210a, 210b) 각각의 중간부 외주면 일면에 고정되어 조립된 제1, 2회전지지체(210a, 210b)의 내부 공간이 균등한 공간을 유지하도록 제공된다.

한편, 도 23에 나타낸 바와 같이 상기 그립부(270)의 끝단이 내속되도록 중앙의 일면 또는 일측단 일면에 체결홈(281)이 형성된 보조그립부(280)가 더 포함되는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

상기 그립부(270)에 사용자의 손을 그립시 손등이 상향 또는 하향으로 그립부(270)를 움켜잡아 능동형 운동치료장치(100)를 사용하게 되며, 이때 사용자의 환측 팔이 마비된 상태가 손등이 상향 또는 하향의 사용자가 사용하게 된다.

그러나, 사용자의 손이 마비된 상태가 손등이 측방향으로 형성된 환측 손을 가진 사용자가 능동형 운동치료장치(100)의 그립부(270)를 움켜잡을 시 어려움이 있어 이를 해결하고자 상기 그립부(270)의 끝단이 보조그립부(280)의 중앙 일면에 형성된 체결홈(281)에 내속하여 고정시켜 수평으로 형성된 그립부(270)의 끝단에 보조그립부(280)가 수직형으로 형성됨으로서 상술한 사용자가 손쉽게 보조그립부(280)를 움켜잡아 능동형 운동치료장치(100)를 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 그립부(270)의 끝단이 내속되도록 일측단 일면에 체결홈(281)이 형성된 보조그립부(280)를 조립하여 사용시, 사용자의 건측 손과 하측 손의 사이가 벌어짐 정도에 따라 폭을 조절할 수 있도록 수평형의 그립부(270) 끝단에 수평형의 보조그립부(280)를 체결하여 사용하게 된다.

한편, 도 24에 나타낸 바와 같이 상기 능동구동부(200)를 수용한 제3외부케이스(110c)와 수동구동부(300)를 수용한 제1외부케이스(110a)가 제어부(400)의 제2외부케이스(110b)를 기준으로 상/하측 방향으로 회전하여 형성되며, 이는 사용자의 건측 손과 환측 손 사이의 간격에 따라 상기 능동구동부(200)와 수동구동부(300)의 간격을 조절하여 사용자의 신체상태에 맞추어 운동치료를 할 수 있도록 제공된다.

한편, 도 2와 도 25에 나타낸 바와 같이 상기 제1, 2감지센서(310a, 310b)는 회전각, 가속도를 측정하는 센서가 단일식 또는 복합식으로 설치되는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

상기 제1, 2감지센서(310a, 310b)에서 회전각 센서를 설치시 사용자의 건측 손에 대한 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 회전운동에 따른 손목의 회전각을 측정하여 감지하는 회전각 센서를 제공하게 된다.

그리고, 상기 제1, 2감지센서(310a, 310b)에서 가속도 센서를 설치시 사용자의 건측 손의 움직임 감지는 건측 손 운동의 속도 및 궤적을 감지하여 제공되며, 상기 건측 손에 대한 손목의 굽히고 펴는 운동, 그리고 회전운동이 이루어지는 동안 건측 손의 가속도를 측정하게 된다.

상기 제1, 2감지센서(310a, 310b)의 측정값이 제어부(400)로 전송시 유무선 방식에 의해 측정값이 제어부(400)로 전달되는 것이 가능하나, 간단한 구성을 위해 무선 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

이를 위해 제1, 2감지센서(310a, 310b)와 제어부(400)에는 무선 송신 장치가 구비되며, 무선 수신 장치를 통해 수신된 제1, 2감지센서(310a, 310b)의 회전각과 가속도 데이터를 이용하여 제1, 2회전모터(223a, 223b)로 구성되는 능동구동부(200)를 제어한다.

일예로, 상기 제1, 2감지센서(310a, 310b)가 가속도 센서를 이용하면 전기 신호를 이용하여 건측 손의 각도를 3차원으로 추정하는 것이 가능하다.

즉, 각 축을 기준으로 어느 정도 기울어져 있는지를 판단하는 것이 가능하다. 그러므로 가속도 센서는 건측 손의 움직임 각도를 검출하는 데 사용되며 아날로그 신호 출력을 가진다. 마이크로 컨트롤러를 가진 제어부(400)는 가속도 센서에서 입력을 받은 아날로그 신호 데이터를 디지털 신호로 변환하여 무선 전송 장치에 의해 디지털 데이터로 전송한다. 무선전송장치는 마이크로 컨트롤러로부터 획득한 신호를 제어부(400)의 연산처리부(430)에 의해 모터제어부(440)를 통해 능동구동부(200)의 제1, 2회전모터(223a, 223b)를 구동하게 된다.

즉, 가속도 데이터는 건측 손의 관절에 대한 각도 데이터로 변환할 수 있어서, 건측 손의 손목 또는 팔의 각도 데이터를 바탕으로 이에 해당하는 움직임을 제어부(400)를 통해 수동구동부(300)의 환측 손에 운동량을 발생시키게 된다.

한편, 도 24에 나타낸 바와 같이 상기 제어부(400)는 상기 수동구동부(300)의 제1, 2감지센서(310a, 310b)로부터 수신된 신호들을 증폭하는 증폭부(410); 상기 증폭부(410)의 출력신호들을 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(420); 상기 A/D변환기(420)로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 손목의 움직임 각도와 속도를 검출하는 연산처리부(430); 상기 연산처리부(430)의 출력신호로부터 상기 능동구동부(200)의 제1, 2회전모터(223a, 223b)를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성하는 모터제어부(440);를 구비하는 능동형 운동치료장치(100)를 제공한다.

상기 제어부(400)는 제1, 2감지센서(310a, 310b)로부터 수신된 신호를 증폭하고 디지탈신호로 변환하고 연산처리하여 손목의 움직임 각도와 속도를 검출하고 모터제어신호를 생성한다.

상기 제어부(400)는 증폭부(410), A/D변환기(420), 연산처리부(430), 모터제어부(440)로 이루어지며, 상기 증폭부(410)는 상기 제1, 2감지센서(310a, 310b)로부터 수신된 신호들을 증폭하고, 상기 A/D변환기(420)는 증폭부(410)의 출력신호들을 디지탈신호로 변환하고, 상기 연산처리부(430)는 A/D변환기(420)로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 손목의 움직임 각도와 속도를 검출한다.

상기 연산처리부(430)는 기준전압의 설정 및 연속적인 비교가 수행되어 비교를 통해 얻어진 결과를 건측 손에 대한 손목의 움직임 각도와 속도를 검출알고리즘에 따라 손목 움직임의 각도와 속도를 검출한다. 상기 연산처리부(430)는 마이크로 컨트롤러로 이루어지며, 마스터 컨트롤러로서 구동된다. 경우에 따라서는 A/D변환기(420)와 연산처리부(430)가 하나의 마이크로 컨트롤러로 이루어질 수 있다.

상기 모터제어부(440)는 연산처리부(430)의 출력신호로부터 능동구동부(200)의 제1, 2회전모터(223a, 223b)를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성한다.

상기 모터제어부(440)는 연산처리부(430)의 출력신호로부터 손목의 움직임 각도와 속도에 따른 모터 제어 알고리즘을 통해 능동구동부(200)의 제1, 2회전모터(223a, 223b)의 회전량과 회전방향을 제어하는 모터제어신호를 생성한다. 상기 모터제어부(440)는 마이크로 컨트롤러로 이루어지며, 호스트/슬레이브 컨트롤러로서 구동된다.

상기 모터제어부(440)는 제1, 2회전모터(223a, 223b)에 부착된 엔코더에서 발생되는 제1, 2회전모터(223a, 223b)의 위치와 속도에 대한 정보를 감지하여 모터의 동작상태를 제어하게 된다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

능동형 운동처리장치 : 100, 제1, 2, 3외부케이스 : 110a, 110b, 110c, 능동구동부 : 200, 공간형성판 : 201, 제1회전지지체 : 210a, 제2회전지지체 : 210b, 돌출편 : 211, 랙 : 212, 안내홈 : 213, 회전몸체 : 220, 구동바퀴 : 221, 제1수용부 : 222a, 제2수용부 : 222b, 제1회전모터 : 223a, 제2회전모터 : 223b, 피니언 : 224a, 224b, 삽입홈 : 225, 고정힌지부 : 226, 제3암형힌지 : 227, 연장부 : 228, 커버몸체 : 230, 통공 : 231, 이동봉 : 240, 랙 : 241, 걸림턱 : 242, 연결바 : 250, 제1암형힌지 : 251, 회동힌지부 : 260, 제1수형힌지 : 261, 제2암형힌지 : 262, 그립부 : 270, 제2수형힌지 : 271, 제3수형힌지 : 272, 보조그립부 : 280, 체결홈 : 281, 공간지지대 : 290, 수동구동부 : 300, 제1감지센서 : 310a, 제2감지센서 : 310b, 제어부 : 400, 증폭부 : 410, A/D변환기 : 420, 연산처리부 : 430, 모터제어부 : 440

Claims

편마비 환자의 상지를 운동치료하기 위해 건측 손을 수용하도록 제1외부케이스 내부에 수용되는 수동구동부와, 상기 수동구동부의 구동되는 동작을 검출하도록 제2외부케이스 내부에 수용되는 제어부 및, 상기 제어부에서 검출된 동작을 전달하여 구동되도록 환측 손을 수용하도록 제3외부케이스 내부에 수용되는 능동구동부가 일체로 구성되는 능동형 운동치료장치에 있어서,
편마비 환자의 상지에서 건측 손을 수용하여 손목의 굽힘운동과 폄운동, 그리고 손목의 회전운동을 할 수 있도록 하며, 상기 손목의 운동을 감지하도록 제1, 2감지센서가 설치되어 동작되는 수동구동부와,
상기 수동구동부의 센서로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 운동방향을 검출하는 연산처리부가 설치되고, 상기 연산처리부의 출력신호로부터 상기 능동구동부를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성하는 제어부 및,
상기 편마비 환자의 상지에서 환측 손을 수용하여 상기 제어부에 의한 수동구동부에 수용된 건측 손의 움직임을 따라 움직일 수 있도록 제1, 2회전모터가 설치된 능동구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 운동치료장치.
제1항에 있어서, 상기 능동구동부는,
일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않으며, 내주연에 연결되어 내측으로 돌출된 돌출편이 형성된 원형의 제1회전지지체가 설치되고,
일측이 소정의 길이로 절개되어 이음되지 않으며, 상기 제1회전지지체의 내면을 커버하되, 내부에 공간을 형성하도록 상기 제1회전지지체의 양단에 설치된 공간형성판에 양단이 결속되는 제2회전지지체가 설치되고,
상기 제1, 2회전지지체 각각의 내주면 길이방향으로 단차지게 형성된 안내홈이 형성되어 상기 안내홈을 따라 이동되도록 상/하면 각각에 한쌍의 구동바퀴가 형성되며, 전면의 양측에 각각 제1, 2회전모터를 각각 수용하도록 제1, 2수용부가 각각 형성되는 회전몸체가 설치되고,
상기 회전몸체의 제1수용부에 설치된 제1회전모터와 축설된 피니언(pinion)과 합치되도록 제1회전지지체 내면의 외주단에 길이방향으로 설치되는 랙(rack)이 설치되고,
상기 회전몸체의 제2수용부에 설치된 제2회전모터와 축설된 피니언(pinion)과 합치되도록 일면에 길이방향으로 랙(rack)이 형성된 이동봉이 형성되고,
상기 이동봉의 끝단이 일측단에 형성된 결속홈(252)에 내속되고, 타측단은 제1암형힌지가 형성된 연결바가 형성되고,
상기 연결바가 내속되어 전/후방향으로 이동되도록 회전몸체 전/후면의 일면에 형성된 돌출형 연장부의 각각 일면을 관통되어 연통된 삽입홈이 형성되고,
상기 연결바의 제1암형힌지에 결속되도록 일측단에 형성된 제1수형힌지와 타측단에 제2암형힌지가 형성된 회동힌지부가 형성되고,
상기 회전몸체의 후면에 형성된 삽입홈의 하측 일면에서 돌출되어 연장된 끝단의 양측에 각각 제3암형힌지가 형성된 고정힌지부가 형성되고,
상기 고정힌지부의 제3암형힌지에 결속되도록 일측단의 양측에 제2수형힌지가 형성되며, 상기 제2수형힌지의 사이에 형성되어 상기 회동힌지부의 제2암형힌지와 결속되도록 제3수형힌지가 형성된 그립부가 설치되는 구조를 가지는 능동구동부가 설치되고,
상기 수동구동부는,
상기 능동구동부에 설치되는 구조와 동일하되, 각각의 제1, 2회전모터 대신에 각각의 제1, 2감지센서가 설치되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 능동형 운동치료장치.
제2항에 있어서, 상기 그립부의 끝단이 내속되도록 중앙의 일면 또는 일측단 일면에 체결홈이 형성된 보조그립부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 능동형 운동치료장치.
제2항에 있어서, 상기 제1, 2감지센서의 각각에 회전각센서와 가속도센서가설치되는 것을 특징으로 하는 능동형 운동치료장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 수동구동부의 제1, 2감지센서로부터 수신된 신호들을 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부의 출력신호들을 디지털신호로 변환하는 A/D변환기; 상기 A/D변환기로부터 수신된 신호들을 연산처리하여 손목의 움직임 각도와 속도를 검출하는 연산처리부; 상기 연산처리부의 출력신호로부터 상기 능동구동부의 제1, 2회전모터를 제어하기 위한 모터제어신호를 생성하는 모터제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 능동형 운동치료장치.
제1항에 있어서, 상기 능동구동부(200)를 수용한 제3외부케이스(110c)와 수동구동부(300)를 수용한 제1외부케이스(110a)가 제어부(400)의 제2외부케이스(110b)를 기준으로 상/하측 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 능동형 운동치료장치.