KR101264655B1 - 다축 링크형 오십견 큐어 로봇 - Google Patents

다축 링크형 오십견 큐어 로봇 Download PDF

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KR101264655B1 KR1020110087813A KR20110087813A KR101264655B1 KR 101264655 B1 KR101264655 B1 KR 101264655B1 KR 1020110087813 A KR1020110087813 A KR 1020110087813A KR 20110087813 A KR20110087813 A KR 20110087813A KR 101264655 B1 KR101264655 B1 KR 101264655B1
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Abstract

본 발명은 기존 개발된 오십견 재활 치료 로봇이 한 쪽팔에만 적용되고, 단일링크구조로 되어 있어 어깨와 팔을 회전시킬 수가 없었고, 무엇보다 오십견 환자의 어깨와 팔을 따뜻하게 해주는 열선패드가 구성되어 있지 않아, 오십견 재활치료의 효율이 낮은 문제점을 개선하고자, H빔형 지지부, 높이조절바, 1축 요(Yaw) 링크부, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대, 마이컴부가 구성됨으로서, 오십견환자의 양쪽팔을 움직여 줄 수 있고, 오십견환자의 신체조건과 팔 길이에 맞게 높낮이와, 구동모터의 회전속도, 회전방향을 1:1 맞춤형으로 조절할 수 있으며, 다축링크구조로 되어 있어 오십견환자의 어깨와 팔을 상하좌우로 회전시킬 수 있고, 무엇보다 오십견환자의 어깨와 팔 둘레를 따라 열선패드를 형성하여 열찜질의 효과를 줌으로서 오십견 재활치료 효율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

다축 링크형 오십견 큐어 로봇{THE CURE ROBOT OF STIFF AND PAINFUL SHOULDERS DUE TO OLD AGE WITH MULIT LINK MOUDLE}
본 발명은 인간의 어깨와 팔이 3축을 기점으로 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 인간의 어깨와 팔에 맞게끔 3자유도로 움직일 수 있도록 구성한 다축 링크형 오십견 큐어 로봇에 관한 것이다.
과학기술의 발전으로 평균수명이 늘어남에 따라 고령화 사회의 진입이 빨라지고 있고 그에 따른 실버산업(silver industry)의 수요가 급증하고 있다.
유럽의 경우 1990년부터 10년간 고령자, 장애인을 위한 종합 기술 지원 프로그램인 TIDE(Technology for Inclusive Design and Equality) project를 수행하고 있다. 일본도 1990년부터 총 예산 6조 엔의 고령자 복지 10개년 계획을 실시하였다.
이와 같이 세계 각국에서 고령자들의 증가에 대한 복지 및 여가에 대한 필요성을 느끼고 준비를 한다는 것을 알 수 있다.
우리가 눈여겨 본 부분은 나이를 먹음에 따라 신체능력이 감소하면서 생기는 질병을 로봇을 통해 치료할 수 있지 않을까 라는 점이었다.
로봇 산업은 미래의 핵심 산업 기술로 여겨지고 있으며 인간이 하기 위험하거나 불편한 일을 대신 수행함으로써 작업의 효율을 향상시키는데 중점을 두고 있다.
우선 ‘오십견’은 어깨관절을 둘러싼 관절막이 퇴행성 변화를 일으키면서 염증을 유발시키는 질환이라고 할 수 있다. 나이를 먹음에 따라 관절 주머니 아래 부분이 달라붙어 없어지면서 어깨운동에 제한을 주게 되고 이때 억지로 운동을 하는 경우에는 심한 통증을 유발하게 된다. 일반적인 경우에는 양쪽팔을 움직이지 않고 방치해 두면 관절주머니에 다시 물이 차오르게 되므로 정상적인 생활을 할 수 있으나 양쪽팔을 몇 개월 동안 움직이지 않음으로서 생기는 합병증이 있기 때문에 이를 피하고자 어깨에 마취를 하고, 강제로 운동을 시켜주어서 관절이 굳지 않게 해줄 필요가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 기존 개발된 오십견 재활 치료 로봇은 한 쪽팔에만 적용할 수 있는 구조로 개발되었다.
또한, 단일링크구조로 되어 있어 어깨와 팔을 회전시킬 수가 없었고, 무엇보다 오십견 환자의 어깨와 팔을 따뜻하게 해주는 열선패드가 구성되어 있지 않아, 오십견 재활치료의 효율이 낮은 문제점이 있었다.
국내공개특허공보 제10-2011-0066567호(2011년06월17일 공개)
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 오십견환자의 양쪽팔을 움직여 줄 수 있고, 오십견환자의 신체조건과 팔 길이에 맞게 높낮이와, 구동모터의 회전속도, 회전방향을 1:1 맞춤형으로 조절할 수 있으며, 다축링크구조로 되어 있어 오십견환자의 어깨와 팔을 상하좌우로 회전시킬 수 있고, 무엇보다 오십견환자의 어깨와 팔 둘레를 따라 열선패드를 형성하여 열찜질의 효과를 줌으로서 오십견 재활치료 효율을 기존에 비해 향상시킬 수 있는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다축 링크형 오십견 큐어 로봇은
바닥면과 접촉되어 각 기기를 바닥면에서 지지하는 H빔형 지지부(100)와,
H빔형 지지부의 상단부 일측에 수직상단 방향으로 돌출되어 일측면에 설치된 기기를 수평방향으로 지지하면서, 사용자의 신장에 맞게 높낮이를 조절하는 높이조절바(200)와,
높이조절바의 상단 일측과 일자형으로 90°수평방향으로 연결되어 사용자의 어깨가 좌우 수평운동을 하도록 유도하고, 하단부에 연결된 2축 롤(Roll) 링크부와 제1축을 이루며, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 좌우 수평방향으로 구동시키는 1축 요(Yaw) 링크부(300)와,
1축 요(Yaw) 링크부 하단에 90°수직방향으로 연결되어 사용자의 어깨가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전운동을 하도록 유도하고, 하단부에 연결된 3축 피치(Pitch) 링크부 전단 일측과 제2축을 이루며, 3축 피치(Pitch) 링크부와 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전시키는 2축 롤(Roll) 링크부(400)와,
2축 롤(Roll) 링크부 하단과 "L"자 형상으로 연결되어, 사용자의 신체가 기기에 닿지 않도록 이격거리를 형성시키고, 끝단 일측에 연결된 유니버셜조인트형 팔거치대와 제3축을 이루며, 유니버셜조인트형 팔거치대를 상하 수직방향으로 구동시키는 3축 피치(Pitch) 링크부(500)와,
3축 피치(Pitch) 링크부 끝단 일측과 일자형으로 연결되어, 사용자의 왼팔 또는 오른팔을 일자형으로 거치시키고, 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 안내해주는 유니버셜조인트형 팔거치대(600)와,
1축 요(Yaw) 링크부, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부와 연결되어 각 기기의 회전속도와 방향을 사용자의 팔과 신장에 맞게 자동제어하고, 유니버셜조인트형 팔거치대쪽으로 열선구동신호를 보내는 마이컴부(700)와,
사용자의 팔과 어깨를 거치시키고, 거치된 사용자의 팔과 어깨 둘레를 따라 열찜질시키는 열선패드(800)와,
각 기기의 동작상태 및 키버튼부에서 선택된 모드를 화면상에 출력시키는 LCD 모니터부(900)와,
각 기기의 동작상태를 선택하는 키버튼부(900a)로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 오십견환자의 양쪽팔을 움직여 줄 수 있고, 오십견환자의 신체조건과 팔 길이에 맞게 높낮이와, 구동모터의 회전속도, 회전방향을 1:1 맞춤형으로 조절할 수 있어 오십견 환자에 대한 응용성과 실용성을 향상시킬 수 있고, 다축링크구조로 되어 있어 오십견환자의 어깨와 팔을 상하좌우로 회전시킬 수 있고, 오십견환자의 어깨와 팔 둘레를 따라 열선패드를 형성하여 열찜질의 효과를 줌으로서 오십견 재활치료 효율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다축 링크형 오십견 큐어 로봇의 구성요소를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 다축 링크형 오십견 큐어 로봇 중 H빔형 지지부와 높이조절바의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 1축 요(Yaw) 링크부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 2축 롤(Roll) 링크부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 3축 피치(Pitch) 링크부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 제1 유니버셜조인트형 팔거치대(610)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 제2 유니버셜조인트형 팔거치대(620)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 손목링크부(620a)에 일시정지버튼과 시작버튼이 구성된 것을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 열선패드의 구성을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 다축 링크형 오십견 큐어 로봇의 동작과정을 도시한 일실시예도.
본 발명에서는 인간의 어깨와 팔이 3축을 기점으로 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 인간의 어깨와 팔에 맞게끔 3자유도로 움직일 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 두 양쪽팔을 번갈아 가며 치료할 수 있도록 구성된다.
그리고, 본 발명에서는 로봇의 무게를 줄임과 동시에 안정적인 로봇의 지지를 위하여 바닥면에 발을 얹을 수 있는 H빔형 지지부를 구성하여, 로봇의 움직임 시 발생하는 무게중심의 이동에도 로봇이 인체의 무게로 고정되어 흔들림이 발생하지 않도록 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다축 링크형 오십견 큐어 로봇의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 H빔형 지지부(100), 높이조절바(200), 1축 요(Yaw) 링크부(300), 2축 롤(Roll) 링크부(400), 3축 피치(Pitch) 링크부(500), 유니버셜조인트형 팔거치대(600), 마이컴부(700), 열선패드(800), LCD 모니터부(900), 키버튼부(900a)가 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 H빔형 지지부(100)에 관해 설명한다.
상기 H빔형 지지부(100)는 바닥면과 접촉되어 각 기기를 바닥면에서 지지하는 역할을 한다.
이는 복수개의 H빔이 가로방향, 세로방향으로 연결되어 "H"형상을 이루며 결합된다.
좌측 일측에 수직의 길이방향으로 높이조절바가 돌출되어 형성된다.
그리고, 우측 일측에 오십견환자가 오십견큐어치료시, 안전하게 발을 딛게 설 수 있도록 발판이 형성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 높이조절바(200)에 관해 설명한다.
상기 높이조절바(200)는 H빔형 지지부의 상단부 일측에 수직상단 방향으로 돌출되어 일측면에 설치된 기기를 수평방향으로 지지하면서, 사용자의 신장에 맞게 높낮이를 조절하는 역할을 한다.
이는 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 수직의 길이방향으로 돌출되어, 1축 요(Yaw) 링크부, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 수평방향으로 지지하한다.
본 발명에 따른 높이조절바는 사용자의 신장에 맞게 높낮이를 조절하도록 하기 위해 1축 요(Yaw) 링크부가 결합되는 측면 일측에 안내레일홈이 형성되고, 안내레일홈 일측에 복수개의 높이조절용 삽입홈이 형성된다.
여기서, 높이조절용 삽입홈은 볼트와 너트에 의해 나사결합되어, 사용자의 신장에 맞게 높낮이를 조절한다.
또한, 본 발명에 따른 높이조절바(200)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 일측면에 열선패드의 열선 온도를 조절하는 열선패드조절부(800a)가 설치되고, 열선패드조절부 하단에 위치되어 오십견 큐어 중 긴급상황이 발생되었을 때 각 기기의 동작을 스톱시키는 비상스위치(900b)가 설치되며, 비상스위치 하단에 각 기기의 동작상태 및 키버튼부에서 선택된 모드를 화면상에 출력시키는 LCD 모니터부(900)가 설치되고, LCD 모니터부 하단에 각 기기의 동작상태를 선택하는 키버튼부(900a)가 설치되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 1축 요(Yaw) 링크부(300)에 관해 설명한다.
상기 1축 요(Yaw) 링크부(300)는 높이조절바의 상단 일측과 일자형으로 90°수평방향으로 연결되어 사용자의 어깨가 좌우 수평운동을 하도록 유도하고, 하단부에 연결된 2축 롤(Roll) 링크부와 제1축을 이루며, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 좌우 수평방향으로 구동시키는 역할을 한다.
이는 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 수평바(310), 제1축 링크 플레이트(320), 제1엔코더(330), 제1구동모터(340)로 구성된다.
상기 제1 수평바(310)는 수평일자형으로 이루어지고, 일측이 높이조절바의 안내레일홈에 삽입된 후 나사결합되어 높이 조절되고, 타측이 제1축 링크 플레이트와 연결되어, 제1축 링크 플레이트를 수평방향으로 지지하는 역할을 한다.
상기 제1축 링크 플레이트(320)는 제1 수평바 끝단에 일자형으로 체결되어 제1엔코더가 상단 중앙 일측에 위치되고, 제1구동모터가 후단 하향방향쪽에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
상기 제1엔코더(330)는 제1축 링크 플레이트의 상단 중앙 일측에 위치되어, 제1구동모터의 회전수, 회전방향을 측정해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제1구동모터(340)는 제1축 링크 플레이트의 후단 하향방향쪽에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 좌우 수평방향으로 구동시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 1축 요(Yaw) 링크부는 제1구동모터의 회전력을 풀리와 벨트를 이용하여 하모닉 드라이브에 전달하여 백래쉬가 생기지 않도록 구성된다.
그리고, 베어링을 이용하여 백드라이브(back drive)가 가능하도록 마찰을 최소화하도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 2축 롤(Roll) 링크부(400)에 관해 설명한다.
상기 2축 롤(Roll) 링크부(400)는 1축 요(Yaw) 링크부 하단에 90°수직방향으로 연결되어 사용자의 어깨가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전운동을 하도록 유도하고, 하단부에 연결된 3축 피치(Pitch) 링크부 전단 일측과 제2축을 이루며, 3축 피치(Pitch) 링크부와 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 수평바(410), 제2축 링크 플레이트(420), 제2엔코더(430), 제2구동모터(440)로 구성된다.
상기 제2 수평바(410)는 수평일자형으로 이루어지고, 일측이 제1구동모터의 회전축과 연결되고, 타측이 제2축 링크 플레이트와 연결되어, 제2축 링크 플레이트를 수평방향으로 지지하는 역할을 한다.
상기 제2축 링크 플레이트(420)는 제2 수평바의 끝단 하향쪽에 수직방향으로 연결되어 제2수평바와 90°각도를 이루며, 제2엔코더가 좌측 중앙 일측에 위치되고, 제2구동모터가 하단 끝단쪽에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
상기 제2엔코더(430)는 제2축 링크 플레이트 좌측 중앙 일측에 위치되어, 제2구동모터의 회전수, 회전방향을 측정해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제2구동모터(440)는 제2축 링크 플레이트의 하단 끝단쪽에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 3축 피치(Pitch) 링크부와 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 2축 롤(Roll) 링크부는 제2구동모터의 회전력을 풀리와 벨트를 이용하여 하모닉 드라이브에 전달하여 백래쉬가 생기지 않도록 구성된다.
그리고, 베어링을 이용하여 백드라이브(back drive)가 가능하도록 마찰을 최소화하도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 3축 피치(Pitch) 링크부(500)에 관해 설명한다.
상기 3축 피치(Pitch) 링크부(500)는 2축 롤(Roll) 링크부 하단과 "L"자 형상으로 연결되어, 사용자의 신체가 기기에 닿지 않도록 이격거리를 형성시키고, 끝단 일측에 연결된 유니버셜조인트형 팔거치대와 제3축을 이루며, 유니버셜조인트형 팔거치대를 상하 수직방향으로 구동시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제3 수평바(510), 제3축 링크 플레이트(520), 제3엔코더(530), 제3구동모터(540)로 구성된다.
상기 제3 수평바(510)는 수직일자형으로 이루어지고, 일측이 제2구동모터의 회전축과 연결되고, 타측이 제3축 링크 플레이트와 연결되어, 제3축 링크 플레이트를 수평방향으로 지지하는 역할을 한다.
상기 제3축 링크 플레이트(520)는 제2 수평바의 끝단 일측에 수평방향으로 연결되어 제3 수평바와 90°각도를 이루며, 제3엔코더가 하단 중앙 일측에 위치되고, 제3구동모터가 후단 끝단쪽에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
상기 제3엔코더(530)는 제3축 링크 플레이트의 하단 중앙 일측에 위치되어, 제3구동모터의 회전수, 회전방향을 측정해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제3구동모터(540)는 제3축 링크 플레이트의 후단 끝단쪽에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 유니버셜조인트형 팔거치대를 상하 수직방향으로 구동시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 3축 피치(Pitch) 링크부는 제3구동모터의 회전력을 풀리와 벨트를 이용하여 하모닉 드라이브에 전달하여 백래쉬가 생기지 않도록 구성된다.
그리고, 베어링을 이용하여 백드라이브(back drive)가 가능하도록 마찰을 최소화하도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 유니버셜조인트형 팔거치대(600)에 관해 설명한다.
상기 유니버셜조인트형 팔거치대(600)는 3축 피치(Pitch) 링크부 끝단 일측과 일자형으로 연결되어, 사용자의 왼팔 또는 오른팔을 일자형으로 거치시키고, 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 안내해주는 역할을 한다.
이는 제1 유니버셜조인트형 팔거치대(610), 제2 유니버셜조인트형 팔거치대(620)로 구성된다.
상기 제1 유니버셜조인트형 팔거치대(610)는 도 6에 도시한 바와 같이, 3축 피치(Pitch) 링크부의 제3구동모터 상단 수평방향쪽으로 연결되고, 제2 유니버설조인트형 팔거치대와 유니버셜조인트(610a) 결합되어, 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 1차 안내해주는 역할을 한다.
상기 제2 유니버셜조인트형 팔거치대(620)는 도 7에서 도시한 바와 같이, 제1 유니버셜조인트형 팔거치대와 유니버셜조인트 결합되어 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 2차 안내해주고, 후단 끝단에 연결되는 손목링크부(620a)를 지지해주는 역할을 한다.
여기서, 상기 손목링크부(620a)는 일측에 일시정지버튼과 시작버튼이 구성되어, 동작 중 사용자가 손가락으로 바로 선택할 수가 있다.
또한, 상기 제1 유니버셜조인트형 팔거치대와 제2 유니버셜조인트형 팔거치대는 사용자의 팔과 어깨를 거치시키고, 거치된 사용자의 팔과 어깨 둘레를 따라 열선패드가 형성되어 마이컴부의 열선구동신호에 따라 구동된다.
이로 인해, 열찜질의 효과를 줌으로서 오십견 재활치료 효율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 마이컴부(700)에 관해 설명한다.
상기 마이컴부(700)는 1축 요(Yaw) 링크부, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부와 연결되어 각 기기의 회전속도와 방향을 사용자의 팔과 신장에 맞게 자동제어하고, 유니버셜조인트형 팔거치대쪽으로 열선구동신호를 보내는 역할을 한다.
이는 H빔형 지지부 일측에 컨트롤 박스 구조로 형성되고, 내부에 TMS320F2812모듈이 구성된다.
즉, 입력단자 일측에 제1 엔코더가 연결되어, 제1엔코더로부터 제1구동모터의 회전수, 회전방향을 입력받고, 또 다른 입력단자 일측에 제2 엔코더가 연결되어, 제2엔코더로부터 제2구동모터의 회전수, 회전방향을 입력받으며, 또 다른 입력단자 일측에 제3엔코더가 연결되어, 제3엔코더로부터 제3구동모터의 회전수, 회전방향을 입력받으며, 출력단자 일측에 열선패드가 연결되어, 열선구동명령신호를 출력시키도록 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 마이컴부는 제1구동모터를 구동시키는 제1모터드라이버와, 제2구동모터를 구동시키는 제2모터드라이버와, 제3구동모터를 구동시키는 제3모터드라이버와 캔(CAN)통신을 이용하여 양방향 데이터 통신을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 열선패드(800)에 관해 설명한다.
상기 열선패드(800)는 사용자의 팔과 어깨를 거치시키고, 거치된 사용자의 팔과 어깨 둘레를 따라 열찜질시키는 역할을 한다.
이는 팔목과 어깨부위와 대응되는 형상으로 오목하게 패드가 형성되고, 내부에 복수개의 열선이 형성된다.
본 발명에 따른 열선패드(800)는 도 에서 도시한 바와 같이, 높이조절바 일측면에 설치된 열선패드조절부(800a)에 의해 열선패드의 열선 온도가 조절된다.
다음으로, 본 발명에 따른 LCD 모니터부(900)에 관해 설명한다.
상기 LCD 모니터부(900)는 각 기기의 동작상태 및 키버튼부에서 선택된 모드를 화면상에 출력시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 키버튼부(900a)에 관해 설명한다.
상기 키버튼부(900a)는 각 기기의 동작상태를 선택하는 역할을 한다.
이는 1축 요(Yaw) 링크부 구동용 선택스위치, 2축 롤(Roll) 링크부 구동용 선택스위치, 3축 피치(Pitch) 링크부 구동용 선택스위치가 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 다축 링크형 오십견 큐어 로봇의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 사용자의 신장에 맞게 높이조절바를 통해 1축 요(Yaw) 링크부, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대의 높이를 조절한다.
이어서, 열선패드조절부를 통해 열선패드의 열선 온도를 조절한다.
이때, 마이컴부에서 열선패드로 열선구동신호를 보내어 오십견환자의 어깨와 팔쪽으로 열을 보내어 열찜질한다.
이어서, 유니버셜조인트형 팔거치대에 오십견환자의 팔과 어깨를 거치시킨다.
이어서, 1축 요(Yaw) 링크부에서 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 좌우 수평방향으로 구동시킴으로서, 오십견환자의 팔과 어깨가 좌우 수평방향으로 움직이게 된다.
이어서, 2축 롤(Roll) 링크부에서 3축 피치(Pitch) 링크부와 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전시킴으로서, 오십견 환자의 팔과 어깨가 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전되어 움직이게 된다.
끝으로, 3축 피치(Pitch) 링크부에서 유니버셜조인트형 팔거치대를 상하 수직방향으로 구동시킴으로서, 오십견환자의 팔과 어깨를 상하 수직방향으로 움직이게 된다.
100 : H빔형 지지부 200 : 높이조절바
300 : 1축 요(Yaw) 링크부 400 : 2축 롤(Roll) 링크부
500 : 3축 피치(Pitch) 링크부 600 : 유니버셜조인트형 팔거치대
700 : 마이컴부 800 : 열선패드
900 : LCD 모니터부 900a : 키버튼부

Claims (5)

  1. 바닥면과 접촉되어 각 기기를 바닥면에서 지지하는 H빔형 지지부(100)와,
    H빔형 지지부의 상단부 일측에 수직상단 방향으로 돌출되어 일측면에 설치된 기기를 수평방향으로 지지하면서, 사용자의 신장에 맞게 높낮이를 조절하는 높이조절바(200)와,
    높이조절바의 상단 일측과 일자형으로 90°수평방향으로 연결되어 사용자의 어깨가 좌우 수평운동을 하도록 유도하고, 하단부에 연결된 2축 롤(Roll) 링크부와 제1축을 이루며, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 좌우 수평방향으로 구동시키는 1축 요(Yaw) 링크부(300)와,
    1축 요(Yaw) 링크부 하단에 90°수직방향으로 연결되어 사용자의 어깨가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전운동을 하도록 유도하고, 하단부에 연결된 3축 피치(Pitch) 링크부 전단 일측과 제2축을 이루며, 3축 피치(Pitch) 링크부와 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전시키는 2축 롤(Roll) 링크부(400)와,
    2축 롤(Roll) 링크부 하단과 "L"자 형상으로 연결되어, 사용자의 신체가 기기에 닿지 않도록 이격거리를 형성시키고, 끝단 일측에 연결된 유니버셜조인트형 팔거치대와 제3축을 이루며, 유니버셜조인트형 팔거치대를 상하 수직방향으로 구동시키는 3축 피치(Pitch) 링크부(500)와,
    3축 피치(Pitch) 링크부 끝단 일측과 일자형으로 연결되어, 사용자의 왼팔 또는 오른팔을 일자형으로 거치시키고, 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 안내해주는 유니버셜조인트형 팔거치대(600)와,
    1축 요(Yaw) 링크부, 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부와 연결되어 각 기기의 회전속도와 방향을 사용자의 팔과 신장에 맞게 자동제어하고, 유니버셜조인트형 팔거치대쪽으로 열선구동신호를 보내는 마이컴부(700)와,
    사용자의 팔과 어깨를 거치시키고, 거치된 사용자의 팔과 어깨 둘레를 따라 열찜질시키는 열선패드(800)와,
    각 기기의 동작상태 및 키버튼부에서 선택된 모드를 화면상에 출력시키는 LCD 모니터부(900)와,
    각 기기의 동작상태를 선택하는 키버튼부(900a)로 구성되는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇에 있어서,
    상기 1축 요(Yaw) 링크부(300)는
    수평일자형으로 이루어지고, 일측이 높이조절바의 안내레일홈에 삽입된 후 나사결합되어 높이 조절되고, 타측이 제1축 링크 플레이트와 연결되어, 제1축 링크 플레이트를 수평방향으로 지지하는 제1 수평바(310)와,
    제1 수평바 끝단에 일자형으로 체결되어 제1엔코더가 상단 중앙 일측에 위치되고, 제1구동모터가 후단 하향방향쪽에 위치되도록 지지하는 제1축 링크 플레이트(320)와,
    제1축 링크 플레이트의 상단 중앙 일측에 위치되어, 제1구동모터의 회전수, 회전방향을 측정해서 마이컴부로 전달시키는 제1엔코더(330)와,
    제1축 링크 플레이트의 후단 하향방향쪽에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 2축 롤(Roll) 링크부, 3축 피치(Pitch) 링크부, 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 좌우 수평방향으로 구동시키는 제1구동모터(340)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 2축 롤(Roll) 링크부(400)는
    수평일자형으로 이루어지고, 일측이 제1구동모터의 회전축과 연결되고, 타측이 제2축 링크 플레이트와 연결되어, 제2축 링크 플레이트를 수평방향으로 지지하는 제2 수평바(410)와,
    제2 수평바의 끝단 하향쪽에 수직방향으로 연결되어 제2수평바와 90°각도를 이루며, 제2엔코더가 좌측 중앙 일측에 위치되고, 제2구동모터가 하단 끝단쪽에 위치되도록 지지하는 제2축 링크 플레이트(420)와,
    제2축 링크 플레이트 좌측 중앙 일측에 위치되어, 제2구동모터의 회전수, 회전방향을 측정해서 마이컴부로 전달시키는 제2엔코더(430)와,
    제2축 링크 플레이트의 하단 끝단쪽에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 3축 피치(Pitch) 링크부와 유니버셜조인트형 팔거치대를 통째로 X축선상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 360°회전시키는 제2구동모터(440)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇.
  4. 제1항에 있어서, 상기 3축 피치(Pitch) 링크부(500)는
    수직일자형으로 이루어지고, 일측이 제2구동모터의 회전축과 연결되고, 타측이 제3축 링크 플레이트와 연결되어, 제3축 링크 플레이트를 수평방향으로 지지하는 제3 수평바(510)와,
    제2 수평바의 끝단 일측에 수평방향으로 연결되어 제3 수평바와 90°각도를 이루며, 제3엔코더가 하단 중앙 일측에 위치되고, 제3구동모터가 후단 끝단쪽에 위치되도록 지지하는 제3축 링크 플레이트(520)와,
    제3축 링크 플레이트의 하단 중앙 일측에 위치되어, 제3구동모터의 회전수, 회전방향을 측정해서 마이컴부로 전달시키는 제3엔코더(530)와,
    제3축 링크 플레이트의 후단 끝단쪽에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 유니버셜조인트형 팔거치대를 상하 수직방향으로 구동시키는 제3구동모터(540)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유니버셜조인트형 팔거치대(600)는
    3축 피치(Pitch) 링크부의 제3구동모터 상단 수평방향쪽으로 연결되고, 제2 유니버설조인트형 팔거치대와 유니버셜조인트 결합되어, 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 1차 안내해주는 제1 유니버셜조인트형 팔거치대(610)와,
    제1 유니버셜조인트형 팔거치대와 유니버셜조인트 결합되어 사용자의 팔굼치가 1°~100°의 접힘각도를 이루며 펼쳐지거나 접혀지도록 2차 안내해주고, 후단 끝단에 연결되는 손목링크부를 지지해주는 제2 유니버셜조인트형 팔거치대(620)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다축 링크형 오십견 큐어 로봇.
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