KR101849477B1 - Robot for hand rehabilitation - Google Patents

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KR101849477B1
KR101849477B1 KR1020160161592A KR20160161592A KR101849477B1 KR 101849477 B1 KR101849477 B1 KR 101849477B1 KR 1020160161592 A KR1020160161592 A KR 1020160161592A KR 20160161592 A KR20160161592 A KR 20160161592A KR 101849477 B1 KR101849477 B1 KR 101849477B1
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황희선
박용철
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한국로봇융합연구원
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Abstract

The present invention provides a hand rehabilitation robot which promotes blood circulation and helps a patient with a paralyzed hand perform rehabilitation exercise by himself/herself to enable continuous rehabilitation treatment under a current environment where therapists lack. For the purpose of the present invention, disclosed is a hand rehabilitation robot comprising a support portion and a finger portion connected to and supported by the support portion to correspond to fingers of the user, wherein the finger portion includes: a support plate connected to the support portion; a motor fixing portion extended from one side of the support plate; a motor fixed on one side of the motor fixing portion to have a rotary shaft extended from the other side thereof; a moving member connected to the rotary shaft of the motor to move backward or forward in a longitudinal direction of the rotary shaft; a first link having one end connected to the moving member to rotate according to backward or forward movement of the moving member; a second link having one end fixed to the support plate and the other end connected to the first link to rotate and controlling the rotation radius of the first link; and an attachment portion connected to the other end of the first link, to which fingers of the user are attached.

Description

손 재활 로봇{ROBOT FOR HAND REHABILITATION}ROBOT FOR HAND REHABILITATION [0002]

본 발명은 손 재활 로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 혈액 순환을 촉진할 수 있으며, 손이 마비된 환자가 사용시, 스스로 재활 운동을 할 수 있어, 치료사가 부족한 현 환경에서 지속적인 재활 치료가 가능한 손 재활 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a hand rehabilitation robot. More particularly, the present invention relates to a hand rehabilitation robot capable of promoting blood circulation and enabling a patient who is paralyzed by his / her hand to perform rehabilitation exercise by himself / herself, thereby enabling continuous rehabilitation therapy in a current environment lacking a therapist.

뇌졸중(腦卒中, stroke)은 흔히 중풍(中風)으로 불리며 암, 심장질환과 함께 우리나라 3대 사망질환 중의 하나로 단일 질병으로는 사망률 1위인 심각한 질병이다. 뇌졸중은 그동안 혈관의 노화로 인한 중장년층에서 많이 발병되었으나, 최근에는 식생활의 변화, 정신적 스트레스의 증가 등으로 나이와 성별에 무관하게 발병되고 있다. 이에 따라 뇌졸중 환자 수는 점차 증가하고 있다.Stroke is often referred to as paralysis. It is one of the three major deaths in Korea, along with cancer and heart disease. It is a serious disease with the highest mortality rate in terms of single disease. Stroke has been caused by aging of blood vessels in many middle-aged people. However, recently, dietary changes and increased mental stress have caused irrespective of age and gender. As a result, the number of stroke patients is increasing.

뇌졸중 환자의 90% 이상은 편마비(hemiplegia, 반신마비) 장애를 나타내게 되어 환 측(affected side)의 팔과 손, 다리에 장애를 갖게 된다. 뇌졸중 환자는 이런 갑작스런 장애로 인해 독립적인 일상생활이 불가능하게 되며 극심한 스트레스와 삶의 질 저하를 경험하게 된다.More than 90% of stroke patients present with hemiplegia (hemiplegia) impairment, resulting in affected side arms, hands, and legs. The sudden impairment of stroke patients makes them unable to live independent lives and experiences extreme stress and poor quality of life.

뇌졸중 환자의 재활 목적은 환자 독립적으로 일상생활을 불편함 없이 수행할 수 있도록 환자의 장애를 최소화하는 것이다. 대부분의 일상생활 동작 수행과정에서 손동작이 수반되므로 손 재활은 꼭 필요하다. 일반적으로 뇌졸중 환자의 재활은 몸통과 가까운 관절부터 회복이 일어나게 된다. 이런 이유로 손 재활은 보통 마지막 단계에 일어나게 되는데, 그만큼 오랜 시간이 걸리며 지속적인 노력이 필요하다. 발병 초기부터 지속적인 재활치료를 받지 않게 되면 환 측은 계속 사용하지 않게 되어 관절 구축 등의 심각한 후유증이 남게 된다.The purpose of stroke rehabilitation is to minimize patient disability so that patients can perform their daily activities without inconvenience. Hand rehabilitation is essential for most daily activities because hand movements accompany the performance. Generally, the rehabilitation of a stroke patient is recovered from joints close to the body. For this reason, hand rehabilitation usually takes place at the last stage, which takes a long time and requires constant effort. If you do not receive continuous rehabilitation treatment from the beginning of the onset, the ring will not be used continuously, and serious aftereffects such as joint formation will remain.

뇌졸중 환자의 재활은 물리치료, 작업치료, 전기자극치료(Functional Electric Stimulation: FES), 약물치료, 심리치료 등 복합적인 과정으로 이루어진다. 이러한 치료과정 중 물리치료와 작업치료는 치료사가 치료시간 동안 환자와 1:1로 계속해서 치료를 수행해야 하기 때문에 치료사의 노동력이 가장 많이 요구된다. 하지만, 뇌졸중 환자의 수에 비해 치료사의 수는 부족한 실정이며, 환자는 충분한 시간 동안 치료를 받지 못하고 있다.Rehabilitation of stroke patients consists of physical therapy, occupational therapy, functional electric stimulation (FES), drug therapy, and psychotherapy. Physical therapy and occupational therapies require the therapist's workforce to the greatest extent because the therapist must continue to treat the patient 1: 1 during the treatment time. However, the number of therapists is insufficient compared with the number of stroke patients, and the patient is not receiving treatment for a sufficient period of time.

손은 총 16 자유도로 모사되는 매우 복잡한 시스템이며, 그 크기가 팔이나 다리에 비해 작기 때문에 엑츄에이터와 센서 등을 장착하는데 어려움이 있다. 하지만, 손 재활 로봇/장비들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 손 재활 로봇 연구는 로봇이 환자의 손과 어떻게 접촉하느냐에 따라 크게 두 갈래로 나눌 수 있다.The hand is a very complicated system that simulates a total of 16 degrees of freedom, and it is difficult to mount an actuator and a sensor because its size is smaller than that of an arm or a leg. However, research on hand rehabilitation robots / devices is actively under way. Research on hand rehabilitation robots can be roughly classified into two types depending on how the robot contacts the patient's hand.

첫 번째 흐름은 손가락의 모든 관절과 접촉하는 방법이다. 이 연구는 정상인의 손가락 움직임을 완벽히 묘사하는 데 초점을 맞추고 있다. 예를 들어 일본 Gifu University의 손 재활 로봇은 각 관절을 모두 제어하기 때문에 관절마다 개별적인 움직임이 가능하며, 손가락을 개별적으로 움직일 수 있게 되어 다양한 일상생활 동작을 훈련할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 관절마다 엑츄에이터와 센서를 사용해야 하기 때문에 그 구조가 굉장히 복잡하며, 로봇의 각 관절들과 사람의 해부학적 관절들이 일치해야 하기 때문에 착용이 어렵고, 환자의 손가락 관절 사이의 길이에 따라 로봇의 각 관절 사이 링크 길이를 조절해야 하는 어려움이 있다.The first flow is to contact all the joints of the finger. This study focuses on perfectly portraying the normal finger movements. For example, Gifu University's hand rehabilitation robot in Japan controls all the joints so that individual joints can move independently, and it is possible to move the fingers individually, thereby training various daily activities. However, since it requires the use of an actuator and a sensor for each joint, its structure is very complicated, and it is difficult to wear because each joint of the robot and the anatomical joints of the human must be matched. It is difficult to adjust the link length between joints.

또 다른 흐름은 손가락의 끝이나 어느 한 부분만 접촉하는 방법이다. RIC의 IntelliArm과 현재 병원에서 사용되고 있는 1자유도의 간단한 CPM(Continuous Passive Motion) 장비가 그 예이다. 이 방법은 구조가 간단하여 착용이 편리하며 손끝만 접촉하기 때문에 손가락 전체 길이만 고려하여 로봇의 링크 길이를 조절하면 된다. 하지만, 지금까지 제안된 로봇/장비들은 엄지손가락과 네 손가락을 동시에 재활할 수 없고, 일상생활 동작에서 엄지손가락이 중요함에도 불구하고 엄지손가락에 대해 한가지 동작만을 수행할 수 있거나 관절가동범위에 제한이 있어서 일상생활 동작을 구현하는데 한계가 있다.Another flow is a method of touching only one end or one end of a finger. Examples are RIC's IntelliArm and simple CPM (Continuous Passive Motion) equipment with one degree of freedom currently used in hospitals. This method is simple in structure, easy to wear, and only touches the fingertip, so you can adjust the link length of the robot considering only the length of the finger. However, until now, the proposed robots / equipments can not rehabilitate the thumb and four fingers at the same time. In spite of the importance of thumb in daily life operation, it is possible to perform only one action on the thumb, There is a limitation in realizing daily life movement.

뇌졸중 환자는 대부분 굽힘 공동운동(flexor synergy)이 발달 되어 있어 환 측의 손을 굽힌 상태로 유지하게 된다. 이 굽혀진 손을 반복적으로 펴주고, 일상생활을 동작 훈련을 통해 환자가 원하는 동작을 독립적으로 수행 가능하도록 해야 한다. 앞서 언급한 바와 같이 뇌졸중 환자의 복합적인 재활 치료 과정 중에서 물리치료와 작업치료가 치료사의 노동력이 가장 많이 요구된다.Most stroke patients have developed flexor synergy, which keeps the hands on the ring flexed. This bent hands should be repeatedly stretched, and daily activities should be exercised to allow the patient to perform the desired movements independently. As mentioned above, physiotherapy and occupational therapy among the multiple rehabilitation treatments of stroke patients are the most demanded by the therapist.

로봇을 통해 물리치료와 작업치료를 구현할 수 있게 된다면 부족한 치료사 수에 대한 문제점을 극복할 수 있으며, 치료사의 노동력을 줄일 수 있다. 환자는 회복에 필요한 충분한 시간 동안 치료를 받을 수 있게 되며 치료비의 부담을 줄일 수 있게 된다.If it is possible to implement physiotherapy and occupational therapy through robots, it can overcome the problem of insufficient number of therapists and reduce the workforce of the therapist. The patient will be able to receive the treatment for the sufficient time necessary for the recovery and reduce the burden of the treatment cost.

본 발명은 혈액 순환을 촉진할 수 있으며, 손이 마비된 환자가 사용시, 스스로 재활 운동을 할 수 있어, 치료사가 부족한 현 환경에서 지속적인 재활 치료가 가능한 손 재활 로봇을 제공하는 것이다.The present invention provides a hand rehabilitation robot capable of promoting blood circulation and enabling a patient who is paralyzed by his / her hand to perform rehabilitation exercise by himself / herself, thereby enabling continuous rehabilitation treatment in a current environment lacking a therapist.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.

본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇은 지지부 및 상기 지지부에 연결되어 지지되며, 상기 사용자의 손가락에 대응되는 손가락부를 포함하고, 상기 손가락부는 상기 지지부에 연결된 지지판, 상기 지지판에서 일측으로 연장된 모터 고정부, 상기 모터 고정부의 일단에 고정되며, 타측으로 연장된 회전축을 갖는 모터, 상기 모터의 회전축에 연결되어, 상기 회전축의 길이 방향으로 전진 및 후진하는 이동 부재, 일단이 상기 이동 부재에 연결되며, 상기 이동 부재의 전진 및 후진에 따라 회전 운동하는 제 1 링크, 일단이 상기 지지판에 고정되고, 타단이 상기 제 1 링크에 연결되어 회전 운동하며, 상기 제 1 링크의 회전 반경을 조절하는 제 2 링크 및 상기 제 1 링크의 타단에 연결되며, 상기 사용자의 손가락 단부가 부착되는 부착부를 포함한다.A hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention includes a support portion and a finger portion supported by the support portion and corresponding to the user's finger, the finger portion includes a support plate connected to the support portion, A motor fixing portion, a motor fixed to one end of the motor fixing portion and having a rotation axis extending to the other side, a moving member connected to a rotation shaft of the motor and advancing and retracting in the longitudinal direction of the rotation shaft, A first link connected to the first link and rotated in accordance with forward and backward movement of the moving member, a first end fixed to the support plate and a second end connected to the first link to rotate, A second link, and an attaching portion connected to the other end of the first link and to which a finger end of the user is attached.

또한, 상기 사용자의 손가락 단부에는 자석 또는 철판을 포함하는 밴드가 부착되고, 상기 부착부에는 자석, 철판 또는 전자석이 형성되고, 상기 사용자의 손가락 단부와 상기 부착부는 자력을 통해 부착될 수 있다.Further, a band including a magnet or an iron plate is attached to the end portion of the user's finger, and a magnet, an iron plate, or an electromagnet is formed on the attachment portion, and the finger end portion and the attachment portion of the user can be attached through magnetic force.

또한, 상기 손가락부는 소지 손가락부, 약지 손가락부, 중지 손가락부, 검지 손가락부 및 엄지 손가락부로 구성되고, 상기 소지 손가락부, 약지 손가락부, 중지 손가락부 및 검지 손가락부는 상기 지지부의 상부에 설치되고, 상기 엄지 손가락부는 상기 지지부의 하부에 설치될 수 있다.In addition, the finger portion is composed of a base finger portion, a ring finger portion, a stop finger portion, a index finger portion and a thumb finger portion, and the base finger, the ring finger finger, the stop finger portion and the index finger portion are provided on the support portion , And the thumb portion may be installed at a lower portion of the support portion.

또한, 상기 소지 손가락부, 약지 손가락부, 중지 손가락부 또는 검지 손가락부 각각에 부착된 사용자의 소지 손가락, 약지 손가락, 중지 손가락 또는 검지 손가락은 상기 엄지 손가락부에 부착된 사용자의 엄지 손가락과 서로 굽혀져 핀치 동작을 수행할 수 있다.Further, the user's own finger, ring finger, stop finger, or index finger attached to each of the above-mentioned hold finger, the ring finger, the stop finger, or the index finger is bent with the thumb of the user attached to the thumb So that the pinch operation can be performed.

또한, 상기 모터 고정부는 상기 지지판에서 소정 각도 절곡 되어 일측으로 연장될 수 있다.In addition, the motor fixing portion may be bent at a predetermined angle from the support plate and extend to one side.

또한, 상기 모터의 회전축과 상기 모터 고정부 사이에 형성되어, 상기 이동부재의 이동을 안내하는 안내축을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a guide shaft formed between the rotation shaft of the motor and the motor fixing unit to guide movement of the moving member.

본 발명에 따른 손 재활 로봇은 혈액 순환을 촉진할 수 있으며, 손이 마비된 환자가 사용시, 스스로 재활 운동을 할 수 있어, 치료사가 부족한 현 환경에서 지속적인 재활 치료가 가능하다.The hand rehabilitation robot according to the present invention can promote blood circulation and enable a patient who is paralyzed by his / her hand to rehabilitate himself / herself, thereby enabling continuous rehabilitation treatment in a current environment lacking a therapist.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇을 나타내는 측면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, And shall not be interpreted.
1 to 3 are perspective views illustrating a hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of a hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Also, in the following drawings, each configuration is exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇을 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇을 나타내는 측면도이다.1 to 3 are perspective views illustrating a hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention. 4 is a side view of a hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention.

다음은 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇에 대해 설명한다.1 to 4, a hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 로봇은 지지부(10, 20, 30) 및, 손가락부(100, 200, 300, 400, 500)를 포함한다.1 to 4, a hand rehabilitation robot according to an embodiment of the present invention includes supports 10, 20 and 30 and finger parts 100, 200, 300, 400 and 500.

상기 지지부(10, 20, 30)는 고정 부재(10), 고정축(20) 및 연결 부재(30)를 포함한다.The supporting portions 10, 20 and 30 include a fixing member 10, a fixing shaft 20 and a connecting member 30.

상기 고정 부재(10)를 통해 손 재활 로봇은 테이블 같은 단상에서 위치가 고정될 수 있다.The hand rehabilitation robot can be fixed in a single-phase table-like state via the fixing member (10).

상기 고정축(20)은 고정 부재(10)와 연결 부재(30)를 연결하는 축으로 구성된다.The fixed shaft 20 is constituted by a shaft connecting the fixing member 10 and the connecting member 30. [

상기 연결 부재(30)는 상기 손가락부(100, 200, 300, 400, 500)가 연결되어 배치되도록 구성된다.The connecting member 30 is configured such that the finger units 100, 200, 300, 400, and 500 are connected to each other.

상기 손가락부(100, 200, 300, 400, 500)는 도시된 바와 같이, 사용자의 다섯 손가락에 각각 대응되도록, 소지 손가락부(100), 약지 손가락부(200), 중지 손가락부(300), 검지 손가락부(400) 및 엄지 손가락부(500)로 구성된다.The finger units 100, 200, 300, 400, and 500 may include a finger unit 100, a finger finger unit 200, a stop finger unit 300, The index finger portion 400 and the thumb finger portion 500 as shown in Fig.

상기 소지 손가락부(100), 약지 손가락부(200), 중지 손가락부(300) 및 검지 손가락부(400)는 지지부의 연결부재(30)의 상부에 형성되고, 엄지 손가락부(500)는 연결부재(30)의 하부에 형성된다.The thumb finger part 100, the thumb finger part 200, the stop finger part 300 and the index finger part 400 are formed on the upper part of the connecting member 30 of the support part, Is formed at the bottom of the member (30).

여기서, 각각의 손가락부(100, 200, 300, 400, 500)는 설치 위치와 각 구성의 길이가 약간 상이할 뿐, 동일한 구성으로 이루어지는바, 아래에서는 소지 손가락부(100)의 구성으로 설명한다.Here, each of the finger parts 100, 200, 300, 400, and 500 has the same configuration as the installation position and the lengths of the respective components are slightly different, and the configuration of the finger unit 100 will be described below .

소지 손가락부(100)는 부착부(110), 제 1 링크(120), 제 2 링크(130), 지지판(141), 이동 부재(150) 및 모터(160)를 포함한다.The base finger portion 100 includes an attachment portion 110, a first link 120, a second link 130, a support plate 141, a moving member 150, and a motor 160.

상기 부착부(110)는 사용자(환자)의 소지 손가락에 맞닿아 부착되는 것으로, 제 1 링크(120)의 회전 운동을 사용자의 손가락에 전달한다.The attachment portion 110 is attached to the base finger of the user (patient) to transmit the rotational movement of the first link 120 to the user's finger.

상기 사용자는 손가락 단부에 밴드(미도시) 또는 장갑(미도시)을 끼고 있으며, 상기 밴드 또는 장갑에는 자성을 띄는 자석 또는 철판이 형성되어 있다.The user wears a band (not shown) or glove (not shown) at the end of the finger, and the band or glove has a magnetic or iron plate formed thereon.

또한, 이에 대응되도록 부착부(110)에는 자석, 철판 또는 전자석이 형성되어 사용자의 손가락이 부착된다.In addition, a magnet, an iron plate, or an electromagnet is formed on the attaching portion 110 so that the user's finger is attached thereto.

상기 제 1 링크(120)는 타단이 부착부(110)의 후단에 연결되어 있으며, 일단(122)은 모터(160)에 간접적을 연결되어 있다.The other end of the first link 120 is connected to the rear end of the attachment portion 110 and the end 122 of the first link 120 is indirectly connected to the motor 160.

이러한 제 1 링크(120)는 부착부(110)의 위치가 회전 변경되도록, 모터(160)의 운동에너지를 회전 운동으로 변경한다.The first link 120 changes the kinetic energy of the motor 160 to rotational motion so that the position of the attachment portion 110 is rotationally changed.

이에 따라, 부착부(110)에 부착된 손가락의 단부는 함께 회전 운동하여, 사용자의 손가락이 접혀질 수 있다.As a result, the end portions of the fingers attached to the attachment portion 110 rotate together, so that the user's fingers can be folded.

여기서, 도 4를 참조하면, 연결부재(30)의 상부에 형성된 손가락부 중 일 예를 들어 소지 손가락부(100)과 엄지 손가락부(500) 각각이 사이로 서로 맞닿도록 회전함을 확인할 수 있다.Here, referring to FIG. 4, it can be seen that one of the finger portions formed on the upper portion of the connecting member 30 rotates so as to be in contact with each other between the finger portion 100 and the thumb portion 500, for example.

이로써, 사용자의 소지 손가락과 엄지 손가락은 서로 맞닿을 수 있고, 핀치 동작에 대한 재활 훈련이 가능하다.This allows the user's thumb and forefinger to touch each other and rehabilitate the pinch operation.

상기 제 2 링크(130)는 연결부재(30)에 결합되는 지지판(141)의 상부에 연장된 고정핀(140)에 일단(131)이 회동 가능하도록 고정되며, 타단은 제 1 링크(120)의 대략 중심에 연결되어, 제 1 링크(120)의 회전 반경을 조절한다.One end 131 of the second link 130 is rotatably fixed to a fixing pin 140 extending on an upper portion of a supporting plate 141 coupled to the connecting member 30 and the other end is fixed to the first link 120, And adjusts the radius of rotation of the first link 120. The first link 120 may include a first link 120,

즉, 제 2 링크(130)의 길이 또는 제 1 링크(120)과의 연결 영역(121)을 조절하여, 제 1 링크(120)의 회전 반경을 적절히 조절 가능하다.That is, the length of the second link 130 or the connection area 121 with the first link 120 may be adjusted to appropriately adjust the radius of rotation of the first link 120.

상기 이동 부재(150)는 상기 지지판(141)에서 일측으로 연장 형성된 모터 고정부(151)의 상부에서 전진 또는 후진 운동을 한다.The moving member 150 moves forward or backward at an upper portion of the motor fixing portion 151 extending from the supporting plate 141 to one side.

상기 모터 고정부(151)의 일단 및 타단에는 제 1, 2 이동 마감판(152, 153)이 형성되고, 제 2 이동 마감판(153)과 일측으로 이격된 영역에 모터 고정판(154)이 형성된다.First and second moving finishing plates 152 and 153 are formed at one end and the other end of the motor fixing portion 151 and a motor fixing plate 154 is formed at an area spaced apart from the second moving finishing plate 153 do.

여기서, 상기 모터 고정부(151)는 상기 지지판(141)에서 소정 각도 절곡되어 일측으로 연장됨으로써, 제 1 링크(120)의 회전 반경을 조절할 수 있다.Here, the motor fixing part 151 is bent at a predetermined angle from the support plate 141 and extends to one side, so that the rotation radius of the first link 120 can be adjusted.

또한, 상기 제 1 이동 마감판(152)과 2 이동 마감판(153)에는 이들을 연결하는 안내축(155)이 형성되어, 이동 부재(150)의 이동을 안내할 수 있다.The first moving finish plate 152 and the second moving finishing plate 153 are provided with guide shafts 155 for connecting them to guide the movement of the moving member 150. [

여기서, 상기 이동 부재(150)는 모터 고정판(154)에 고정된 모터(160)의 회전축(162)에 연결되어 있어, 상기 회전축(162)의 회전에 따라 전진 또는 후진할 수 있다.The moving member 150 is connected to the rotating shaft 162 of the motor 160 fixed to the motor fixing plate 154 and can be moved forward or backward according to the rotation of the rotating shaft 162.

상기 모터(160)는 케이블(163) 및 단자(164)를 통해 제어부(미도시)에 접속될 수 있으며, 제어부의 신호에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.The motor 160 may be connected to a control unit (not shown) through a cable 163 and a terminal 164 and may rotate in a forward or reverse direction according to a signal from the control unit.

또한, 제어부의 입력에 따라 상기 모터(160)의 회전 속도는 제어될 수 있다.In addition, the rotational speed of the motor 160 may be controlled according to the input of the control unit.

즉, 상기 모터(160)의 회전에 의해, 체결부(161)를 통한 회전축(162)이 회전하고, 회전축(162)의 회전에 의해, 이동부재(150)가 전진 또는 후진 운동한다.That is, the rotation of the motor 160 causes the rotation shaft 162 to rotate through the coupling part 161, and the rotation of the rotation shaft 162 causes the movement member 150 to move forward or backward.

또한, 이동부재(150)에 연결된 제 1 링크(120)가 회전 운동하게 되고, 부착부(110)에 부착된 사용자의 손가락이 접힘 재활 운동을 할 수 있게 된다.In addition, the first link 120 connected to the movable member 150 is rotated, and the user's finger attached to the attachment portion 110 can perform the folding rehabilitation motion.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 손 재활 로봇을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.The above description is only one embodiment for implementing the hand rehabilitation robot according to the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10, 20, 30: 지지부
100, 200, 300, 400, 500: 손가락부
10, 20, 30:
100, 200, 300, 400, 500:

Claims (6)

사용자의 손을 운동시켜 재활하는 손 재활 로봇에 있어서,
지지부; 및
상기 지지부에 연결되어 지지되며, 상기 사용자의 손가락에 대응되는 손가락부를 포함하고,
상기 손가락부는
상기 지지부에 연결된 지지판;
상기 지지판에서 일측으로 연장된 모터 고정부;
상기 모터 고정부의 일단에 고정되며, 타측으로 연장된 회전축을 갖는 모터;
상기 모터의 회전축에 연결되어, 상기 회전축의 길이 방향으로 전진 및 후진하는 이동 부재;
일단이 상기 이동부재에 연결되며, 상기 이동부재의 전진 및 후진에 따라 회전 운동하는 제 1 링크;
일단이 상기 지지판에 고정되고, 타단이 상기 제 1 링크에 연결되어 회전 운동하며, 상기 제 1 링크의 회전 반경을 조절하는 제 2 링크; 및
상기 제 1 링크의 타단에 연결되며, 상기 사용자의 손가락 단부가 부착되는 부착부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 로봇.
1. A hand rehabilitation robot for performing a rehabilitation by moving a user's hand,
A support; And
And a finger portion connected to and supported by the support portion and corresponding to the finger of the user,
The finger
A support plate connected to the support;
A motor fixing part extending from the support plate to one side;
A motor fixed to one end of the motor fixing portion and having a rotation axis extending to the other side;
A moving member connected to a rotating shaft of the motor and moving forward and backward in the longitudinal direction of the rotating shaft;
A first link connected at one end to the moving member and rotating in accordance with the advancing and retreating of the moving member;
A second link fixed at one end to the support plate and connected at the other end to the first link to rotate, and to adjust a turning radius of the first link; And
An attachment portion connected to the other end of the first link and to which a finger end of the user is attached; And a hand rehabilitation robot.
제 1항에 있어서,
상기 사용자의 손가락 단부에는 자석 또는 철판을 포함하는 밴드가 부착되고,
상기 부착부에는 자석, 철판 또는 전자석이 형성되고,
상기 사용자의 손가락 단부와 상기 부착부는 자력을 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 손 재활 로봇.
The method according to claim 1,
A band including a magnet or an iron plate is attached to the end of the finger of the user,
A magnet, an iron plate, or an electromagnet is formed on the attachment portion,
Wherein the finger end portion of the user and the attachment portion are attached through a magnetic force.
제 2 항에 있어서,
상기 손가락부는
소지 손가락부, 약지 손가락부, 중지 손가락부, 검지 손가락부 및 엄지 손가락부로 구성되고,
상기 소지 손가락부, 약지 손가락부, 중지 손가락부 및 검지 손가락부는 상기 지지부의 상부에 설치되고,
상기 엄지 손가락부는 상기 지지부의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 손 재활 로봇.
3. The method of claim 2,
The finger
A thumb finger portion, a finger finger portion, a stop finger portion, an index finger portion and a thumb finger portion,
Wherein said base finger, said ring finger, stop finger, and index finger are provided on said support,
And the thumb finger is installed at a lower portion of the support portion.
제 3 항에 있어서,
상기 소지 손가락부, 약지 손가락부, 중지 손가락부 또는 검지 손가락부 각각에 부착된 사용자의 소지 손가락, 약지 손가락, 중지 손가락 또는 검지 손가락은
상기 엄지 손가락부에 부착된 사용자의 엄지 손가락과 서로 굽혀져 핀치 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 손 재활 로봇.
The method of claim 3,
A finger, a finger, a stop finger or a index finger of a user attached to each of the above-mentioned hold finger, the finger, the stop finger or the index finger,
And a pinch operation is performed by bending the thumb with the thumb attached to the thumb.
제 1 항에 있어서,
상기 모터 고정부는 상기 지지판에서 소정 각도 절곡되어 일측으로 연장된 것을 특징으로 하는 손 재활 로봇.
The method according to claim 1,
Wherein the motor fixing part is bent at a predetermined angle in the support plate and extends to one side.
제 5 항에 있어서,
상기 모터의 회전축과 상기 모터 고정부 사이에 형성되어, 상기 이동부재의 이동을 안내하는 안내축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활 로봇.
6. The method of claim 5,
Further comprising a guide shaft formed between the rotation shaft of the motor and the motor fixing portion and guiding the movement of the moving member.
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