KR102353978B1 - Hand rehabilitation training apparatus - Google Patents

Hand rehabilitation training apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102353978B1
KR102353978B1 KR1020200064065A KR20200064065A KR102353978B1 KR 102353978 B1 KR102353978 B1 KR 102353978B1 KR 1020200064065 A KR1020200064065 A KR 1020200064065A KR 20200064065 A KR20200064065 A KR 20200064065A KR 102353978 B1 KR102353978 B1 KR 102353978B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
finger
pinch
sensing unit
sensor
hand
Prior art date
Application number
KR1020200064065A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210148455A (en
Inventor
최용근
문성곤
노성준
박병걸
Original Assignee
주식회사 네오펙트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네오펙트 filed Critical 주식회사 네오펙트
Priority to KR1020200064065A priority Critical patent/KR102353978B1/en
Publication of KR20210148455A publication Critical patent/KR20210148455A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102353978B1 publication Critical patent/KR102353978B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0285Hand
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1124Determining motor skills
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/224Measuring muscular strength
    • A61B5/225Measuring muscular strength of the fingers, e.g. by monitoring hand-grip force
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6825Hand
    • A61B5/6826Finger
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0261Strain gauges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/1635Hand or arm, e.g. handle
    • A61H2201/1638Holding means therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5061Force sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 손 재활 훈련장치에 관한 것으로서, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서; 및 상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hand rehabilitation training apparatus, which forms a channel through which electricity flows therein and is stretchably arranged on a finger, comprising a bending sensing unit sensing bending of a finger and a pinch sensing unit sensing a pinch force of a finger stretch sensor; and a controller configured to receive and collect resistance data sensed by the bending sensing unit and resistance data sensed by the pinch sensing unit, respectively.

Description

손 재활 훈련장치{HAND REHABILITATION TRAINING APPARATUS}Hand rehabilitation training device {HAND REHABILITATION TRAINING APPARATUS}

본 발명은 스트레치 센서 기반의 손 재활 훈련장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hand rehabilitation training apparatus based on a stretch sensor.

뇌졸중이나 파킨슨병 등의 경우, 병세에 따라 다양한 신체적 변화가 나타난다. 특히, 위와 같은 병의 경우, 손이 마비되고 손가락이 오그라드는 현상이 동반된다.In the case of stroke or Parkinson's disease, various physical changes appear depending on the condition. In particular, in the case of the above disease, the hand is paralyzed and the finger is shriveled.

이러한 손의 마비와 손가락이 오그라드는 현상을 계속적으로 방치하면, 근육이나 관절이 점차 굳어져 움직일 때 통증을 느끼게 되고 신경이 회복되어도 정상적인 활동에 지장을 초래할 수 있다.If the paralysis of the hand and the shriveling of the fingers are continuously left unattended, the muscles or joints gradually harden, causing pain when moving, and even if the nerves are restored, it may interfere with normal activities.

또한, 위에서 설명한 특정 병에 의한 경우 이외에도, 불의의 사고에 의해 손가락의 움직임에 장애를 갖게 되는 경우도 많다. In addition, in addition to the case due to the specific disease described above, there are many cases where the movement of the finger is impaired due to an unexpected accident.

따라서, 이와 같은 경우에는, 그 마비가 오거나 장애를 갖게 된 손을 계속적으로 움직이게 재활 치료를 하므로써, 혈액순환과 신경소통을 촉진하여 운동 능력을 최대한 유지하게 해주는 것이 매우 중요하다.Therefore, in such a case, it is very important to maintain the exercise ability as much as possible by promoting blood circulation and neural communication by rehabilitating the paralyzed or handicapped hand to move continuously.

이러한 손가락 운동장치에 대한 종래 기술이 한국등록특허공보 제10-1541082호에 개시되어 있다.A prior art for such a finger exercise device is disclosed in Korean Patent No. 10-1541082.

개시된 바와 같이, 종래의 손가락 운동장치는 사용자의 손가락 마디마다 예컨대, 손바닥에 인접하게 위치한 손가락의 제1마디와, 손가락의 자유단부에 인접한 제2마디에 각각 마디의 움직임을 감지하는 손가락 감지부를 배치하고, 각 손가락 감지부는 고정 끈에 의해 손가락의 해당 마디를 감싸며 고정되는 구성을 가진다.As disclosed, the conventional finger exercise device arranges a finger detection unit for detecting the motion of a joint on each joint of the user, for example, a first joint of a finger located adjacent to the palm and a second joint adjacent to a free end of the finger, and , each finger sensing unit has a configuration in which the corresponding joint of the finger is wrapped and fixed by a fixing string.

그런데, 이러한 종래의 손가락 운동장치는 손가락을 관절 운동할 때, 손가락의 관절 운동 동작을 육안으로 확인할 수 있지만, 어느 정도의 힘을 가하여 손가락 관절 운동을 하는지에 대해서는 확인할 수 없는 문제점이 있다.However, such a conventional finger exercise device has a problem in that it is not possible to confirm the joint movement of the fingers when the fingers are jointed, but how much force is applied to the joint movement of the fingers.

또한, 종래의 손가락 운동장치는 손가락을 핀치 운동할 때도, 손가락의 핀치 운동 동작을 육안으로 확인할 수 있지만, 어느 정도의 힘을 가하여 손가락 핀치 운동을 하는지에 대해서는 확인할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the conventional finger exercise device has a problem in that even when the finger is pinched, the pinching motion of the finger can be visually confirmed, but it is not possible to check whether the finger pinching motion is performed by applying a certain amount of force.

국내등록특허공보 제10-1541082호Domestic Registered Patent Publication No. 10-1541082

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 손가락을 관절 운동할 때, 손가락의 관절 운동 수준을 측정하며 재활 훈련할 수 있는 손 재활 훈련장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hand rehabilitation training apparatus capable of performing rehabilitation training while measuring the joint motion level of the fingers when the fingers are jointed.

또한, 본 발명의 목적은, 손가락을 핀치 운동할 때, 손가락의 핀치 운동 수준을 측정하며 재활 훈련을 할 수 있는 손 재활 훈련장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a hand rehabilitation training apparatus capable of performing rehabilitation training while measuring a pinch motion level of a finger when a finger is pinched.

본 발명의 목적은, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서; 및 상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부를 포함하는, 손 재활 훈련장치에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention is to form a channel through which electricity flows therein and is stretchably arranged on the finger, a stretch sensor comprising a bending sensing unit sensing the bending of the finger and a pinch sensing unit sensing the pinch force of the finger; and a control unit for receiving and collecting resistance data sensed by the bending sensing unit and resistance data sensed by the pinch sensing unit, respectively, may be achieved by the hand rehabilitation training apparatus.

여기서, 상기 스트레치 센서는 손가락등을 따라 길이 연장된 후, 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어 손가락바닥의 핀치면에 배치될 수 있다.Here, after the stretch sensor is extended along the back of the finger, it is bent from the tip of the finger toward the root of the finger and may be disposed on the pinch surface of the bottom of the finger.

상기 핀치 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락바닥의 핀치면에 대응하며 배치될 수 있다.The pinch sensing unit has a shape that is meandered twice or more, and may be disposed to correspond to the pinch surface of the palm of the finger.

상기 벤딩 센싱부는 일 실시예로서, 손가락등을 따라 배치될 수 있다.As an embodiment, the bending sensing unit may be disposed along a finger or the like.

상기 벤딩 센싱부는 다른 실시예로서 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락등의 각 손가락 마디에 대응하며 배치될 수 있다.As another embodiment, the bending sensing unit has a shape that is bent twice or more in a serpentine, and may be disposed to correspond to each knuckle such as a finger.

상기 핀치 센싱부를 수용하며, 손가락 팁에 장착되는 핑거 캡을 더 포함할 수 있다.It accommodates the pinch sensing unit and may further include a finger cap mounted on a finger tip.

상기 스트레치 센서는, 손가락등으로부터 상기 핑거 캡의 내측으로 삽입되어, 상기 핑거 캡의 내측에서 손가락 끝단을 감싸며 손가락 핀치면이 거치되도록 손가락 뿌리를 향해 방향 전환된 후, 상기 핑거 캡의 외측으로 인출되어 상기 핑거 캡에 결합될 수 있다.The stretch sensor is inserted into the inside of the finger cap from the back of the finger, wraps around the finger tip from the inside of the finger cap, and is turned toward the root of the finger so that the finger pinch surface is mounted, and then pulled out to the outside of the finger cap It may be coupled to the finger cap.

상기 핀치 센싱부에 착탈가능하게 마련되어, 상기 핀치 센싱부에 가해지는 핀치력을 집중시키는 패드를 더 포함할 수 있다.The pinch sensing unit may further include a pad detachably provided to concentrate the pinch force applied to the pinch sensing unit.

상기 패드는, 패드 본체: 및 상기 패드 본체로부터 돌출되어, 상기 패드 본체에 작용하는 핀치력을 상기 핀치 센싱부에 전달하는 복수의 가압 돌기를 포함할 수 있다.The pad may include a pad body: and a plurality of pressing protrusions protruding from the pad body to transmit a pinch force acting on the pad body to the pinch sensing unit.

손가락등을 따라 배치되어, 상기 스트레치 센서를 손가락등에 정렬하는 센서 가이드를 더 포함할 수 있다.It is disposed along the back of the finger, and may further include a sensor guide for aligning the stretch sensor to the back of the finger.

상기 스트레치 센서는, 상호 적층되는 한 쌍의 신축성 시트; 상기 한 쌍의 신축성 시트 사이에 전도성 액체 금속이 프린팅되어 형성되며 전기가 흐르는 복수의 채널; 및 상기 복수의 채널과 전기적으로 연결되는 전선부를 포함할 수 있다.The stretch sensor may include a pair of stretchable sheets stacked on each other; a plurality of channels formed by printing a conductive liquid metal between the pair of elastic sheets and through which electricity flows; and a wire part electrically connected to the plurality of channels.

상기 스트레치 센서와 전기적으로 연결되며, 손등에 착용되는 손등 착용부; 및 상기 손등 착용부에 배치되어, 손등의 움직임을 감지하는 손등 움직임 감지센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 손등 움직임 감지센서에서 감지된 손등 움직임 데이터를 전송받아 취합할 수 있다.a back wearing part electrically connected to the stretch sensor and worn on the back of the hand; and a back motion detection sensor disposed on the back of the hand wearing unit to detect motion of the back of the hand, wherein the control unit receives and collects motion data on the back of the hand detected by the motion detection sensor on the back of the hand.

손목에 착용되는 손목 착용부; 및 상기 손목 착용부에 배치되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 손목 움직임 감지센서에서 감지된 손목 움직임 데이터를 전송받아 취합할 수 있다.Wrist wearing part worn on the wrist; and a wrist motion sensor disposed on the wrist wearing unit to detect a motion of the wrist, wherein the controller receives and collects wrist motion data detected by the wrist motion sensor.

상기 손등 움직임 감지센서 및 상기 손목 움직임 감지센서는 IMU 센서, 플렉스 센서, 가속도 센서, 자이로스코프 센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The back motion sensor and the wrist motion sensor may include any one of an IMU sensor, a flex sensor, an acceleration sensor, and a gyroscope sensor.

본 발명에 따르면, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되는 스트레치 센서에 손가락의 벤딩을 측정하는 벤딩 센싱부를 마련하여, 벤딩 센싱부로부터 관절 운동 수준을 확인할 수 있어서, 사용자에게 관절 운동에 대한 정보를 제공할 수 있다.According to the present invention, a bending sensing unit for measuring bending of a finger is provided in a stretch sensor that forms a channel through which electricity flows therein and is stretchably arranged on the finger, so that the level of joint movement can be confirmed from the bending sensing unit, to the user It can provide information about joint movement.

그리고, 스트레치 센서에 손가락의 핀치력을 측정하는 핀치 센싱부를 마련하여, 핀치 센싱부로부터 핀치 운동 수준을 확인할 수 있어서, 글러브에 별도의 센서를 부착하지 않고도 사용자에게 핀치 운동 정보를 제공할 수 있다.In addition, a pinch sensing unit for measuring the pinch force of a finger is provided in the stretch sensor, and the pinch motion level can be checked from the pinch sensing unit, so that pinch motion information can be provided to the user without attaching a separate sensor to the glove.

또한, 스트레치 센서에 손가락의 벤딩을 측정하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 측정하는 핀치 센싱부를 함께 마련하여, 센서의 추가없이 관절 운동 수준 및 핀치 운동 수준을 동시에 측정할 수 있어서, 사용자에게 가볍고, 착용이 간편한 재활 장갑을 제공할 수 있다.In addition, by providing the stretch sensor with a bending sensing unit for measuring the bending of the finger and a pinch sensing unit for measuring the pinch force of the finger, the joint motion level and the pinch motion level can be simultaneously measured without adding a sensor, so it is light and convenient for the user , it is possible to provide a rehabilitation glove that is easy to wear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치의 사시도,
도 2는 도 1의 각 스트레치 센서에서의 벤딩 센싱부의 배치 형상을 도시한 요부 확대도,
도 3은 도 1의 요부 분해 사시도,
도 4는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 5는 도 1의 손 재활 훈련장치를 손에 착용한 상태를 도시한 도면,
도 6은 도 1의 손 재활 훈련장치에서 엄지와 검지를 핀치하는 상태를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치의 각 스트레치 센서에서의 벤딩 센싱부의 다른 배치 형상을 도시한 요부 확대도이다.
1 is a perspective view of a hand rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged view showing the arrangement shape of the bending sensing unit in each stretch sensor of FIG. 1;
Figure 3 is an exploded perspective view of the main part of Figure 1;
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1;
5 is a view showing a state in which the hand rehabilitation training device of FIG. 1 is worn on the hand;
6 is a view showing a state of pinching the thumb and index finger in the hand rehabilitation training apparatus of FIG. 1;
Figure 7 is an enlarged view showing another arrangement shape of the bending sensing unit in each stretch sensor of the hand rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited elements. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치의 사시도가 도시되어 있다.1 is a perspective view of a hand rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention is shown.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 스트레치 센서(10)와, 제어부(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a stretch sensor 10 and a control unit 100 .

스트레치 센서(10)는 내부에 전기가 흐르는 회로를 형성하며, 각 손가락에 신축가능하게 배치된다.The stretch sensor 10 forms a circuit through which electricity flows therein, and is stretchably disposed on each finger.

스트레치 센서(10)는, 일정 폭과 길이의 띠 형상을 가지며 상호 적층되는 한 쌍의 신축성 시트(11)와, 한 쌍의 신축성 시트(11) 사이에 전도성 액체 금속이 프린팅되어 형성되며 전기가 흐르는 복수의 채널(13)과, 복수의 채널(13)과 전기적으로 연결되는 전선부(15)를 포함한다.The stretch sensor 10 has a band shape of a certain width and length and is formed by printing a conductive liquid metal between a pair of stretchable sheets 11 that are stacked on each other, and a pair of stretchable sheets 11, and electricity flows through them. It includes a plurality of channels 13 and a wire portion 15 electrically connected to the plurality of channels 13 .

신축성 시트(11)는 신축가능한 실리콘 재질로 이루어지며, 이에 의해 스트레치 센서(10)는 재활 훈련자의 다양한 손 사이즈에 대응할 수 있다.The stretchable sheet 11 is made of a stretchable silicone material, whereby the stretch sensor 10 can respond to various hand sizes of the rehabilitation trainee.

복수의 채널(13) 중 일부 채널은 도 2에 도시된 바와 같이 손가락등을 따라 구불구불하게 반복되는 곡류 형상으로 형성되어 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부(20)를 구성할 수 있다. 일례로, 상기 복수의 채널(13) 중 일부 채널은, 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가질 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 복수의 채널(13)은, 미앤더(meander) 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , some channels among the plurality of channels 13 may be formed in a curved shape that is repeated meandering along the back of the finger to configure the bending sensing unit 20 for sensing bending of the finger. For example, some channels among the plurality of channels 13 may have a shape that is meandered twice or more. In other words, the plurality of channels 13 may be formed in a meander shape.

벤딩 센싱부(20)는 손가락의 굽힘 동작에 따라 손가락 마디에 의해 벤딩 센싱부(20)가 길이 신장하여, 손가락의 벤딩을 센싱한다.The bending sensing unit 20 senses the bending of the finger by extending the length of the bending sensing unit 20 by the knuckle according to the bending motion of the finger.

예컨대, 손가락이 벤딩하면, 벤딩된 손가락 마디를 지나가는 벤딩 센싱부(20)의 채널(13)이 길이 신장하여 채널(13)의 단면적이 축소하게 되고, 길이 신장된 채널(13)의 저항은 증대하게 된다. 이에 따라, 후술할 제어부(100)는 벤딩된 손가락 마디에서의 센싱된 저항 데이터와 벤딩되기 전의 저항 데이터의 변화값을 산출하여, 벤딩된 손가락 마디가 어느 정도의 힘으로 벤딩되었는지를 측정할 수 있게 된다.For example, when a finger is bent, the channel 13 of the bending sensing unit 20 passing through the bent knuckle is lengthened and the cross-sectional area of the channel 13 is reduced, and the resistance of the lengthened channel 13 is increased. will do Accordingly, the control unit 100, which will be described later, calculates a change value between the sensed resistance data in the bent knuckle and the resistance data before bending, so as to measure how much force the bent knuckle is bent. do.

여기서, 각 스트레치 센서(10)에서의 벤딩 센싱부(20a,20b,20c)는 다른 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이 손가락의 각 마디별로 독립적으로 배치될 수 있다. 그리고, 벤딩 센싱부는, 다른 실시예로서 도시되어 있지 않지만, 손가락의 각 마디별로 독립적으로 배치되지 않고, 손가락의 뿌리부에서 중절골, 또는 손가락의 뿌리부에서 말절골까지 배치될 수도 있다.Here, the bending sensing units 20a, 20b, and 20c in each of the stretch sensors 10 may be independently arranged for each joint of the finger as shown in FIG. 7 as another embodiment. In addition, although not shown as another embodiment, the bending sensing unit may not be independently arranged for each joint of the finger, but may be arranged from the root of the finger to the middle bone, or from the root to the tip of the finger.

이와 같이, 각 손가락의 각 마디별로 배치되는 벤딩 센싱부(20a,20b,20c)는, 각각 독립적으로 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상 예컨대, 미앤더 형상을 가질 수 있다.As described above, the bending sensing units 20a , 20b , and 20c disposed for each joint of each finger may each independently have a shape that is bent twice or more in a meander shape, for example, a meander shape.

복수의 채널(13) 중 나머지 채널은 손가락등을 지나 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어, 손가락바닥의 핀치면에 배치되도록 형성된다. 손가락바닥의 핀치면에 배치되는 채널(13)은 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부(30)를 형성한다.The remaining channels of the plurality of channels 13 pass through the back of the finger and are bent from the tip of the finger toward the root of the finger, and are formed to be disposed on the pinch surface of the bottom of the finger. The channel 13 disposed on the pinch surface of the palm of the finger forms a pinch sensing unit 30 for sensing the pinch force of the finger.

핀치 센싱부(30)를 구성하는 채널(13)은, 저항의 센싱을 향상시키기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 구불구불하게 반복되는 곡류 형상 예컨대, 미앤더(meander) 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예로, 핀치 센싱부(30)를 구성하는 채널(13)은 한 점을 중심으로 하나의 선이 둘레를 돌면서 뻗어가는 모양으로 형성될 수 있다. 다르게 표현하면, 채널(13)은 소용돌이 형상을 가질 수 있다.The channel 13 constituting the pinch sensing unit 30 may have a meander shape, for example, a meander shape, which is repeated meandering as shown in FIG. 3 , in order to improve resistance sensing. As another embodiment, the channel 13 constituting the pinch sensing unit 30 may be formed in a shape in which one line extends around a point as a center. In other words, the channel 13 may have a vortex shape.

이러한 핀치 센싱부(30)는 손가락의 핀치 동작에 따라 핀치 센싱부(30)의 채널(13)의 단면적이 증감하여, 손가락의 핀치력을 센싱한다.The pinch sensing unit 30 senses the pinch force of the finger by increasing or decreasing the cross-sectional area of the channel 13 of the pinch sensing unit 30 according to the pinch operation of the finger.

예컨대, 손가락바닥의 핀치면이 스트레치 센서(10)의 핀치 센싱부(30)를 가압하면, 핀치 센싱부(30)의 채널(13)의 단면적이 증대하게 되고, 단면적이 증대된 채널(13)의 저항은 감소하게 된다. 이에 따라, 제어부(100)는 핀치 동작하는 손가락에서의 센싱된 저항 데이터와 핀치 동작하기 전의 저항 데이터의 변화값을 산출하여, 핀치 동작한 손가락이 어느 정도의 핀치력으로 핀치 동작을 하였는지를 측정할 수 있게 된다.For example, when the pinch surface of the fingertip presses the pinch sensing unit 30 of the stretch sensor 10, the cross-sectional area of the channel 13 of the pinch sensing unit 30 increases, and the cross-sectional area of the channel 13 is increased. resistance will decrease. Accordingly, the control unit 100 calculates the change value of the resistance data sensed by the finger performing the pinch operation and the resistance data before the pinch operation, and measures how much pinch force the pinch operation finger performed the pinch operation. there will be

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레치 센서(10)는 후술할 손등 착용부(70)로부터 각 손가락을 향해 분기되어, 각 손가락의 길이방향을 따라 예컨대, 각 손가락의 손가락등을 따라 배치된다,On the other hand, the stretch sensor 10 according to an embodiment of the present invention is branched from the wearing part 70 on the back of the hand to be described later toward each finger, and is disposed along the longitudinal direction of each finger, for example, along the finger of each finger. ,

스트레치 센서(10)는 각 손가락의 손가락등을 따라 길이 연장된 후, 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어 손가락바닥의 핀치면에 대향 배치된다.After the stretch sensor 10 extends along the back of the finger of each finger, it is bent from the tip of the finger toward the root of the finger, and is disposed opposite to the pinch surface of the bottom of the finger.

손가락등에 위치하는 스트레치 센서(10)는 센서 가이드(40)에 신축가능하게 마련되고, 센서 가이드(40)에 의해 손가락등에 정렬된다.The stretch sensor 10 positioned on the finger or the like is provided to be stretchable on the sensor guide 40 , and is aligned on the finger or the like by the sensor guide 40 .

센서 가이드(40)는 손가락 거치부(41)와, 탄성신장부(45)를 더 포함할 수 있다.The sensor guide 40 may further include a finger holding part 41 and an elastic extension part 45 .

손가락 거치부(41)는 손가락등을 따라 배치되어 손가락등에 거치되며, 스트레치 센서(10)가 신축할 때 스트레치 센서(10)가 손가락등으로부터 이탈하는 것을 방지한다.The finger mounting portion 41 is disposed along the finger, etc. to be mounted on the finger, etc., and prevents the stretch sensor 10 from being separated from the finger or the like when the stretch sensor 10 expands and contracts.

탄성신장부(45)는 손가락 거치부(41)와 손목 착용부(80)를 연결하며, 구불구불하게 반복되는 곡류 형상의 미앤더 구조를 가진다.The elastic extension part 45 connects the finger holding part 41 and the wrist wearing part 80, and has a meander structure in the shape of a meander that is repeated meandering.

탄성신장부(45)는 손가락의 굽힘 동작에 따라 길이가 탄성 변형할 수 있다.The elastically stretchable part 45 may be elastically deformed in length according to a bending motion of a finger.

이와 같이, 탄성신장부(45)를 구비함으로써, 탄성 변형을 용이하게 하고, 가하는 힘에 비하여 큰 탄성 변형이 생겨 손가락의 움직임에 대한 탄성 복원력의 저항을 최소화할 수 있게 된다.As such, by providing the elastic extension portion 45, elastic deformation is facilitated, and a large elastic deformation is generated compared to the applied force, thereby minimizing the resistance of the elastic restoring force to the movement of the finger.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 핑거 캡(50)을 포함할 수 있다.On the other hand, the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may include a finger cap (50).

핑거 캡(50)은 골무 형태를 가지고, 스트레치 센서(10)의 핀치 센싱부(30)를 수용하며 손가락 팁에 장착된다.The finger cap 50 has a thimble shape, accommodates the pinch sensing unit 30 of the stretch sensor 10, and is mounted on the finger tip.

핑거 캡(50)은 신축가능한 실리콘 재질로 이루어지며, 이에 의해 재활 훈련자의 손가락에 착용하기 용이하고, 다양한 손 사이즈에 대응할 수 있다.The finger cap 50 is made of a stretchable silicone material, whereby it is easy to wear on the fingers of a rehabilitation trainee, and can respond to various hand sizes.

핑거 캡(50)의 상부에는, 스트레치 센서(10)가 핑거 캡(50)의 내측으로 삽입되는 삽입공(51)이 관통 형성되어 있다.An insertion hole 51 through which the stretch sensor 10 is inserted into the finger cap 50 is formed in the upper portion of the finger cap 50 .

핑거 캡(50)의 하부에는, 핑거 캡(50)의 내측으로 삽입된 스트레치 센서(10)가 핑거 캡(50)의 외측으로 인출되며 끼움 결합되는 인출공(53)이 관통 형성되어 있다.A draw-out hole 53 through which the stretch sensor 10 inserted into the finger cap 50 is drawn out and fitted to the outside of the finger cap 50 is formed in the lower portion of the finger cap 50 .

핑거 캡(50)의 인출공(53)에는 인출공(53)을 관통한 스트렌치 센서(10)의 날개부(10a)가 걸림 결합되어, 스트레치 센서(10)는 핑거 캡(50)으로부터 쉽게 빠지지 않게 된다.The wing portion 10a of the stretch sensor 10 penetrating through the draw-out hole 53 is engaged in the draw-out hole 53 of the finger cap 50, and the stretch sensor 10 is easily removed from the finger cap 50. won't fall out

이에 따라, 스트레치 센서(10)는 손가락등으로부터 핑거 캡(50)의 삽입공(51)을 통해 핑거 캡(50)의 내측으로 삽입되어, 핑거 캡(50)의 내측에서 손가락 끝단을 감싸며 손가락바닥의 핀치면이 거치되도록 손가락 뿌리를 향해 'U'자 단면형상으로 절곡하며 방향 전환된 후, 핑거 캡(50)의 외측으로 인출되어, 핑거 캡(50)의 인출공(53)에 끼움 결합된다.Accordingly, the stretch sensor 10 is inserted into the inside of the finger cap 50 through the insertion hole 51 of the finger cap 50 from the back of the finger, and wraps the tip of the finger from the inside of the finger cap 50 and wraps the fingertip. After the direction is changed while bending into a 'U' cross-sectional shape toward the root of the finger so that the pinch surface of .

이 때, 스트레치 센서(10)의 벤딩 센싱부(20)는 손가락등에 배치되고, 핀치 센싱부(30)는 핑거 캡(50)에 수용되며 손가락바닥의 핀치면에 대향하도록 배치된다.At this time, the bending sensing unit 20 of the stretch sensor 10 is disposed on the back of the finger, and the pinch sensing unit 30 is accommodated in the finger cap 50 and is disposed to face the pinch surface of the palm of the finger.

이와 같이, 센서 가이드(40)와 핑거 캡(50)을 스트레치 센서(10)에 의해 간편하게 연결함으로써, 핑거 캡(50)을 센서 가이드(40)에 고정하기 위한 별도의 접착 공정이나 결합 장치가 불필요하게 되어, 제품의 유지 관리가 용이할 뿐만 아니라 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.In this way, by simply connecting the sensor guide 40 and the finger cap 50 by the stretch sensor 10, a separate bonding process or coupling device for fixing the finger cap 50 to the sensor guide 40 is unnecessary. Thus, it is possible to not only facilitate the maintenance of the product, but also reduce the manufacturing cost.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 핑거 캡(50)에 수용되는 핀치 센싱부(30)에 착탈가능하게 마련되는 패드(60)를 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4 , a pad 60 detachably provided in the pinch sensing unit 30 accommodated in the finger cap 50 may be included.

패드(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 패드 본체(61)와, 복수의 가압 돌기(65)를 포함한다.The pad 60 includes a pad body 61 and a plurality of pressing protrusions 65 as shown in FIG. 3 .

패드 본체(61)는 판 형상을 가지며, 핑거 캡(50)에 수용되는 핀치 센싱부(30)에 적층된다The pad body 61 has a plate shape and is stacked on the pinch sensing unit 30 accommodated in the finger cap 50 .

복수의 가압 돌기(65)는 핀치 센싱부(30)를 향하는 패드 본체(61)의 일측 판면으로부터 핀치 센싱부(30)를 향해 돌출된다. 복수의 가압 돌기(65)는 패드 본체(61)에 작용하는 핀치력을 집중하며 증폭시켜 핀치 센싱부(30)에 전달한다.The plurality of pressing protrusions 65 protrude toward the pinch sensing unit 30 from a plate surface of one side of the pad body 61 facing the pinch sensing unit 30 . The plurality of pressing protrusions 65 concentrate and amplify the pinch force acting on the pad body 61 and transmit it to the pinch sensing unit 30 .

이와 같이, 핑거 캡(50)에 패드(60)를 더 구비하여, 패드(60)의 가압 돌기(65)들을 통해 핀치 센싱부(30)에 가해지는 핀치력을 집중하며 증폭시켜, 핀치 센싱부(30)에서의 핀치력의 작용에 의한 핀치 센싱부(30)의 채널(13)의 단면적 변화에 따른 저항을 좀 더 정밀하게 센싱할 수 있게 된다.In this way, the finger cap 50 is further provided with a pad 60 to concentrate and amplify the pinch force applied to the pinch sensing unit 30 through the pressing protrusions 65 of the pad 60, and thereby the pinch sensing unit It is possible to more precisely sense the resistance according to the change in the cross-sectional area of the channel 13 of the pinch sensing unit 30 due to the action of the pinch force at ( 30 ).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 손등 착용부(70)를 포함할 수 있다.In addition, the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may include a wearing part 70 on the back of the hand.

손등 착용부(70)는 인간의 손등과 유사한 형상을 가지며, 밴드(71)와 같은 고정수단에 의해 사용자의 손등에 착용된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 고정수단은 손바닥의 둘레 중 일부를 감싸도록 고리 형상을 가진다. 여기서, 손등 착용부(70)는 손바닥을 끼워 넣을 수 있도록 링 형상의 탄성 밴드로 이루어질 수도 있다.The back wearing part 70 has a shape similar to the back of a human hand, and is worn on the back of the user's hand by a fixing means such as a band 71 . More specifically, the fixing means has a ring shape to surround a part of the circumference of the palm. Here, the back wearing part 70 may be formed of a ring-shaped elastic band so that the palm can be inserted.

또한, 손등 착용부(70)에는 손등의 움직임을 감지하는 손등 움직임 감지센서(75)가 마련된다. 손등 움직임 감지센서(75)는 IMU 센서(inertial measurement unit sensor)를 포함한다.In addition, the back of the hand wearing part 70 is provided with a motion detection sensor 75 for detecting the motion of the back of the hand. The back of the hand motion detection sensor 75 includes an inertial measurement unit sensor (IMU).

IMU 센서는 MEMS(micro mechanical system) 기반의 9축 IMU 센서일 수 있으며, 9축 IMU 센서는 3축 가속도 센서와, 3축 자이로스코프 센서와, 3축 지자기 센서를 포함한다. 여기서, 손등 움직임 감지센서(75)로서 IMU 센서 대신, 플렉스 센서, 가속도 센서 및 자이로스코프 센서가 배치될 수 있다.The IMU sensor may be a micro mechanical system (MEMS)-based 9-axis IMU sensor, and the 9-axis IMU sensor includes a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis gyroscope sensor, and a 3-axis geomagnetic sensor. Here, instead of the IMU sensor as the back of the hand motion detection sensor 75, a flex sensor, an acceleration sensor, and a gyroscope sensor may be disposed.

그리고, 손등 착용부(70)는 스트레치 센서(10)와 연결된다.And, the back of the hand worn part 70 is connected to the stretch sensor (10).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 손목 착용부(80)를 포함할 수 있다.In addition, the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may include a wrist wearing unit 80 .

손목 착용부(80)는 밴드(81)에 의해 사용자의 손목에 착용된다.The wrist wearing part 80 is worn on the user's wrist by the band 81 .

손목 착용부(80)에는 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지센서(85)가 마련된다. 손목 움직임 감지센서(85)는 IMU 센서(inertial measurement unit sensor)를 포함한다.A wrist motion sensor 85 for detecting a motion of the wrist is provided in the wrist wearing unit 80 . The wrist motion detection sensor 85 includes an IMU sensor (inertial measurement unit sensor).

IMU 센서는 MEMS(micro mechanical system) 기반의 9축 IMU 센서일 수 있으며, 9축 IMU 센서는 3축 가속도 센서와, 3축 자이로스코프 센서와, 3축 지자기 센서를 포함한다.The IMU sensor may be a micro mechanical system (MEMS)-based 9-axis IMU sensor, and the 9-axis IMU sensor includes a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis gyroscope sensor, and a 3-axis geomagnetic sensor.

따라서, 손목의 움직임을 감지하는 IMU 센서는, 아래쪽 방향으로의 손목 구부림(flexion), 위쪽 방향으로의 손목 폄(extension), 왼쪽 방향으로의 손목 구부림(Radial flexion), 오른쪽 방향으로의 손목 구부림(Ulnar flexion), 손목 회전(rotation) 등을 감지할 수 있다. 여기서, 손목 움직임 감지센서(85)로서 IMU 센서 대신, 플렉스 센서, 가속도 센서 및 자이로스코프 센서가 배치될 수 있다.Therefore, the IMU sensor that detects the movement of the wrist, wrist flexion in the downward direction, wrist extension in the upward direction, wrist flexion in the left direction (Radial flexion), wrist flexion in the right direction ( Ulnar flexion), wrist rotation, etc. can be detected. Here, instead of the IMU sensor as the wrist motion sensor 85 , a flex sensor, an acceleration sensor, and a gyroscope sensor may be disposed.

그리고, 손목 착용부(80)에는 스트레치 센서(10), 손등 움직임 감지센서(75), 손목 움직임 감지센서(85) 및 제어부(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부로서 배터리(미도시)가 내장될 수 있다.In addition, the wrist wearing unit 80 has a battery (not shown) as a power supply unit for supplying power to the stretch sensor 10 , the back of the hand motion sensor 75 , the wrist motion sensor 85 , and the control unit 100 . can be embedded

한편, 손목 착용부(80)와 손등 착용부(70)는 케이블(90)에 의해 상호 연결되어 있다.Meanwhile, the wrist worn part 80 and the back of the hand worn part 70 are interconnected by a cable 90 .

케이블(90)은 전선으로 이루어지며, 스트레치 센서(10)와 손등 착용부(70)를 각각 연결하는 기능 이외에, 스트레치 센서(10), 손등 움직임 감지센서(75)에 전력을 공급하고, 스트레치 센서(10)에서 센싱된 저항 데이터를 제어부(100)로 전송시키는 기능을 가질 수도 있다.The cable 90 is made of an electric wire, and in addition to the function of connecting the stretch sensor 10 and the back of the hand wearing part 70, respectively, the stretch sensor 10 and the back of the hand motion detection sensor 75 supply power, and the stretch sensor It may have a function of transmitting the resistance data sensed in ( 10 ) to the control unit ( 100 ).

제어부(100)는 인쇄회로기판에 실장되고, 손목 착용부(80)에 마련된다.The control unit 100 is mounted on a printed circuit board and is provided on the wrist wearing unit 80 .

제어부(100)는 각 손가락의 스트레치 센서(10)와 케이블(90)에 의해 전기적으로 연결되어, 각 손가락에 배치된 각 스트레치 센서(10)의 벤딩 센싱부(20)와 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합한다.The control unit 100 is electrically connected to the stretch sensor 10 and the cable 90 of each finger, and the bending sensing unit 20 and the pinch sensing unit 30 of each stretch sensor 10 disposed on each finger. Each received resistance data sensed by the , and collects them.

또한, 제어부(100)는 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)로부터 전송된 저항 데이터들을 각각 증폭하여 설정된 기준 저항 데이터들과 비교 검토하여, 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서의 저항 변화값을 산출한다.In addition, the control unit 100 amplifies the resistance data transmitted from each bending sensing unit 20 and each pinch sensing unit 30 , respectively, and compares and examines it with reference resistance data set, and each bending sensing unit 20 and each A resistance change value in the pinch sensing unit 30 is calculated.

그리고, 제어부(100)는 손등 움직임 감지센서(75)와 손목 움직임 감지센서(85)와 전기적으로 연결될 수 있다., 상기 제어부(100)는 손등 움직임 감지센서(75) 및 손목 움직임 감지센서(85)에서 각각 감지된 손등 움직임 데이터와 손목 움직임 데이터를 전송받을 수 있다.In addition, the control unit 100 may be electrically connected to the back of the hand motion sensor 75 and the wrist motion sensor 85 . The control unit 100 includes the back of the hand motion sensor 75 and the wrist motion sensor 85 . ), the detected back hand motion data and wrist motion data may be transmitted.

또한, 제어부(100)는 각 벤딩 센싱부(20)의 저항 변화값과, 각 핀치 센싱부(30)의 저항 변화값과, 손목 및 손등의 각 움직임 데이터를 통신 모듈(미도시)을 통해 통신 단말로서 서버 또는 스마트폰 등으로 전송할 수 있다.In addition, the control unit 100 communicates the resistance change value of each bending sensing unit 20 , the resistance change value of each pinch sensing unit 30 , and movement data of the wrist and back through a communication module (not shown). As a terminal, it can be transmitted to a server or a smartphone.

이에 따라, 재활 훈련자는 통신 단말을 통해 손가락 재활 훈련 과정에서의 자신의 손 동작을 화면을 통해 시각적으로 즉시 확인할 수 있게 됨으로써, 재활 훈련에 동기를 부여받을 수 있어 재활 훈련에 흥미를 가질 수 있게 된다.Accordingly, the rehabilitation trainer can visually check his/her hand motions in the finger rehabilitation training process through the screen through the communication terminal, thereby being able to be motivated for the rehabilitation training and to be interested in the rehabilitation training. .

또한, 손목 움직임 감지센서(85)와 손등 움직임 감지센서(75)를 통해 손목 및 손등의 각 움직임 데이터를 획득할 수 있어서, 제어부(100) 또는 통신 단말은 착용자의 손 및 손목간의 상대적인 위치, 움직임 정보를 획득할 수 있게 된다.In addition, since each motion data of the wrist and the back of the hand can be acquired through the wrist motion sensor 85 and the back of the hand motion sensor 75, the control unit 100 or the communication terminal determines the relative position and movement between the wearer's hand and the wrist. information can be obtained.

여기서, 본 실시예에서는 제어부(100)가 손목 착용부(80)에 마련되는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 제어부(100)는 손등 착용부(70)에 마련될 수도 있다.Here, in this embodiment, although it is described that the controller 100 is provided on the wrist worn part 80 , the present invention is not limited thereto, and the controller 100 may be provided on the back of the hand worn part 70 .

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)를 이용하여 재활 훈련하는 과정에 대해 설명한다.With this configuration, a process of rehabilitation training using the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치를 착용한 상태에서, 엄지와 검지를 도 6에 도시된 바와 같이 상호 접촉시켜 핀치 운동할 때, 엄지와 검지에 배치된 각 스트레치 센서(10)의 벤딩 센싱부(20)에서 센싱된 저항 데이터와, 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터에 의거하여, 엄지와 검지가 어떠한 형태로 핀치 운동하는지 예컨대, 손가락의 굽힘도를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.First, as shown in FIG. 5 , when the thumb and forefinger are in contact with each other as shown in FIG. 6 to perform a pinch motion in a state of wearing the hand rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention, the thumb and index finger Based on the resistance data sensed by the bending sensing unit 20 of each of the arranged stretch sensors 10 and the resistance data sensed by the pinch sensing unit 30 , the thumb and index finger pinch movement in what form, for example, a finger It is possible to check the degree of bending through the control unit 100 .

즉, 제어부(100)는 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터와 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)의 설정된 기준 저항 데이터와 비교 검토하여, 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서의 저항 변화값을 산출함으로써, 엄지와 검지가 어느 정도의 핀치력에 의해 핀치 운동하였는지를 확인할 수 있게 된다. 동시에, 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 각 저항 데이터에 의거하여 엄지와 검지가 정상적으로 접촉하는지 또는, 엄지와 검지가 측면 접촉하는지 등, 핀치 운동 상태를 확인할 수 있게 된다.That is, the controller 100 compares resistance data sensed by each bending sensing unit 20 and each pinch sensing unit 30 with reference resistance data set by each bending sensing unit 20 and each pinch sensing unit 30 . By examining, by calculating the resistance change value in each bending sensing unit 20 and each pinch sensing unit 30, it is possible to check whether the thumb and forefinger pinched by how much pinch force. At the same time, based on the resistance data sensed by each bending sensing unit 20 and each pinch sensing unit 30, it is possible to check the pinch motion state, such as whether the thumb and the index finger are in normal contact or whether the thumb and the index finger are in side contact. there will be

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 손가락을 핀치 운동할 때, 손가락의 굽힘도와 손가락의 핀치력을 동시에 측정하며 재활 훈련할 수 있게 된다.Therefore, the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention can perform rehabilitation training while simultaneously measuring the bending degree of the finger and the pinch force of the finger when the finger is pinched.

또한, 본 발명에 따른 손 재활 훈련장치(1)는, 각 손가락과 손목만을 고정한 상태에서 손등을 운동하면, 손등 움직임 감지센서(75)에서 감지된 손등 움직임 데이터에 의거하여 손등이 어떠한 형태로 운동하는지 예컨대, 손등을 굽히거나, 트위스팅하는 정도를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.In addition, in the hand rehabilitation training apparatus 1 according to the present invention, when the back of the hand is exercised in a state where only each finger and wrist are fixed, the back of the hand is moved in any form based on the motion data sensed by the back motion sensor 75 . For example, the degree of bending or twisting the back of the hand can be checked through the control unit 100 .

그리고, 각 손가락과 손등을 고정한 상태에서 손목을 운동하면, 손목 움직임 감지센서(85)에서 감지된 손목 움직임 데이터에 의거하여 손목이 어떠한 형태로 관절 운동하는지 예컨대, 손목을 상하로 움직이거나, 트위스팅하는 정도를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.And, when the wrist is moved while each finger and the back of the hand are fixed, for example, the wrist moves up and down or twists based on the wrist motion data sensed by the wrist motion sensor 85 to see what type of joint movement the wrist takes. It is possible to check the degree to which the control unit 100 is.

또한, 각 손가락과 손등과 손목을 복합적으로 운동하면, 각 손가락에 배치된 스트레치 센서(10)의 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터, 손등 움직임 감지센서(75) 및 손목 움직임 감지센서(85)에서 감지된 손목 및 손등의 각 움직임 데이터에 의거하여, 손이 어떠한 형태로 운동하는지를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.In addition, when each finger, the back of the hand, and the wrist are exercised in combination, resistance data sensed by each bending sensing unit 20 and each pinch sensing unit 30 of the stretch sensor 10 disposed on each finger, the back of the hand motion detection sensor Based on the motion data of the wrist and the back of the hand detected by the wrist motion sensor 85 and the wrist motion sensor 85 , it is possible to check the shape of the hand movement through the control unit 100 .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 스트레치 센서(10)가 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지 각각에 대응하도록 마련되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예로서 스트레치 센서(10)는 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지 중 하나 이상에 대응하여 마련될 수도 있다.On the other hand, the hand rehabilitation training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is illustrated as having a stretch sensor 10 provided to correspond to each of the thumb, index finger, middle finger, ring finger, and small finger, but is not limited thereto. For example, the stretch sensor 10 may be provided to correspond to one or more of the thumb, index finger, middle finger, ring finger, and small finger.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서를 손가락에 배치하여, 손가락을 재활 훈련할 때, 손가락의 굽힘도와 손가락의 핀치력을 동시에 측정하며 재활 훈련할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a stretch sensor including a bending sensing unit sensing the bending of the finger and a pinch sensing unit sensing the pinch force of the finger is disposed on the finger to form a channel through which electricity flows therein, and the finger is rehabilitated During training, it is possible to simultaneously measure the degree of bending of the finger and the pinch force of the finger, thereby enabling rehabilitation training.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

1: 손 재활 훈련장치
10: 스트레치 센서
20: 벤딩 센싱부
30: 핀치 센싱부
40: 센서 가이드
50: 핑거 캡
60: 패드
61: 패드 본체
65: 가압 돌기
70: 손등 착용부
75: 손등 움직임 감지센서
80: 손목 착용부
85: 손목 움직임 감지센서
100: 제어부
1: Hand rehabilitation training device
10: stretch sensor
20: bending sensing unit
30: pinch sensing unit
40: sensor guide
50: finger cap
60: pad
61: pad body
65: pressure projection
70: wear part on the back of the hand
75: hand motion detection sensor
80: wrist worn part
85: wrist motion detection sensor
100: control unit

Claims (16)

내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서;
상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부; 및
상기 핀치 센싱부를 수용하며, 손가락 팁에 장착되는 핑거 캡을 포함하고,
상기 스트레치 센서는, 손가락등으로부터 상기 핑거 캡의 내측으로 삽입되어, 상기 핑거 캡의 내측에서 손가락 끝단을 감싸며 손가락 핀치면이 거치되도록 손가락 뿌리를 향해 방향 전환된 후, 상기 핑거 캡의 외측으로 인출되어 상기 핑거 캡에 결합되는, 손 재활 훈련장치.
A stretch sensor that forms a channel through which electricity flows therein and is stretchably arranged on the finger, comprising a bending sensing unit sensing the bending of the finger and a pinch sensing unit sensing the pinch force of the finger;
a control unit receiving and collecting the resistance data sensed by the bending sensing unit and the resistance data sensed by the pinch sensing unit, respectively; and
Accommodating the pinch sensing unit, including a finger cap mounted on a finger tip,
The stretch sensor is inserted into the inside of the finger cap from the back of the finger, wraps around the finger tip from the inside of the finger cap, and is turned toward the root of the finger so that the finger pinch surface is mounted, and then pulled out to the outside of the finger cap Coupled to the finger cap, hand rehabilitation training device.
제1항에 있어서,
상기 스트레치 센서는 손가락등을 따라 길이 연장된 후, 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어 손가락바닥의 핀치면에 배치되는, 손 재활 훈련장치.
The method of claim 1,
After the stretch sensor is extended in length along the back of the finger, it is bent from the tip of the finger toward the root of the finger and is disposed on the pinch surface of the palm of the hand, a hand rehabilitation training device.
제2항에 있어서,
상기 핀치 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락바닥의 핀치면에 대응하며 배치되는, 손 재활 훈련장치.
3. The method of claim 2,
The pinch sensing unit has a shape that is meandered twice or more, and is disposed to correspond to the pinch surface of the palm of the hand, a hand rehabilitation training device.
제1항에 있어서,
상기 벤딩 센싱부는 손가락등을 따라 배치되는, 손 재활 훈련장치.
The method of claim 1,
The bending sensing unit is disposed along the finger, etc., hand rehabilitation training device.
제1항에 있어서,
상기 벤딩 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락등의 각 손가락 마디에 대응하며 배치되는, 손 재활 훈련장치.
According to claim 1,
The bending sensing unit has a shape that is bent two or more times, and is disposed to correspond to each knuckle such as a finger, a hand rehabilitation training device.
삭제delete 삭제delete 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서; 및
상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부를 포함하고,
상기 핀치 센싱부에 마련되어, 상기 핀치 센싱부에 가해지는 핀치력을 집중시키는 패드를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
A stretch sensor that forms a channel through which electricity flows therein and is stretchably arranged on the finger, comprising a bending sensing unit sensing the bending of the finger and a pinch sensing unit sensing the pinch force of the finger; and
a control unit for receiving and collecting resistance data sensed by the bending sensing unit and resistance data sensed by the pinch sensing unit, respectively;
Provided in the pinch sensing unit, comprising a pad for concentrating the pinch force applied to the pinch sensing unit, hand rehabilitation training apparatus.
제8항에 있어서,
상기 패드는,
패드 본체: 및
상기 패드 본체로부터 돌출되어, 상기 패드 본체에 작용하는 핀치력을 상기 핀치 센싱부에 전달하는 복수의 가압 돌기를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
9. The method of claim 8,
The pad is
Pad body: and
Protruding from the pad body, the hand rehabilitation training apparatus comprising a plurality of pressure projections for transmitting a pinch force acting on the pad body to the pinch sensing unit.
제2항에 있어서,
손가락등을 따라 배치되어, 상기 스트레치 센서를 손가락등에 정렬하는 센서 가이드를 더 포함하는, 손 재활 훈련장치.
3. The method of claim 2,
Arranged along the back of the finger, further comprising a sensor guide for aligning the stretch sensor to the finger, hand rehabilitation training device.
제1항에 있어서,
상기 스트레치 센서는,
상호 적층되는 한 쌍의 신축성 시트;
상기 한 쌍의 신축성 시트 사이에 전도성 액체 금속이 프린팅되어 형성되며 전기가 흐르는 복수의 채널; 및
상기 복수의 채널과 전기적으로 연결되는 전선부를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
According to claim 1,
The stretch sensor is
a pair of elastic sheets laminated to each other;
a plurality of channels formed by printing a conductive liquid metal between the pair of elastic sheets and through which electricity flows; and
Containing a wire part electrically connected to the plurality of channels, hand rehabilitation training device.
제1항에 있어서,
상기 스트레치 센서와 전기적으로 연결되며, 손등에 착용되는 손등 착용부; 및
상기 손등 착용부에 배치되어, 손등의 움직임을 감지하는 손등 움직임 감지센서를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 손등 움직임 감지센서에서 감지된 손등 움직임 데이터를 전송받아 취합하는, 손 재활 훈련장치.
The method of claim 1,
a back wearing part electrically connected to the stretch sensor and worn on the back of the hand; and
It is disposed on the back of the hand wearing part, further comprising a motion detection sensor on the back of the hand for detecting the motion of the back of the hand,
The control unit receives and collects the motion data of the back of the hand detected by the motion sensor of the back of the hand, a hand rehabilitation training device.
제12항에 있어서,
손목에 착용되는 손목 착용부; 및
상기 손목 착용부에 배치되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지센서를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 손목 움직임 감지센서에서 감지된 손목 움직임 데이터를 전송받아 취합하는, 손 재활 훈련장치.
13. The method of claim 12,
Wrist wearing part worn on the wrist; and
It is disposed on the wrist wearing part, further comprising a wrist motion detection sensor for detecting the movement of the wrist,
The control unit receives and collects wrist movement data detected by the wrist movement sensor, a hand rehabilitation training device.
제13항에 있어서,
상기 손등 움직임 감지센서 및 상기 손목 움직임 감지센서는 IMU 센서, 플렉스 센서, 가속도 센서, 자이로스코프 센서 중 어느 하나를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
14. The method of claim 13,
The hand motion detection sensor and the wrist motion detection sensor include any one of an IMU sensor, a flex sensor, an acceleration sensor, and a gyroscope sensor, a hand rehabilitation training device.
제8항에 있어서,
상기 패드는 상기 핀치 센싱부에 착탈하는, 손 재활 훈련장치.
9. The method of claim 8,
The pad is detachable from the pinch sensing unit, hand rehabilitation training device.
제9항에 있어서,
상기 핀치 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며,
복수의 상기 가압 돌기는 상기 핀치 센싱부에 가해지는 핀치력을 집중하며 증폭시키는, 손 재활 훈련장치.
10. The method of claim 9,
The pinch sensing unit has a shape that is bent two or more times,
The plurality of pressure projections concentrate and amplify the pinch force applied to the pinch sensing unit, a hand rehabilitation training device.
KR1020200064065A 2020-05-28 2020-05-28 Hand rehabilitation training apparatus KR102353978B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200064065A KR102353978B1 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Hand rehabilitation training apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200064065A KR102353978B1 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Hand rehabilitation training apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210148455A KR20210148455A (en) 2021-12-08
KR102353978B1 true KR102353978B1 (en) 2022-01-24

Family

ID=78867658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200064065A KR102353978B1 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Hand rehabilitation training apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102353978B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102564936B1 (en) 2022-11-02 2023-08-07 조은정 Smart device for Measurement and Mitigation of Vibration

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180263563A1 (en) 2014-06-09 2018-09-20 Bebop Sensors, Inc. Flexible sensors and sensor systems
JP2019000652A (en) 2015-01-23 2019-01-10 ネオフェクト シーオー., エルティーディー.NEOFECT Co., LTD. System and method for hand rehabilitation exercise

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102081981B1 (en) * 2014-06-30 2020-02-26 주식회사 네오펙트 Finger Movement Measuring Apparatus
KR102238722B1 (en) * 2014-06-30 2021-04-22 주식회사 네오펙트 Wearing Unit For Finger Movement Measuring Apparatus
KR20160027516A (en) * 2014-09-01 2016-03-10 주식회사 토마토헬스케어 Exercise device of finger for rehabilitation
KR101740308B1 (en) * 2015-07-09 2017-05-29 울산과학기술원 A Soft Sensor and Finger Motion Measurement System using The Soft Sensor
KR20180094541A (en) * 2017-02-15 2018-08-24 한국전자통신연구원 Rehabilitation treatment device
KR101951867B1 (en) * 2017-06-07 2019-02-25 울산과학기술원 3D finger motion measurement system using 3D printing and manufacturing method of the same
KR102238692B1 (en) * 2020-02-20 2021-04-22 주식회사 네오펙트 Finger Movement Measuring Apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180263563A1 (en) 2014-06-09 2018-09-20 Bebop Sensors, Inc. Flexible sensors and sensor systems
JP2019000652A (en) 2015-01-23 2019-01-10 ネオフェクト シーオー., エルティーディー.NEOFECT Co., LTD. System and method for hand rehabilitation exercise

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102564936B1 (en) 2022-11-02 2023-08-07 조은정 Smart device for Measurement and Mitigation of Vibration

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210148455A (en) 2021-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3970787B1 (en) Neural sleeve for neuromuscular stimulation, sensing and recording
US20210361192A1 (en) Hand rehabilitation exercise device
Borghetti et al. Sensorized glove for measuring hand finger flexion for rehabilitation purposes
CN215994718U (en) Data glove and finger joint rehabilitation training device
KR102263214B1 (en) Hand rehabilitation training apparatus
KR102177136B1 (en) Wearable apparatus for measuring muscular power and system using this
TW201225920A (en) Mechanomyographic signal input device, human-machine operating system and identification method thereof
KR102071682B1 (en) Finger motion assist apparatus
KR101913618B1 (en) Device for joint movement measure
KR102353978B1 (en) Hand rehabilitation training apparatus
KR101958949B1 (en) Tube type interface apparatus for rehabilitation training
KR20080080035A (en) The wearable human power assisting and amplifying device for upper limbs
KR101290172B1 (en) Muscle activation measuring apparatus
KR20170109400A (en) Textile band for power and signal transmission and smart clothing using thereof
KR102081981B1 (en) Finger Movement Measuring Apparatus
KR102238692B1 (en) Finger Movement Measuring Apparatus
KR102202859B1 (en) Hand rehabilitation training apparatus
KR102238722B1 (en) Wearing Unit For Finger Movement Measuring Apparatus
KR20100134983A (en) The wearable robot for hand motion of disabled people
CN208283897U (en) A kind of wearable device monitoring wrist motion
KR20200106699A (en) Textile based layer module for surface emg measurement
KR102331549B1 (en) Glove for assisting finger movement
KR101675577B1 (en) sensor module for sensing stiffness of muscle
US11497444B2 (en) Biological information measurement device
KR102167254B1 (en) Hand rehabilitation training apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant