KR102438768B1 - Artificial hand with soft joints - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연질의 연결부와 경질의 마디부, 관절부재 및 몸체부를 가짐으로써 보다 유연하게 동작할 수 있는 연질 관절 의수에 관한 것으로, 연질의 연결부 경질의 마디부, 관절부재 및 몸체부를 포함하여 구비된다. 본 발명에 따르면, 연질의 연결부가 구비됨에 따라 각 마디부의 관절 운동이 섬세한 손동작을 구현할 수 있으며, 관절부재 및 연결부의 관통홀에 각각 요철 및 요홈이 구비됨에 따라 관절부재의 회전 운동에 소정의 고정력이 발생하므로, 대상물의 파지에 적합한 파지력을 구현할 수 있고, 연결부가 유연성이 있는 연질 소재로 구비됨으로써 마디부의 가동범위가 확장될 뿐만 아니라, 마디부의 지속적인 접촉에 따른 의수의 파손을 최소화할 수 있다.The present invention relates to a soft joint prosthetic that can operate more flexibly by having a soft connection part, a hard joint part, a joint member, and a body part, and includes a soft joint part, a hard joint part, a joint member, and a body part. . According to the present invention, as the soft connection part is provided, the joint movement of each joint part can implement a delicate hand motion, and as concavities and convexities and grooves are provided in the through-holes of the joint member and the connection part, respectively, a predetermined fixing force is applied to the rotational movement of the joint member. As this occurs, it is possible to implement a gripping force suitable for gripping the object, and since the connection part is made of a flexible soft material, the movable range of the joint part is expanded, and the damage of the prosthetic arm due to continuous contact of the joint part can be minimized.
Description
본 발명은 연질 관절 의수에 관한 것이다. 보다 자세하게는 연질의 연결부와 경질의 마디부 각각에 구비된 관절부재가 서로 결합하여 관절 운동함으로써 보다 유연하게 동작할 수 있는 연질 관절 의수에 관한 것이다.The present invention relates to soft joint prostheses. More particularly, it relates to a soft joint prosthetic that can operate more flexibly by jointly moving joint members provided in each of the soft connection part and the hard joint part.
환자의 손을 대체하는 의수는 모터 또는 끈 등을 이용해 관절 운동을 구현한다. 끈을 이용해 관절 운동을 구현하는 경우 제조 단가는 저렴하지만 각 손가락의 개별적인 제어가 어려우며, 하나의 손가락에서 각 마디의 관절이 개별적으로 구동하지 않고 일체로 구동하므로 대상물에 대한 파지력을 용이하게 구현할 수 없다는 한계점이 있었다. 이를 대체하기 위해 모터를 이용해 관절 운동을 구현하는 경우, 각 마디의 관절을 개별적으로 구동하기 위해 각 관절마다 모터가 구비된다.The prosthetic arm, which replaces the patient's hand, implements joint motion using a motor or string. When implementing joint motion using a string, the manufacturing cost is low, but individual control of each finger is difficult. There were limitations. In the case of implementing joint motion using a motor to replace this, a motor is provided for each joint to individually drive the joint of each node.
이처럼 각 관절마다 모터가 구비됨에 따라 각 마디의 관절이 개별적으로 구동되나, 일반적으로 내부에 각 마디의 연결부에 장착되는 모터 및 관절은 마디와 동일한 경질로 구성되므로 좌우로 인접한 서로 다른 손가락을 구성하는 마디와 관절이 의수의 동작에 따라 서로 접촉하는 경우 지속적인 마찰로 인해 의수의 파손을 가속화하는 문제점이 있다. 또한, 마디의 관절과 모터가 경질로 구비되므로 마디의 관절 운동에 따라 구부러지는 손가락의 동작이 자연스럽지 못하다는 한계점이 있었다. 모터의 출력을 최대치로 하여 손가락의 동작을 자연스럽게 구현하는 방법이 있으나, 이는 동력 생산 과정에서 소음을 유발하게 되고 제조 단가가 비싸다는 문제가 있어 모터의 출력과 관계없이 손가락의 움직임을 자연스럽게 구현하는 의수의 개발이 시급한 실정이다.As such, as a motor is provided for each joint, the joints of each node are driven individually, but in general, the motors and joints mounted inside the connecting parts of each node are made of the same rigidity as the nodes, so the right and left adjacent fingers are used. When a node and a joint come into contact with each other according to the motion of the prosthesis, there is a problem in that the damage of the prosthesis is accelerated due to continuous friction. In addition, since the joints and motors of the nodes are provided with rigidity, there is a limitation in that the motion of the fingers bent according to the joint motion of the nodes is not natural. There is a method of naturally realizing finger motion by maximizing the output of the motor, but this causes noise in the process of power generation and has a problem that the manufacturing cost is high. development is urgently needed.
본 발명의 기술적 과제는 모터의 출력과 관계없이 유연하게 관절 운동을 실시할 수 있는 연질 관절 의수를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a soft joint prosthetic capable of flexibly performing joint motion regardless of the output of the motor.
본 발명의 다른 기술적 과제는 좌우로 인접한 마디부가 의수의 동작에 따라 접촉할 때 파손을 최소화할 수 있는 연질 관절 의수를 제공하는 것이다.Another technical object of the present invention is to provide a soft-joint prosthetic that can minimize damage when the left and right adjacent knurled parts come into contact with each other according to the motion of the prosthesis.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 종래의 의수 대비 각 마디의 관절 운동을 보다 유연하게 실시할 수 있는 연질 관절 의수를 제공하는 것이다.Another technical object of the present invention is to provide a soft joint prosthetic that can more flexibly perform joint motion of each node compared to a conventional prosthetic arm.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 연질의 연결부 및 경질의 마디부, 연결부와 마디부에 각각 구비되는 관절부재를 포함하여 구비된다.In order to solve the above problems, the present invention is provided including a joint member provided in each of the soft connecting portion and the hard knurled portion, the connecting portion and the knurled portion.
본 발명에 따르면, 연질의 연결부가 구비됨에 따라 각 마디부의 관절 운동이 섬세한 손동작을 구현할 수 있다.According to the present invention, as the soft connection part is provided, the joint movement of each joint part can implement a delicate hand motion.
본 발명에 따르면, 관절부재에 각각 요철 또는 요홈이 구비됨에 따라 관절부재의 관절 운동에 소정의 고정력이 발생하므로, 대상물의 파지에 적합한 파지력을 구현할 수 있다.According to the present invention, since a predetermined fixing force is generated in the joint movement of the joint member as each of the joint members is provided with irregularities or grooves, it is possible to implement a gripping force suitable for gripping the object.
본 발명에 따르면, 연결부가 유연성이 있는 연질 소재로 구비됨으로써 마디부의 가동범위가 확장된다.According to the present invention, the movable range of the knurled part is expanded by being provided with a flexible soft material for the connection part.
본 발명에 따르면, 연결부가 연질 소재로 구비되므로 마디부의 지속적인 접촉에 따른 의수의 파손을 최소화할 수 있다.According to the present invention, since the connection part is made of a soft material, it is possible to minimize damage to the prosthetic arm due to continuous contact with the node part.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부가 양단에 관절부재를 갖는 경우의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부의 관절부재가 암 형상으로 구비되는 경우의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부의 관절부재가 수 형상으로 구비되는 경우의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부가 지지마디부의 내측에 대칭되도록 설치되는 경우의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부 및 마디부의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수의 전면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수의 후면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부가 휘어지는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수의 각 손가락이 서로 접촉하도록 오므리는 모습을 나타낸 전면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수가 각 마디부를 서로 다른 각도로 구부리는 모습을 나타낸 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a case in which a first connection part has joint members at both ends according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a case in which the joint member of the first connection part according to an embodiment of the present invention is provided in an arm shape.
3 is an exploded perspective view when the joint member of the first connection part is provided in a male shape according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view when the first connection portion according to an embodiment of the present invention is installed so as to be symmetrical on the inside of the support joint.
5 is an exploded perspective view of a body portion and a node portion according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view of the soft joint prosthesis according to an embodiment of the present invention.
7 is a rear view of the soft joint prosthesis according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which the first connection part is bent according to an embodiment of the present invention.
9 is a front view showing a state in which each finger of the soft joint prosthesis is retracted so as to contact each other according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view illustrating a state in which the soft joint prosthetic bends each joint at different angles according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적 및 효과는 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이나 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Objects and effects of the present invention will become clearer through the following detailed description, but the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다. 이하에서 설명하는 '손가락'은 제1 마디부(110)와 제2 마디부(120)가 제1 연결부(310)에 의해 일체로 연결된 구성을 의미하며, '손바닥'은 몸체부(400)를 의미한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments disclosed below. In addition, in order to clearly disclose the present invention in the drawings, parts irrelevant to the present invention are omitted, and the same or similar symbols in the drawings indicate the same or similar components. The 'finger' described below means a configuration in which the first
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부(310)가 양단에 관절부재를 갖는 경우의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부(400) 및 마디부의 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a case in which a
도 1 및 도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수는 복수개의 삽입홀(410)이 형성된 손바닥 형상의 몸체부(400), 몸체부(400)와 제2 마디부(120)를 연결하는 제2 연결부(320), 제2 마디부(120)와 제1 마디부(110)를 연결하는 제1 연결부(310) 및 내부에 길이방향을 따라 가이드홈(131)에 형성되어 제1 연결부(310)가 삽입되는 지지마디부(130)를 포함하여 구성된다.1 and 5 , the soft joint prosthesis according to an embodiment of the present invention includes a palm-
제1 마디부(110)는 손가락의 말단부에 대응되는 구조로, 대상물을 파지하는 구성이다. 상세하게, 제1 마디부(110)는 대상물을 파지하기 용이하도록 완곡진 원뿔 형상으로 형성되고, 일단에 일체로 구비된 제1 관절부재(210)를 중심축으로 하여 관절 운동을 실시하도록 구비된다. 이에 대한 바람직한 실시예로, 제1 마디부(110)는 일단(도 1의 우상측 방향을 의미함)의 내측에 제1 결합홈(111)이 형성되어, 제1 결합홈(111)의 내측에 제1 관절부재(210)가 설치되도록 구비될 수 있다. 이 때, 제1 결합홈(111)은 후술할 제1 연결부(310)의 일단의 외주면과 대응되는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.The
제2 마디부(120)는 손가락의 시작부에 대응되는 구조로, 몸체부(400)와 손가락을 연결하는 구성이다. 상세하게, 제2 마디부(120)는 원기둥 형상으로 형성되며, 일단에 일체로 구비된 제5 관절부재(230)를 중심축으로 하여 관절 운동을 실시하도록 구비되고, 타단(도 1의 좌하측 방향을 의미함)에 후술할 제1 연결부(310)와 결합하는 제4 관절부재(220)가 일체로 구비된다. 이에 대한 바람직한 실시예로, 제2 마디부(120)는 제1 마디부(110)의 일단과 마주보는 방향의 내측에 형상의 제2 결합홈(121)이 형성되어, 제2 결합홈(121)의 내측에 제4 관절부재(220)가 설치되도록 구비될 수 있다. 이 때, 제2 결합홈(121)은 후술할 제1 연결부(310)의 타단의 외주면과 대응되는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 제2 마디부(120)는 제4 관절부재(220)의 반대편에 제5 관절부재(230)가 더 설치되어, 이를 중심축으로 하여 관절 운동을 실시하게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 도 5 내지 도 7를 참조하여 후술하도록 한다.The
상기한 제1 마디부(110) 및 제2 마디부(120)는 수리를 위한 분해 및 조립을 용이하게 할 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 제1 연결부(310)를 중심축으로 하여 좌우 대칭된 형상으로 분리 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제1 마디부(110) 및 제2 마디부(120)는 각각이 분리되지 않는 일체형으로 구비될 수 있다. 다른 바람직한 실시예로, 상기한 제1 마디부(110)와 제2 마디부(120)는 후술할 제1 연결부(310)에 의해 일체로 연결될 수 있다. 이하, 제1 연결부(310)에 대해 상세히 서술하도록 한다.The first knurled
제1 연결부(310)는 제1 마디부(110)와 제2 마디부(120)를 일체로 연결하고, 제2 마디부(120)의 일단에 일체로 형성된 제4 관절부재(220)를 중심축으로 하여 관절 운동을 실시함으로써 중간마디의 역할을 수행하는 구성이다. 이를 위해, 제1 연결부(310)는 양단에 각각 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)가 형성된다. 제1 연결부(310)에 형성된 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)에 후술할 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)가 삽입됨으로써 제1 마디부(110)와 제2 마디부(120)를 일체로 연결하게 된다. 이를 위해, 제2 관절부재(311)의 내주면은 제1 관절부재(210)의 외주면과 대응되는 형상을 갖고, 제3 관절부재(312)의 내주면은 제4 관절부재(220)의 외주면과 대응되는 형상을 갖도록 구비되는 것이 바람직하다. 도 1에서는 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)가 암 형상의 원통형 관통홀(H)로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 수 형상의 원통형 돌출부(E)로 구비될 수 있으며, 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312) 각각이 제1 관절부재(210) 및 제2 관절부재(220)와 결합하여 관절 운동할 수 있는 형상이면 족하다.The first connecting
지지마디부(130)는 제1 연결부(310)의 외측에 설치되어 제1 연결부(310)를 고정하는 구성이다. 상세하게, 지지마디부(130)는 제1 마디부(110) 및 제2 마디부(120) 사이에 제1 연결부(310)의 외주면을 감싸도록 설치되어 제1 연결부(310)를 지지하게 된다. 이를 위해, 지지마디부(130)는 내측에 길이방향을 따라 제1 연결부(310)의 외주면과 대응되는 형상의 가이드홈(131)을 갖도록 구비되며, 가이드홈(131)의 내측에 제1 연결부(310)가 삽입됨으로써 제1 연결부(310)를 고정 및 지지하게 된다. 또한, 지지마디부(130)는 내부에 설치된 제1 연결부(310)의 파손을 최소화하기 위해, 외부에서 가해지는 충격을 충분히 흡수할 수 있는 경질 플라스틱 등의 소재로 구비되는 것이 바람직하다. 지지마디부(130)가 구비됨으로써, 제1 연결부(130)를 외력으로부터 보호하고, 제1 연결부(130)의 위치를 고정함으로서 연질 소재의 제1 연결부(130)가 과도하게 신장하는 것을 방지한다.The support
지지마디부(130)는 제1 마디부(110) 및 제2 마디부(120)와 마찬가지로 수리를 위한 분해 및 조립을 용이하게 할 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이 제1 연결부(310)를 중심축으로 하여 좌우 대칭된 형상으로 분리 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고 각각이 분리되지 않는 일체형으로 구비될 수 있다. The
본 발명에 따른 연질 관절 의수에 대한 바람직한 일 실시예로, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)의 외주면에 톱니 형상의 요철이 더 형성되고 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)의 내주면에 톱니 형상의 요홈이 더 형성되도록 구비될 수 있다. 관절부재와 관통홀에 각각 요철 및 요홈이 형성됨으로써, 관통홀의 요홈으로 인해 소정의 고정력이 발생하고, 이에 따라 본 발명에 따른 연질 관절 의수의 각 마디부가 보다 섬세하게 관절 운동하여 대상물을 파지하기 적합한 파지력을 구현할 수 있게 된다. 이를 위해, 원통형 돌출부(E)로 구비되는 관절부재는 원통형 관통홀(H)로 구비되는 관절부재보다 경도가 높은 경질 재질로 구비되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고 관절부재들은 별도의 요철이나 요홈이 구비되지 않는 형태로 실시될 수 있으며, 서로 결합하여 관절 운동할 수 있는 형태이면 족하다.As a preferred embodiment for the soft joint prosthesis according to the present invention, as shown in FIG. 1 , serrated irregularities are further formed on the outer peripheral surfaces of the first
본 발명에 따른 연질 관절 의수의 가장 바람직한 실시예로, 상기한 제1 연결부(310)는 지지마디부(130)보다 경도가 작은 재질로 구비된다. 상세하게, 제1 연결부(310)는 연질 플라스틱으로 구비되고, 제1 마디부(110), 제2 마디부(120) 및 지지마디부(130)는 경질 플라스틱으로 구비되는 것이 바람직하다. 제1 연결부(310)가 연질 플라스틱으로 구비됨으로써 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)가 제1 연결부(310)에 과도하게 간섭 받지 않고 지속적인 회전운동을 할 수 있다.In the most preferred embodiment of the soft joint prosthesis according to the present invention, the
상세하게, 제1 연결부(310)가 연질 플라스틱으로 구비됨으로써, 제1 연결부(310)의 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)에 각각 삽입된 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)의 요철이 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)의 요홈에 고정된 상태에서도 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)의 요철이 각 관통홀의 요홈으로부터 용이하게 이탈하여 회전운동을 할 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 연질 관절 의수는 요홈과 요철의 결합에 의한 소정의 고정력을 가짐과 동시에 요철이 요홈으로부터 용이하게 이탈하여 관절부재가 지속적인 회전운동을 할 수 있게 되므로, 대상물의 파지에 적합한 파지력을 구현하면서 각 마디부의 가동범위가 확장되어 관절 운동이 섬세한 동작을 구현할 수 있다.In detail, since the
이와 상반된 예시로, 제1 연결부(310)가 경질 플라스틱으로 구비되는 경우 제1 연결부(310)의 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)에 각각 삽입된 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)의 요철이 제2 관절부재(311) 및 제3 관절부재(312)의 요홈에 고정된 상태이므로 제1 관절부재(210) 및 제4 관절부재(220)의 요철이 각 관통홀의 요홈으로부터 이탈할 수 없어 관절부재의 회전운동이 어려우며, 혹 이탈하더라도 마찰력으로 인해 요철 및 요홈이 파손되는 위험성이 있다.As an example contrary to this, when the
이상에서 도 1을 참조하여 설명한 본 발명에 대한 일 실시예에서는 제1 연결부(310)가 양단에 관절부재를 갖도록 실시되었으나, 제1 연결부(310)는 어느 한 단에만 관절부재를 갖도록 실시될 수 있다. 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 이를 상술하도록 한다.In one embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 1 , the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부(310)의 관절부재가 암 형상으로 구비되는 경우의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부(310)의 관절부재가 수 형상으로 구비되는 경우의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부(310)가 지지마디부(130)의 내측에 대칭되도록 설치되는 경우의 분해사시도이다.2 is an exploded perspective view when the joint member of the
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 연결부(310)는 타단(도 2의 좌하측 방향을 의미함)에 제1 관절부재(210)와 대응되는 암 또는 수 형상으로 형성되어 제1 관절부재(210)와 결합되어 관절 운동하는 제2 관절부재(311)가 형성되도록 구비될 수 있다. 상세하게, 제1 연결부(310)가 타단에만 관절부재를 갖도록 구비되는 경우, 일단은 지지마디부(130)의 내측에 고정되고 타단에 형성된 제2 관절부재(311)가 제1 마디부(110)의 제1 관절부재(210)와 결합하여 관절 운동하게 된다. 이에 대한 일 실시예로, 제1 연결부(310)가 타단에만 관절부재를 갖도록 구비되는 경우 지지마디부(130)는 도 1에서 길이방향으로 가이드홈(131)이 관통되도록 형성된 것과 달리, 일단이 폐쇄된 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 지지마디부(130)의 내측 가이드홈(131)에 삽입되는 제1 연결부(310)의 고정력을 향상시키기 위해 볼트 등으로 지지마디부(130)와 제1 연결부(310)을 일체로 연결할 수 있다. 상세하게, 지지마디부(130) 및 제1 연결부(310)에 동일한 중심을 갖는 체결홀이 생성되고, 체결홀에 볼트 등의 연결부재가 삽입됨으로써 제1 연결부(310)는 지지마디부(130)의 내측에 일체로 고정된다.2 and 3 , the
도 4를 참조하면, 제1 연결부(310)는 지지마디부(130)의 내측에 대칭되도록 설치될 수 있다. 상세하게, 일단에 제3 관절부재(312)를 갖는 대칭 연결부(310')는 지지마디부(130)의 중심(M)을 기준으로 제1 연결부(310)와 대칭되는 형상으로 설치되어, 타단이 지지마디부(130)의 내측에 고정되고 일단에 구비된 제3 관절부재(312)가 제2 마디부(120)의 제4 관절부재(220)와 결합하여 관절 운동하도록 구비될 수 있다. 이처럼 제1 연결부(310)가 어느 한 단에만 관절부재를 갖는 대칭형으로 구비되는 경우, 제2 관절부재(311) 또는 제3 관절부재(312)가 파손되는 경우 용이하게 교체할 수 있으며, 제1 연결부(310)의 양단에 관절부재를 갖는 경우처럼 전체를 교체하지 않고 제1 연결부(310) 또는 대칭 연결부(310')만을 교체할 수 있어 수리 비용을 절감할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
이하, 도 5 내지 도 7를 참조하여 본 발명에 따른 연질 관절 의수를 구성하는 각 요소의 결합관계에 대해 상세히 서술하도록 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부(400) 및 마디부의 분해사시도이고, 도 6 및 도 7는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수의 전면도 및 후면도이다.Hereinafter, the coupling relationship of each element constituting the soft joint prosthesis according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7 . 5 is an exploded perspective view of the
도 1을 참조하여 상술한 바와 같이, 제2 마디부(120)는 제2 결합홈(121)의 반대편에 형성된 제3 결합홈(122)의 내부에 제5 관절부재(230)가 더 설치되도록 구비될 수 있다. 제5 관절부재(230)가 설치됨으로써, 제2 마디부(120)는 이를 중심축으로하여 관절 운동을 구현할 수 있게 된다. 이 때, 제5 관절부재(230)는 넓은 가동 범위를 갖고 지속적으로 회전 운동할 수 있도록 제2 연결부(320)보다 큰 경도를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다.As described above with reference to FIG. 1 , the
제2 연결부(320)는 제2 마디부(120)와 몸체부(400)를 결합하는 구성이다. 상세하게, 일단(도 5의 상측 방향을 의미함)에 형성된 제3 관통홀(321)이 제5 관절부재(230)와 결합하고 타단(도 5의 하측 방향을 의미함)이 몸체부(400)의 삽입홀(410)에 삽입되어 제2 마디부(120)를 몸체부(400)와 일체로 연결하게 된다. 이를 위해, 제2 연결부(320)에 형성된 제3 관통홀(211)의 내주면은 제5 관절부재(230)의 외주면과 대응되고, 제2 연결부(320)의 타단은 몸체부(400)의 삽입홀(410)과 대응되는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.The second connecting
제2 연결부(320)에 대한 바람직한 일 실시예로, 제2 연결부(320)는 제5 관절부재(230)이 넓은 가동 범위를 갖고 지속적으로 회전 운동할 수 있도록 제5 관절부재(230), 제2 마디부(120) 및 몸체부(400)보다 작은 경도를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 일 실시예로, 제2 마디부(120)가 소정의 고정력을 갖고 관절 운동할 수 있도록, 제5 관절부재(230)의 외주면과 제3 관통홀(321)의 내주면에는 각각 톱니 형상의 요철 및 요홈이 더 형성되는 것이 바람직하다.As a preferred embodiment for the
보다 바람직한 일 실시예로, 도 2 내지 도 4에서 상술한 바와 같이 제1 연결부(310)가 어느 한 단에만 관절부재를 갖도록 형성되는 경우, 제1 연결부(310)가 제2 연결부(320)의 역할을 수행하도록 실시할 수 있을 것이다.In a more preferred embodiment, when the
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 연질 관절 의수가 동작하는 실시예에 대해 상세히 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부(310)가 휘어지는 모습을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수의 각 손가락이 서로 접촉하도록 오므리는 모습을 나타낸 전면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수가 각 마디부(110, 120, 130)를 서로 다른 각도로 구부리는 모습을 나타낸 사시도이다.Hereinafter, an embodiment in which the soft joint prosthesis according to the present invention operates will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 10 . 8 is a view showing a state in which the first connecting
본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수는 상술한 바와 같이 연질의 관절부재와 연결부를 가지므로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 각 손가락이 서로 접촉하도록 오므리는 동작을 수행할 때 각 손가락이 실제 사람의 손가락과 유사한 정도로 좌우로 유연하게 휘어져 서로 간의 간섭을 최소화하면서 접촉 또는 교차되어 접촉할 수 있다. 이에 따라, 손가락의 지속적인 접촉으로 인한 의수의 파손을 최소화할 수 있으며, 보다 유연한 손가락의 움직임을 구현할 수 있다.Since the soft joint prosthesis according to an embodiment of the present invention has a soft joint member and a connection part as described above, each finger performs a closing motion so that each finger contacts each other as shown in FIGS. 8 and 9 . Fingers are flexibly curved from side to side to a degree similar to that of a human finger, so that they can touch or cross each other while minimizing interference with each other. Accordingly, it is possible to minimize damage to the prosthetic arm due to the continuous contact of the fingers, and it is possible to implement a more flexible movement of the fingers.
특히, 도 8과 같이 제1 연결부(310)의 관절부재(311, 312)가 연질로 구비됨으로써, 제1 마디부(110), 지지관절부(130) 및 제2 마디부(120)가 경질임에도 불구하고 연질 소재의 제1 연결부(310)가 전, 후, 좌, 우로 비교적 자유롭게 연장 또는 신축될 수 있다. 이러한 제1 연결부(310)의 자유로운 움직임에 따라 각 손가락이 좌우로 유연하게 휘어져 서로 간의 간섭을 최소화하면서 접촉 또는 교차되어 접촉할 수 있게 된다.In particular, since the
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수는 도 10에 도시된 바와 같이 각 마디부(110, 120, 130)가 서로 다른 각도로 구부러지도록 독립적인 관절 운동을 수행할 수 있다. 이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 연질 관절 의수는 대상물의 파지를 위한 파지력을 적합하게 구현할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 10 , the soft joint prosthesis according to an embodiment of the present invention may perform independent joint motion so that each
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The above-described preferred embodiments of the present invention have been disclosed for purposes of illustration, and various modifications, changes and additions may be made by those skilled in the art with respect to the present invention within the spirit and scope of the present invention. It should be considered as belonging to the scope of the above claims. In addition, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited.
110 : 제1 마디부 111 : 제1 결합홈
120 : 제2 마디부 121 : 제2 결합홈
122 : 제3 결합홈 130 : 지지마디부
131 : 가이드홈 210 : 제1 관절부재
220 : 제4 관절부재 230 : 제5 관절부재
310 : 제1 연결부 310' : 대칭 연결부
311 : 제2 관절부재 312 : 제3 관절부재
320 : 제2 연결부 321 : 제6 관절부재
400 : 몸체부 410 : 삽입홀
E : 돌출부 H : 관통홀110: first node 111: first coupling groove
120: second node 121: second coupling groove
122: third coupling groove 130: support joint part
131: guide groove 210: first joint member
220: fourth joint member 230: fifth joint member
310: first connection 310': symmetrical connection
311: second joint member 312: third joint member
320: second connection part 321: sixth joint member
400: body 410: insertion hole
E : Protrusion H : Through hole
Claims (6)
상기 제1 마디부(110)의 일단에 암 또는 수 형상으로 구비되는 제1 관절부재(210); 및
상기 가이드홈(131)에 위치되고, 일단에 상기 제1 관절부재(210)와 대응되는 암 또는 수 형상을 가짐으로써 상기 제1 관절부재(210)와 결합되어 관절 운동하는 제2 관절부재(311)가 형성되며, 타단이 상기 지지마디부(130)에 고정되는 제1 연결부(310)를 포함하여 구비되고,
상기 제1 연결부(310)는 상기 지지마디부(130) 보다 경도가 작은 연질 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 연질 관절 의수.
In the first knurled portion 110 of a shape corresponding to the knuckle and the supporting knurled portion 130 in which the guide groove 131 is formed along the longitudinal direction,
a first joint member 210 provided in a female or male shape at one end of the first knurled portion 110; and
A second joint member 311 positioned in the guide groove 131 and having a female or male shape corresponding to the first joint member 210 at one end is coupled to the first joint member 210 for joint movement. ) is formed, and the other end is provided including a first connection part 310 fixed to the support joint part 130,
The first connection part 310 is a soft joint prosthetic, characterized in that it is provided with a soft material having a smaller hardness than the support joint part (130).
상기 제1 마디부(110)의 일단에 암 또는 수 형상으로 구비되는 제1 관절부재(210);
상기 제2 마디부(120)의 타단에 암 또는 수 형상으로 구비되는 제4 관절부재(220);
상기 가이드홈(131)에 위치되고, 타단에 상기 제1 관절부재(210)와 대응되는 암 또는 수 형상으로 형성되어 상기 제1 관절부재(210)와 결합되어 관절 운동하는 제2 관절부재(311)가 형성되며, 일단에 상기 제4 관절부재(220)과 대응되는 암 또는 수 형상으로 형성되어 상기 제4 관절부재(220)와 결합되어 관절 운동하는 제3 관절부재(312)가 형성되는 제1 연결부(310);
상기 제1 연결부(310)는 상기 지지마디부(130) 보다 경도가 작은 연질 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 연질 관절 의수.
In the sequential formation of the first knurled portion 110 having a shape corresponding to the knuckle, the supporting knurled portion 130 and the second knurled portion 120 having a guide groove 131 formed therein in the longitudinal direction,
a first joint member 210 provided in a female or male shape at one end of the first knurled portion 110;
a fourth joint member 220 provided in a female or male shape at the other end of the second knurled portion 120;
A second joint member 311 positioned in the guide groove 131, formed in a female or male shape corresponding to the first joint member 210 at the other end, and coupled with the first joint member 210 for joint movement ) is formed, and at one end is formed in a female or male shape corresponding to the fourth joint member 220 and is coupled to the fourth joint member 220 to form a third joint member 312 for joint movement. 1 connection part 310;
The first connection part 310 is a soft joint prosthetic, characterized in that it is provided with a soft material having a smaller hardness than the support joint part (130).
상기 제1 관절부재(210)는 수 형상의 원통형 돌출부(E)로 형성되고,
상기 제2 관절부재(311)는 상기 원통형 돌출부(E)에 대응되는 암 형상의 원통형 관통홀(H)로 형성되어 서로 결합됨으로써 관절 운동하는 것을 특징으로 하는 연질 관절 의수.
The method of claim 1,
The first joint member 210 is formed of a male-shaped cylindrical protrusion (E),
The second joint member (311) is formed of a cylindrical through hole (H) in the shape of an arm corresponding to the cylindrical protrusion (E), the soft joint, characterized in that the joint movement by being coupled to each other.
상기 제1 관절부재(210) 또는 제4 관절부재(220)는 수 형상의 원통형 돌출부(E)로 형성되고,
상기 제2 관절부재(311) 또는 제3 관절부재(312)는 상기 원통형 돌출부(E)에 대응되는 암 형상의 원통형 관통홀(H)로 형성되어 서로 결합됨으로써 관절 운동하는 것을 특징으로 하는 연질 관절 의수.
3. The method of claim 2,
The first joint member 210 or the fourth joint member 220 is formed of a male-shaped cylindrical protrusion (E),
The second joint member 311 or the third joint member 312 is formed as a cylindrical through-hole (H) in the shape of an arm corresponding to the cylindrical protrusion (E) and is coupled to each other to perform joint motion. prosthetic.
상기 원통형 돌출부(E)는 외주면에 톱니 형상의 요철 패턴이 형성되고,
상기 원통형 관통홀(H)은 내주면에 상기 요철 패턴에 대응되는 톱니 형상의 요홈 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 연질 관절 의수.
5. The method according to claim 3 or 4,
The cylindrical protrusion (E) is formed with a sawtooth-shaped uneven pattern on the outer peripheral surface,
The cylindrical through-hole (H) is a soft joint prosthetic, characterized in that a sawtooth-shaped concave pattern corresponding to the concave-convex pattern is formed on the inner circumferential surface.
상기 원통형 돌출부(E)는 상기 원통형 관통홀(H) 보다 경도가 높은 경질 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 연질 관절 의수.
6. The method of claim 5,
The cylindrical protrusion (E) is a soft joint prosthetic, characterized in that provided with a hard material having a higher hardness than the cylindrical through hole (H).
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