KR102513957B1 - 상지 근력 재활 장치 - Google Patents

Abstract

사용자가 회전운동뿐만 아니라 병진운동 또한 진행할 수 있는 개선된 상지 근력 재활 장치를 개시한다.
상지 근력 재활 장치는 이동 가능한 베이스 프레임, 베이스 프레임에 결합되는 지지 프레임, 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제1 암, 제1 방향을 중심으로 회전가능한 핸들을 포함하고, 제1 암에 대해 상대 이동 가능한 제2 암, 제1 암을 지지하고, 제2 암의 높이를 조절하도록 구성되는 지지 암, 핸들에 가해지는 부하를 측정하도록 구성되는 제1 센서, 제2 암에 가해지는 부하를 측정하도록 구성되는 제2 센서 및 제1 센서 및 제2 센서에 의해 측정된 측정값들에 근거하여 핸들 및 제2 암에 가해지는 부하에 대해 보조력을 발생시키거나 핸들 및 제2 암에 가해지는 부하에 대해 저항력을 발생시키도록 구성되는 컨트롤러를 포함한다.

Description

상지 근력 재활 장치{Upper limb muscle rehabilitation apparatus}

본 발명은 척수 장애인의 상지 근력 강화를 위한 상지 근력 재활 장치에 관한 것이다.

척수 장애인은 질병 또는 사고로 인해 척수손상을 입어 뇌로부터 운동신경이나 감각신경이 신체의 각 부분으로 전달되지 못하여 신체적인 기능 장애를 가진 사람으로서, 대부분의 척수 장애인들은 휠체어를 사용하며 생활하고 있다.

척수 장애인들은 개개인마다 척수의 손상 부위와 근력의 손실 정도가 다르기 때문에 똑같은 재활운동을 진행하더라도 재활 진행 정도가 모두 다르다. 이에 척수 장애인들은 재활운동기구를 통해 척수 장애인들의 개개인에 맞는 재활 운동을 진행하고 있다.

한국등록특허 제10-1537817호에는 재활치료용 상하지 운동기구가 개시되어 있다.

상기 문헌에 개시된 상하지 운동기구는 사용자가 손잡이를 회전시키는 회전운동만 가능하기 때문에 상지 재활 운동에 있어서 제한적인 재활 운동만 가능하다는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1537817호

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자가 회전운동뿐만 아니라 병진운동 또한 진행할 수 있는 개선된 상지 근력 재활 장치를 제공하는 것이다.

또한, 가상현실(Virtual reality) 프로그램과 연계되며, 가상현실 훈련을 통해 재활 운동의 흥미를 높일 수 있는 상지 근력 재활 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치는 이동 가능한 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 결합되는 지지 프레임;

상기 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제1 암; 제1 방향을 중심으로 회전가능한 핸들을 포함하고, 상기 제1 암에 대해 상대 이동 가능한 제2 암; 상기 제1 암을 지지하고, 상기 제2 암의 높이를 조절하도록 구성되는 지지 암; 상기 핸들에 가해지는 부하를 측정하도록 구성되는 제1 센서; 상기 제2 암에 가해지는 부하를 측정하도록 구성되는 제2 센서; 및 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 측정값들에 근거하여 상기 핸들 및 상기 제2 암에 가해지는 부하에 대해 보조력을 발생시키거나 상기 핸들 및 상기 제2 암에 가해지는 부하에 대해 저항력을 발생시키도록 구성되는 컨트롤러; 를 포함한다.

상기 제1 암은, 상기 지지 암을 통해 회전 가능한 제1 케이스; 상기 제1 케이스의 내부에 수용되며, 상기 제2 암을 상기 제1 케이스로부터 이동시키는 제1 액츄에이터; 상기 제1 액츄에이터의 움직임에 따라 이동하는 가이드축; 및 상기 제1 케이스의 내면에 결합되며, 상기 가이드 축을 이동 가능하게 수용하는 리니어 부시; 를 포함할 수 있다.

상기 액츄에이터는, 제1 모터; 및 상기 제1 모터에 연결되며, 상기 제1 모터의 구동력을 전달받아 이동되는 제1 로드; 를 포함할 수 있다.

상기 제2 암은, 상기 핸들이 회전되어 발생하는 구동력을 상기 컨트롤러에 전달하거나, 상기 컨트롤러로부터 명령을 수신받아 상기 보조력 또는 상기 저항력을 발생시키는 서보모터; 를 포함할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 제1 센서에 의해 측정된 제1 측정값과 기준값을 비교하여, 상기 제1 측정값이 상기 기준값보다 작을 경우, 상기 서보모터에 보조력을 발생시키도록 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 제1 센서에 의해 측정된 상기 제1 측정값과 상기 기준값을 비교하여, 상기 제1 측정값이 상기 기준값과 같거나 상기 제1 측정값이 상기 기준값보다 클 경우, 상기 서보모터에 저항력을 발생시키도록 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 제2 센서에 의해 측정된 제2 측정값과 기준값을 비교하여, 상기 제2 측정값이 상기 기준값보다 작을 경우, 상기 액츄에이터에 보조력을 발생시키도록 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 제2 센서에 의해 측정된 상기 제2 측정값과 상기 기준값을 비교하여, 상기 제2 측정값이 상기 기준값과 같거나 상기 제2 측정값이 상기 기준값보다 클 경우, 상기 액츄에이터에 저항력을 발생시키도록 구성될 수 있다.

상기 핸들은, 상기 제1 방향을 중심으로 회전 가능한 그립; 원통 형상의 바디, 상기 바디의 축방향을 따라 상기 바디의 외면에 형성되는 복수의 길이조절홈을 가지며, 상기 그립의 길이를 조절하도록 구성되는 길이조절축; 상기 그립과 상기 길이조절축을 연결하는 제1 연결구; 및 상기 길이조절축을 고정시키도록 구성되는 제2 연결구; 를 포함할 수 있다.

상기 제2 연결구는, 상기 복수의 길이조절홈 중 어느 하나 이상에 수용되어 상기 길이조절축을 상기 제2 연결구에 고정시키는 스토퍼; 를 포함할 수 있다.

상기 제1 암은, 상기 가이드축에 접촉된 상태가 해제되면 상기 제1 액츄에이터로 인가되는 전류를 차단하는 리미트 스위치; 를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치는, 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 고정되는 고정암; 상기 고정암에 회전 가능하게 지지되는 작동암; 을 포함하고, 상기 작동암은, 핸들과; 상기 핸들에 기준 값보다 큰 회전력이 작용할 경우 상기 핸들에 저항력을 가하고, 상기 핸들에 기준 값보다 작은 회전력이 작용할 경우 상기 핸들에 보조력을 가하도록 구성되는 에르고미터; 상기 에르고미터에 기준 값보다 큰 추진력이 작용할 경우 상기 에르고미터에 저항력을 가하고, 상기 에르고미터에 기준 값보다 작은 추진력이 작용할 경우 상기 에르고미터에 보조력을 가하도록 구성되는 파워트레인; 을 포함한다.

상기 에르고미터는, 상기 핸들에 상기 저항력 또는 상기 보조력을 전달하는 기어들; 을 포함할 수 있다.

상기 작동암은, 상기 고정암을 중심으로 회전된 상태에서 상기 에르고미터가 상기 파워트레인으로부터 이동될 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 메인프레임에 슬라이드 이동 가능하게 결합되며, 상기 작동암과 간격조절 가능한 슬라이딩 체어; 를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 제2 암을 통해 원운동 및 병진운동이 가능하므로 사용자의 신체 상태에 알맞은 운동을 진행할 수 있다.

또한, 제어부를 통해 핸들 및 제2 암에 가해지는 부하에 대해 보조력 또는 저항력을 제공할 수 있으므로, 사용자의 상지 근력을 점진적으로 향상시킬 수 있다.

또한 다양한 형태의 핸들이 구비되므로 다양한 형태의 운동을 실행할 수 있다.

또한, 가상현실 프로그램을 이용하여 재활 운동에 대한 사용자의 흥미를 유발시킬 수 있으므로, 사용자의 재활 운동의 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치의 사시도이다.
도 2는 제1 암의 제1 케이스의 일부를 분리한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 제1 액츄에이터에 의해 제2 암이 제1 암으로부터 이동된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 리미트 스위치, 리니어 부시 및 보조축의 일부를 도시한 도면이다.
도 5는 제2 암의 제2 케이스의 일부를 분리한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 6은 제2 암의 제2 케이스의 일부를 분리한 모습을 나타낸 배면사시도이다.
도 7은 핸들을 분리한 분해사시도이다.
도 8은 높이조절축이 스토퍼의 내부에 고정된 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 스토퍼가 높이조절축으로부터 분리된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 지지 암을 통해 제1 암 및 제2 암이 회전된 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 제2 센서, 제1 액츄에이터의 로드 및 보조축의 일부분을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치에 슬라이딩 체어가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸들이 기어고정축에 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸들이 기어고정축에 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸들이 기어고정축에 결합된 상태를 도시한 도면이다.

본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상지 근력 재활 장치를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치(100)는, 베이스 프레임(110), 지지 프레임(120), 제1 암(130), 제2 암(140), 제1 액츄에이터(133), 지지 암(150), 회전 링크들(160), 센서들(170) 및 컨트롤러(180)를 포함한다.

베이스 프레임(110)은 지지 프레임(120)과 결합된다. 베이스 프레임(110)의 하부에는 상지 근력 재활 장치(100)가 지면에서 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)을 따라 이동될 수 있도록 캐스터(Caster)가 설치된다.

지지 프레임(120)은 베이스 프레임(110)에 결합되며, 그 상부에 회전 링크들(160)의 제1 링크(162)가 배치된다. 지지 프레임(120)의 일면에는 지지 암(150)을 회전 가능하게 지지하는 회전 링크들(160)의 제2 링크(164)가 결합된다.

도 2는 제1 암의 제1 케이스의 일부를 분리한 모습을 나타낸 사시도이며, 도 3은 제1 액츄에이터에 의해 제2 암이 제1 암으로부터 이동된 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 리미트 스위치, 리니어 부시 및 보조축의 일부를 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 암(130)은 제1 액츄에이터(133)의 작동에 따라 제2 암(140)을 전진시키거나 전진된 상태에서 후진시키도록 구성된다.

제1 암(130)은 제1 케이스(131), 제1 액츄에이터(133), 가이드축(135), 리니어 부시(137) 및 리미트 스위치(139)를 포함한다.

제1 케이스(131)는 6개의 판이 나사 또는 볼트를 통해 결합되어 내부가 비어있는 쉘(Shell) 구조로 이루어진다. 제1 케이스(131)는 그 내부에서 수용되는 가이드축(135), 리니어 부시(137) 및 리미트 스위치(139)를 외부의 충격으로부터 보호한다.

제1 액츄에이터(133)는 제1 케이스(131)의 내부에 수용되며, 제2 암(140)을 제1 암(130)으로부터 제2 방향(D2)을 따라 이동시키도록 구성된다. 제1 액츄에이터(133)는 복수개로 마련되며, 제1 케이스(131)의 내부에서 제1 방향(D1)을 따라 이격 배치된다.

제1 액츄에이터(133)는 제1 모터(133a) 및 제1 로드(133b)를 포함한다.

제1 모터(133a)는 컨트롤러(180)의 명령에 따라 구동력을 발생시켜 제1 로드(133b)를 전진시키거나 전진된 상태의 제1 로드(133b)를 후진시킬 수 있다.

제1 로드(133b)는 로드 연결핀(174c)에 결합되어 제2 센서(174)에 연결될 수 있다. 제1 로드(133b)는 제1 모터(133a)가 구동력을 발생시키므로 전진되거나 후진될 수 있다.

가이드축(135)은 리니어 부시(137)에 이동 가능하게 수용되며 그 일단이 제2 센서(174)의 센서 브래킷(174d)에 고정된다. 가이드축(135)은 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)가 이동되는 방향에 따라 제1 로드(133b)와 같이 제2 암(140)을 전진시키거나, 전진된 상태의 제2 암을 후진시킬 수 있다.

리니어 부시(137)는 제1 케이스(131)의 내면에 결합되며, 제1 액츄에이터(133)를 사이에 두고 복수개가 이격 배치된다. 리니어 부시(137)는 가이드축(135)을 이동 가능하게 수용한다.

리니어 부시(137)는 가이드축(135)이 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)와 함께 전진될 때, 가이드축(135)이 전진되면서 제2 암(140)의 구성들의 무게에 의해 지면을 향해 휘는 것을 방지한다.

리니어 부시(137)는 제2 암(140)이 제1 암(130)으로부터 전진된 상태에서 사용자가 핸들(145)을 회전시켜 원운동을 진행할 때, 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)가 사용자의 핸들(145)을 회전시키면서 발생되는 진동에 의해 비틀림이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

리미트 스위치(139)는 제1 케이스(131)의 내부에 배치된다.

리미트 스위치(139)는 가이드축(135)에 접촉된 상태를 유지한다. 리미트 스위치(139)가 가이드축(135)에 접촉된 상태에서는 제1 액츄에이터(133)에 전류가 인가되는 상태가 유지된다. 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)가 기 설정된 범위에서 벗어나 리미트 스위치(139)가 가이드축(135)에 접촉된 상태가 해제되면, 제1 액츄에이터(133)에 인가되는 전류가 차단되므로 제1 액츄에이터(133)의 작동이 정지될 수 있다.

도 5는 제2 암의 제2 케이스의 일부를 분리한 모습을 나타낸 사시도이다. 도 6은 제2 암의 제2 케이스의 일부를 분리한 모습을 나타낸 배면사시도이다. 도 7은 핸들을 분리한 분해사시도이다. 도 8은 높이조절축이 스토퍼의 내부에 고정된 상태를 도시한 단면도이다. 도 9는 스토퍼가 높이조절축으로부터 분리된 상태를 도시한 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2 암(140)은 제2 센서(174)의 센서 브래킷(174d)에 결합된다. 제2 암(140)은 제2 센서(174)와 결합된 제1 액츄에이터(133)가 작동됨에 따라 제1 암(130)으로부터 전진되거나 전진된 상태에서 후진될 수 있다. 제2 암(140)은 지지 암(150)이 작동됨에 따라 제1 암(130)과 같이 제1 방향(D1)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다.

제2 암(140)은 제2 케이스(141), 서보모터(142), 기어들(143), 기어고정축(144), 핸들(145) 및 마그네틱 브레이크(146)를 포함한다.

제2 케이스(141)는 6개의 판이 나사 또는 볼트를 통해 결합되며, 내부가 비어있는 쉘(Shell) 구조로 이루어진다. 제2 케이스(141)는 그 내부에 서보모터(142), 기어들(143), 기어고정축(144) 및 마그네틱 브레이크(146)가 수용된다.

서보모터(142)는 제1 케이스(141)의 내부에 수용된다.

서보모터(142)는 사용자가 핸들(145)을 회전시키면 기어들(143)의 제5 기어(143e)로부터 회전력을 전달받아 그 내부에 마련된 엔코더(미도시)를 통해 핸들(145)이 회전된 회전각 또는 핸들(145)이 회전된 회전속도를 측정할 수 있다.

서보모터(142)는 상부에 마련된 커넥터(142a)를 통해 컨트롤러(180)와 전기적으로 연결된다. 서보모터(142)는 핸들(145)에 의해 발생되는 구동력을 신호로 변환하여 컨트롤러(180)로 전달할 수 있다. 서보모터(142)는 컨트롤러(180)로부터 제어 명령을 수신받으며, 컨트롤러(180)의 명령에 따라 사용자가 핸들(145)을 원활하게 회전시킬 수 있도록 보조력을 발생시키거나, 사용자가 핸들(145)을 회전시키는 힘보다 높은 저항력을 발생시킨다.

기어들(143)은 기어고정축(144)에 회전가능하게 결합되며, 서모보터(142), 핸들(145), 마그네틱 브레이크(146) 및 후술할 제1 센서(172)와 맞물리도록 구성된다. 기어들(143)은 핸들(145)이 회전되어 발생되는 구동력을 서보모터(142), 마그네틱 브레이크(146) 및 제1 센서(172)로 전달한다.

기어들(143)은 핸들(145)과 결합된 기어고정축(144)에 회전가능하게 결합되는 제1 기어(143a), 제1 기어(143a)와 맞물리며 마그네틱 브레이크(146)에 회전가능하게 결합되는 제2 기어(143b), 제2 기어(143b)와 맞물리며 제1 센서(172)의 센서축(172a)의 일측에 회전가능하게 결합되는 제3 기어(143c), 제1 센서(172)의 센서축(172a)의 타측에 회전가능하게 결합되는 제4 기어(143d) 및 제4 기어(143d)와 맞물리며 서보모터(142)에 회전가능하게 결합되는 제5 기어(143e)를 포함한다.

기어고정축(144)은 제2 케이스(141)의 내부에 배치되며, 기어들(143)의 제1 기어(143a) 및 핸들(145)을 회전가능하게 수용한다.

핸들(145)은 기어고정축(144)에 회전가능하게 결합되며, 제1 방향(D1)을 중심으로 회전되면서 구동력을 발생시킨다. 핸들(145)은 기어고정축(144)의 일측과 타측에 각각 회전 가능하게 결합되며, 제2 케이스(141)의 외부로 노출된다.

핸들(145)은 그립(147), 길이조절축(148), 제1 연결구(149a) 및 제2 연결구(149b)를 포함한다.

그립(147)은 사용자의 손과 접촉되며, 사용자가 핸들(145)을 제1 방향(D1)을 중심으로 회전시킬 수 있도록 구성된다. 그립(147)은 그 일단이 제1 연결구(149a)에 결합된다.

길이조절축(148)은 제2 연결구(149b)에 슬라이드 가능하게 결합되며, 제2 연결구(149b)를 중심으로 좌측 또는 우측으로 슬라이드 이동되며 그립(147)의 위치를 조절할 수 있다. 길이조절축(148)은 원통 형상의 바디(148a) 및 바디(148a)의 축방향을 따라 바디(148a)의 외면에 형성되는 복수의 길이조절홈(148b)을 포함한다.

제1 연결구(149a)는 그립(147) 및 길이조절축(148)에 각각 결합된다. 그립(147)이 제1 방향(D1)을 따라 회전되면, 제1 연결구(149a)에 연결된 길이조절축(148) 또한 제1 방향(D1)을 따라 회전된다.

제2 연결구(149b)는 기어고정축(144)에 결합되며, 길이조절축(148)을 고정시키도록 구성된다.

제2 연결구(149b)는 본체(149c), 커버(149d) 및 스토퍼(149e)를 포함한다.

본체(149c)는 기어고정축(144)에 나사 또는 볼트를 통해 고정되며, 기어고정축(144)이 회전되면 기어고정축(144)과 같이 회전되도록 구성된다.

본체(149c)는 제1 수용홈(149c1), 제2 수용홈(149c2), 제1 수용홀(149c3) 및 제2 수용홀(149c4)을 포함한다.

제1 수용홈(149c1)은 커버(149d)를 수용하도록 본체(149c)의 일단에서 커버(149d)의 두께만큼 내부로 오목하게 형성된다.

제2 수용홈(149c2)은 제1 수용홈(149c1)으로부터 연장 형성된다. 제2 수용홈(149c2)에는 스토퍼(149e)의 멈춤쇠(149e3)가 수용된다. 제2 수용홈(149c2)은 제1 수용홀(149c3)과 연통된다.

제1 수용홀(149c3)은 길이조절축(148)을 수용할 수 있도록 본체(149c)의 일측과 타측에서 내부를 향해 관통 형성된다.

제2 수용홀(149c4)은 본체(149c)의 타단으로부터 제2 수용홈(149c2)을 향해 관통 형성된다. 제2 수용홀(149c4)에는 기어고정축(144)의 일단이 수용된다.

커버(149d)는 제1 수용홈(149c1)에 수용되며 본체(149c)에 결합된다. 커버(149d)는 스토퍼(149e)의 연결핀(149e2)이 통과될 수 있도록 연결핀 수용홀(149d1)이 형성된다.

스토퍼(149e)는 제2 연결구(149b)의 일측에 결합된다. 스토퍼(149e)는 길이조절축(148)의 복수의 길이조절홈(148b) 중 어느 하나 이상에 고정되어 길이조절축(148)을 제2 연결구(149b)에 고정시킬 수 있다.

스토퍼(149e)는 스토퍼 핸들(149e1), 연결핀(149e2) 및 멈춤쇠(149e3)를 포함한다.

스토퍼 핸들(149e1)은 너트를 통해 연결핀(149e2)일단에 고정된다.

연결핀(149e2)는 스토퍼 핸들(149e1) 및 멈춤쇠(149e3)와 각각 결합된다.

멈춤쇠(149e3)는 ‘ㄷ’ 형태로 마련되며, 일측이 연결핀(149e2)의 타단에 결합된다. 멈춤쇠(149e3)는 스토퍼 핸들(149e1)에 의해 높이조절축(148)의 복수의 높이조절홈(148a) 중 어느 하나 이상에 수용될 수 있다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 스토퍼(149e)는 길이조절축(148)을 본체(149c)의 내부에 수용된 상태로 고정시킬 수 있다.

보다 자세하게는, 길이조절축(148)은 제1 수용홀(149c3)에 수용되는데, 스토퍼(149e)의 멈춤쇠(149e3)가 복수의 길이조절홈(148b) 중 어느 하나 이상에 수용되므로 길이조절축(148)이 본체(149c)의 내부에서 고정된 상태를 유지한다.

길이조절축(148)이 본체(149c)의 내부에서 고정된 상태에서, 스토퍼 핸들(149e1)이 사용자에 의해 길이조절축(148)으로부터 멀어지도록 당겨지면, 복수의 길이조절홈(148b) 중 어느 하나 이상에 수용되어 있는 멈춤쇠(149e3)가 연결핀(149e2)과 함께 당겨지며 스토퍼(149e)가 길이조절축(148)을 고정하는 상태가 해제된다.

사용자가 그립(147)을 파지할 수 있는 최적의 높이를 설정하기 위해 길이조절축(148)을 제1 수용홀(149c3)으로부터 통과시켜 길이조절축(148)을 임의의 위치에 배치시키면, 복수의 길이조절홈(148b) 중 어느 하나 이상이 제1 수용홀(149c3)과 연통된 제2 수용홈(149c2)에 노출된다.

사용자가 당기고 있던 스토퍼 핸들(149e1)을 놓으면, 스토퍼 핸들(149e1)이 제1 방향(D1)을 따라 당겨지던 반대방향으로 이동된다. 스토퍼 핸들(149e1)이 이동되면, 스토퍼(149e)가 전체적으로 이동되면서, 멈춤쇠(149e3)가 제2 수용홈(149c2)에 노출된 복수의 길이조절홈(148b) 중 어느 하나 이상에 수용되며, 길이조절축(148)이 본체(149c)의 내부에서 고정된 상태로 유지된다.

마그네틱 브레이크(Magnetic Brake)(146)는 제1 케이스(141)의 내부에 배치되며, 기어들(143)의 제2 기어(143b)와 회전가능하게 결합된다.

마그네틱 브레이크(146)는 반력을 발생시키도록 구성된다. 핸들(145)에 의해 서보모터(142)에 높은 구동력이 발생되면, 서보모터(142)는 컨트롤러(180)의 명령에 따라 사용자가 핸들(145)을 회전시켜 발생되는 구동력 보다 높은 반력을 지속적으로 발생시킨다. 높은 반력을 지속적으로 발생시키는 서보모터(142)는 과부하에 의해 손상된다. 마그네틱 브레이크(146)는 컨트롤러(180)로부터 명령을 수신받아 서보모터(142)와 함께 반력을 각각 발생시킨다. 서보모터(142)에만 발생되던 높은 반력이 서보모터(142)와 마그네틱 브레이크(146)에 나누어져 제공되므로, 서보모터(142)는 과부하에 의해 손상되지 않을 수 있다. 컨트롤러(180)가 기 설정된 범위보다 적은 핸들(145)의 구동력에 대한 신호를 수신받으면 컨트롤러(180)는 마그네틱 브레이크(146)를 동작시키지 않도록 제어한다.

도 10은 지지 암을 통해 제1 암 및 제2 암이 회전된 모습을 도시한 도면이며, 도 11은 제2 센서, 제1 액츄에이터의 로드 및 보조축의 일부분을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 지지 암(150)은 회전 링크들(160)의 제2 링크(164)와 제3 링크(166)의 사이에 배치되며, 제1 암(130) 및 제2 암(140)을 제1 방향(D1)을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 지지 암(150)은 제1 암(130)을 제1 방향을 중심으로 회전시키므로 제2 액츄에이터의 구성으로 볼 수 있다.

지지 암(150)은 제2 모터(152), 제2 로드(154) 및 정역스위치(미도시)를 포함한다.

제2 모터(152)는 스위치(미도시)의 작동에 따라 제2 로드(154)를 전진시키거나 전진된 상태의 로드를 후진시키도록 구동력을 발생시킨다.

제2 로드(154)는 제3 링크(166)에 회전가능하게 결합된다.

제2 로드(154)는 제2 모터(152)와 기어들(미도시)을 통해 연결되며, 제2 모터(152)가 구동력을 발생시키면 전진되거나 후진될 수 있다.

스위치(미도시)는 제2 모터(152)와 전기적으로 연결된다.

스위치(미도시)는 제1 위치 또는 제2 위치에 배치되어 제2 모터(152)를 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 스위치(미도시)가 제1 위치에 배치되면, 제2 모터(152)는 시계방향으로 구동력을 발생시킬 수 있으며, 스위치(미도시)가 제2 위치에 배치되면, 제2 모터(152)는 반시계방향으로 구동력을 발생시킬 수 있다.

회전 링크들(160)은 제1 링크(162), 제2 링크(164) 및 제3 링크(166)를 포함한다.

제1 링크(162)는 지지 프레임(120)의 상부에 배치되며, 제1 케이스(131)를 회전 가능하게 지지한다.

제2 링크(164)는 지지 프레임(120)의 일면에 결합되며, 지지 암(150)의 기어들(미도시)을 감싸는 기어박스를 회전가능하게 지지한다.

제3 링크(166)는 제1 케이스(131)의 일면에 결합되며, 지지 암(150)의 제2 로드(154)를 회전가능하게 수용한다.

센서들(170)는 사용자에 의해 핸들(145)이 회전되면서 기어들(143)을 통해 서보모터(142)에 전달되는 구동력을 측정하거나, 사용자가 핸들(145)을 사용자의 몸을 향해 당기거나 사용자의 몸을 향해 당기는 반대방향으로 밀 때 제1 액츄에이터(133)로 전달되는 구동력을 측정할 수 있다.

센서들(170)는 제1 센서(172) 및 제2 센서(174)를 포함한다.

제1 센서(172)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 암(140)의 제2 케이스(141)의 내부에 배치된다. 제1 센서(172)는 서보모터(142)가 회전되는 회전각 또는 회전속도를 측정하여 컨트롤러(180)로 측정값을 전송한다.

제1 센서(172)는 센서축(172a)을 포함한다. 센서축(172a)은 기어들(143)의 제3 기어(143c)와 제4 기어(143d)를 회전가능하게 수용한다.

도 11을 참조하면, 제2 센서(174)는 제2 케이스(141)의 일측과 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)에 각각 결합된다.

제2 센서(174)는 사용자가 핸들(145)을 사용자의 몸을 향해 당기거나 사용자의 몸을 향해 당기는 반대방향으로 밀 때 발생되는 힘을 측정할 수 있다.

제2 센서(174)는 센서 본체(174a), 커넥팅 볼트(174b), 로드 연결핀(174c) 및 센서 브래킷(174d)을 포함한다.

센서 본체(174a)는 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)가 제2 방향(D2)을 따라 전진되거나 후진될 때 발생되는 힘을 측정한다.

로드 연결핀(174c)은 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)의 일단에 결합되며, 커넥팅 볼트(174b)의 일부분에 형성된 홀을 통과한다.

커넥팅 볼트(174b)는 센서 본체(174a)의 일측에 너트를 통해 결합된다. 커넥팅 볼트(174c)는 제1 액츄에이터(133)의 제1 로드(133b)와 결합된 로드 연결핀(174c)과 센서 본체(174a)를 연결시킨다. 커넥팅 볼트(174b)의 일부분에는 로드 연결핀(174c)을 수용하는 홀이 형성된다.

센서 브래킷(174d)은 일측이 제2 케이스(131)의 일면에 결합된다. 센서 브래킷(174d)의 타측은 가이드축(135)의 일단과 결합되며, 센서 본체(174a)와 결합된다.

이하에서는 제어부를 통해 제1 모터를 제어하는 과정에 대해 설명한다.

컨트롤러(180)는 제1 센서(172) 및 제2 센서(174)에 의해 측정된 측정값들에 근거하여 핸들(145) 및 제2 암(140)에 가해지는 부하에 대해 보조력을 발생시키거나 핸들(145) 및 제2 암(140)에 가해지는 부하에 대해 저항력을 발생시키도록 구성된다.

여기서, 보조력은 핸들(145) 및 제2 암(140)에 가해지는 부하가 생성되는 방향과 동일한 방향으로 핸들(145) 및 제2 암(140)에 가해지는 힘이며, 저항력은 핸들(145) 및 제2 암(140)에 가해지는 부하가 생성되는 방향과 반대되는 방향으로 핸들(145) 및 제2 암(140)에 가해지는 힘이다.

예를 들면, 사용자가 핸들(145)을 제1 방향(D1)을 중심으로 회전시키면, 회전방향 및 회전력에 대한 제1 측정값이 컨트롤러(180)로 전달된다.

컨트롤러(180)는 제1 센서(172)에 의해 측정된 제1 측정값과 기준값을 비교하여, 제1 측정값이 기준값보다 작을 경우 서보모터(142)에 보조력을 발생시키는 신호를 전달한다. 이때 신호는 서보모터(142)에 보조력을 발생시키는 전류를 인가하는 신호이다.

컨트롤러(180)로부터 사용자가 핸들(145)을 회전시키는 방향과 동일한 방향으로 기준값까지 회전하도록 명령받은 서보모터(142)의 보조력이 더해지므로, 사용자는 핸들(145)을 기준값까지 회전시키는 상지 근력을 강화시킬 수 있다.

컨트롤러(180)는 제1 센서(172)에 의해 측정된 제1 측정값과 기준값을 비교하여, 제1 측정값이 기준값과 같거나 제1 측정값이 기준값보다 클 경우, 서보모터(142)에 저항력을 발생시키는 신호를 전달한다. 이때 신호는 서보모터(142)에 저항력을 발생시키는 전류를 인가하는 신호이다.

컨트롤러(180)로부터 사용자가 핸들(145)을 회전시키는 방향과 반대되는 방향으로 기준값까지 회전하도록 명령받은 서보모터(142)의 저항력이 더해지므로, 사용자는 저항력을 상회하도록 핸들(145)을 회전시키며 상지 근력을 강화시킬 수 있다.

컨트롤러(180)는 서보모터(142)가 과부하에 걸리지 않도록 제어할 수 있다.

기준값을 상회하는 제1 측정값이 측정되면, 컨트롤러(180)는 서보모터(142)에 큰 저항력을 발생시키는 신호를 전달한다. 컨트롤러(180)로부터 신호를 전달받은 서보모터(142)는 큰 저항력을 발생시키게되고, 서보모터(142)가 큰 저항력을 발생시키는 지속적으로 발생시키면 과부하에 의해 서보모터(142)에 손상이 발생할 수 있다.

컨트롤러(180)는 서보모터(142)가 과부하에 의하여 손상되지 않도록 저항력을 발생시키는 신호를 서보모터(142)와 마그네틱 브레이크(146)에 각각 전달한다.

서보모터(142)와 마그네틱 브레이크(146)는 컨트롤러(180)로부터 명령을 수신받아 기준값을 상회하는 제1 측정값에 대해 반대되는 저항력을 각각 발생시키므로 과부하에 의해 서보모터(142)에 발생되는 손상이 방지될 수 있다.

이하에서는 제어부를 통해 제1 액츄에이터를 제어하는 과정에 대해 설명한다.

예를 들면, 사용자가 핸들(145)을 사용자의 몸을 향해 당기거나 당기는 방향에 반대되는 방향으로 밀어 추진력을 발생시키면, 추진력에 대한 제2 측정값이 컨트롤러(180)로 전달된다.

컨트롤러(180)는 제2 센서(174)에 의해 측정된 제2 측정값과 기준값을 비교하여, 제2 측정값이 기준값보다 작을 경우 제1 액츄에이터(133)에 보조력을 발생시키는 신호를 전달한다. 이때 신호는 제1 액츄에이터(133)에 보조력을 발생시키는 전류를 인가하는 신호이다.

컨트롤러(180)로부터 사용자가 핸들(145)을 사용자의 몸을 향해 당기거나 미는 방향과 동일한 방향으로 기준값까지 회전하도록 명령받은 제1 액츄에이터(133)의 보조력이 더해지므로, 사용자는 핸들(145)을 당기거나 미는 상지 근력을 강화시킬 수 있다.

컨트롤러(180)는 제2 센서(174)에 의해 측정된 제2 측정값과 기준값을 비교하여, 제2 측정값이 기준값과 같거나 기준값보다 클 경우, 제1 액츄에이터(133)에 저항력을 발생시키는 신호를 전달한다. 이때 신호는 제1 액츄에이터(133)에 저항력을 발생시키는 전류를 인가하는 신호이다.

컨트롤러(180)로부터 사용자가 핸들(145)을 사용자의 몸을 향해 당기거나 미는 방향과 반대되는 방향으로 기준값까지 회전하도록 명령받은 제1 액츄에이터(133)의 저항력이 더해지므로, 사용자는 저항력을 상회하도록 핸들(145)을 당기거나 밀면서 상지 근력을 강화시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치에 슬라이딩 체어가 결합된 모습을 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치(100)는, 베이스 프레임(110)과 결합되는 슬라이딩 체어(190)를 더 포함할 수 있다.

슬라이딩 체어(190)는 베이스 프레임(110)과 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.

사용자는 슬라이딩 체어(190)를 제2 방향(D2)을 따라 슬라이드 이동시키며 제2 암(140)과의 간격을 조정할 수 있다.

슬라이딩 체어(190)는 베이스 프레임(110)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되며, 제2 암(140)과 간격을 조절할 수 있는 이동부(192) 및 이동부(192)와 결합되며, 사용자가 앉도록 구성되는 시트부(194)를 포함할 수 있다.

이하에서는 핸들의 다양한 실시예에 대해 설명한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸들이 기어고정축에 결합된 상태를 도시한 도면이며, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸들이 기어고정축에 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸들이 기어고정축에 결합된 상태를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상지 근력 재활 장치(200)는 내부가 비어있는 원형의 바(bar) 형상으로 마련되는 그립(217)을 포함하는 핸들(215)을 포함할 수 있다.

원형의 바(bar) 형상으로 마련되는 그립(217)을 포함하는 핸들(215)은 사용자가 그립(217)을 파지할 수 있는 면적이 넓게 형성된다.

사용자의 손이 미끄러져도 그립(217)을 잡을 수 있는 면적이 확보되므로, 사용자가 제2 암(140)를 제1 방향(D1)을 중심으로 회전시키는 원운동 보다 제2 암(140)를 제1 암(130)로부터 제2 방향(D2)을 따라 전진시키거나 후진시키는 병진운동에 적합하게 사용될 수 있다.

도 14를 참조하면, 핸들(315)은 자동차의 운전대(Steering wheel)와 유사한 형상을 가질 수 있다.

지지암(150)을 통해 제2 암(140) 및 제1 암(130)이 제1 방향(D1)을 중심으로 지면을 향하여 회전되어 핸들(315)이 사용자가 착석한 휠체어(Wheel chair)(W)의 바퀴의 높이에 대응되는 높이에 배치될 수 있다. 사용자는 핸들(315)을 회전시키며 휠체어(W)의 바퀴를 회전시킬 수 있는 상지 근력을 향상시키는 운동을 진행할 수 있다.

도 15를 참조하면, 핸들(415)은 푸시-오프 레버(Push-off lever)의 형태로 마련될 수 있다.

핸들(415)이 기어고정축(114)에 결합되면, 사용자는 휠체어(W)의 시트로부터 둔부를 들어올리기 위한 상지 근력을 향상시키는 Push-off 운동을 진행할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 상지 근력 재활 장치(100, 200, 300, 400)는 가상 현실(Virtual Reality) 장치와 연계하여 사용자가 재미있고 효율적으로 재활 운동을 진행할 수 있다.

가상 현실 장치는 디스플레이(Display)를 포함할 수 있다. 센서들(140)에서 측정된 회전력 또는 추진력에 대한 값이 디스플레이에 표시되므로, 사용자가 자신의 운동상태를 확인할 수 있다.

또한, 가상 현실 장치는 디스플레이에 표시되어 병진운동 또는 원운동을 효과적으로 진행할 수 있도록 노를 저어 배를 이동시키는 프로그램 또는 낚시대를 돌리는 프로그램을 포함할 수 있다.

또한, 가상 현실 장치는 센서들(170)에서 측정되는 값을 수신할 수 있으므로 사용자의 상지 근력 상태에 따라 프로그램의 난이도를 조정할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200, 300, 400. 상지 근력 재활 장치
110. 베이스 프레임
120. 지지 프레임
130. 제1 암
133. 제1 액츄에이터
140. 제2 암
150. 지지 암
160. 회전 링크들
170. 센서들
180. 컨트롤러
D1. 제1 방향
D2. 제2 방향
D3. 제3 방향

Claims (15)

1. 이동 가능한 베이스 프레임;
   상기 베이스 프레임에 결합되는 지지 프레임;
   상기 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제1 암;
   제1 방향을 중심으로 회전가능한 핸들을 포함하고, 상기 제1 암에 대해 상대 이동 가능한 제2 암;
   상기 제1 암을 지지하고, 상기 제2 암의 높이를 조절하도록 구성되는 지지 암;
   상기 핸들에 가해지는 부하를 측정하도록 구성되는 제1 센서;
   상기 제2 암에 가해지는 부하를 측정하도록 구성되는 제2 센서; 및
   상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 측정값들에 근거하여 상기 핸들 및 상기 제2 암에 가해지는 부하에 대해 보조력을 발생시키거나 상기 핸들 및 상기 제2 암에 가해지는 부하에 대해 저항력을 발생시키도록 구성되는 컨트롤러; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 암은,
   상기 지지 암을 통해 회전 가능한 제1 케이스;
   상기 제1 케이스의 내부에 수용되며, 상기 제2 암을 상기 제1 케이스로부터 이동시키는 제1 액츄에이터;
   상기 제1 액츄에이터의 움직임에 따라 이동하는 가이드축; 및
   상기 제1 케이스의 내면에 결합되며, 상기 가이드 축을 이동 가능하게 수용하는 리니어 부시; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 액츄에이터는,
   제1 모터; 및
   상기 제1 모터에 연결되며, 상기 제1 모터의 구동력을 전달받아 이동되는 제1 로드; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 암은,
   상기 핸들이 회전되어 발생하는 구동력을 상기 컨트롤러에 전달하거나, 상기 컨트롤러로부터 명령을 수신받아 상기 보조력 또는 상기 저항력을 발생시키는 서보모터; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 제1 센서에 의해 측정된 제1 측정값과 기준값을 비교하여, 상기 제1 측정값이 상기 기준값보다 작을 경우, 상기 서보모터에 보조력을 발생시키도록 구성되는, 상지 근력 재활 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 제1 센서에 의해 측정된 상기 제1 측정값과 상기 기준값을 비교하여, 상기 제1 측정값이 상기 기준값과 같거나 상기 제1 측정값이 상기 기준값보다 클 경우, 상기 서보모터에 저항력을 발생시키도록 구성되는, 상지 근력 재활 장치.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 제2 센서에 의해 측정된 제2 측정값과 기준값을 비교하여, 상기 제2 측정값이 상기 기준값보다 작을 경우, 상기 액츄에이터에 보조력을 발생시키도록 구성되는, 상지 근력 재활 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 제2 센서에 의해 측정된 상기 제2 측정값과 상기 기준값을 비교하여, 상기 제2 측정값이 상기 기준값과 같거나 상기 제2 측정값이 상기 기준값보다 클 경우, 상기 액츄에이터에 저항력을 발생시키도록 구성되는, 상지 근력 재활 장치.
9. 제2 항에 있어서,
   상기 핸들은,
   상기 제1 방향을 중심으로 회전 가능한 그립;
   원통 형상의 바디, 상기 바디의 축방향을 따라 상기 바디의 외면에 형성되는 복수의 길이조절홈을 가지며, 상기 그립의 길이를 조절하도록 구성되는 길이조절축;
   상기 그립과 상기 길이조절축을 연결하는 제1 연결구; 및
   상기 길이조절축을 고정시키도록 구성되는 제2 연결구; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 연결구는,
    상기 복수의 길이조절홈 중 어느 하나 이상에 수용되어 상기 길이조절축을 상기 제2 연결구에 고정시키는 스토퍼; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 암은,
    상기 가이드축에 접촉된 상태가 해제되면 상기 제1 액츄에이터로 인가되는 전류를 차단하는 리미트 스위치; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.
12. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임에 고정되는 고정암;
    상기 고정암에 회전 가능하게 지지되는 작동암; 을 포함하고,
    상기 작동암은,
    핸들과;
    상기 핸들에 기준 값보다 큰 회전력이 작용할 경우 상기 핸들에 저항력을 가하고, 상기 핸들에 기준 값보다 작은 회전력이 작용할 경우 상기 핸들에 보조력을 가하도록 구성되는 에르고미터;
    상기 에르고미터에 기준 값보다 큰 추진력이 작용할 경우 상기 에르고미터에 저항력을 가하고, 상기 에르고미터에 기준 값보다 작은 추진력이 작용할 경우 상기 에르고미터에 보조력을 가하도록 구성되는 파워트레인; 을 포함하는 상지 근력 재활 장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 에르고미터는,
    상기 핸들에 상기 저항력 또는 상기 보조력을 전달하는 기어들; 을 포함하는 상지 근력 재활 장치.
14. 제12 항에 있어서,
    상기 작동암은,
    상기 고정암을 중심으로 회전된 상태에서 상기 에르고미터가 상기 파워트레인으로부터 이동될 수 있도록 구성되는, 상지 근력 재활 장치.
15. 제12 항에 있어서,
    상기 메인프레임에 슬라이드 이동 가능하게 결합되며, 상기 작동암과 간격조절 가능한 슬라이딩 체어; 를 포함하는 상지 근력 재활 장치.

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