KR102528089B1 - Grip strength measurement golves for diagnosing sarcopenia based on a flexible pressure sensor and module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 근감소증 진단을 위한 유연 압력센서 및 이를 결합한 모듈에 관한 것으로, 마찰전기를 기반으로 압력의 크기를 측정하는 센서, 복수개의 센서가 2차원 평면 상에서 서로 소정의 간격으로 배치되는 장갑, 센서와 전기적으로 연결되어 압력의 크기를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 변환모듈 및 변환모듈과 전기적으로 연결되어 상기 압력의 크기를 장갑에 배치된 복수개의 센서와 일대일 대응되도록 2차원 평면 상에서 시각적으로 출력하는 모니터링부를 포함하여 구비되고, 발열장치, 악력판정부 및 전자석을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 용액공정 기반의 반도체 공정을 통해 제작된 센서를 이용하여 전력 소비를 최소화하며 이물감을 최소화하고 실질 동작 기반의 데이터로 악력을 모니터링 할 수 있으며, 발열장치를 통해 압력의 크기 및 주변압력을 시각적으로 파악할 수 있고, 악력판정부를 통해 사용자가의 악력 정도를 시작적으로 색상을 통해 확인할 수 있으며, 전자석을 활용하여 센서를 고정하여 더욱 정확하게 악력을 측정할 수 있고, 전자석의 악력 보충 모드를 이용하여 사용자의 악력을 보조하여 사용자가 물건을 손쉽게 들 수 있도록 할 수 있다.
The present invention relates to a flexible pressure sensor for diagnosing sarcopenia and a module combining the same, a sensor for measuring the magnitude of pressure based on triboelectricity, a glove in which a plurality of sensors are disposed at predetermined intervals from each other on a two-dimensional plane, and a sensor A conversion module electrically connected to and electrically connected to the conversion module for converting and outputting the magnitude of pressure into an electrical signal and electrically connected to the conversion module to visually output the magnitude of the pressure on a two-dimensional plane so as to correspond one-to-one with a plurality of sensors disposed on the glove It is provided, including a monitoring unit, and may further include a heating device, a grip strength determining unit, and an electromagnet.
According to the present invention, by using a sensor manufactured through a semiconductor process based on a solution process, power consumption can be minimized, foreign body sensation can be minimized, the grip force can be monitored with actual motion-based data, and the amount of pressure and surroundings can be monitored through a heating device. The pressure can be grasped visually, the user's grip strength can be visually checked through the color through the grip strength determination unit, the grip strength can be measured more accurately by fixing the sensor using an electromagnet, and the grip strength supplement mode of the electromagnet By using the user's grip strength can be assisted so that the user can easily lift the object.

Description

유연 압력센서 및 모듈 기반 근감소증 진단용 악력 측정 장갑 {GRIP STRENGTH MEASUREMENT GOLVES FOR DIAGNOSING SARCOPENIA BASED ON A FLEXIBLE PRESSURE SENSOR AND MODULE}Grip strength measuring glove for diagnosis of sarcopenia based on flexible pressure sensor and module {GRIP STRENGTH MEASUREMENT GOLVES FOR DIAGNOSING SARCOPENIA BASED ON A FLEXIBLE PRESSURE SENSOR AND MODULE}

본 발명은 근감소증 진단을 위한 유연 압력센서 및 이를 결합한 모듈에 관한 것이다. 보다 자세하게는 장갑을 기반으로 악력을 측정함으로써 근감소증을 진단하기 위한 유연 압력센서 및 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible pressure sensor for diagnosing sarcopenia and a module combining the same. More specifically, it relates to a flexible pressure sensor and module for diagnosing sarcopenia by measuring grip strength based on a glove.

근감소증은 팔 다리 등을 구성하는 골격근이 크게 줄어드는 증상을 의미하는 질병의 명칭으로, 노화로 인한 근육세포의 감소와 활동부족을 원인으로 한다. 근감소증이 발명하게 되면 에너지 비축 능력이 떨어져 쉽게 피로감을 느끼고, 기초 대사량이 줄어들어 체중이 자주 변하고 살이 쉽게 찐다. 또한, 혈당 변동 폭이 커지고 당뇨환자는 혈당 조절에 어려움을 겪으며, 어지럽고 자주 넘어지며 뼈가 약해지는 등의 증상을 동반한다. 근육이 감소하므로 신체반응이 느려지고 균형을 잡는 데 어려움을 겪기도 하며, 사망위험이 높아지는 위험한 질병이다.Sarcopenia is the name of a disease that refers to a symptom in which skeletal muscles constituting limbs, etc., are greatly reduced, and is caused by a decrease in muscle cells and lack of activity due to aging. When sarcopenia is invented, the ability to store energy decreases, so you feel tired easily, and your basal metabolic rate decreases, so your weight changes frequently and you gain weight easily. In addition, the fluctuation range of blood sugar increases, and diabetic patients have difficulty controlling blood sugar, accompanied by symptoms such as dizziness, frequent falls, and weakening of bones. It is a dangerous disease that slows down the body's response and makes it difficult to balance, increasing the risk of death.

이러한 근감소증을 진단하기 위해 환자의 근력을 측정하는 방법을 사용하게 된다. 일반적인 근감소증 진단용 장치-악력계는 환자의 악력을 실시간으로 감지하여 모니터링하는 것으로, 압력을 정확하고 정밀하게 감지 및 측정하는 것이 중요하다. 이를 위해 종래의 악력계들은 Digital 방식으로 작동하고, 배터리가 내장되어 있거나 충전식으로 반영구적으로 사용할 수 있도록 개발되었다.To diagnose such sarcopenia, a method of measuring the patient's muscle strength is used. A general sarcopenia diagnosis device-grip dynamometer senses and monitors a patient's grip strength in real time, and it is important to accurately and precisely detect and measure pressure. To this end, conventional grip meters operate in a digital manner and have built-in batteries or have been developed to be used semi-permanently as a rechargeable type.

그러나, 이러한 종래의 방식은 악력 측정 시 일관성과 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다. 특히, 연속으로 악력을 측정하려 할 때 손의 힘이 쉽게 빠진다고 호소하는 환자들의 의견을 볼 때, 일관성에 명백한 한계가 있음을 확인할 수 있다. 이에 더해, 악력계 자체 무게중심이 한 쪽으로 치우쳐져 있는 경우가 대부분이라, 팔을 수직으로 두고 측정할 때 자체 무게로 인해 손 전체에 누적되는 피로의 증가도가 크고, 사용자마다 악력계를 잡는 방법이 달라진다는 문제점 역시 있었다. 이 경우, 대체로 팔을 수직으로 놓은 상태에서 재는 것이 팔을 수평으로 펴서 재는 것에 비해 악력 값이 작게 나오는 경향이 있어 측정의 일관성 및 정확도에 한계가 있음을 확인할 수 있다. 또한, 종래의 악력계들은 측정 당시의 근력을 확인하는 용도로는 적합할 수 있으나 데이터들을 저장하여 비교분석하는 것이 불가능하므로, 근감소증을 진단하기에는 다소 무리가 있었다.However, this conventional method has a problem of poor consistency and accuracy when measuring grip strength. In particular, when looking at the opinions of patients complaining that hand strength is easily lost when trying to continuously measure grip strength, it can be confirmed that there is a clear limit to consistency. In addition, in most cases, the center of gravity of the grip dynamometer is skewed to one side, so when measuring with the arm vertical, the fatigue accumulated in the entire hand due to its own weight increases significantly, and the way each user holds the dynamometer is different. also had problems. In this case, it can be confirmed that there is a limit to the consistency and accuracy of the measurement because the grip strength value tends to be smaller when the arm is measured in a vertical state than when the arm is stretched horizontally. In addition, conventional grip dynamometers may be suitable for checking muscle strength at the time of measurement, but it is impossible to store and compare data, so it is somewhat difficult to diagnose sarcopenia.

상기와 같은 한계를 해결하기 위해, 본 발명에서는 저가로 대량생산이 가능한 용액공정 기반의 반도체 공정을 이용하여 제작한 유연 압력센서 및 상기 유연 압력센서가 부착되고, 민감도가 우수하며 이물감이 적은 모듈을 포함하는 악력 측정 시스템을 제공하고자 한다.In order to solve the above limitations, in the present invention, a flexible pressure sensor manufactured using a semiconductor process based on a solution process that can be mass-produced at low cost and a module to which the flexible pressure sensor is attached, has excellent sensitivity, and has little foreign body sensation It is intended to provide a grip strength measurement system that includes.

선행문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-2107829호 (2020년 04월 28일 등록)Prior Document 1: Republic of Korea Patent Registration No. 10-2107829 (registered on April 28, 2020) 선행문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-1840411호 (2018년 03월 14일 등록)Prior Document 2: Republic of Korea Patent Registration No. 10-1840411 (registered on March 14, 2018)

본 발명의 기술적 과제는 종래 악력계에 비해 일관성 및 정확도가 향상된 악력 측정 시스템을 제공하는 것이다.A technical problem of the present invention is to provide a grip force measurement system with improved consistency and accuracy compared to conventional grip dynamometers.

본 발명의 다른 기술적 과제는 측정된 악력을 log file의 형태로 저장하여 2차원 평면 상에서 시각적으로 출력하는 악력 측정 시스템을 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a grip strength measurement system that stores measured grip strength in the form of a log file and visually outputs it on a two-dimensional plane.

본 발명의 다른 기술적 과제는 용액공정 기반의 반도체 공정을 이용하여 제작할 수 있는 센서를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a sensor that can be manufactured using a solution process-based semiconductor process.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 종래 센서에 비해 감도가 향상된 센서를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a sensor with improved sensitivity compared to conventional sensors.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 발열장치를 통해 압력의 크기 및 주변압력을 시각적으로 파악하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to visually grasp the magnitude of the pressure and the ambient pressure through the heating device.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 악력판정부를 통해 적정 악력 여부를 판단하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to determine whether or not an appropriate grip strength is obtained through a grip strength determining unit.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전자석을 구비하여 압력을 더욱 정확히 측정하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to measure the pressure more accurately by providing an electromagnet.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전자석의 악력 보충 모드를 통해 사용자의 부족한 악력을 보충하도록 돕는 것이다.Another technical problem of the present invention is to help supplement the user's insufficient grip strength through the grip strength supplement mode of the electromagnet.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 마찰전기를 기반으로 압력의 크기를 측정하는 센서, 외측 또는 내측 표면에 복수개의 상기 센서가 서로 소정의 간격으로 이격되도록 부착되는 장갑, 센서와 전기적으로 연결되어 압력의 크기를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 변환모듈 및 변환모듈과 전기적으로 연결되어 상기 압력의 크기를 장갑에 부착된 복수개의 센서와 일대일 대응되도록 2차원 평면 상에서 시각적으로 출력하는 모니터링부를 포함하는 악력 측정 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is electrically connected to a sensor for measuring the magnitude of pressure based on triboelectricity, a glove attached to an outer or inner surface so that a plurality of the sensors are spaced apart from each other at a predetermined interval, and the sensor A grip force comprising a conversion module that converts and outputs the magnitude of pressure into an electrical signal and a monitoring unit that is electrically connected to the conversion module and visually outputs the magnitude of the pressure on a two-dimensional plane in a one-to-one correspondence with a plurality of sensors attached to the glove. measurement system is provided.

또한, 센서와 연결되어 상기 압력의 크기에 따라 열을 발생시키는 발열장치를 더 포함하고, 발열장치에 발생된 열을 열화상 카메라로 촬영하여 상기 압력에 따라 발생한 열의 온도를 측정하여 상기 센서에 발생한 압력의 크기를 파악하는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템을 제공한다.In addition, it further includes a heating device connected to the sensor to generate heat according to the magnitude of the pressure. Provided is a grip force measuring system characterized in that for grasping the magnitude of the pressure.

또한, 발열장치와 접촉하도록 구비되어 열을 전달받고, 소정의 제1 임계온도보다 높은 온도에 도달하면 소정의 제1 각도로 변형되며, 소정의 제1 임계온도보다 더 높은 온도인 소정의 제2 임계온도보다 높은 온도에 도달하면 소정의 제1 각도보다 더 큰 소정의 제2 각도로 변형되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 소재의 누름장치를 더 포함하고,In addition, it is provided to come into contact with the heating device to receive heat, and when the temperature reaches a temperature higher than the first predetermined threshold temperature, it is deformed at a predetermined first angle, and a predetermined second temperature higher than the first predetermined threshold temperature. Further comprising a pressing device of a shape memory alloy material, characterized in that when the temperature reaches a temperature higher than the critical temperature is deformed to a predetermined second angle greater than the predetermined first angle,

누름장치는, 소정의 제1 임계온도보다 높은 온도에 도달하여 소정의 제1 각도로 변형되면, 누름장치가 푸시 버튼으로 구비되는 제1 스위치를 눌러서 켜고, 소정의 제2 임계온도보다 높은 온도에 도달하여 소정의 제2 각도로 변형되면 누름장치가 푸시 버튼으로 구비되는 제2 스위치를 눌러서 켜는 것을 특징으로 하며,When the pressing device reaches a temperature higher than the predetermined first critical temperature and is deformed at a predetermined first angle, the pressing device presses and turns on the first switch provided as a push button, and the pressing device turns on at a temperature higher than the predetermined second critical temperature. It is characterized in that when it reaches and is deformed to a predetermined second angle, the pressing device presses and turns on the second switch provided as a push button,

제1 스위치 또는 제2 스위치가 켜지면, 악력측정시 악력의 정도를 직관적으로 파악하도록 하는 악력판정부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템을 제공한다.When the first switch or the second switch is turned on, a grip strength measuring system is provided that operates a grip strength determination unit for intuitively determining the degree of grip strength when measuring grip strength.

또한, 악력판정부는, 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 켜진 것을 감지하여 악력의 정도를 판단하는 감지부를 포함하고, 감지부에서 제1 스위치가 켜진 것을 감지하면 소정의 제1 색을 발광하고, 상기 제2 스위치가 켜지면 소정의 제2 색을 발광하여 상기 센서에 감지되는 압력의 정도를 색으로 표시하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템을 제공한다.In addition, the grip strength determining unit includes a sensing unit that detects that the first switch and the second switch are turned on and determines the degree of grip strength, and emits a predetermined first color when the sensing unit detects that the first switch is turned on, and a light emitting unit that emits a predetermined second color when the second switch is turned on to display the degree of pressure sensed by the sensor in color.

또한, 복수의 상기 센서 각각에 대응되는 전자석을 더 포함하고,In addition, further comprising an electromagnet corresponding to each of the plurality of sensors,

상기 센서에 압력이 감지되는 경우 상기 전자석에 전류가 인가되어 자력이 발생되는 것을 특징으로 하고, 전자석은 센서를 감싸도록 상기 센서의 주변에 배치되며, 장갑으로 악력을 측정할 때 금속 재질이거나, 내부에 금속을 구비한 물체를 상기 장갑을 낀 손으로 파지하여 측정하고, 전자석이 상기 물체에 고정되어 악력측정시 상기 센서 위치를 고정하여 정확한 위치 및 각도로 악력이 측정되는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템을 제공한다.When pressure is sensed by the sensor, current is applied to the electromagnet to generate magnetic force, and the electromagnet is disposed around the sensor so as to surround the sensor, and when measuring the grip force with a glove, it is made of a metal material, or inside A grip strength measuring system characterized in that an object equipped with metal is gripped and measured with the gloved hand, and the grip strength is measured at an accurate position and angle by fixing the sensor position when the electromagnet is fixed to the object and measuring the grip strength. provides

또한, 전자석은 악력 보충 모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 전자석이 악력 보충 모드로 동작하면, 센서에 압력이 감지되지 않는 위치의 전자석에 전류를 인가하여 자력을 발생시켜서 압력이 부족한 부분의 전자석이 금속물체에 부착되어 사용자의 악력을 보충하도록 돕는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템을 제공한다.In addition, the electromagnet is characterized in that it further comprises a grip strength supplement mode, and when the electromagnet operates in the grip strength supplement mode, a current is applied to the electromagnet at a position where the pressure is not sensed by the sensor to generate magnetic force, thereby generating a magnetic force in the electromagnet at the part where the pressure is insufficient. Provided is a grip force measurement system that is attached to the metal object to help supplement the user's grip force.

또한, 전자석은 악력 보충 모드에서, 전자석에 자력이 발생될 때 전자석 중에 일부가 서로 다른 극으로 구비되고, 서로 다른 극으로 구비된 전자석이 서로 맞닿거나 인접하면 인력이 작용하여 사용자가 들어올리는 물건이 금속물체가 아닌 경우에도 사용자의 악력을 보충하도록 돕는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템을 제공한다.In addition, in the grip supplement mode, when magnetic force is generated in the electromagnet, some of the electromagnets are provided with different poles, and when the electromagnets provided with different poles come into contact with each other or are adjacent to each other, attractive force acts and the object that the user lifts Provided is a grip strength measuring system that helps supplement a user's grip strength even when it is not a metal object.

본 발명에 따르면, 복수개의 센서가 장갑의 표면에 서로 소정의 간격으로 이격되도록 배치되므로, 보다 정확하고 정밀하게 악력 측정이 가능하여, 일관되고 정확한 악력 측정값을 데이터화할 수 있다.According to the present invention, since a plurality of sensors are disposed on the surface of the glove so as to be spaced apart from each other at predetermined intervals, more accurate and precise grip strength measurement is possible, and consistent and accurate grip strength measurement values can be converted into data.

본 발명에 따르면, 장갑과 센서만으로 무게가 형성되므로 사용 시 손의 피로도가 적고, 파손의 우려가 적다.According to the present invention, since the weight is formed only with the glove and the sensor, hand fatigue is reduced during use and the risk of damage is reduced.

본 발명에 따르면, 종래 센서에 비해 감도가 향상된 센서가 제공되므로, 장갑 착용 시 센서로 인한 이물감을 최소화할 수 있다.According to the present invention, since a sensor with improved sensitivity compared to conventional sensors is provided, it is possible to minimize foreign body sensation caused by the sensor when wearing gloves.

본 발명에 따르면, 센서는 장갑으로부터 탈부착이 가능하게 구비되므로 장갑을 교체 또는 세탁하기 용이하므로, 범용성이 뛰어나다.According to the present invention, since the sensor is detachably provided from the glove, it is easy to replace or wash the glove, so the versatility is excellent.

본 발명에 따르면, 복수개의 센서와 전기적으로 연결된 모니터링부에 탑재된 소프트웨어를 통해, 사용자의 악력을 평균과 표준편차 값 등의 데이터로 연산하여 실시간으로 확인할 수 있다.According to the present invention, the user's grip strength can be calculated with data such as average and standard deviation values through software mounted on a monitoring unit electrically connected to a plurality of sensors and checked in real time.

본 발명에 따르면, 용액공정 기반의 반도체 공정을 통해 센서를 제작할 수 있으므로, 제작비를 절감하고 대량으로 생산할 수 있다.According to the present invention, since a sensor can be manufactured through a semiconductor process based on a solution process, manufacturing cost can be reduced and mass production can be performed.

본 발명에 따르면, 외부 전력 공급이 불필요한 센서가 제공되므로, 전력 소비를 최소화할 수 있다.According to the present invention, since a sensor requiring no external power supply is provided, power consumption can be minimized.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 악력 데이터를 공유하는 플랫폼을 구축하여 플랫폼에 연결된 사용자와 의료 업체에 데이터를 제공함으로써 의료 및 복지 시설 등에 활용할 수 있다.In addition, according to the present invention, by constructing a platform for sharing user's grip strength data and providing the data to users and medical companies connected to the platform, it can be utilized in medical and welfare facilities.

또한, 본 발명에 따르면 압력을 다양한 방식으로 확인할 수 있으며, 단순히 한 지점이 아니라 압력의 전체적인 분포를 확인할 수 있다.In addition, according to the present invention, the pressure can be checked in various ways, and the entire distribution of the pressure can be checked, not simply at one point.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 악력의 정도를 시각적으로 색상을 통해 확인할 수 있다.In addition, according to the present invention, the degree of the user's grip strength can be visually confirmed through color.

또한, 본 발명에 따르면, 전자석을 활용하여 센서를 고정하여 더욱 정확하게 악력을 측정할 수 있다.In addition, according to the present invention, the grip force can be more accurately measured by fixing the sensor using an electromagnet.

또한, 본 발명에 따르면, 전자석의 악력 보충 모드를 이용하여 사용자의 악력을 보조하여 사용자가 물건을 손쉽게 들 수 있도록 할 수 있다.In addition, according to the present invention, the user's grip strength can be assisted by using the grip strength supplement mode of the electromagnet so that the user can easily lift the object.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 일 사용 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 일 사용 예에서 장갑에 부착된 센서가 압력을 측정하는 원리를 나타내는 단면확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템에서 압력을 측정하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 발열장치 및 열화상 카메라를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 누름장치가 온도에 따라 변형되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 악력판정부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 시스템의 전자석을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing the overall configuration of a grip force measuring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an example of use of a grip strength measurement system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a principle of measuring pressure by a sensor attached to a glove in an example of use shown in FIG. 2 .
4 is a diagram illustrating a flow of measuring pressure in the grip force measuring system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a heat generating device and a thermal imaging camera of a grip force measuring system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which the pressing device of the grip force measuring system according to an embodiment of the present invention is deformed according to temperature.
7 is a diagram showing a grip strength determining unit of a grip strength measurement system according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing an electromagnet of a system of a grip force measurement system 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 more apparent through the following detailed description, but the objects and effects of the present invention are not limited only to 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 subject matter of the present invention, the detailed description 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many 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 numerals in the drawings indicate the same or similar components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 악력 측정 시스템은 압력을 측정하는 센서(100), 센서(100)가 부착되는 장갑(200), 센서(100)가 측정한 압력의 크기를 전기적 신호로 변환하는 변환모듈(300) 및 변환모듈(300)이 변환한 신호를 입력 받아 압력의 크기를 시각적으로 출력하는 모니터링부(400)를 포함하여 구성된다.1 is a diagram showing the overall configuration of a grip force measuring system according to an embodiment of the present invention. 1, the grip strength measurement system according to the present invention converts the pressure measured by the sensor 100, the glove 200 to which the sensor 100 is attached, and the pressure measured by the sensor 100 into an electrical signal. It is configured to include a conversion module 300 and a monitoring unit 400 that receives the signal converted by the conversion module 300 and visually outputs the magnitude of the pressure.

센서(100)는 마찰전기를 기반으로 압력의 크기를 측정하는 구성이다. 이를 위해, 센서(100)는 압력센서(100)로 구비되고, 마찰전기를 발생시킬 수 있는 구성을 포함하여 구비된다. 상세하게, 센서(100)는 후술할 장갑(200)에 배치되어, 장갑(200)을 착용한 사용자의 손의 움직임에 따른 악력 변화를 측정함으로써 사용자의 악력을 실시간으로 모니터링하도록 구비된다.The sensor 100 is a component that measures the magnitude of pressure based on triboelectricity. To this end, the sensor 100 is provided as the pressure sensor 100 and includes a configuration capable of generating triboelectricity. In detail, the sensor 100 is disposed on the glove 200 to be described later, and monitors the user's grip strength in real time by measuring a change in grip strength according to the movement of the user's hand wearing the glove 200 .

장갑(200)은 외측 또는 내측 표면에 복수개의 센서(100)가 서로 소정의 간격으로 이격되도록 부착되는 구성이다. 상세하게, 복수개의 센서(100)가 장갑(200)의 외측 또는 내측 표면에 서로 소정의 간격으로 이격되어 배치된다. 바람직한 실시예로, 장갑(200)의 각 손가락의 말단부에 5개의 센서(100)를 부착하고, 각 손가락의 아래쪽에 대응되는 손바닥의 상부에 5개의 센서(100)를 부착하여 총 10개의 센서(100)를 장갑(200)의 외측 표면에 배열할 수 있다. 이 때, 각 센서(100)에 일대일 대응되도록 전선(150)을 연결하여 후술할 변환모듈(300)과 센서(100)가 전기적으로 연결될 수 있도록 한다. 도 1에는 센서(100)가 장갑(200)의 외측 표면에 노출되도록 도시되었으나, 센서(100)는 장갑(200)의 내측 표면에 배치될 수 있다. The glove 200 has a configuration in which a plurality of sensors 100 are attached to the outer or inner surface so as to be spaced apart from each other at predetermined intervals. In detail, a plurality of sensors 100 are disposed spaced apart from each other at predetermined intervals on the outer or inner surface of the glove 200. In a preferred embodiment, 5 sensors 100 are attached to the distal end of each finger of the glove 200, and 5 sensors 100 are attached to the upper part of the palm corresponding to the lower part of each finger, so that a total of 10 sensors ( 100) may be arranged on the outer surface of the glove 200. At this time, wires 150 are connected to correspond to each sensor 100 on a one-to-one basis so that the conversion module 300 to be described later and the sensor 100 can be electrically connected. Although the sensor 100 is shown exposed on the outer surface of the glove 200 in FIG. 1 , the sensor 100 may be disposed on the inner surface of the glove 200 .

변환모듈(300)은 센서(100)와 전기적으로 연결되어 압력의 크기를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 구성이다. 상세하게, 센서(100)와 연결된 전선(150)이 변환모듈(300)에 연결됨으로써, 센서(100)가 측정한 압력의 크기를 변환모듈(300)이 전달받도록 구비된다. The conversion module 300 is a component that is electrically connected to the sensor 100 and converts the magnitude of the pressure into an electrical signal and outputs it. In detail, as the wire 150 connected to the sensor 100 is connected to the conversion module 300, the conversion module 300 receives the magnitude of the pressure measured by the sensor 100.

모니터링부(400)는 변환모듈(300)과 전기적으로 연결되어 압력의 크기를 장갑(200)에 부착된 복수개의 센서(100)와 일대일 대응되도록 2차원 평면 상에서 시각적으로 출력하는 구성이다. 상세하게, 변환모듈(300)과 유선 또는 무선을 통해 전기적으로 연결되어, 변환모듈(300)이 생성한 전기적 신호를 입력받아 장갑(200)에 부착된 복수개의 센서(100)의 압력값이 2차원 평면 상에 시각적으로 출력하도록 구비된다.The monitoring unit 400 is electrically connected to the conversion module 300 and visually outputs the magnitude of the pressure on a two-dimensional plane in a one-to-one correspondence with the plurality of sensors 100 attached to the glove 200. In detail, the pressure value of the plurality of sensors 100 attached to the glove 200 is 2 It is provided to visually output on a dimensional plane.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 일 사용 예를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 일 사용 예에서 장갑(200)에 부착된 센서(100)가 압력을 측정하는 원리를 나타내는 측면도이다.2 is a perspective view showing an example of use of the grip strength measuring system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a sensor 100 attached to a glove 200 measuring pressure in an example of use shown in FIG. 2 . It is a side view showing the principle of doing.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑(200)을 착용하여, 손바닥 부분에 마사지볼 등의 대상물을 쥐어 악력을 측정하게 된다. 상세하게, 사용자가 손을 움켜 대상물을 쥐게 되면, 대상물과 접촉하는 센서(100)에 압력이 가해지게 되고 이를 통해 사용자의 악력을 측정할 수 있게 된다.Referring to FIG. 2 , grip strength is measured by wearing a glove 200 according to an embodiment of the present invention and holding an object such as a massage ball in the palm of the hand. In detail, when a user grips an object with his or her hand, pressure is applied to the sensor 100 in contact with the object, and through this, the user's grip strength can be measured.

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 악력 측정 시스템은 발열장치(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 5 , the grip strength measuring system according to the present invention is characterized in that it further includes a heating device 500 .

발열장치(500)는 센서(100)와 연결되어 센서(100)에 감지되는 압력의 크기에 따라 열을 발생시키는 구성이다. 이때, 발열장치(500)는 압력을 받으면 열을 내는 재질을 이용할 수도 있고, 센서(100)에서 압력의 크기를 전기적 신호로 변환하는 변환모듈(300)에서 받는 신호의 크기를 통해 압력의 크기를 열로 변환하도록 구비될 수 있으며, 센서(100)에서 직접 압력의 크기를 전달받아 열을 내도록 구비될 수 있다. 다만, 센서(100)에서 직접 압력의 크기를 전달받아 열을 내는 것이 센서(100)에 입력된 압력을 좀 더 정확하게 반영할 수 있기 때문에 센서(100)에서 압력의 크기를 전달받는 방식이 바람직하다.The heating device 500 is a component that is connected to the sensor 100 and generates heat according to the magnitude of the pressure sensed by the sensor 100. At this time, the heating device 500 may use a material that generates heat when pressure is received, and the size of the pressure is determined through the size of the signal received from the conversion module 300 that converts the size of the pressure from the sensor 100 into an electrical signal. It may be provided to convert into heat, and may be provided to generate heat by receiving the magnitude of pressure directly from the sensor 100. However, since generating heat by receiving the magnitude of pressure directly from the sensor 100 can more accurately reflect the pressure input to the sensor 100, a method of receiving the magnitude of pressure from the sensor 100 is preferable. .

발열장치(500)는 각각의 센서(100)와 대응되도록 구비되며, 복수의 센서(100)가 구비되는 경우 각각의 센서(100)와 연결되는 복수개의 발열장치(500)가 구비될 수 있고, 발열장치(500)는 복수개의 센서(100)가 배치된 형태로 배치되어 각각의 센서(100)가 위치한 곳의 압력을 나타내도록 구비될 수 있으며, 한 개의 발열장치(500)에 전체 센서(100)가 연결되어 복수의 센서(100)에서 입력되는 압력의 총량을 발열장치(500)의 온도로 표시되도록 하는 것도 가능하다. 다만, 복수개의 센서(100)가 배치된 형태로 배치되어 각각의 센서(100)가 위치한 곳의 압력을 나타내는 것이 전체 압력의 분포를 알 수 있어 바람직하며, 발열장치(500)가 센서(100)가 배치되는 형태로 배치되는 경우, 발열장치(500)가 설치되는 발열장치 고정부(510)가 더 구비될 수 있고, 해당 발열장치 고정부(510)는 열이 잘 전달되어 발열장치(500) 주변의 온도를 표현할 수 있도록 구비될 수 있다.The heating device 500 is provided to correspond to each sensor 100, and when a plurality of sensors 100 are provided, a plurality of heating devices 500 connected to each sensor 100 may be provided, The heating device 500 may be arranged in a form in which a plurality of sensors 100 are arranged to indicate the pressure where each sensor 100 is located. ) is connected to display the total amount of pressure input from the plurality of sensors 100 as the temperature of the heating device 500. However, it is preferable that the plurality of sensors 100 are arranged in an arranged form to indicate the pressure at the location where each sensor 100 is located because the distribution of the total pressure can be known. When arranged in the form in which the heat generating device 500 is installed, the heat generating device fixing part 510 may be further provided, and the heat generating device fixing part 510 transfers heat well, so that the heat generating device 500 It may be provided to express ambient temperature.

또한, 발열장치(500)를 통해 발생된 열을 열화상 카메라(520)로 촬영하여 압력에 따라 발생한 열의 온도를 측정하여 센서(100)에 발생한 압력의 크기를 파악할 수 있다. 이때, 열화상 카메라(520)뿐만 아니라 열을 측정할 수 있는 온도 센서(100) 등이 활용될 수 있지만, 열화상 카메라(520)를 이용하면 특정 부위의 온도만 확인하는 것이 아니라 발열장치(500)에 의해 생성된 중심부의 온도이외에도 주변에 퍼진 온도를 확인하여 그에 대응되는 주변 압력까지도 알 수 있다는 장점이 있기 때문에 열화상 카메라(520)를 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the heat generated by the heating device 500 may be photographed with the thermal imaging camera 520 and the temperature of the heat generated according to the pressure may be measured to determine the magnitude of the pressure generated by the sensor 100 . At this time, not only the thermal imaging camera 520 but also the temperature sensor 100 capable of measuring heat may be used, but using the thermal imaging camera 520 does not only check the temperature of a specific part, but also the heating device 500 ) It is preferable to use the thermal imaging camera 520 because there is an advantage in that it is possible to check the temperature spread around the surroundings as well as the temperature of the center generated by

이와 같이 발열장치(500)에 발생하는 열을 통해 온도를 측정하여 압력의 크기를 확인하는 경우, 온도의 편차를 통해 디테일 하게 알 수 있고, 센서(100)가 있는 특정부위의 압력 수치를 알 수 있을 뿐만 아니라 온도의 차이를 통해 센서(100)의 주변으로 압력이 어떻게 분포되는지 전체적인 압력분포를 확인할 수 있으며, 이를 이미지화 하면 시각적으로 압력의 분포를 확인할 수 있으며 센서(100)만을 이용한 한가지 방식이 아닌 서로 다른 방식으로 압력을 확인하여 서로 다른 정보를 교차 확인할 수 있다. 또한, 압력에 따른 전압을 전달받아 온도를 변화시키기 때문에 순간적인 과전압 등의 오류가 있을 때도 바로 오류가 나타나지 않을 수 있다는 장점도 있다.In this way, when the temperature is measured through the heat generated in the heating device 500 to check the size of the pressure, it is possible to know in detail through the temperature deviation, and to know the pressure value of a specific part where the sensor 100 is located In addition, it is possible to check the overall pressure distribution of how the pressure is distributed around the sensor 100 through the difference in temperature, and by imaging this, the distribution of the pressure can be visually confirmed, and it is not a single method using only the sensor 100. Different information can be cross-checked by checking the pressure in different ways. In addition, since the temperature is changed by receiving the voltage according to the pressure, there is an advantage that the error may not appear immediately even when there is an error such as instantaneous overvoltage.

도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 악력 측정 시스템은 형상기억합금 소재로 구비되는 누름장치(600), 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 6 , the grip strength measuring system according to the present invention is characterized in that it further includes a pressing device 600, a first switch 611, and a second switch 621 made of a shape memory alloy material.

누름장치(600)는 형상기억합금 소재로 구비될 수 있고, 발열장치(500)와 접촉하도록 구비되어 열을 전달받을 수 있다. 누름장치(600)는 센서(100)에 소정의 압력 이상의 압력이 감지되면 발열장치(500)에서 열이 발생하고, 발열장치(500)에서 열을 전달받은 누름장치(600)의 온도가 소정의 임계온도보다 높은 온도가 발생되면, 누름장치(600)가 소정의 각도로 변형이 일어날 수 있고, 해당 변형에 의해 누름장치(600)가 스위치를 온 오프 하도록 할 수 있다.The pressing device 600 may be made of a shape memory alloy material, and may be provided to contact the heating device 500 to receive heat. In the pressing device 600, when a pressure equal to or higher than a predetermined pressure is detected by the sensor 100, heat is generated from the heating device 500, and the temperature of the pressing device 600 receiving the heat from the heating device 500 reaches a predetermined value. When a temperature higher than the critical temperature is generated, the pressing device 600 may be deformed at a predetermined angle, and the pressing device 600 may turn on or off a switch by the corresponding deformation.

형상기억합금 소재로 구비되는 누름장치(600)는 온도에 따른 변화에 의해 스위치를 온오프 할 수 있도록 다양한 형태로 구비될 수 있고, 온도의 변화에 따라 한쪽방향으로 소정의 각도로 휘어지거나, 형상기억합금 스프링으로 구비되어 온도 변화에 따라 길이가 달라지는 등의 방식을 통해 스위치를 물리적이나 전기적으로 온 오프 하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 온도의 변화에 따라 소정의 각도로 변형되어 물리적으로 스위치를 켜고 끄는 것을 기준으로 설명하며 다른 방식으로도 구비될 수 있음은 당연하다.The pressing device 600 made of a shape memory alloy material may be provided in various forms so that the switch can be turned on and off by a change according to temperature, bent at a predetermined angle in one direction according to a change in temperature, or a shape It is provided as a memory alloy spring and may be provided to physically or electrically turn on/off the switch through a method such as changing its length according to temperature change. In one embodiment of the present invention, it is described based on the fact that the switch is physically turned on and off by being deformed at a predetermined angle according to a change in temperature, and it is natural that it may be provided in other ways.

발열장치(500)는 센서(100)에 소정의 압력이 이상이 감지되면 발열장치(500)에서 열을 전달받은 누름장치(600)가 소정의 임계온도에 도달하고, 형상기억합금으로 구비된 누름장치(600)가 소정의 각도로 변형된다. 즉, 정해진 소정 압력 이상을 받으면 최종적으로 누름장치(600)가 변형되어 스위치를 동작시키는 동작을 수행하도록 하는 것이다. 이때, 소정의 압력은 설정된 압력에 도달하면 특정한 동작을 하도록 하기위한 압력이며, 본 발명의 일 실시예에서는 사용자가 물체(710)를 집을 때 내야하는 악력의 정상범위를 기준으로 선정될 수 있다.In the heating device 500, when a predetermined pressure abnormality is detected in the sensor 100, the pressing device 600 that receives heat from the heating device 500 reaches a predetermined critical temperature, and the pressing device 600 provided with a shape memory alloy Device 600 is deformed at an angle. That is, when a predetermined pressure or more is received, the pressing device 600 is finally deformed to perform an operation of operating a switch. At this time, the predetermined pressure is a pressure for performing a specific operation when the set pressure is reached, and in an embodiment of the present invention, it may be selected based on a normal range of grip strength that the user must exert when picking up the object 710 .

한편 누름장치(600)가 변형되어 온 오프 할 수 있는 스위치가 하나 또는 복수개로 구비될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예 에서는 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)로 스위치가 2개 구비되는 것을 기준으로 설명한다.Meanwhile, the pressing device 600 may be modified so that one or a plurality of switches capable of turning on and off may be provided. In one embodiment of the present invention, the first switch 611 and the second switch 621 have two switches It is described based on what is provided.

제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)가 구비되는 경우, 형상기억합금 소재로 구비되는 누름장치(600)는, 소정의 제1 임계온도에 도달하면 소정의 제1 각도(610)로 변형될 수 있고, 소정의 제1 임계온도보다 높은 소정의 제2 임계온도에 도달하면 소정의 제1 각도(610)보다 더 큰 소정의 제2 각도(620)로 변형될 수 있으며, 누름장치(600)가 제1 각도(610)로 변형되면 제1 스위치(611)를 켜고, 누름장치(600)가 제2 각도(620)로 변형되면 제2 스위치(621)를 켜도록 할 수 있다. 이처럼 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)를 발열장치(500)의 변형에 따라 켜지고 꺼질 수 있도록 하면 각각의 스위치에 소정의 장치들이 각각 연결되어 해당 스위치가 켜지면 각각의 장치가 동작하도록 할 수 있고, 또는 하나의 장치가 두 스위치와 연결되어 서로 다른 동작을 하도록 구비될 수 있다. 이때, 제1 스위치(611)는 및 제2 스위치(621)는 푸시 버튼, 딥, 리드, 로커 슬라이드 등의 다양한 방식의 스위치로 구비될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 누름장치(600)가 변형에 의해 푸시 버튼을 누르는 방식이 적절하기 때문에 스위치가 푸시 버튼인 것을 기준으로 설명한다.When the first switch 611 and the second switch 621 are provided, the pressing device 600 made of a shape memory alloy is rotated at a first predetermined angle 610 when a predetermined first critical temperature is reached. It can be deformed, and when it reaches a predetermined second critical temperature higher than the predetermined first critical temperature, it can be deformed to a predetermined second angle 620 greater than the predetermined first angle 610, and the pressing device ( 600) is deformed to the first angle 610, the first switch 611 is turned on, and when the pressing device 600 is deformed to the second angle 620, the second switch 621 is turned on. In this way, if the first switch 611 and the second switch 621 are turned on and off according to the deformation of the heating device 500, predetermined devices are connected to each switch, and each device operates when the corresponding switch is turned on. Alternatively, one device may be connected to two switches to perform different operations. At this time, the first switch 611 and the second switch 621 may be provided with various types of switches such as push button, dip, lead, rocker slide, etc. In one embodiment of the present invention, the pressing device 600 Since the method of pressing the push button by the deformation is appropriate, the switch is described based on the push button.

예를 들면, 누르는 동안만 스위치가 온 되는 푸시 버튼으로 구비되는 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)를 누름장치(600)가 변형되어 소정의 제1 각도(610)로 변형되면 제1 스위치(611)를 누르고, 소정의 제2 각도(620)로 변형되면서 제1 스위치(611)는 누르지 않게 되면서 제2 스위치(621)를 누르게 되어 소정의 제1각도에서는 제1 스위치(611)를 누르고, 소정의 제2 각도(620)에서는 제2 스위치(621)를 누르게 되어 각각의 스위치에 연결되는 장치가 온 오프 되도록 할 수 있다. 다만, 스위치는 푸시 버튼으로 한정되지 않으며, 스위치를 누름장치(600)를 통해 켜고 끄는 방식도 누름장치(600)의 종류와 스위치의 종류에 따라 다양하게 구비될 수 있는 것은 당연하다.For example, if the device 600 for pressing the first switch 611 and the second switch 621 provided as a push button that turns on only while pressing is deformed and deformed to a predetermined first angle 610, the first switch 611 and the second switch 621 are deformed. 1 Press the switch 611, deform at the second predetermined angle 620, the first switch 611 is not pressed, and the second switch 621 is pressed, and at the first predetermined angle, the first switch 611 is pressed, and the second switch 621 is pressed at a predetermined second angle 620 so that devices connected to each switch can be turned on and off. However, the switch is not limited to a push button, and it is natural that a method of turning the switch on and off through the pressing device 600 may be provided in various ways depending on the type of the pressing device 600 and the type of switch.

또한, 누름장치(600)는 소정의 제1 임계온도와 제2 임계온도가 하나로 한정되는 것이 아니라 다양한 다른 제1 임계온도 및 제2 임계온도를 가지는 누름장치(600)가 구비될 수 있으며, 기존의 누름장치(600)를 기존의 누름장치(600)와 소정의 제1 및 제2 임계온도가 다르게 구비되는 누름장치(600)로 교체하는 것도 가능하다. 이처럼 누름장치(600)를 교체하면 누름장치(600)가 변형되는 온도가 달라지고, 누름장치(600)가 변형되기 위해 발열장치(500)로부터 받는 열의 양도 달라지며, 해당 열을 발생하기위해 센서(100)가 받아야하는 소정의 압력도 달라지게 된다. 따라서 결국 누름장치(600)가 변형되어 제1 스위치(611) 또는 제2 스위치(621)를 켜기 위해 센서(100)가 받아야하는 소정의 압력을 누름장치(600)를 교체하는 방식을 통해 변경할 수 있다.In addition, the pressing device 600 is not limited to one predetermined first critical temperature and second critical temperature, but may be provided with various pressing devices 600 having different first critical temperatures and second critical temperatures. It is also possible to replace the pressing device 600 of the existing pressing device 600 with a pressing device 600 having predetermined first and second critical temperatures different from each other. In this way, when the pressing device 600 is replaced, the temperature at which the pressing device 600 is deformed changes, the amount of heat received from the heating device 500 for the pressing device 600 to deform, and the sensor to generate the corresponding heat The predetermined pressure that the 100 should receive is also different. Therefore, in order to eventually deform the pressing device 600 and turn on the first switch 611 or the second switch 621, the predetermined pressure that the sensor 100 must receive can be changed by replacing the pressing device 600. there is.

본 발명의 일 실시에서는 상술한 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)에 악력판정부가 연결되어 동작되는 것을 기준으로 설명한다.An embodiment of the present invention will be described based on the fact that the grip strength determining unit is operated by being connected to the first switch 611 and the second switch 621 described above.

도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 악력 판정 시스템은 악력판정부를 더 포함할 수 있으며, 악력판정부는 감지부 및 발광부를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7 , the grip strength determining system according to the present invention may further include a grip strength determining unit, and the grip strength determining unit includes a sensing unit and a light emitting unit.

악력판정부는 악력을 측정하는 사용자의 악력의 정도를 색으로 차등을 두어 표시하여 직관적으로 센서(100)의 위치별로 악력의 정도를 확인할 수 있도록 구비된 구성이다.The grip strength determining unit is configured to intuitively check the degree of grip strength for each position of the sensor 100 by displaying the degree of the user's grip strength measured in different colors.

감지부는 센서(100)에 감지된 압력에 의해 소정의 제1 또는 제2 임계온도에 도달하여 누름장치(600)가 변형되어 제1 또는 제2 스위치(621)를 켜지면 제1 또는 제2 스위치(621)가 켜진 위치들을 감지하는 구성이다. 감지부에서 제1 또는 제2 스위치(621)가 켜진 것이 감지되면, 발광부에서 서로 다른 소정의 제1 색 또는 제2 색을 발광하도록 할 수 있다. 또한, 감지부는 소정의 제1 스위치(611)와 제2 스위치(621)가 켜지는 위치들을 감지하고 종합하여 사용자의 악력의 분포를 파악하여 부족한 악력을 보충하기위해 해당하는 곳에 위치한 후술하게 될 전자석(700)을 동작하게 하여 악력을 보충하도록 할 수 있다.The sensing unit reaches a predetermined first or second critical temperature by the pressure sensed by the sensor 100, and when the pressing device 600 is deformed and the first or second switch 621 is turned on, the first or second switch 621 is a component that detects turned on positions. When the sensing unit detects that the first or second switch 621 is turned on, the light emitting unit may emit different predetermined first colors or second colors. In addition, the sensing unit detects and integrates the positions where the first switch 611 and the second switch 621 are turned on to determine the distribution of the user's grip strength, and to compensate for the insufficient grip strength, the electromagnet located at the corresponding location, which will be described later. 700 may be operated to supplement the grip strength.

발광부는 감지부에서 제1 스위치(611) 또는 제2 스위치(621)가 켜지면 제1 색 또는 제2 색을 발광하는 구성이다. 발광부는 다양한 발광체로 이루어질 수 있으나, 다양한 색을 발광하기 위해 LED로 구비되어 색을 내는 것이 바람직하다. 또한, 발광부는 모든 스위치가 켜지지 않았을 때, 색이 나타나지 않도록 할 수도 있지만, 소정의 색이 나타나게 할수도 있다. 예를 들면, 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)가 켜지지 않은 경우, 발광부가 빨간색을 발광하고, 제1 스위치(611)만 켜진 경우 노란색을 발광하며, 제2 스위치(621)가 켜진 경우 초록색을 발광하여 악력의 단계를 표시할 수 있다.The light emitting unit is configured to emit light of a first color or a second color when the first switch 611 or the second switch 621 is turned on in the sensing unit. The light emitting unit may be made of various light emitting bodies, but it is preferable to be provided with LEDs to emit colors in order to emit various colors. In addition, when all the switches are not turned on, the light emitting unit may not display a color, but may display a predetermined color. For example, when the first switch 611 and the second switch 621 are not turned on, the light emitting unit emits red light, and when only the first switch 611 is turned on, it emits yellow light. When turned on, green light may be emitted to display the level of grip strength.

이와 같이 악력판정부가 구비되면, 악력을 측정시 악력이 강한 곳과 약한곳이 색상으로 표시되어 직관적으로 악력의 정도를 파악할 수 있으며, 악력이 약한곳을 직관적으로 파악하여 분석하기에 용이하며, 후술하게 될 전자석(700)을 이용하여 악력을 보충하는 것도 가능하다.If the grip strength determination unit is provided as described above, when measuring the grip strength, the strong and weak areas are displayed in color, so that the degree of grip strength can be intuitively grasped, and it is easy to intuitively identify and analyze the weak grip strength, which will be described later. It is also possible to supplement the grip force using the electromagnet 700 to be performed.

도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 악력 측정 시스템은 전자석(700)을 더 포함하도록 구비될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the grip force measuring system according to the present invention may be provided to further include an electromagnet 700 .

본 발명의 일실시예에서는 복수의 센서(100) 각각에 대응되는 전자석(700)을 더 포함하고, 전자석(700)은 센서(100)에 압력이 감지되는 경우 전자석(700)에 전류가 인가되어 자력이 발생되는 구성이다. 이때 전자석(700)은 센서(100)의 주변을 감싸도록 센서(100)의 주변에 배치되어 센서(100)가 압력을 측정하는데 방해되지 않도록 배치된다.In one embodiment of the present invention, an electromagnet 700 corresponding to each of the plurality of sensors 100 is further included, and when a pressure is sensed in the electromagnet 700, a current is applied to the electromagnet 700 It is a configuration in which magnetism is generated. At this time, the electromagnet 700 is disposed around the sensor 100 to surround the sensor 100 so as not to interfere with the sensor 100 measuring the pressure.

센서(100)에 압력이 감지되어 전자석(700)에 전류가 인가되어 자력이 발생하기 때문에, 장갑(200)으로 악력을 측정할 때, 금속 재질이거나 내부에 금속을 구비한 물체(710)를 장갑(200) 낀 손으로 파지하여 측정하면 전자석(700)이 해당 물체(710)에 인력에 의해 부착되어 고정되게 되며, 이에 따라 센서(100)의 위치가 고정되어 보다 정확한 위치 및 각도로 악력이 측정되도록 할 수 있다. 또한, 센서(100)에 악력이 감지될 때만 전자석(700)에 전류가 인가되어 자력이 발생하기 때문에, 손에 힘을 빼면 자연스럽게 전자석(700)에 전류가 인가되지 않아서 물체(710)와 장갑(200)이 떨어질 수 있다.Since pressure is detected by the sensor 100 and current is applied to the electromagnet 700 to generate magnetic force, when measuring the grip strength with the glove 200, the object 710 made of metal or having metal inside the glove (200) When gripping and measuring with a pinched hand, the electromagnet 700 is attached and fixed to the object 710 by manpower, and thus the position of the sensor 100 is fixed to measure the grip force at a more accurate position and angle can be made In addition, since current is applied to the electromagnet 700 only when the grip force is detected by the sensor 100 and magnetic force is generated, when the hand is relaxed, current is not naturally applied to the electromagnet 700, so that the object 710 and the glove ( 200) may fall.

따라서 이와 같이 전자석(700)을 더 포함하여 사용자가 장갑(200)을 이용하여 악력을 측정할 때, 보다 정확한 위치 및 각도로 측정할 수 있고, 힘을 빼면 자연스럽게 장갑(200)과 물체(710)가 분리되도록 할 수 있다.Therefore, when the user measures the grip force using the glove 200 by further including the electromagnet 700 as described above, it can be measured at a more accurate position and angle, and when the force is subtracted, the glove 200 and the object 710 naturally can be separated.

한편, 전자석(700)은 악력 보충 모드로 동작할 수 있다. 악력 보충 모드는 센서(100)에 압력이 감지되면 전자석(700)에 전류가 인가되어 자력이 발생하는 대신, 센서(100)에 압력이 감지되지 않는 위치의 전자석(700)에 전류를 인가하여 자력을 발생시키거나, 제1 스위치(611) 및 제2 스위치(621)가 켜지는지 여부를 파악하여 스위치가 켜지지 않거나 제1 스위치(611)만 켜진 위치의 전자석(700)에 전류를 인가하여 자력을 발생시켜서 충분한 압력이 없는 곳의 전자석(700)을 동작 시켜서 금속물체 등을 집을 때 악력을 보충하는 역할을 하도록 할 수 있다. 또한, 금속이 아닌 물건에 금속이나 자석으로 구비되는 악력 보조 장치를 설치하여 사용자가 들어올리는 물건이 금속물체가 아닌 경우에도 사용자가 장갑(200) 이용시에 사용자의 악력을 보충할 수도 있다.Meanwhile, the electromagnet 700 may operate in a grip strength supplement mode. In the grip force supplement mode, when pressure is sensed by the sensor 100, current is applied to the electromagnet 700 to generate magnetic force, instead of applying current to the electromagnet 700 at a position where no pressure is detected by the sensor 100 to generate magnetic force. , or by determining whether the first switch 611 and the second switch 621 are turned on, a current is applied to the electromagnet 700 where the switch is not turned on or only the first switch 611 is turned on to generate magnetic force. It can be generated to operate the electromagnet 700 where there is not enough pressure to supplement the grip force when picking up a metal object. In addition, even when the object being lifted by the user is not a metal object, the user's grip strength may be supplemented when the user uses the glove 200 by installing a grip assisting device made of metal or magnet on a non-metal object.

악력 보조 장치는 사용자가 들어올리는 소정의 물건의 외부에 결합하는 구성이며 금속 또는 자석으로 구비되어 전자석(700)에 전류가 인가되어 자석으로 동작할 때, 전자석(700)에 부착되어 사용자의 악력을 보충할 수 있다. 또한, 악력 보조 장치는 유연한 철판의 형태로 구비되어 소정의 물건의 주변에 휘어져서 소정의 물건을 감싸도록 구비될 수 있으며, 사용자가 많이 들어올리는데 사용되는 컵, 물병 등의 물건을 감싸는 컵, 물병 받침 등의 형태로 미리 구비될 수도 있다.The grip assist device is configured to be coupled to the outside of a predetermined object that the user lifts, and is provided with a metal or magnet and is attached to the electromagnet 700 to reduce the user's grip force when current is applied to the electromagnet 700 to operate as a magnet. can be supplemented. In addition, the grip assisting device may be provided in the form of a flexible iron plate to be bent around a predetermined object to wrap the predetermined object, and to enclose an object such as a cup or water bottle that is frequently lifted by the user, or a water bottle. It may be provided in advance in the form of a support or the like.

이처럼 악력 보조 장치가 구비되면, 장갑(200)에 구비된 전자석(700)을 악력 보충 모드로 이용하면, 사용자가 들어올리려는 물건의 재질이 금속이 아닌 경우에도 사용자의 악력을 보충하여 물건을 쉽게 들어올리도록 할 수 있다.When the grip assisting device is provided as described above, when the electromagnet 700 provided in the glove 200 is used in the grip supplement mode, the user's grip strength is supplemented to easily lift the object even when the material of the object to be lifted is not metal. you can make it lift.

또한, 악력의 보충이 필요한 경우에만 별도로 악력 보충 모드를 켜는 스위치를 포함하여 온 오프 하도록 할 수 있으며, 해당 모드가 지속되는 시간을 적절하게 설정하여 필요한 시간만큼만 켜지도록 할 수 있다.In addition, a switch for separately turning on the grip strength supplement mode may be turned on and off only when supplementation of grip strength is required, and the duration of the corresponding mode may be appropriately set so as to be turned on only for a necessary time.

이처럼 악력 보충 모드를 더 포함하면, 전자석(700)을 포함한 장갑(200)이 측정장치로만 동작하는 것이 아니라 압력이 모자란 곳에 위치한 전자석(700)에 전류를 인가하여 자력을 발생시켜서 악력을 보조하여 악력이 모자란 사람도 금속 물체(710) 또는 금속 등으로 구비되는 악력 보조 장치를 물체(710)에 설치하여 손쉽게 물체(710)를 집을 수 있도록 보조하는 역할을 할 수 있다.In this way, when the grip supplement mode is further included, the glove 200 including the electromagnet 700 does not operate only as a measuring device, but applies current to the electromagnet 700 located where the pressure is insufficient to generate magnetic force to assist the grip force. Even a person who lacks this ability can play a role of helping to easily pick up the object 710 by installing the metal object 710 or a grip assisting device made of metal or the like to the object 710 .

또한, 전자석(700)이 악력 보충 모드로 동작하는 경우에, 전자석(700)에 자력이 발생될 때 전자석(700) 중에 일부가 서로 다른 극으로 구비되고, 서로 다른 극으로 구비된 전자석(700)이 서로 맞닿거나 인접하면 인력이 작용하여 사용자가 들어올리는 물건이 금속물체가 아닌 경우에도 사용자의 악력을 보충하도록 도와서 물체(710)를 손쉽게 들어올리도록 할 수 있다.In addition, when the electromagnet 700 operates in the grip supplement mode, when magnetic force is generated in the electromagnet 700, some of the electromagnets 700 are provided with different poles, and the electromagnets 700 provided with different poles When the objects 710 come into contact with each other or are adjacent to each other, attractive force acts to help the user to easily lift the object 710 by supplementing the user's grip even when the object being lifted is not a metal object.

이때, 전자석(700) 중에 서로 다른 극으로 구비되는 전자석(700)은 물체(710)를 집기 위해 손으로 물체(710)를 감싸쥐거나 손가락 일부를 이용하여 물체(710)를 집을 때 서로 맞닿거나 가까워지는 위치에 있는 전자석(700)들을 서로 다른 극이 되도록 할 수 있다. 예를 들면, 엄지에 위치한 전자석(700)은 N극으로 나머지 네 손가락의 전자석(700)은 S극이 되도록 하여 물체(710)를 쥘 때 네 손가락과 엄지가 가까워지면 서로 인력이 작용하여 악력을 보충할 수 있고, 또는 손가락의 전자석(700)은 N극 손바닥의 전자석(700)은 S극으로 구비하여 손가락으로 길다란 물체(710)를 감싸 쥐는 경우 손가락과 손바닥이 가까워지면 서로 인력이 작용하여 악력을 보충하도록 할 수 있다.At this time, the electromagnets 700 provided with different poles among the electromagnets 700 come into contact with each other when grasping the object 710 with their hands or using a part of their fingers to pick up the object 710. Electromagnets 700 in close proximity may have different poles. For example, the electromagnet 700 located on the thumb is N pole and the electromagnet 700 of the other four fingers is S pole, so that when gripping the object 710, when the four fingers and the thumb come close to each other, attractive forces act on each other to create a grip force. Alternatively, when the finger's electromagnet 700 is provided with the N pole and the palm's electromagnet 700 is provided with the S pole, and the finger grips the long object 710 with the finger, when the finger and the palm get close to each other, attractive forces act on each other, resulting in grip strength. can be supplemented.

이와 같이 전자석(700) 중에 일부 전자석(700)을 서로 다른 극으로 구비하면, 전자석(700)이 동작하여 금속물체를 집을 때만 악력을 보충하는 것이 아니라 서로 다른 극으로 구비된 전자석(700)이 서로 가까워지는 경우 인력이 작용하는 것을 활용하여 금속물체가 아닌 경우에도 사용자의 악력을 보충하도록 하여 악력이 부족한 사용자가 물체(710)를 손쉽게 집을 수 있도록 보조할 수 있다.In this way, if some of the electromagnets 700 among the electromagnets 700 are provided with different poles, the electromagnets 700 operate to compensate for gripping force only when picking up a metal object, and the electromagnets 700 provided with different poles It is possible to assist a user with insufficient grip strength to easily pick up the object 710 by supplementing the user's grip strength even when the object 710 is not a metal by utilizing the action of attraction when approaching.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템의 센서(100)는 마찰층(110) 및 마찰층(110)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 연결되는 전극(120)을 포함하여 구비된다. 본 실시예에서는 마찰층(110)의 상면에 상부 전극(120)이 연결되고, 마찰층(110)의 하면에 하부 전극(120)이 연결된 것을 기준으로 설명하도록 한다.Referring to FIG. 3 , the sensor 100 of the grip force measuring system according to an embodiment of the present invention includes a friction layer 110 and an electrode 120 connected to at least one of upper and lower surfaces of the friction layer 110. It is provided by In this embodiment, the upper electrode 120 is connected to the upper surface of the friction layer 110 and the lower electrode 120 is connected to the lower surface of the friction layer 110.

마찰층(110)은 센서(100)에 가해지는 압력에 의해 마찰전기를 발생시키기 위한 구성이며, PDMS(polydimethylsiloxane) 재질의 다공성 스펀지 형태로 구비된다. 마찰층(110)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되는 전극(120)은 마찰층(110)과의 접촉을 통해 마찰전기를 발생시키고, 마찰층(110)에서 발생한 마찰전기를 측정할 수 있도록 전기적인 연결을 제공하기 위한 구성으로, CNT(carbon-nanotube)-PDMS 재질의 박막 형태로 구비된다. 상세하게, 마찰층(110)은 전극(120)과의 마찰을 통해 마찰전기를 발생시키며, 전극(120)은 마찰층(110)과의 마찰을 통해 마찰전기를 발생시키는 동시에 센서(100)와 변환모듈(300)의 전기적인 연결을 제공한다.The friction layer 110 is a component for generating triboelectricity by pressure applied to the sensor 100 and is provided in the form of a porous sponge made of polydimethylsiloxane (PDMS). The electrode 120 disposed on at least one of the upper and lower surfaces of the friction layer 110 generates triboelectricity through contact with the friction layer 110 and measures the triboelectricity generated in the friction layer 110. As a configuration for providing electrical connection, it is provided in the form of a thin film of CNT (carbon-nanotube)-PDMS material. In detail, the friction layer 110 generates triboelectricity through friction with the electrode 120, and the electrode 120 generates triboelectricity through friction with the friction layer 110, and at the same time, the sensor 100 and the sensor 100 generate triboelectricity. Electrical connection of the conversion module 300 is provided.

이와 같이 마찰층(110) 및 전극(120)을 포함하여 구비됨으로써, 본 발명에 따른 악력 측정 시스템의 센서(100)는 마찰층(110) 및 전극(120)의 접촉에 의해 발생하는 마찰전기를 기반으로 압력의 크기를 측정하게 된다. 상세하게, 마찰층(110) 및 전극(120)의 마찰에 의해 마찰전기가 발생하며, 발생한 마찰전기를 측정하여 압력 강도를 측정하도록 구비된다. 이를 위해, 전극(120)은 마찰층(110)과 접촉하여 양전하로 대전되는 소재로 구비되고, 마찰층(110)은 전극(120)과 접촉하여 음전하로 대전되는 소재로 구비된다. 구체적으로, 마찰층(110)은 PDMS(polydimethylsiloxane) 소재로 구비되고, 전극(120)은 구리 또는 CNT(Carbon-NanoTube)-PDMS 소재로 구비된다. 가장 바람직하게는 전극(120)은 CNT-PDMS 소재로 구비된다.By including the friction layer 110 and the electrode 120 as described above, the sensor 100 of the grip force measurement system according to the present invention generates triboelectricity generated by the contact between the friction layer 110 and the electrode 120. Based on this, the magnitude of the pressure is measured. In detail, triboelectricity is generated by friction between the friction layer 110 and the electrode 120, and the generated triboelectricity is measured to measure the pressure intensity. To this end, the electrode 120 is provided with a material that is positively charged in contact with the friction layer 110, and the friction layer 110 is provided with a material that is negatively charged in contact with the electrode 120. Specifically, the friction layer 110 is made of polydimethylsiloxane (PDMS) material, and the electrode 120 is made of copper or carbon-nanotube (CNT)-PDMS material. Most preferably, the electrode 120 is provided with a CNT-PDMS material.

이처럼 마찰층(110)이 PDMS 소재로 구비됨으로써 접촉 대전의 효율이 상승하여 압력 감지의 감도가 상승하는 효과가 있으며, 전극(120)이 CNT-PDMS 소재인 경우는 구리 소재일 경우에 비해서 10배 가량 접촉 대전의 효율이 상승하고, 탄성이 뛰어나므로 압력센서(100)로서 활용도가 증가하는 효과가 있다.In this way, since the friction layer 110 is made of PDMS material, the efficiency of contact electrification increases and the sensitivity of pressure sensing increases. The efficiency of contact electrification increases and the elasticity is excellent, so the utilization as the pressure sensor 100 increases.

마찰층(110)에 대한 일 실시예로, 마찰층(110)은 다공성 스펀지 형태로 구비될 수 있다. 상세하게, 본 발명에 따른 마찰층(110)은 소정의 두께를 갖는 판 형상의 스펀지 형태로 구비되고, 상부 전극(120) 및 하부 전극(120) 사이에 위치하도록 구비될 수 있다. 마찰층(110)이 다공성 스펀지 형태로 구비됨으로써, 일반적인 PDMS 소재일 경우에 비하여 전극(120)과의 접촉 대전 효율이 증가하며, 탄성이 증가하는 효과가 있다.As an example of the friction layer 110, the friction layer 110 may be provided in the form of a porous sponge. In detail, the friction layer 110 according to the present invention may be provided in the form of a plate-shaped sponge having a predetermined thickness and positioned between the upper electrode 120 and the lower electrode 120 . Since the friction layer 110 is provided in the form of a porous sponge, contact charging efficiency with the electrode 120 is increased and elasticity is increased compared to the case of a general PDMS material.

도 3의 A를 참조하면, 마찰층(110) 내부에 도시된 원들은 스펀지의 기공을 도시한 것이다. 도 3의 A는 스펀지 형태를 알아보기 쉽도록 구상의 기공이 규칙적인 배열을 이루도록 형성된 것을 기준으로 도시하였지만, 실제 스펀지의 기공은 규칙적인 배열 또는 불규칙적인 배열로 구비될 수 있다.Referring to A of FIG. 3 , circles shown inside the friction layer 110 represent pores of the sponge. Although FIG. 3A shows a sponge formed in a regular arrangement so as to make it easy to recognize the shape of the sponge, the pores of the actual sponge may be arranged in a regular or irregular arrangement.

또한 도 3에 도시된 실시예에서는 각 전극(120)의 양단이 마찰층(110)의 양단과 일치하도록 도시되었으나, 전극(120)의 일단은 마찰층(110)의 일단에 일치하고 타단은 마찰층(110)의 타단에 비해 돌출되도록 구비될 수 있다. 이 경우, 돌출된 부분을 통해 외부의 장비와 본 발명에 따른 압력센서(100)가 전기적으로 연결되기 용이한 효과가 있다. 이와 같이, 도 3에는 본 발명에 따른 전극(120)이 마찰층(110)의 상면 및 하면에 연결되는 박막 형태로 도시되었으나, 본 발명에 따른 전극(120)의 형태는 마찰층(110)과 마찰전기를 발생시키기 용이한 형태면 족하고, 도시된 실시예에 제한되지 않는다.In addition, in the embodiment shown in FIG. 3, both ends of each electrode 120 are shown to coincide with both ends of the friction layer 110, but one end of the electrode 120 coincides with one end of the friction layer 110 and the other end is friction It may be provided to protrude compared to the other end of the layer 110 . In this case, it is easy to electrically connect external equipment and the pressure sensor 100 according to the present invention through the protruding portion. As such, although the electrode 120 according to the present invention is shown in the form of a thin film connected to the upper and lower surfaces of the friction layer 110 in FIG. 3, the shape of the electrode 120 according to the present invention is Any shape that facilitates generating triboelectricity is sufficient, and is not limited to the illustrated embodiment.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템에서 압력을 측정하는 흐름을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템에서 마찰전기를 이용하여 센서(100)가 감지하는 압력은 변환모듈(300)을 거쳐 모니터링부(400)에 시각적으로 출력된다.4 is a diagram illustrating a flow of measuring pressure in the grip force measuring system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , in the grip force measurement system according to an embodiment of the present invention, the pressure sensed by the sensor 100 using triboelectricity is visually output to the monitoring unit 400 via the conversion module 300.

변환모듈(300)은 복수개의 센서(100)에 연결되는 저항기(310), 복수개의 센서(100)가 측정한 압력값에 일대일 대응되는 전기적 신호를 생성하는 신호처리부(320), 신호처리부(320)가 생성한 전기적 신호를 출력하는 출력부(330)를 포함하여 구비된다. 이에 대한 바람직한 실시예로, 변환모듈(300)은 무선통신부를 더 포함하도록 구비될 수 있다. 무선통신부는 센서(100) 및 모니터링부(400)와 데이터를 송수신하는 구성이다.The conversion module 300 includes a resistor 310 connected to the plurality of sensors 100, a signal processing unit 320 for generating an electrical signal corresponding to the pressure value measured by the plurality of sensors 100, and a signal processing unit 320. ) It is provided, including an output unit 330 for outputting the generated electrical signal. As a preferred embodiment for this, the conversion module 300 may be provided to further include a wireless communication unit. The wireless communication unit is a component that transmits and receives data with the sensor 100 and the monitoring unit 400 .

저항기(310)는 독립적으로 작동하는 복수개의 센서(100)에 연결되어 플로팅 현상을 방지하는 구성이다. 플로팅 현상은 전원의 인가가 없는 상태에서는 입력이 없어야 함에도 전류가 불규칙적으로 발생하는 것으로, 주변 회로의 전기적인 흐름 등으로 인해 발생한다. 플로팅 현상을 방치할 경우 마찰전기를 이용한 압력값의 측정 시 오차가 발생하며, 회로에 과전류가 발생하여 회로가 손상될 위험이 있으므로 이를 제거하기 위해 저항기(310)가 구비되는 것이 바람직하다.The resistor 310 is a component that is connected to a plurality of sensors 100 that operate independently to prevent a floating phenomenon. The floating phenomenon is that current is irregularly generated even though there should be no input in a state where power is not applied, and is caused by an electrical flow in a peripheral circuit. If the floating phenomenon is neglected, an error occurs when measuring the pressure value using triboelectricity, and there is a risk of damage to the circuit due to the occurrence of overcurrent in the circuit.

신호처리부(320)는 복수개의 센서(100)가 측정한 복수의 압력값과 일대일 대응되는 전기적 신호를 생성하는 구성이다.The signal processing unit 320 is a component that generates an electrical signal corresponding to a plurality of pressure values measured by the plurality of sensors 100 and one-to-one.

출력부(330)는 신호처리부(320)가 생성한 전기적 신호를 출력하는 구성이다. 출력부(330)를 통해 출력되는 전기적 신호는 USB 케이블 등의 유선 연결단자를 통해 후술할 모니터링부(400)에 전달된다. 그러나, 이에 한정되지 않고 앞서 서술한 바람직한 실시예와 같이 변환모듈(300)에 무선통신부가 구비되는 경우, 전기적 신호는 무선 신호의 형태로 모니터링부(400)에 전달될 수 있다. 보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템에서 센서(100), 변환모듈(300) 및 모니터링부(400)는 무선통신으로 데이터를 송수신하도록 구비될 수 있다.The output unit 330 is a component that outputs the electrical signal generated by the signal processing unit 320 . The electrical signal output through the output unit 330 is transmitted to the monitoring unit 400 to be described later through a wired connection terminal such as a USB cable. However, it is not limited to this, and when the conversion module 300 is provided with a wireless communication unit as in the above-described preferred embodiment, the electrical signal may be transmitted to the monitoring unit 400 in the form of a wireless signal. More specifically, in the grip strength measurement system according to an embodiment of the present invention, the sensor 100, the conversion module 300, and the monitoring unit 400 may be provided to transmit and receive data through wireless communication.

모니터링부(400)는 변환모듈(300)로부터 전기적 신호를 수신하는 입력부(420), 입력부(420)가 수신한 전기적 신호를 시각적으로 출력하는 디스플레이부(430), 입력부(420) 및 디스플레이부(430) 중 적어도 하나를 제어하는 제어부(410)를 포함하여 구비된다.The monitoring unit 400 includes an input unit 420 that receives an electrical signal from the conversion module 300, a display unit 430 that visually outputs the electrical signal received by the input unit 420, an input unit 420, and a display unit ( 430), including a control unit 410 that controls at least one of them.

입력부(420)는 변환모듈(300)과 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 입력 받는 구성이다.The input unit 420 is a component that is electrically connected to the conversion module 300 and receives an electrical signal.

디스플레이부(430)는 전기적 신호를 시각적으로 출력하는 구성이다.The display unit 430 is a component that visually outputs an electrical signal.

제어부(410)는 입력부(420) 및 디스플레이부(430) 중 적어도 하나를 제어하는 구성이다.The controller 410 controls at least one of the input unit 420 and the display unit 430 .

이 때, 제어부(410)는 사용자 입력값에 따라 전기적 신호에 대한 연산을 수행하는 소프트웨어(411)가 탑재되도록 구비될 수 있다. 상세하게, 소프트웨어(411)는 디스플레이부(430)에 출력되는 데이터값의 색깔 변환, 디스플레이부(430)에 출력되는 데이터 값의 Threshold value 설정, 입력부(420)에 입력되는 전기적 신호의 실시간 Log history 출력 및 입력부(420)에 입력되는 전기적 신호의 Log file 변환 중 적어도 하나에 대한 연산을 수행하도록 구비되는 것이 바람직하다.At this time, the control unit 410 may be equipped with software 411 that performs calculations on electrical signals according to user input values. In detail, the software 411 converts the color of the data value output to the display unit 430, sets the threshold value of the data value output to the display unit 430, and records the real-time log history of the electrical signal input to the input unit 420. It is preferable to perform an operation for at least one of log file conversion of an electrical signal input to the output and input unit 420 .

이하에서는 본 발명의 일 실시에 따른 센서(100)의 구성요소인 마찰층(110)의 제조 방법에 대해 서술하도록 한다. 본 발명에 따른 센서(100)의 마찰층(110)은, 복수의 입자로 구성된 구조체에 주제-경화제 혼합물을 흡수시키는 흡수단계; 주제-경화제 혼합물을 가열하여 경화시키는 경화단계; 및 용매를 통해 구조체를 용해시키는 용해단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the friction layer 110, which is a component of the sensor 100 according to an embodiment of the present invention, will be described. The friction layer 110 of the sensor 100 according to the present invention includes an absorption step of absorbing a base material-hardener mixture into a structure composed of a plurality of particles; A curing step of heating and curing the main agent-curing agent mixture; and a dissolving step of dissolving the structure through a solvent.

흡수단계는 스펀지 형태에 대응되는 구조체에 마찰층(110)의 원료인 주제-경화제 혼합물을 흡수시키는 단계이다.The absorption step is a step of absorbing a base material-hardener mixture, which is a raw material of the friction layer 110, into a structure corresponding to a sponge shape.

구조체는 복수의 입자들이 규칙적 또는 불규칙적으로 배열되어 틈새를 형성하며 결합된 구조로 구비되어, 마찰층(110)의 스펀지 형태를 형성하기 위한 틀 역할을 하는 구성이다. 예를 들어, 구 형상의 기공이 복수 형성된 스펀지 구조로 형성된 마찰층(110)을 제조하는 경우, 구조체는 구 형상의 입자들이 규칙적 또는 불규칙적으로 배열되어 틈새를 형성하며 결합된 구조로 구비된다. 따라서, 틈새에 해당하는 부분은 채워지고, 입자에 해당되는 부분은 기공이 형성되는 스펀지 구조의 마찰층(110)을 제조할 수 있게 된다. 구조체에 대한 바람직한 실시예로, 구조체는 특정 용매에 용해되는 가용성의 재질로 구비될 수 있다. 상세하게, 구조체는 수용성 입자가 결합된 구조체일 수 있다.The structure is a structure in which a plurality of particles are regularly or irregularly arranged to form gaps and are provided in a combined structure to serve as a frame for forming the sponge shape of the friction layer 110 . For example, in the case of manufacturing the friction layer 110 formed of a sponge structure in which a plurality of spherical pores are formed, the structure has a structure in which spherical particles are regularly or irregularly arranged to form gaps and are combined. Therefore, it is possible to manufacture the friction layer 110 having a sponge structure in which the part corresponding to the gap is filled and the part corresponding to the particle is formed with pores. As a preferred embodiment of the structure, the structure may be provided with a soluble material that dissolves in a specific solvent. In detail, the structure may be a structure to which water-soluble particles are bound.

이러한 구조체에 흡수되는 주제-경화제 혼합물은 마찰층(110)을 형성하기 위한 원료인 주제 및 주제를 경화시키기 위한 화학성분인 경화제의 혼합물이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 Dow Corning 사의 Sylgard 184에 포함된 주제 및 경화제가 사용될 수 있다. 이에 바람직한 실시예로, 흡수단계 전에 주제 및 경화제를 혼합하는 혼합단계가 더 포함될 수 있다. 또한, Sylgard 184가 사용되는 경우 주제 및 경화제는 10:1 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.The base material-hardener mixture absorbed into such a structure is a mixture of a base material that is a raw material for forming the friction layer 110 and a hardener that is a chemical component for hardening the base material. According to one embodiment of the present invention, a base material and a curing agent included in Dow Corning's Sylgard 184 may be used. In a preferred embodiment, a mixing step of mixing the main agent and the curing agent may be further included before the absorption step. In addition, when Sylgard 184 is used, it is preferable that the main agent and the curing agent are mixed in a weight ratio of 10:1.

경화단계는 구조체의 틈새에 흡수된 주제-경화제 혼합물이 구조체가 제거되어도 형태를 유지할 수 있도록 가열하여 경화시키는 단계이다. 일 실시예로, Sylgard 184가 사용되는 경우 75℃의 온도에서 2시간동안 가열하여 경화시킨다.The curing step is a step of heating and curing the main agent-curing agent mixture absorbed in the gaps of the structure to maintain its shape even when the structure is removed. In one embodiment, when Sylgard 184 is used, it is cured by heating at a temperature of 75° C. for 2 hours.

용해단계는 경화단계에서 경화된 마찰층(110)을 분리하기 위해 구조체를 제거하는 단계이다. 상세하게, 용매를 통해 구조체를 용해시켜 제거한다. 바람직하게는, 구조체는 용매에 대해 가용성을 갖고, 마찰층(110)은 용매에 대해 불용성의 소재로 구비된다. 이에 대한 일 실시예로, 마찰층(110)이 PDMS로 구비되는 경우 구조체는 수용성 물질로 구비되고, 용매로 물을 사용하도록 구비될 수 있다. 다른 일 실시예로, 마찰층(110)이 PDMS로 구비되는 경우 구조체는 수용성 물질로 구비되고, 용매로 탈이온수(deionized water)를 사용하도록 구비될 수 있다.The melting step is a step of removing the structure to separate the hardened friction layer 110 in the curing step. Specifically, the structure is dissolved and removed through a solvent. Preferably, the structure has a solvent solubility, and the friction layer 110 is provided with a solvent insoluble material. As an example of this, when the friction layer 110 is made of PDMS, the structure may be made of a water-soluble material and use water as a solvent. In another embodiment, when the friction layer 110 is made of PDMS, the structure may be made of a water-soluble material and deionized water may be used as a solvent.

이와 같이 혼합단계, 경화단계 및 용해단계를 포함하여 제조되는 본 발명의 일 실시예에 따르면, Sylgard 184의 주제-경화제 혼합물을 용기에 담고, 구조체를 주제-경화제 혼합물에 담금으로써 모세관 현상에 의해 주제-경화제 혼합물이 구조체에 흡수된다. 구조체는 수용성 물질로서, 일 예로 설탕 입자가 결합된 형태의 구조체가 사용된다. 주제-경화제 혼합물이 구조체에 흡수된 이후, 이를 가열하여 경화시킴으로써, 용매에 의해 구조체가 용해되면 경화된 주제-경화제 혼합물만 잔여함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)의 마찰층(110)이 제조된다.According to one embodiment of the present invention, which is manufactured by including the mixing step, the curing step, and the dissolving step, the main subject-hardener mixture of Sylgard 184 is placed in a container, and the structure is immersed in the main subject-hardener mixture to cause a capillary phenomenon. - The curing agent mixture is absorbed into the structure. The structure is a water-soluble material, and for example, a structure in which sugar particles are bound is used. After the base material-hardener mixture is absorbed into the structure, it is heated and cured, so that when the structure is dissolved by the solvent, only the hardened base material-hardener mixture remains. The friction layer 110 of the sensor 100 according to an embodiment of the present invention ) is produced.

[그림 1][Figure 1]

Figure 112022064930808-pat00001
Figure 112022064930808-pat00001

[그림 2][Figure 2]

Figure 112022064930808-pat00002
Figure 112022064930808-pat00002

그림 1은 일반적인 PDMS의 단면을 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)으로 촬영한 사진이며, 그림 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 스펀지 구조의 PDMS 마찰층(110)의 단면을 주사전자현미경으로 촬영한 사진이다. 그림 1 및 2에 나타난 바와 같이, 스펀지 구조의 PDMS로 구비된 마찰층(110)의 경우 기공에 의하여 일반적인 PDMS에 비해 마찰이 용이하여, 접촉 대전 효율이 상승한다.Figure 1 is a picture taken with a scanning electron microscope (SEM) of a cross-section of a typical PDMS, and Figure 2 is a cross-section of a PDMS friction layer 110 having a porous sponge structure according to an embodiment of the present invention. This is a picture taken with a microscope. As shown in Figures 1 and 2, in the case of the friction layer 110 provided with PDMS having a sponge structure, friction is easier than that of general PDMS due to pores, and the contact charging efficiency increases.

본 발명에 따른 센서(100)의 전극(120)은, 구리 소재의 전극(120)인 경우는 구리 테이프를 최종적인 센서(100)의 크기 및 센서(100)의 용도에 맞추어 재단함으로써 제조될 수 있다. 한편, CNT-PDMS 소재의 전극(120)인 경우는 하기의 제조 방법에 따라 제조될 수 있다.The electrode 120 of the sensor 100 according to the present invention, in the case of the electrode 120 made of copper, can be manufactured by cutting a copper tape according to the final size of the sensor 100 and the purpose of the sensor 100. there is. On the other hand, in the case of the electrode 120 made of CNT-PDMS material, it can be manufactured according to the following manufacturing method.

상세하게, 본 발명에 따른 센서(100)의 전극(120)은 CNT 및 PDMS를 혼합하는 혼합물 형성단계; 및 CNT-PDMS 혼합물을 가열하여 경화시키는 전극(120) 형성단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.In detail, the electrode 120 of the sensor 100 according to the present invention is a mixture forming step of mixing CNT and PDMS; And an electrode 120 forming step of heating and curing the CNT-PDMS mixture; characterized in that it is manufactured by a method comprising a.

CNT 및 PDMS를 혼합하는 혼합물 형성단계는 CNT 및 PDMS를 혼합하여 CNT-PDMS 혼합물을 형성하는 단계이다. 이 때, CNT 및 PDMS가 100:0.5의 비율로 혼합되는 것이 바람직할 것이다.The mixture forming step of mixing CNT and PDMS is a step of forming a CNT-PDMS mixture by mixing CNT and PDMS. At this time, it is preferable that CNT and PDMS are mixed in a ratio of 100:0.5.

CNT-PDMS 혼합물을 가열하여 경화시키는 전극(120) 형성단계는 CNT-PDMS 혼합물을 경화시켜 CNT-PDMS 소재의 전극(120)을 형성하는 단계이다. 이 때, CNT-PDMS 혼합물을 75℃의 온도에서 2시간 가열하여 경화시키는 것이 바람직할 것이다.The step of forming the electrode 120 by heating and curing the CNT-PDMS mixture is a step of forming the electrode 120 made of the CNT-PDMS material by curing the CNT-PDMS mixture. At this time, it would be preferable to cure the CNT-PDMS mixture by heating it at a temperature of 75° C. for 2 hours.

전극(120)의 형태를 형성하기 위해서, 혼합물 형성단계 이후에 CNT-PDMS 혼합물을 소정의 두께로 형성시키는 박막 형성단계를 더 포함할 수 있다. 상세하게, CNT-PDMS 혼합물을 담을 용기에 소정의 두께를 형성하는 양으로 CNT-PDMS 혼합물을 조절하여 담는다. 이 때, CNT-PDMS가 경화에 의하여 수축 또는 팽창하는 비율을 고려하여, 수축 또는 팽창 후에 소정의 두께를 형성하는 양으로 CNT-PDMS 혼합물을 조절하여 담는 것이 바람직할 것이다. 이에 따라, 경화된 CNT-PDMS가 소정의 두께를 갖는 박막의 형태로 형성된다. 보다 바람직한 일 실시예로, CNT-PDMS 혼합물을 스핀 코팅하여 박막의 형태로 형성할 수 있다. 스핀 코팅을 이용함으로써 보다 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다.In order to form the shape of the electrode 120, a thin film forming step of forming a CNT-PDMS mixture to a predetermined thickness may be further included after the mixture forming step. In detail, the CNT-PDMS mixture is adjusted and contained in an amount to form a predetermined thickness in a container to contain the CNT-PDMS mixture. At this time, in consideration of the rate at which the CNT-PDMS contracts or expands due to curing, it is preferable to adjust the CNT-PDMS mixture in an amount to form a predetermined thickness after contraction or expansion. Accordingly, the cured CNT-PDMS is formed in the form of a thin film having a predetermined thickness. In a more preferred embodiment, the CNT-PDMS mixture may be spin-coated to form a thin film. A thin film having a more uniform thickness can be formed by using spin coating.

또한, 전극(120)의 형태를 형성하기 위해서, 전극(120) 형성단계 이후에 경화된 CNT-PDMS을 전극(120)으로 가공하는 절삭단계를 더 포함할 수 있다. 상세하게, 경화된 CNT-PDMS를 절단 및 절삭하여 박막 형태의 전극(120)으로 가공한다.In addition, in order to form the shape of the electrode 120, a cutting step of processing the cured CNT-PDMS into the electrode 120 may be further included after the electrode 120 forming step. In detail, the cured CNT-PDMS is cut and cut to process the electrode 120 in the form of a thin film.

[그래프 1][Graph 1]

Figure 112022064930808-pat00003
Figure 112022064930808-pat00003

그래프 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)에 구리 소재 및 CNT-PDMS 소재의 전극(120)을 사용했을 때의 출력 전압 및 전류를 실측하여 나타낸 그래프이다. 그래프 1에 나타난 바와 같이, 전극(120)이 구리 소재로 구비되는 경우 약 25V의 출력 전압을 나타내고, 전극(120)이 CNT-PDMS 소재로 구비되는 경우 약 250V의 출력 전압을 나타내므로, CNT-PDMS의 경우가 구리에 비해 약 10배 높은 출력 전압을 나타내는 것을 알 수 있다. 따라서, 전극(120)이 CNT-PDMS 소재로 구비되는 경우 전극(120)이 구리로 구비되는 경우에 비해 센서(100)의 민감도에 따른 감지 효율이 증가한다.Graph 1 is a graph showing the measured output voltage and current when the electrode 120 made of copper and CNT-PDMS is used in the sensor 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in Graph 1, since the electrode 120 exhibits an output voltage of about 25V when it is provided with a copper material and exhibits an output voltage of about 250V when the electrode 120 is provided with a CNT-PDMS material, the CNT- It can be seen that the case of PDMS shows an output voltage about 10 times higher than that of copper. Therefore, when the electrode 120 is made of CNT-PDMS, the sensing efficiency according to the sensitivity of the sensor 100 increases compared to when the electrode 120 is made of copper.

본 발명의 일 실시예에 따른 악력 측정 시스템에서, 센서(100)의 민감도는 압력별 캐패시턴스(capacitance) 변화율로 정의할 수 있다. 캐패시턴스 변화율을 수학식으로 나타내면 다음과 같다.In the grip force measurement system according to an embodiment of the present invention, the sensitivity of the sensor 100 may be defined as a capacitance change rate for each pressure. If the capacitance change rate is expressed as a mathematical formula, it is as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112022064930808-pat00004
Figure 112022064930808-pat00004

상기 수학식 1에서

Figure 112022064930808-pat00005
는 상대적인 캐패시턴스 변화를 의미하고,
Figure 112022064930808-pat00006
는 캐패시턴스 값을 의미하며,
Figure 112022064930808-pat00007
는 압력이 0일 때의 초기 캐패시턴스 값을 의미한다.In Equation 1 above
Figure 112022064930808-pat00005
is the relative capacitance change,
Figure 112022064930808-pat00006
is the capacitance value,
Figure 112022064930808-pat00007
Means the initial capacitance value when the pressure is zero.

[그래프 2][Graph 2]

Figure 112022064930808-pat00008
Figure 112022064930808-pat00008

그래프 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서(100)의 압력 당 캐패시턴스 변화를 실측하여 나타낸 그래프이다. Pa는 SI 압력 단위로서, N/m2와 동일한 단위이다. 그래프 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 센서(100)는 압력에 대해 캐패시턴스 변화율이 선형 비례하는 특성을 나타낸다. 따라서 본 발명에 따른 센서(100)는 정전형 센서(100)로도 활용될 수 있다.Graph 2 is a graph showing a change in capacitance per pressure of the pressure sensor 100 according to an embodiment of the present invention by actually measuring it. Pa is the SI pressure unit and is the same unit as N/m2. As shown in Graph 2, the sensor 100 according to the present invention exhibits a characteristic in which the capacitance change rate is linearly proportional to the pressure. Therefore, the sensor 100 according to the present invention can also be used as an electrostatic sensor 100 .

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 preferred embodiment of the present invention described above has been disclosed for illustrative purposes, and various modifications, changes and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art, and these modifications, changes and additions It should be regarded as belonging to the scope of the above claims. In addition, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the exemplary system described above, the methods are described on the basis of a flow chart as a series of steps or blocks, but the invention is not limited to the order of steps, some steps may occur in a different order or concurrently with other steps as described above. can Further, those skilled in the art will understand that the steps shown in the flowcharts are not exclusive, and that other steps may be included or one or more steps of the flowcharts may be deleted without affecting the scope of the present invention.

100 : 센서 110 : 마찰층
120 : 전극 121 : 상부전극
122 : 하부전극 150 : 전선
200 : 장갑 300 : 변환모듈
310 : 저항기 320 : 신호처리부
330 : 출력부
400 : 모니터링부 410 : 제어부
420 : 입력부 430 : 디스플레이부
411 : 소프트웨어 P : 압력
500: 발열장치 510: 발열장치 고정부
520: 열화상 카메라 600: 누름장치
610: 제1 각도 620: 제2 각도
611: 제1 스위치 621: 제2 스위치
700: 전자석 710: 물체
100: sensor 110: friction layer
120: electrode 121: upper electrode
122: lower electrode 150: wire
200: glove 300: conversion module
310: resistor 320: signal processing unit
330: output unit
400: monitoring unit 410: control unit
420: input unit 430: display unit
411: software P: pressure
500: heating device 510: heating device fixing part
520: thermal imaging camera 600: pressing device
610: first angle 620: second angle
611: first switch 621: second switch
700: electromagnet 710: object

Claims (7)

마찰전기를 기반으로 압력의 크기를 측정하는 센서;
외측 또는 내측 표면에 복수개의 상기 센서가 서로 소정의 간격으로 이격되도록 부착되는 장갑;
상기 센서와 전기적으로 연결되어 상기 압력의 크기를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 변환모듈; 및
상기 변환모듈과 전기적으로 연결되어 상기 압력의 크기를 상기 장갑에 부착된 복수개의 센서와 일대일 대응되도록 2차원 평면 상에서 시각적으로 출력하는 모니터링부;를 포함하며,
상기 센서와 연결되어 상기 압력의 크기에 따라 열을 발생시키는 발열장치를 더 포함하고,
상기 발열장치에 발생된 열을 열화상 카메라로 촬영하여 상기 압력에 따라 발생한 열의 온도를 측정하여 상기 센서에 발생한 압력의 크기를 파악하는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템.
A sensor that measures the magnitude of pressure based on triboelectricity;
A glove attached to an outer or inner surface so that a plurality of the sensors are spaced apart from each other at a predetermined interval;
a conversion module that is electrically connected to the sensor and converts the magnitude of the pressure into an electrical signal and outputs the converted signal; and
A monitoring unit that is electrically connected to the conversion module and visually outputs the magnitude of the pressure on a two-dimensional plane in a one-to-one correspondence with a plurality of sensors attached to the glove,
Further comprising a heating device connected to the sensor to generate heat according to the magnitude of the pressure,
The grip strength measuring system, characterized in that the size of the pressure generated in the sensor is determined by capturing the heat generated in the heating device with a thermal imaging camera and measuring the temperature of the heat generated according to the pressure.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 발열장치와 접촉하도록 구비되어 열을 전달받고,
소정의 제1 임계온도보다 높은 온도에 도달하면 소정의 제1 각도로 변형되며,
상기 소정의 제1 임계온도보다 더 높은 온도인 소정의 제2 임계온도보다 높은 온도에 도달하면 소정의 제1 각도보다 더 큰 소정의 제2 각도로 변형되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 소재의 누름장치를 더 포함하고,
상기 누름장치는,
상기 소정의 제1 임계온도보다 높은 온도에 도달하여 소정의 제1 각도로 변형되면, 누름장치가 푸시 버튼으로 구비되는 제1 스위치를 눌러서 켜고,
상기 소정의 제2 임계온도보다 높은 온도에 도달하여 소정의 제2 각도로 변형되면 누름장치가 푸시 버튼으로 구비되는 제2 스위치를 눌러서 켜는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 스위치 또는 제2 스위치가 켜지면, 악력측정시 악력의 정도를 직관적으로 파악하도록 하는 악력판정부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템.
According to claim 1,
It is provided to contact the heating device to receive heat,
When a temperature higher than the first predetermined critical temperature is reached, it is deformed at a predetermined first angle,
Pressing the shape memory alloy material, characterized in that deformed to a predetermined second angle greater than the predetermined first angle when reaching a temperature higher than the predetermined second critical temperature, which is a temperature higher than the predetermined first critical temperature further comprising the device;
The pressing device,
When a temperature higher than the predetermined first critical temperature is reached and deformed at a predetermined first angle, the pressing device presses and turns on a first switch provided as a push button,
Characterized in that when the temperature higher than the predetermined second threshold temperature is reached and deformed at a predetermined second angle, the pressing device presses and turns on the second switch provided as a push button,
When the first switch or the second switch is turned on, a grip strength measuring system characterized in that for operating a grip strength determining unit to intuitively determine the degree of grip strength when measuring grip strength.
제 3 항에 있어서,
상기 악력판정부는,
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 켜진 것을 감지하여 악력의 정도를 판단하는 감지부를 포함하고,
상기 감지부에서 제1 스위치가 켜진 것을 감지하면 소정의 제1 색을 발광하고, 상기 제2 스위치가 켜지면 소정의 제2 색을 발광하여 상기 센서에 감지되는 압력의 정도를 색으로 표시하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템.
According to claim 3,
The grip strength determination unit,
A sensing unit detecting that the first switch and the second switch are turned on to determine the degree of grip strength;
When the sensing unit detects that the first switch is turned on, a predetermined first color is emitted, and when the second switch is turned on, a predetermined second color is emitted to indicate the degree of pressure sensed by the sensor in color. A grip force measuring system comprising a part.
제 1 항에 있어서,
복수의 상기 센서 각각에 대응되는 전자석을 더 포함하고,
상기 센서에 압력이 감지되는 경우 상기 전자석에 전류가 인가되어 자력이 발생되는 것을 특징으로 하고,
상기 전자석은,
상기 센서를 감싸도록 상기 센서의 주변에 배치되며,
상기 장갑으로 악력을 측정할 때 금속 재질이거나, 내부에 금속을 구비한 물체를 상기 장갑을 낀 손으로 파지하여 측정하고,
상기 전자석이 상기 물체에 고정되어 악력측정시 상기 센서의 위치를 고정하여 정확한 위치 및 각도로 악력이 측정되는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템.
According to claim 1,
Further comprising an electromagnet corresponding to each of the plurality of sensors,
Characterized in that when a pressure is sensed by the sensor, a current is applied to the electromagnet to generate magnetic force,
The electromagnet,
It is disposed around the sensor so as to surround the sensor,
When measuring the grip strength with the glove, measure by gripping an object made of metal or having a metal inside with the gloved hand,
The grip force measuring system, characterized in that the grip force is measured at an accurate position and angle by fixing the position of the sensor when the electromagnet is fixed to the object and the grip force is measured.
제 5 항에 있어서,
상기 전자석은,
악력 보충 모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 전자석이 상기 악력 보충 모드로 동작하면,
상기 센서에 압력이 감지되지 않는 위치의 전자석에 전류를 인가하여 자력을발생시켜서 압력이 부족한 부분의 전자석이 금속물체에 부착되어 사용자의 악력을 보충하도록 돕는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템.
According to claim 5,
The electromagnet,
Characterized in that it further comprises a grip strength supplement mode,
When the electromagnet operates in the grip strength supplement mode,
The grip force measurement system, characterized in that by applying a current to the electromagnet at a position where the pressure is not sensed by the sensor to generate magnetic force, the electromagnet at the part where the pressure is insufficient is attached to the metal object to help supplement the user's grip strength.
제 6 항에 있어서,
상기 전자석은,
상기 악력 보충 모드에서,
상기 전자석에 자력이 발생될 때 상기 전자석 중에 일부가 서로 다른 극으로 구비되고,
상기 서로 다른 극으로 구비된 전자석이 서로 맞닿거나 인접하면 인력이 작용하여 사용자가 들어올리는 물건이 금속물체가 아닌 경우에도 사용자의 악력을 보충하도록 돕는 것을 특징으로 하는 악력 측정 시스템.
According to claim 6,
The electromagnet,
In the grip strength supplement mode,
When magnetic force is generated in the electromagnet, some of the electromagnets are provided with different poles,
The grip strength measurement system, characterized in that when the electromagnets provided with different poles come into contact with each other or are adjacent to each other, the attractive force acts to help supplement the user's grip even when the object being lifted by the user is not a metal object.
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