KR102529993B1 - Force Adjustable Arm assist Robot Unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캐뉼라를 이용한 지방 흡입 시술 시 전진 및 후진을 왕복하며 반복적으로 진행되는 스트로크 동작에서 발생하는 힘의 강도를 측정하는 포스 센서부(Force Sensor)와, 상기 포스 센서부에서 측정된 힘의 강도를 기초로 일정 범위 내에서 힘의 강도를 조절하는 포스 조절부와, 상기 포스 조절부의 신호에 의해 동작하는 포스 조절 모터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a force sensor unit for measuring the strength of force generated in a repetitive stroke motion that proceeds forward and backward during liposuction using a cannula, and the strength of the force measured by the force sensor unit. It is characterized in that it comprises a force control unit for adjusting the strength of the force within a certain range based on, and a force control motor unit operating in response to a signal from the force control unit.
Description
본 발명은 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치에 관한 것으로, 보다 상세 하게는, 손과 팔꿈치 움직임의 피로도를 최소화하고 장시간 사용가능한 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power-adjustable arm-assisted robot device, and more particularly, to a power-adjustable arm-assisted robot device capable of minimizing hand and elbow movement fatigue and usable for a long time.
최근 현대인들이 외적인 모습을 가꾸는데 많은 투자를 하면서 성형수술, 지방 흡입 수술 및 시술등 성형을 하는 사람들이 급증하고 있다. 특히 지방흡입 수술은 미용목적 외에도 건강, 치료의 목적으로도 많은 사람들이 관심을 가지고 있는 수술로, 지방 흡입은 일반적으로 캐뉼라를 지방층에 삽입하여 캐뉼라에 형성된 홀로 지방을 흡입하여 제거한다. 즉, 지방 흡입술은 피부층, 지방층, 근육층으로 이루어진 피부에 캐뉼라를 지방층에 삽입하여 지방읍 흡입하여 배출시키는 것으로 복부, 허벅지, 엉덩이, 팔뿐만 아니라 얼굴의 지방까지도 제거할 수 있고, 지방종 제거 등에도 이용되고 있다. 이러한 지방 흡입은 반복적으로 진행되는 스트로크 동작으로 인해 시술자의 손목 및 팔꿈치에 무리가 가게 되어 시술자의 체력적 피로도가 증가되는 문제점이 있다.Recently, as modern people invest heavily in improving their external appearance, the number of plastic surgery, liposuction, and plastic surgery is rapidly increasing. In particular, liposuction is a surgery that many people are interested in for health and treatment purposes as well as cosmetic purposes. In liposuction, a cannula is generally inserted into the fat layer and the fat formed in the cannula is suctioned and removed alone. In other words, liposuction is a procedure in which a cannula is inserted into the fat layer, which is composed of the skin layer, fat layer, and muscle layer, and suctions and discharges the fat. It can remove fat from the abdomen, thighs, buttocks, arms, as well as the face, and is also used for lipoma removal. It is becoming. Such liposuction has a problem in that the operator's physical fatigue is increased because the operator's wrist and elbow are strained due to the repetitive stroke motion.
한국등록특허 제10-1979707호(2019.05.13.)는 착용자 팔의 하박 외측에 배치되며 착용자 손목의 롤링시 절대 위치가 유지되는 베이스부; 착용자의 손등에 결합되어 착용자 손의 회전시 함께 회전되는 손고정부; 베이스부와 손고정부의 사이에 배치되며, 일단부가 베이스부의 상측에 회전가능하도록 연결되고, 타단부가 손고 정부의 하측에 회전가능하도록 연결된 제1링크; 및 베이스부와 손고정부의 사이에서 제1링크와 교차되도록 배치되며, 일단부가 베이스부의 하측에 회전가능하도록 연결되고, 타단부가 손고정부의 상측에 회전가능하도록 연결된 제2링크를 포함한다. Korean Patent Registration No. 10-1979707 (May 13, 2019) discloses a base portion disposed outside the lower arm of the wearer's arm and maintaining an absolute position during rolling of the wearer's wrist; A hand fixing unit that is coupled to the back of the wearer's hand and rotates together when the wearer's hand rotates; A first link disposed between the base part and the hand fixing part, one end rotatably connected to the upper side of the base part, and the other end rotatably connected to the lower side of the hand and hand holding part; and a second link disposed to cross the first link between the base part and the hand fixing part, one end rotatably connected to the lower side of the base part, and the other end rotatably connected to the upper side of the hand fixing part.
한국등록특허 제10-1478102호(2014.12.24.)는 착용자의 상완부의 외측면에 고정되어 착용자에 작용하는 힘을 감지하여 마이컴부에 전달하도록 상완부 링크를 전체적으로 지지하고, 근력측정장치 및 구동모터를 고정시키는 상완부 프레임과, 상완부 프레임에 결합되어 근력을 측정하는 근력측정장치와, 상완부 링크의 상단에 고정되어 착용자의 어깨를 감싸며 착용자의 팔에 웨어러블 로봇이 고정될 수 있도록 하는 상완고정 어깨걸이로 이루어진 상완부 링크와, 착용자의 전완부의 외측면에 고정되어 지지되고, 착용자의 손목움직임을 감지하여 마이컴부에 전달하는 전완부 링크와, 상완부 링크와 전완부 링크의 사이에 형성되어 팔꿈치의 각도변화 및 회전속도의 정보를 전달받아 기계적 에너지로 변환하여 착용자의 근력을 보조하고, 팔꿈치 회전에 따라 상완부 링크와 전완부 링크를 유연하게 상호 회전시키는 관절부로 구성되는 상완이두근의 근력측정·팔꿈치 움직임을 이용한 팔꿈치 근력 증강용 웨어러블 로봇에 있어서, 상기 상완부 링크는 상완부 프레임의 내측면에 형성된 'U'자 형상 측정장치의 양 끝단에 일정한 간격으로 3개의 탄성 측정밴드가 결합되어 상완이두근의 근력 사용여부를 측정하는 근력측정장치가 포함되어 구성된다.Korean Patent Registration No. 10-1478102 (2014.12.24.) is fixed to the outer surface of the wearer's upper arm to sense the force acting on the wearer and to transmit it to the microcomputer, supporting the upper arm link as a whole, and providing a muscle strength measuring device and drive motor An upper arm frame that fixes the upper arm frame, a muscle strength measurement device that is coupled to the upper arm frame to measure muscle strength, and a shoulder strap that is fixed to the upper arm link and wraps around the wearer's shoulder so that the wearable robot can be fixed on the wearer's arm. The upper arm link formed between the upper arm link, the forearm link fixed and supported on the outer surface of the wearer's forearm, detecting the wearer's wrist movement and transmitting it to the microcomputer, and the angle change and rotational speed of the elbow formed between the upper arm link and the forearm link. For muscle strength measurement of the biceps brachii muscle and reinforcement of elbow muscle strength using elbow movement, which is composed of a joint that flexibly mutually rotates the upper arm link and forearm link according to the elbow rotation In the wearable robot, the upper arm link has three elastic measuring bands coupled at regular intervals to both ends of a 'U' shaped measuring device formed on the inner surface of the upper arm frame Muscle strength measuring device for measuring whether or not the muscle strength of the biceps muscle is used is included and composed.
본 발명의 일 실시예는 팔꿈치 앞뒤 움직임을 장시간 반복적으로 많이 쓰는 사용자의 팔꿈치 움직임을 최소화하여 관절을 보호하고 근육의 피로도를 줄여주는 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치를 제공한다. An embodiment of the present invention provides an arm-assisted robot device capable of adjusting power to protect a joint and reduce muscle fatigue by minimizing the elbow movement of a user who repeatedly uses elbow back and forth movements for a long time.
또한, 본 발명의 일 실시예는 미세하게 같은 힘을 유지하며 계속적으로 수행해야 하는 일을 할 때 힘의 강도를 모니터링하여 과학적, 수치적으로 정확하게 수행되는 지 확인 가능한 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치를 제공한다. In addition, an embodiment of the present invention is an arm assist robot device capable of controlling force that can be scientifically and numerically accurately performed by monitoring the intensity of force when performing a task that needs to be continuously performed while maintaining the same force in minute detail. provides
또한, 본 발명의 일 실시예는 사용자의 편의에 따라 왼손과 오른손에 모두 착용 가능한 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치를 제공한다. In addition, one embodiment of the present invention provides an arm-assisted robot device capable of adjusting power that can be worn on both the left hand and the right hand according to the user's convenience.
실시예들 중에서, 캐뉼라를 이용한 지방 흡입 시술 시 전진 및 후진을 왕복하며 반복적으로 진행되는 스트로크 동작에서 발생하는 힘의 강도를 측정하는 포스 센서부(Force Sensor)와, 상기 포스 센서부에서 측정된 힘의 강도를 기초로 일정 범위 내에서 힘의 강도를 조절하는 포스 조절 신호를 발생하는 포스 조절부와, 상기 포스 조절부의 포스 조절 신호에 의해 동작하는 포스 조절 모터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Among the embodiments, during liposuction using a cannula, a force sensor for measuring the strength of force generated in a stroke motion that repeatedly proceeds forward and backward, and the force measured by the force sensor unit It is characterized in that it includes a force control unit that generates a force control signal that adjusts the strength of the force within a certain range based on the strength of the force control unit, and a force control motor unit that operates according to the force control signal of the force control unit.
상기 포스 센서부에서 측정된 힘의 강도를 데이터화 한 후 이를 저장하는 포스 데이터 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it further comprises a force data storage unit for storing the strength of the force measured by the force sensor unit into data.
상기 포스 센서부는 관절의 움직임을 감지하는 모션 센서를 더 포함하며, 상기 모션 센서를 통해 측정된 관절의 움직임을 데이터 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.The force sensor unit may further include a motion sensor for detecting a motion of a joint, and store the motion of the joint measured through the motion sensor in a data storage unit.
상기 팔 보조 로봇 장치는 다수의 측정부를 포함하며, 상기 측정부는 환자의 피부 조직 변화를 측정하는 측정부, 지방 흡입 부위에 해당하는 지방층의 두께를 측정하는 측정부 또는 상기 캐뉼라의 위치를 감지하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The arm-assisted robot device includes a plurality of measurement units, wherein the measurement unit measures a change in the patient's skin tissue, a measurement unit that measures the thickness of a fat layer corresponding to a liposuction site, or a measurement unit that detects the position of the cannula. It is characterized in that it further includes wealth.
상기 측정부는 상기 캐뉼라의 삽입 각도 및 깊이를 측정하는 측정부를 더 포함하며, 상기 측정부에서 측정된 상기 캐뉼라의 삽입 각도 또는 삽입 깊이가 기 설정된 값 이상일 경우, 상기 포스 조절 모터부의 동작이 정지하는 것을 특징으로 한다.The measurement unit further includes a measurement unit for measuring an insertion angle and depth of the cannula, and when the insertion angle or insertion depth of the cannula measured by the measurement unit is greater than or equal to a preset value, the operation of the force control motor unit is stopped. to be characterized
상기 팔 보조 로봇 장치는 시술자의 팔 상단을 감싸는 제1 스트랩과, 상기 제1 스트랩과 일정 간격 이격되어 위치하며, 시술자의 손목에 인접한 제2 스트랩을 포함하며, 상기 제1 스트랩과 상기 제2 스트랩 사이에 상기 포스 조절 모터부가 장착된 것을 특징으로 한다.The arm-assisting robot device includes a first strap surrounding an upper end of an operator's arm and a second strap spaced apart from the first strap by a predetermined interval and adjacent to the operator's wrist, the first strap and the second strap. It is characterized in that the force control motor unit is mounted between.
상기 포스 조절 모터부는 상기 시술자의 팔꿈치에 위치하며, 상기 포스 조절 모터부와 인접하여 상기 팔꿈치를 보호하는 보호 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The force control motor unit may further include a protective structure positioned on the operator's elbow and adjacent to the force control motor unit to protect the elbow.
상기 팔 보조 로봇 장치는 시술 부위를 평평하게 고정시키는 고정부를 더 포함하며, 상기 고정부는 상기 캐뉼라를 사용하는 손의 반대 손에 장착되도록 하는 것을 특징으로 한다.The arm-assisted robot device may further include a fixing part for flatly fixing the treatment site, and the fixing part may be mounted on a hand opposite to the hand using the cannula.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다 거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, it does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so it should not be understood that the scope of rights of the disclosed technology is limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치는 팔꿈치 앞뒤 움직임을 장시간 반복적으로 많이 쓰는 사용자의 팔꿈치 움직임을 최소화하여 관절을 보호하고 근육의 피로도를 줄여주는 효과를 제공한다.An arm assisting robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention provides an effect of protecting a joint and reducing muscle fatigue by minimizing elbow movement of a user who repeatedly uses an elbow for a long time.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치는 미세하게 같은 힘을 유지하며 계속적으로 수행해야 하는 일을 할 때 힘의 강도를 계속 모니터링하여 과학적, 수치적으로 정확하게 수행되는 지 확인 가능할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the arm-assisted robot device capable of adjusting the force according to an embodiment of the present invention maintains the same force minutely and continuously monitors the strength of the force when performing a task to be performed scientifically and numerically accurately. It provides an effect that can be confirmed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치는 왼손과 오른손에 모두 착용 가능하도록 형성되어 사용자의 편의에 따라 사용하는 손의 위치를 변경할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the power-adjustable arm assist robot device according to an embodiment of the present invention is formed to be worn on both the left hand and the right hand, and provides an effect of changing the position of the hand used according to the user's convenience.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치의 개략도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치의 개략도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치의 동작 순서를 도시한 것이다.1 shows a schematic diagram of an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a schematic diagram of an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates an operation sequence of an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다 거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in this application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that no intervening elements exist. On the other hand, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions in the singular number should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to an embodied feature, number, step, operation, component, part, or these. It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (eg, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly follows a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order than specified. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of the related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치의 개략도를 도시한 것이다. 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치는 지방 흡입 시술을 진행하는 시술자에게 장착할 수 있으며, 팔 보조 로봇 장치의 모터부를 동작시켜 팔의 힘을 덜 사용하면서 시술을 진행할 수 있도록 하며, 시술자의 팔에 직접적으로 가해지는 힘을 분산시켜 시술자의 피로도를 감소시키는 역할을 한다. 1 shows a schematic diagram of an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention. The power-adjustable arm-assisted robot device can be mounted on an operator performing liposuction, and operates the motor part of the arm-assisted robot device so that the procedure can be performed while using less power of the arm, and it can be directly applied to the operator's arm. It serves to reduce the operator's fatigue by dispersing the applied force.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, a force-adjustable arm-assisted robot device according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 팔 보조 로봇 장치(100)는 포스 센서부(110), 포스 데이터 저장부(120), 포스 조절부(130) 및 포스 조절 모터부(140)를 포함한다.First, the arm-assisted
포스 센서부(110)는 지방흡입 시술 시 시술자의 근육 및 관절의 움직임을 감지하여 힘의 강도를 측정한다. 캐뉼라를 이용한 지방 흡입 시술 시 시술자의 팔은 전진 및 후진을 왕복하며 반복적으로 진행되는 스트로크 동작을 수행하게 되는데, 포스 센서부(110)를 통해 스트로크 동작 시 발생되는 힘의 강도를 측정할 수 있다. 포스 센서부(110)에서 힘의 강도를 측정함에 따라 미세하게 같은 힘을 유지하며 계속적으로 수행해야 하는 일을 할 때 힘의 강도를 실시간 또는 주기적으로 모니터링하여 과학적, 수치적으로 정확하게 수행되는 지 확인할 수 있다.The
포스 데이터 저장부(120)는 포스 센서부(110)에서 측정된 힘의 강도를 데이터화하여 저장한다. 포스 데이터 저장부(120)는 스트로크 동작 시 발생하는 힘의 강도를 다수의 기준을 두고 정해진 기준에 따라 분류하여 저장할 수 있다. 예컨대, 시술자별로 분석하거나 환자의 신체 조건 유사도를 기준으로 데이터를 분석하여 저장할 수 있다. The force
또한, 포스 데이터 저장부(120)는 데이터 송수신이 가능하여 저장된 데이터를 외부의 저장 데이터에 송신할 수 있으며, 이전에 측정된 데이터를 수신 받아 재저장할 수도 있다. In addition, the force
포스 조절부(130)는 포스 센서부(110)에서 측정된 힘의 강도를 기초로 힘의 강도를 조절하는 포스 조절 신호를 발생한 후 송신한다. 포스 조절부(130)는 포스 센서부(110)로부터 측정된 데이터를 직접 전달받거나 포스 데이터 저장부(120)를 통해 저장된 데이터를 전달받는다. 포스 조절부(130)는 기 설정된 조절 범위 내에서 힘의 강도를 어느 정도 조절할 것인지를 결정하며, 시술자가 임의로 조절 범위를 변경할 수도 있다. The
포스 조절 모터부(140)는 포스 조절부(130)로부터 전달받은 포스 조절 신호에 따라 모터부의 동작 여부가 결정된다. 포스 조절 모터부(140)의 동작이 결정되면, 정해진 속도로 모터부가 작동하여 지방 흡입 과정의 시술자의 스트로크 동작을 보조한다. 포스 조절 모터부(140)는 일정 속도를 유지하며 동작할 수 있으며, 시술자의 설정에 따라 속도가 점차 증가되거나 감소되도록 동작할 수도 있다. 포스 조절 모터부(140)가 동작함에 따라 시술자의 팔꿈치 및 손목에 들어가는 힘이 줄어들어 시술자의 피로도가 감소될 수 있다. The force
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치의 개략도를 도시한 것이다.Figure 2 shows a schematic diagram of an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 팔 보조 로봇 장치(200)는 포스 센서부(210), 데이터 저장부(230) 및 측정부(240)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the arm assist
포스 센서부(210)는 시술자의 스트로크 동작을 감지하여 힘의 강도를 측정하는 역할을 하며, 관절의 움직임을 감지하는 모션 센서(220)를 더 포함한다. 모션 센서(220)는 시술자의 관절 움직임을 측정하여 데이터화 한 후 측정된 데이터를 데이터 저장부(230)에 저장한다. 저장된 데이터는 향후의 지방 흡입 시술 시 비교 데이터로 사용할 수 있다. The
측정부(240)는 지방 흡입 시술 시 환자의 피부 조직 변화를 측정하는 측정부(250), 지방 흡입 부위에 해당하는 지방층의 두께를 측정하는 측정부(260) 및 캐뉼라의 위치를 감지하는 측정부(270)를 더 포함할 수 있다. The
이외에도 캐뉼라의 삽입 각도 및 깊이를 측정하는 측정부(280)를 더 포함할 수 있다. 측정부(240)에서 측정된 데이터는 데이터 저장부(230)에 저장되거나, 포스 조절 모터부로 직접 전달될 수 있다. 측정부(240)에서 측정된 캐뉼라의 삽입 각도 또는 삽입 깊이가 기 설정된 값 이상일 경우에는 포스 조절 모터부의 동작이 정지된다. 기 설정된 값은 환자의 신체 데이터, 시술 부위의 크기 및 지방의 분포도를 기초에 따라 달라질 수 있으며, 시술자에 의해 변경이 가능하다.In addition, a measuring
여기서, 캐뉼라는 몸속에 삽입하는 관으로서, 선단부는 밀폐되고 후단부는 개방되며, 시술 부위인 지방층에 삽 입하여 전/후 방향으로 움직임으로써 지방 세포를 파괴하여 지방 세포를 외부로 추출할 수 있다. 캐뉼라는 밀폐되는 선단부가 유선형으로 형성되어 시술 부위 삽입 시 신체 내부 기관 또는 근육에 상처내는 것을 방지할 수 있다. 또한, 캐뉼라는 액체나 공기를 통하게 하는 의료 기구에 해당하고 흉강이나 복강에 삽입하여 액체를 추출 또는 혈관 내에 삽입하여 채혈할 수 있으며, 기관절개술을 수행하는 경우 기관 내에 삽입하여 호흡할 수 있도록 하는 등 다양한 용도로 사용될 수 있다Here, the cannula is a tube inserted into the body, the front end is closed and the rear end is open, and the cannula is inserted into the fat layer, which is the treatment site, and moved in forward/backward directions to destroy fat cells and extract fat cells to the outside. The front end of the cannula to be closed is formed in a streamlined shape to prevent injury to internal organs or muscles when inserted into the treatment site. In addition, a cannula corresponds to a medical device that allows liquid or air to pass through, and can be inserted into the thoracic or abdominal cavity to extract liquid or inserted into a blood vessel to collect blood. Can be used for a variety of purposes
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치를 도시한 것이다. 3 illustrates an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 팔 보조 로봇 장치(300)는 시술자의 팔 상단을 감싸는 제1 스트랩(310) 및 제1 스트랩(310)과 일정 간격 이격되어 위치하며, 시술자의 손목에 인접한 제2 스트랩(320)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , the arm assist
팔 보조 로봇 장치(300)는 제1 스트랩(310)과 제2 스트랩(320) 사이에 포스 조절 모터부(330)가 장착된다. In the arm assist
포스 조절 모터부(330)는 시술자의 팔꿈치 관절 부분에 위치하며, 제1 스트랩(310)과 결합된 제1 연결부(315)와 연결된 제1 모터부(330a) 및 제2 스트랩(320)과 결합된 제2 연결부(325)와 연결된 제2 모터부(330b)를 더 포함할 수 있다. 제1 모터부(330a)는 시술자 팔 상단의 움직임을 보조하고, 제2 모터부(330b)는 시술자 손목의 움직임을 보조한다. The force
제1 모터부(330a) 및 제2 모터부(330b)는 제3 스트랩(340)을 통해 시술자의 팔에 더 단단히 고정될 수 있으며, 포스 조절 모터부(330)와 인접하여 팔꿈치를 보호하는 보호 구조물을 더 포함할 수 있다. The
또한, 팔 보조 로봇 장치(300)는 시술 부위를 평평하게 고정시키는 고정부를 더 포함할 수 있다. 고정부는 캐뉼라를 사용하는 손의 반대 손에 장착한 후 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지는 않는다. 시술자의 시술 방법에 따라 고정부의 위치는 변경이 가능하다. In addition, the arm assisting
팔 보조 로봇 장치(300)는 왼손과 오른손에 모두 착용 가능하도록 형성되어 시술자가 주로 사용하는 손에 따라 손의 위치를 변경하여 사용할 수 있다. The arm assisting
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치의 동작 순서를 도시한 것이다.4 illustrates an operation sequence of an arm-assisted robot device capable of adjusting force according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 포스 센서부(도 1의 '110')에서 지방 흡입 시술 과정에서 스트로크 동작 시 발생하는 시술자의 힘의 강도를 측정한다(S410). 포스 센서부를 통해 측정된 힘의 강도를 데이터화하여 데이터 저장부에 저장한다(S420). Referring to FIG. 4 , the force sensor unit ('110' in FIG. 1) measures the strength of the operator's force generated during a stroke operation during liposuction (S410). The strength of the force measured through the force sensor unit is converted into data and stored in the data storage unit (S420).
다음으로, 데이터 저장부에 저장된 데이터를 기초로 일정 범위 내에서 힘의 강도를 조절하는 포스 조절 신호를 발생한다(S430). Next, a force control signal for adjusting the intensity of force within a certain range is generated based on the data stored in the data storage unit (S430).
포스 조절 신호를 포스 조절 모터부로 전송한다. 포스 조절 모터부는 포스 조절 신호를 전송받아 동작하며, 기 설정된 범위 내에서 모터부의 동작 정도를 조절한다(S440). The force control signal is transmitted to the force control motor unit. The force control motor unit operates by receiving the force control signal, and adjusts the degree of operation of the motor unit within a preset range (S440).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 팔 보조 로봇 장치는 팔꿈치 앞뒤 움직임을 장시간 반복적으로 많이 쓰는 사용자의 팔꿈치 움직임을 최소화하여 관절을 보호하고 근육의 피로도를 줄여주는 효과를 제공한다.As described above, the arm-assisting robot device according to the present invention provides an effect of protecting a joint and reducing muscle fatigue by minimizing the elbow movement of a user who repeatedly uses the elbow for a long time.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present application, those skilled in the art will variously modify this application within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. And it will be understood that it can be changed.
100, 200, 300 : 팔 보조 로봇 장치
110, 210 : 포스 센서부 120, 230 : 데이터 저장부
130 : 포스 조절부 140, 330 : 포스 조절 모터부
240 : 측정부 250 : 피부 조직 변화 측정부
260 : 지방층 두께 측정부 270 : 캐뉼라 위치 측정부
280 : 캐뉼라 삽입 각도 및 깊이 측정부
310 : 제1 스트랩 315 : 제1 연결부
320 : 제2 스트랩 325 : 제2 연결부
330a : 제1 모터부 330b : 제2 모터부
340 : 제3 스트랩100, 200, 300: arm assist robot device
110, 210:
130:
240: measurement unit 250: skin tissue change measurement unit
260: fat layer thickness measuring unit 270: cannula position measuring unit
280: cannula insertion angle and depth measuring unit
310: first strap 315: first connection part
320: second strap 325: second connection part
330a:
340: third strap
Claims (8)
상기 포스 센서부에서 측정된 힘의 강도를 데이터화 한 후 이를 시술자별로 분류하여 저장하는 포스 데이터 저장부;
상기 포스 센서부에서 측정된 힘의 강도 또는 상기 포스 데이터 저장부에 저장된 데이터를 기초로 일정 범위 내에서 힘의 강도를 어느 정도 조절할 것인지를 결정하여 포스 조절 신호를 발생하는 포스 조절부; 및
상기 포스 조절부의 포스 조절 신호에 의해 정해진 속도로 동작하여 상기 시술자의 스트로크 동작을 보조하는 포스 조절 모터부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치.
During liposuction using a cannula, a force sensor unit that measures the strength of force generated from the operator's stroke motion that proceeds repetitively back and forth forward and backward;
a force data storage unit that converts the strength of the force measured by the force sensor unit into data and then classifies and stores it for each operator;
a force controller configured to generate a force control signal by determining how much the force intensity is to be adjusted within a certain range based on the force intensity measured by the force sensor unit or the data stored in the force data storage unit; and
A force control motor unit that operates at a speed determined by the force control signal of the force control unit to assist the operator's stroke operation.
A power-adjustable arm-assisted robot device comprising a.
상기 포스 센서부는 관절의 움직임을 감지하는 모션 센서를 더 포함하며,
상기 모션 센서를 통해 측정된 관절의 움직임을 데이터 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치.
According to claim 1,
The force sensor unit further includes a motion sensor for detecting motion of the joint,
An arm-assisted robot device capable of adjusting force, characterized in that for storing the movement of the joint measured by the motion sensor in the data storage unit.
시술자의 팔 상단을 감싸는 제1 스트랩; 및
상기 제1 스트랩과 일정 간격 이격되어 위치하며, 시술자의 손목에 인접한 제2 스트랩을 포함하며,
상기 제1 스트랩과 상기 제2 스트랩 사이에 상기 포스 조절 모터부가 장착된 것을 특징으로 하는 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치.
The method of claim 1, wherein the arm-assisted robot device
A first strap wrapped around the operator's upper arm; and
A second strap located at a predetermined interval from the first strap and adjacent to the operator's wrist,
The arm assist robot device capable of adjusting the force, characterized in that the force control motor is mounted between the first strap and the second strap.
상기 포스 조절 모터부는 상기 시술자의 팔꿈치에 위치하며,
상기 포스 조절 모터부와 인접하여 상기 팔꿈치를 보호하는 보호 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치.
According to claim 1,
The force control motor is located on the operator's elbow,
Arm-assisted robot device capable of adjusting force, characterized in that it further comprises a protective structure for protecting the elbow adjacent to the force control motor unit.
상기 팔 보조 로봇 장치는 시술 부위를 평평하게 고정시키는 고정부를 더 포함하며, 상기 고정부는 상기 캐뉼라를 사용하는 손의 반대 손에 장착되도록 하는 것을 특징으로 하는 힘 조절이 가능한 팔 보조 로봇 장치.According to claim 1,
The arm-assisted robot device further includes a fixing part for flatly fixing the treatment site, and the fixing part is mounted on the hand opposite to the hand using the cannula.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |