KR20040063012A

KR20040063012A - 접이형 전자 의수

Info

Publication number: KR20040063012A
Application number: KR1020030000408A
Authority: KR
Inventors: 박승환
Original assignee: 박승환
Priority date: 2003-01-04
Filing date: 2003-01-04
Publication date: 2004-07-12
Also published as: KR100581038B1

Abstract

본 발명은 상지절단 장애인을 위한 접이형 전자 의수에 관한 것으로, 특히 무게를 가볍게 하고 부드럽게 구동시켜 소음을 줄일 수 있는 한편, 보다 세밀한 동작을 할 수 있는 접이형 전자 의수에 관한 것이다. 본 접이형 전자 의수의 기술적 구조는, 엄지, 검지 및 중지로 형성되는 한편, 상기 엄지는 상기 검지 및 중지와 회전 가능하게 링크로 연결되는 파지부와, 상기 파지부를 구동시키는 구동부를 포함하는 접이형 전자 의수에 있어서, 상기 구동부는 모터가 설치되고 구동축을 중심으로 회전되는 구동풀리와, 상기 구동풀리와 벨트로 연결되고 상기 검지 및 중지에 종동축으로 회전 가능하게 설치되는 종동풀리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

접이형 전자 의수{Folder type Mechatronic Prosthetic Hand}

본 발명은 상지절단 장애인을 위한 접이형 전자 의수(義手)에 관한 것으로, 특히 무게를 가볍게 하고 부드럽게 구동시켜 소음을 줄일 수 있는 한편, 보다 세밀한 동작을 할 수 있는 접이형 전자 의수에 관한 것이다.

1999년 한국산업안전공단의 산업재해 부위별 통계에 따르면 상지 상해부위(팔, 손)가 전체의 약 40%로 가장 많은 것으로 나타나 있으며, 하지 상해부위(다리, 발)가 약 22%, 체간(몸통) 상해부위가 20%, 기타 18%로 나타나 있다.

본 발명은 이러한 손목이하 절취 장애인들의 손 역할을 할 수 있는 전자의수를 제공하여 손목이하 절취 장애인들이 자연스럽게 일상생활을 영위하도록 하기 위한 것이다.

종래의 접이형 전자 의수는 복수개의 손가락으로 형성되는 파지부와 구동모터를 구비한 구동부로 구성되어 있으며, 파지부와 구동부의 연결방식은 기어뭉치로 서로 연결되어 있는 것이 일반적이다. 이러한 의수는 튼튼하기는 하지만, 기어의 무게로 인하여 몇번 사용하고 나면 사용을 기피하는 현상이 많아지고 있다. 뿐만 아니라, 종래의 의수는 기어의 구동시에 소음이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 파지부를 이루는 검지 및 중지가 동시에 움직이기 때문에 음식을 먹기위해 수저를 잡거나, 또는 필기도구 등의 물건을 집을 때, 동작이 정밀하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 무게를 가볍게 함과 동시에 구동을 부드럽게 하여 소음을 줄일 수 있는 한편, 보다 세밀한 동작을 할 수 있는 접이형 전자 의수를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은, 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 분해 사시도,

도2는, 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 결합 사시도,

도3a 내지 도3c는, 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 작동 상태도,

도4는, 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 정밀 작동 상태도,

도5a 내지 도5d는, 본 발명에 따른 접이형 전자 의수가 주먹을 쥐는 상태의 예시도,

도6은, 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 제어시스템의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:파지부, 11:엄지,

12:검지, 12a:장공,

13:중지, 13a:원형구멍,

14:마디, 14a:핀,

20:링크, 21:링크축,

30:구동부, 31:구동축,

32:구동풀리, 33:벨트,

34:종동축, 35:종동풀리.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 접이형 전자 의수는, 엄지, 검지 및 중지로 형성되는 한편, 상기 엄지가 상기 검지 및 중지와 회전 가능하도록 링크로 연결되는 파지부와, 상기 파지부를 구동시키는 구동부를 포함하는 접이형 전자 의수에 있어서,

상기 구동부는 모터와 연결되어 구동축을 중심으로 회전되는 구동풀리와, 상기 구동풀리와 벨트로 연결되고 상기 검지 및 중지에 종동축으로 회전 가능하게 설치되는 종동풀리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 검지 및 중지는 접을 수 있도록 핀으로 결합되는 마디를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크를 연결하고 있는 링크축이 연결되는 검지에는 장공을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면에 도시하는 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 분해 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 결합 사시도이며, 도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 접이형 전자 의수의 작동 상태도이다.

본 발명의 접이형 전자 의수는 도면에서 도시하는 바와 같이, 엄지(11), 검지(12) 및 중지(13)로 형성되는 한편, 상기 엄지(11)가 상기 검지(12) 및 중지(13)와 회전 가능하게 링크(20)로 연결되는 파지부(10)와, 상기 파지부(10)를 구동시키는 구동부(30)를 포함하는 접이형 전자 의수에 있어서,

상기 구동부(30)는 모터와 연결되어 구동축(31)을 중심으로 회전되는 구동풀리(32)와, 상기 구동풀리(32)와 벨트(33)로 연결되고 상기 검지(12) 및 중지(13)에 종동축(34)으로 회전 가능하게 설치되는 종동풀리(35)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 의수는, 파지부(10)와 구동부(30)를 기어로 연결한 종래의 의수와는 달리, 벨트(33)를 통하여 동력을 전달함으로써, 상대적으로 무게가 가벼울 뿐만 아니라 소음발생을 감소시킬 수가 있다.

한편, 본 발명은 도1에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 링크(20)를 연결하고 있는 링크축(21)이 검지(12)와 중지(13)에 동시에 연결되는데, 이 때,링크축(21)과 연결되는 연결공은 중지(13)에는 둥근 정원에 가까운 구멍(13a)을 형성하고, 검지(12)에는 일측 방향으로 긴 장공(12a)을 형성하고 있다. 이는 물건을 잡을 때 검지(12)와 중지(13)가 작동하는 타이밍 및 각도를 약간 달리함으로써, 물건을 정확하게 잡을 수 있도록 한 것이다.

도4는, 필기도구를 잡는 예를 도시한 것이다. 도면에서 도시하는 바와 같이, 검지(12)와 중지(13)의 작동하는 각도를 달리함으로서 필기도구를 정확하고도 확실하게 잡을 수 있다.

또한, 본 발명은 도1에서 도시하는 바와 같이, 상기 검지(12) 및 중지(13)는 접을 수 있도록 그 끝부분에 핀(14a)(15a)으로 결합되는 마디(14)(15)를 형성하고 있다. 이 때, 각 마디(14)(15)는 서로 반턱을 형성하여 핀(14a)(15a)으로 결합하고 있다. 이는 검지(12) 및 중지(13)의 끝부분도 접을 수 있도록 하여 마치 주먹을 쥐듯이 함으로써, 주머니에 용이하게 넣을 수 있도록 하기 위함이다.

도5a 내지 도5d는, 검지(12) 및 중지(13)를 접어서 주먹을 쥐는 예를 도시한 것으로, 검지(12) 및 중지(13)가 접혀지고 엄지(11)로 감싸져 주먹을 쥐는 과정을 나타낸 것이다. 이러한 본 발명에 의하면 검지(12) 및 중지(13)의 끝부분을 접어서 주먹을 쥘 수가 있으므로 의수를 주머니에 용이하게 넣을 수 있다.

한편, 도6은 본 발명에 따른 의수를 착용한 상태에서 제어되는 시스템의 구성도를 나타낸 것이다. 먼저, 팔 근육에 힘이 가해지면 압점센서에서 신호를 검출하여 A/D변환장치로 보내준다. A/D변환장치는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 마이크로 프로세서로 보내주며, 마이크로 프로세서는 이 신호를 모터 구동회로에 보내 모터를 구동시킨다. 이러한 시스템의 구성은 종래의 의수와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 접이형 전자 의수는, 파지부와 구동부를 기어로 연결한 종래의 것과는 달리, 벨트로서 동력을 전달함으로써, 상대적으로 무게가 가벼울 뿐만 아니라 소음을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 검지와 중지의 작동 타이밍과 각도를 달리함으로써 물건을 정확하게 잡을 수 있는 한편, 검지 및 중지의 끝부분에 마디를 형성시켜 주먹을 쥐듯이 접을 수가 있어 주머니에 용이하게 넣을 수 있다.

Claims

엄지(11), 검지(12) 및 중지(13)로 형성되는 한편, 상기 엄지(11)가 상기 검지(12) 및 중지(13)와 회전 가능하게 링크(20)로 연결되는 파지부(10)와, 상기 파지부(10)를 구동시키는 구동부(30)를 포함하는 접이형 전자 의수에 있어서,

상기 구동부(30)는 모터와 연결되어 구동축(31)을 중심으로 회전되는 구동풀리(32)와, 상기 구동풀리(32)와 벨트(33)로 연결되고 상기 검지(12) 및 중지(13)에 종동축(34)으로 회전 가능하게 설치되는 종동풀리(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접이형 전자 의수.
제1항에 있어서,

상기 검지(12) 및 중지(13)에 접을 수 있도록 핀(14a)으로 결합되는 마디(14)를 형성하는 것을 특징으로 하는 접이형 전자 의수.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 링크(20)를 연결하고 있는 링크축(21)이 연결되는 검지(12)에는 장공(12a)을 형성하는 것을 특징으로 하는 접이형 전자 의수.