KR20160027305A - Artificial foot - Google Patents

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KR20160027305A
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이철희
정진호
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a prosthetic leg comprising: a floor plate; an instep plate arranged on top of the floor plate; a foot elastic part made of magnetorheological elastic body arranged between the floor plate and instep plate; and a foot part prepared with a first electromagnet for applying a magnetic field to the foot elastic part. According to the present invention, the strength of the magnetorheological elastic body attached to the ankle and sole and be controlled, thereby enabling the absorption of impact which is variable to the walking environment of a user. Therefore, the satisfaction of walking can be enhanced.

Description

의족{Artificial foot}Artificial foot}

본 발명은 의족에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자기유변탄성체를 이용하여 보행 상황 및 장소에 따라 발목 및 발바닥 부위에서 가변적인 충격 흡수가 가능한 의족에 관한 것이다.The present invention relates to prostheses. More particularly, the present invention relates to a prosthesis capable of variable shock absorption at the ankle and sole areas depending on a walking situation and a place using a magnetorheological elastomer.

과학기술의 발전에 따라 형태만 취했던 손실된 신체의 일부분에 대해 보다 능동적이고 적극적인 대체 수단이 개발되고 있다.A more active and aggressive alternative is being developed for parts of the lost body that have taken shape only as science and technology evolved.

그 중에서 가장 수요가 많으면서도 가장 진보적으로 연구되는 분야는 의족인데, 의족은 교통사고나 기타의 사유로 인해 대퇴 혹은 하퇴가 절단되었을 때 원래의 다리를 대신하여 다리 기능을 수행할 수 있도록 개발된 인공다리로 다리의 절단 부위에 따라 다양한 종류로 구분된다.Among the most demanding, most progressive areas of research are the prosthetic legs, which are designed to perform leg functions in place of the original legs when the femur or lower leg is severed due to traffic accidents or other reasons. It is divided into various kinds according to the cut part of the leg by the leg.

이렇게 절단부위에 따라 다양한 종류의 의족이 존재하지만 모든 의족에 필수적으로 필요한 것이 인공 발과 발목이다.There are various types of prosthetic limbs according to the cut site, but artificial feet and ankles are essential for all prostheses.

그러나, 인간의 발과 발목과는 달리 의족의 발과 발목은 기능 구현에 많은 제약이 있으며, 특히 종래기술의 의족 중 저가형 의족의 경우 발과 발목의 충격 흡수 면에 있어서는 거의 고려되지 않은 문제점이 있었다. However, unlike the human foot and ankle, the foot and ankle of the prosthesis have many limitations in the implementation of the function. Particularly, in the low-cost prosthesis of the prior art prosthesis, .

종래기술의 의족 발의 경우 재료의 탄성을 이용하여 충격을 흡수하는 구조가 많은데, 이는 충격 흡수의 능동적인 제어가 불가능한 문제가 있다.In the case of the leg prosthesis of the prior art, there are many structures that absorb impact by utilizing the elasticity of the material, which poses a problem that active control of shock absorption is impossible.

또한, 종래기술의 의족 중 고가의 의족의 발목에는 유압 실린더와 같은 액츄에이터가 적용되어 발목의 움직임 및 충격 흡수를 하지만, 구조가 복잡하고 제어가 어려우며 가격이 고가라는 단점이 있다. In addition, an actuator such as a hydraulic cylinder is applied to an ankle of an expensive prosthesis of the leg prosthesis of the prior art to perform movement and shock absorption of the ankle, but the structure is complicated, the control is difficult, and the price is high.

따라서, 이러한 문제점을 개선한 형태의 의족 개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for development of a prosthesis in which such problems are solved.

일본공개특허 제1993-123348호(1993.05.21)Japanese Patent Laid-Open No. 1993-123348 (May 05, 1993)

상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 사용자의 보행 환경 등에 따라서 의족의 발바닥 부분과 발목 부분의 충격 흡수력에 대한 능동적인 조절이 가능하도록 하여 사용자의 보행 편의성을 향상시키는 의족을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a prosthesis that can actively adjust the shock absorbing force of the foot portion and the ankle portion of the prosthesis according to the walking environment of the user, .

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 바닥판, 상기 바닥판의 상부에 배치되는 발등판, 상기 바닥판과 상기 발등판의 사이에 배치되며 자기유변탄성체로 이루어지는 족부탄성부, 및 상기 족부탄성부에 자기장을 인가하는 제1전자석을 구비한 족부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의족을 제공한다.In order to attain the above object, the present invention provides a foot plate comprising a bottom plate, a foot plate disposed on the bottom plate, a foot elastic part disposed between the bottom plate and the foot plate, the foot elastic part comprising a magnetorheological elastomer, And a foot having a first electromagnet for applying a magnetic field to the legs.

여기서, 상기 족부는 상기 발등판의 상부에 돌출형성되는 발목연결부를 더 구비하고, 상기 발목연결부에 힌지결합되는 발목, 상기 발등판과 상기 발목의 사이에 배치되며 자기유변탄성체로 이루어지는 발목탄성부, 및 상기 발목탄성부에 자기장을 인가하는 제2전자석을 구비한 발목부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The foot part further includes an ankle connecting part protruding from an upper part of the foot plate, an ankle hinged to the ankle connecting part, an ankle elastic part disposed between the foot back plate and the ankle and made of a magnetorheological elastomer, And an ankle part having a second electromagnet for applying a magnetic field to the ankle elastic part.

또한, 상기 제1전자석 및 상기 제2전자석에 개별적으로 전기를 인가하고, 인가된 전기의 세기를 각각의 전자석별로 조절하는 자기장 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a magnetic field controller for applying electricity to the first electromagnet and the second electromagnet separately and for controlling the intensity of the applied electromagnet for each electromagnet.

또한, 상기 족부탄성부는 중앙에 공간이 형성된 링형상으로 형성되고, 상기 공간에는 상기 제1전자석이 상기 족부탄성부로부터 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.The foot elastic portion is formed in a ring shape having a space in the center, and the first electromagnet is disposed to be spaced from the foot elastic portion in the space.

또한, 상기 제1전자석은 상기 공간의 형상에 따라 형성되고, 상기 제1전자석의 높이는 상기 족부탄성부의 높이보다 낮은 것을 특징으로 한다.The first electromagnet is formed according to the shape of the space, and the height of the first electromagnet is lower than the height of the foot elastic portion.

또한, 상기 족부탄성부 및 상기 제1전자석은 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, a plurality of the foot elastic portions and the first electromagnets are provided.

또한, 상기 제2전자석은 상기 발목탄성부의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.Further, the second electromagnet is inserted into the ankle elastic part.

또한, 상기 발목탄성부 및 상기 제2전자석은 복수개 구비되고, 복수의 상기 발목탄성부 및 상기 제2전자석은 상기 발목연결부를 기준으로 상기 발목연결부의 전방과 후방에 배치되는 것을 특징으로 한다.The ankle elastic part and the second electromagnet may be plurally provided, and the plurality of ankle elastic parts and the second electromagnet may be disposed in front of and behind the ankle connecting part with respect to the ankle connecting part.

또한, 상기 자기장 제어부와 무선으로 연결되고, 상기 제1전자석 및 상기 제2전자석에 대한 전기의 인가 및 인가된 전기의 세기를 조절하도록 상기 자기장 제어부를 제어하는 제어신호를 상기 자기장 제어부로 송신하는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A controller for wirelessly connecting to the magnetic field control unit and transmitting a control signal to the magnetic field control unit to control the magnetic field control unit to adjust the intensity of the applied electric power and the applied electric power to the first electromagnet and the second electromagnet, And further comprising:

본 발명에 따른 의족은 발목과 발바닥에 부착된 자기유변탄성체의 강성을 조절할 수 있으므로 사용자의 보행 환경 및 장소에 따라 가변적인 충격 흡수를 가능하게 하여 의족 사용자의 보행 만족도를 높이는 효과가 있다.Since the prosthesis according to the present invention can control the rigidity of the magnetorheic elastomer attached to the ankle and the sole, variable shock absorption can be performed according to the walking environment and the user's position, thereby enhancing the walking satisfaction of the prosthetic user.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족의 사시도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족의 측면도이다.
도3은 족부탄성부가 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도4는 콘트롤러에 의해 자기장 제어부가 제어되는 것을 도시한 블럭도이다.1 is a perspective view of a prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a side view of a prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which the foot elastic portion is arranged.
4 is a block diagram showing that the magnetic field control unit is controlled by the controller.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. Further, if it is determined that the gist of the present invention may be blurred, detailed description thereof will be omitted. Further, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be practiced by those skilled in the art.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족의 사시도이고, 도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족의 측면도이며, 도3은 족부탄성부가 배치된 상태를 도시한 도면이며, 도4는 콘트롤러에 의해 자기장 제어부가 제어되는 것을 도시한 블럭도이다.FIG. 1 is a perspective view of a prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of a prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. And the magnetic field control unit is controlled by the controller.

이하, 도1 내지 도4를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족(100)을 설명한다.Hereinafter, a prosthesis 100 according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족(100)은 족부(110), 발목부(140), 자기장 제어부(160) 및 콘트롤러(170)를 포함한다.A prosthesis 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a foot 110, an ankle 140, a magnetic field controller 160, and a controller 170.

구체적으로 족부(110)는 지면에 접하는 바닥판(112)과 바닥판(112)의 상부에 배치되는 발등판(114)을 구비한다.Specifically, the foot 110 includes a bottom plate 112 contacting the ground and a foot rest plate 114 disposed on the top of the bottom plate 112.

바닥판(112)과 발등판(114)의 사이에는 자기유변탄성체로 이루어지는 족부탄성부(116,120)와 족부탄성부(116,120)에 자기장을 인가하는 제1전자석(118,122)이 배치된다.The first electromagnets 118 and 122 for applying a magnetic field to the foot elastic members 116 and 120 and the foot elastic members 116 and 120 made of a magnetorheological elastomer are disposed between the bottom plate 112 and the foot plate 114.

참고로 자기유변탄성체는(Magneto-rheological Elastomer, MRE) 폴리머나 실리콘 기반의 고무 재료에 마이크로사이즈의 철 입자가 포함된 지능재료로써, 자기장의 세기 및 방향에 따라 강성이 변화하는 특성을 보인다.For reference, Magneto-Rheological Elastomer (MRE) is an intelligent material containing micro-sized iron particles in a polymer or silicon-based rubber material and exhibits a change in stiffness depending on the strength and direction of the magnetic field.

이러한 자기유변탄성체로 이루어진 족부탄성부(116,120)는 제1전자석(118,122)으로부터 인가받는 자기장에 의해 강성을 자유롭게 변화시킬 수 있기 때문에 사용자가 보행환경에 따라 족부탄성부(116,120)의 강성을 조절하여 의족(100)의 완충정도를 임의로 설정할 수 있는 장점을 갖는다.Since the foot elastic members 116 and 120 made of the magnetorheological elastomer can freely change the rigidity by the magnetic field applied from the first electromagnets 118 and 122, the user can adjust the rigidity of the foot elastic members 116 and 120 according to the walking environment The degree of buffering of the prosthesis 100 can be arbitrarily set.

도2에서 바닥판(112)과 발등판(114)은 앞부분과 뒷부분이 반원형을 이루는 판형인 것으로 도시되어 있으나, 바닥판(112)과 발등판(114)의 형상이 반드시 도2에 도시된 바와 같이 형성되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위라면 다양한 형태로 형성되는 것이 가능하다.2, the bottom plate 112 and the foot plate 114 are shown as having a semicircular shape in front and rear, but the shapes of the bottom plate 112 and the foot plate 114 are not limited to those shown in FIG. 2 And it may be formed in various forms as long as it does not depart from the technical idea of the present invention.

또한, 바닥판(112)과 발등판(114)은 족부탄성부(116,120)에 각각 부착되어 서로 연결될 수 있으며, 발등판(114)에 가해지는 하중을 족부탄성부(116,120)가 지지할 수 있도록 바닥판(112)과 발등판(114)을 연결하는 별도의 연결수단(미도시)이 구비될 수도 있다.The bottom plate 112 and the foot platen 114 may be attached to the foot elastic members 116 and 120 and may be connected to each other so that the load applied to the foot platen 114 can be supported by the foot elastic members 116 and 120 A separate connecting means (not shown) for connecting the bottom plate 112 and the foot plate 114 may be provided.

족부탄성부(116,120)는 도3에 도시된 바와 같이 중앙에 공간이 형성된 링형상으로 형성될 수 있다. 족부탄성부(116,120)의 공간에는 제1전자석(118,122)이 족부탄성부(116,120)로부터 이격되도록 배치된다.The foot elastic portions 116 and 120 may be formed in a ring shape having a space in the center as shown in FIG. The first electromagnets 118 and 122 are spaced apart from the foot elastic portions 116 and 120 in the spaces of the foot elastic portions 116 and 120.

즉, 족부탄성부(116,120)와 제1전자석(118,122)은 일체로 형성되지 않고, 각각 독립된 구성으로 구비된다. 이렇게 함으로써 족부탄성부(116,120)를 교체하게 될 경우 제1전자석(118,122)은 그대로 두고 족부탄성부(116,120)만을 교체하는 것이 가능하게 되고, 바닥판(112) 상에서 비교적 큰 면적을 차지하는 족부탄성부(116,120)만을 교체함으로써 의족(100)의 유지보수에 소요되는 비용과 노력을 절감할 수 있다.That is, the foot elastic members 116 and 120 and the first electromagnets 118 and 122 are not integrally formed, but are provided in independent configurations. In this way, when the foot elastic members 116 and 120 are to be replaced, only the foot elastic members 116 and 120 can be replaced without changing the first electromagnets 118 and 122, and the foot elastic members 116 and 120, which occupy a relatively large area on the bottom plate 112, It is possible to save the cost and effort required for maintenance and repair of the prosthesis 100 by replacing only the prosthesis 116 and 120. [

이때, 제1전자석(118,122)은 족부탄성부(116,120)의 내측 공간의 형상에 따라 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the first electromagnets 118 and 122 are preferably formed according to the shape of the inner space of the foot elastic members 116 and 120.

다시 말해 제1전자석(118,122)은 외주면이 족부탄성부(116,120)의 내주면으로부터 일정한 거리를 유지하도록 형성되며, 이렇게 형성된 제1전자석(118,122)은 족부탄성부(116,120)의 각 지점에 균일하게 자기장을 제공할 수 있게 되어 족부탄성부(116,120)의 강성을 더욱 균일하고 세밀하게 조절할 수 있게 된다.In other words, the first electromagnets 118 and 122 are formed so that the outer circumferential surface thereof maintains a certain distance from the inner circumferential surface of the foot elastic members 116 and 120. The first electromagnets 118 and 122 thus formed are uniformly magnetized at respective points of the foot elastic members 116 and 120, The rigidity of the foot elastic members 116 and 120 can be more uniformly and finely adjusted.

족부탄성부(116,120)의 내측 공간에 배치되는 제1전자석(118,122)의 높이는 사용자의 하중에 의해 족부탄성부(116,120)가 변형되는 정도를 고려하여 족부탄성부(116,120)의 높이보다 낮도록 형성한다.The height of the first electromagnets 118 and 122 disposed in the inner space of the foot elastic members 116 and 120 is set to be lower than the height of the foot elastic members 116 and 120 in consideration of the degree of deformation of the foot elastic members 116 and 120 by the load of the user do.

족부탄성부(116,120)와 제1전자석(118,122)는 복수 개로 구비되는 것이 좋으며, 바람직하게 도3에 도시된 바와 같이 족부탄성부(116,120)는 바닥판(112)의 전방과 후방에 각각 배치된다.It is preferable that a plurality of the foot elastic members 116 and 120 and the first electromagnets 118 and 122 are provided and preferably the foot elastic members 116 and 120 are disposed on the front and rear sides of the bottom plate 112 .

이와 같이 전방에 배치된 족부탄성부(116)와 후방에 배치된 족부탄성부(120)는 각각의 제1전자석(118,122)에 의해 독립적으로 강성의 조절이 가능하게 된다.The stiffness can be independently controlled by the first electromagnets 118 and 122 in the forefoot resilient portion 116 disposed at the front and the forefoot resilient portion 120 disposed at the rear, respectively.

즉, 전방의 족부탄성부(116)와 후방의 족부탄성부(120)는 보행환경에 따라 서로 다른 수준의 강성을 유지하도록 조절될 수 있어 사용자의 편의성을 증진시키는 효과가 있다.That is, the front foot elastic portion 116 and the rear foot elastic portion 120 can be adjusted to maintain different levels of rigidity according to the walking environment, thereby enhancing the user's convenience.

또한, 복수 개로 나뉘어 배치된 족부탄성부(116,120)는 개별적으로 유지보수가 가능하여 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, the foot elastic portions 116 and 120, which are divided into a plurality of portions, can be individually maintained, thereby reducing maintenance and repair costs.

한편, 족부(110)는 발등판(114)의 상부에 돌출형성되는 발목연결부(130)를 더 구비한다.The foot portion 110 further includes an ankle connecting portion 130 protruding from an upper portion of the foot rest plate 114.

발목연결부(130)에는 발목부(140)의 발목(142)이 힌지결합되어 발목(142)이 회동가능하도록 구비된다.The ankle joint part 130 is hinged to the ankle part 142 of the ankle part 140 so that the ankle part 142 is rotatable.

구체적으로 발목부(140)는 상기한 발목(142)과 자기유변탄성체로 이루어지는 발목탄성부(144,148) 및 발목탄성부(144,148)에 자기장을 인가하는 제2전자석(146,150)을 구비한다.Specifically, the ankle 140 includes the ankle 142 and the second electromagnets 146 and 150 for applying a magnetic field to the ankle elastic portions 144 and 148 and the ankle elastic portions 144 and 148, respectively.

발목탄성부(144,148)는 발등판(114)과 발목(142)의 사이에 배치되어 발목(142)의 회동에 의한 하중을 발등판(114)으로 전달한다. 이러한 발목탄성부(144,148)는 발목(142)의 움직임에 대한 쿠션감을 사용자에게 제공하여 안정감있는 보행을 할 수 있도록 한다.The ankle elastic portions 144 and 148 are disposed between the foot platen 114 and the ankle 142 to transmit a load due to the rotation of the ankle 142 to the foot platen 114. [ The ankle elastic portions 144 and 148 provide a sense of cushion against the movement of the ankle 142 to allow the user to perform a stable walking.

이때, 제2전자석(146,150)은 발목탄성부(144,148)의 내부에 삽입되며, 발목탄성부(144,148)와 제2전자석(146,150)이 서로 결합되어 일체화된 상태로 구비될 수 있다.In this case, the second electromagnets 146 and 150 are inserted into the ankle elastic parts 144 and 148, and the ankle elastic parts 144 and 148 and the second electromagnets 146 and 150 may be integrally combined with each other.

이는 앞서 설명한 족부탄성부(116,120)와 제1전자석(118,122)이 일정한 이격거리를 유지하여 서로 분리된 상태에서 배치되는 것과 다른 것인데, 상기와 같이 제2전자석(146,150)과 발목탄성부(144,148)를 일체로 형성하여 서로간의 이격된 공간을 형성하지 않도록 하면, 발목(142) 부분의 협소한 공간 내에서 발목탄성부(144,148)가 발목(142)에 접하는 면적을 최대한 많이 차지하는 것이 가능하게 되어 발등판(114)으로 하중을 원활하게 전달할 수 있게 된다.The second electromagnets 146 and 150 and the ankle elastic members 144 and 148 are disposed in a state where the first electromagnets 146 and the second electromagnets 146 are separated from each other while keeping the predetermined distance from the first electromagnets 118 and 122. [ It is possible to occupy the ankle elastic portions 144 and 148 in contact with the ankle 142 in the narrowest space of the ankle 142 as much as possible, The load can be smoothly transmitted to the back plate 114.

제2전자석(118,122)이 삽입된 발목탄성부(144,148)은 복수 개 구비되는데, 복수의 발목탄성부(144,148)는 도2에 도시된 바와 같이 발목연결부(130)를 기준으로 발목연결부(130)의 전방과 후방에 배치된다.A plurality of ankle elastic parts 144 and 148 having the second electromagnets 118 and 122 inserted therein are provided and the plurality of ankle elastic parts 144 and 148 are connected to the ankle connecting part 130 on the basis of the ankle connecting part 130, As shown in Fig.

바람직하게 발목연결부(130)의 전방에 배치되는 발목탄성부(144)와 후방에 배치되는 발목탄성부(148)는 동일한 개수로 구비하고, 전방과 후방의 발목탄성부(144,148)가 발목연결부(130)를 가운데 두고 서로 마주보도록 배치한다.Preferably, the ankle elastic part 144 disposed at the front of the ankle connecting part 130 and the ankle elastic part 148 disposed at the rear are provided in the same number, and the front and rear ankle elastic parts 144, 130 in the center.

자기장 제어부(160)는 각각의 제1전자석(118,122) 및 제2전자석(146,150)에 개별적으로 전기를 인가하고, 인가된 전기의 세기를 각 전자석(118,122,146,150)별로 조절한다.The magnetic field control unit 160 applies electricity to each of the first electromagnets 118 and 122 and the second electromagnets 146 and 150 individually and adjusts the intensity of the applied electromagnets for the respective electromagnets 118, 122, 146 and 150.

즉, 자기장 제어부(160)는 전방의 족부탄성부(116)에 배치된 제1전자석(118), 후방의 족부탄성부(120)에 배치된 제1전자석(122), 전방의 발목탄성부(144)에 삽입된 제2전자석(146) 및 후방의 발목탄성부(148)에 삽입된 제2전자석(150)에 인가되는 전기의 세기를 각각 개별적으로 조절한다.That is, the magnetic field control unit 160 includes a first electromagnet 118 disposed in the front foot elastic portion 116, a first electromagnet 122 disposed in the rear foot elastic portion 120, a front ankle elastic portion 144 and the second electromagnet 150 inserted in the ankle elastic part 148 at the rear side, respectively.

이렇게 함으로써 보행환경에 따라 의족(100)의 쿠션감을 각 부분별로 조절하는 것이 가능하게 되는 것이다.Thus, it becomes possible to adjust the cushion feeling of the leg 100 according to the walking environment.

도시하지는 않았으나 본 발명의 의족(100)은 전자석들(118,122,146,150)에 전기를 공급하기 위한 전원수단(미도시)을 구비할 수 있고, 자기장 제어부(160)와 전자석들(118,122,146,150)은 전선 등에 의해 전기적으로 연결된다.Although not shown, the prosthesis 100 of the present invention may include power supply means (not shown) for supplying electricity to the electromagnets 118, 122, 146 and 150, and the magnetic field control unit 160 and the electromagnets 118, 122, Lt; / RTI >

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족(100)은 상기한 바와 같이 콘트롤러(170)를 포함하는데, 콘트롤러(170)는 Meanwhile, the prosthesis 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes the controller 170 as described above, and the controller 170

자기장 제어부(160)와 무선으로 연결되고, 제1전자석(118,122)과 제2전자석(146,150)에 대한 전기의 인가 및 인가된 전기의 세기를 조절하도록 자기장 제어부(160)를 제어하는 제어신호를 자기장 제어부(160)로 송신한다.A control signal for controlling the magnetic field control unit 160 to control the application of electric power to the first electromagnets 118 and 122 and the second electromagnets 146 and 150 and the intensity of the applied electric power, To the control unit 160.

상기의 제어신호를 수신한 자기장 제어부(160)는 전자석들(118,122,146,150)에 대해 개별적으로 조절된 전기를 인가하게 된다.Upon receiving the control signal, the magnetic field control unit 160 applies the individually adjusted electric power to the electromagnets 118, 122, 146, and 150. [

이를 위해 자기장 제어부(160)는 상기 제어신호를 수신하는 신호 수신모듈(미도시) 등을 구비할 수 있다.To this end, the magnetic field controller 160 may include a signal receiving module (not shown) for receiving the control signal.

이때, 콘트롤러(170)는 상기 제어신호를 생성하여 자기장 제어부(160)로 송신할 수 있는 것이라면 어떠한 수단으로 구현되어도 무방하며, 바람직하게는 스마트폰, 태블릿, PDA 등의 휴대용 통신기기나 리모콘 등의 장치로 구현된다.At this time, the controller 170 may be implemented by any means as far as it can generate the control signal and transmit it to the magnetic field control unit 160. Preferably, the controller 170 may be a portable communication device such as a smart phone, a tablet, a PDA, Device.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의족(100)은 사용자의 보행환경 및 장소에 따라 가변적인 충격 흡수를 가능하게 하여 의족(100) 사용자의 보행 만족도를 높일 수 있다는 점에서 매우 유용한 것이다.As described above, the prosthesis 100 according to the preferred embodiment of the present invention is very useful in that it can provide variable shock absorption according to the walking environment and location of the user, thereby improving the walking satisfaction of the leg 100 user .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 의족 110: 족부
112: 바닥판 114: 발등판
116,120: 족부탄성부 118,122: 제1전자석
130: 발목연결부 140: 발목부
142: 발목 144,148: 발목탄성부
146,150: 제2전자석 160: 자기장 제어부
170: 콘트롤러100: leg 110: foot
112: bottom plate 114: foot plate
116, 120: foot elastic portion 118, 122: first electromagnet
130: ankle joint part 140: ankle part
142: ankle 144,148: ankle elastic part
146, 150: second electromagnet 160: magnetic field control unit
170: Controller

Claims (9)

바닥판,
상기 바닥판의 상부에 배치되는 발등판,
상기 바닥판과 상기 발등판의 사이에 배치되며 자기유변탄성체로 이루어지는 족부탄성부, 및
상기 족부탄성부에 자기장을 인가하는 제1전자석을 구비한 족부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의족.Bottom plate,
A foot rest plate disposed on the top of the bottom plate,
A foot elastic portion disposed between the bottom plate and the foot platen, the foot elastic portion comprising a magnetorheically-
And a foot including a first electromagnet for applying a magnetic field to the foot elastic portion. 제1항에 있어서,
상기 족부는 상기 발등판의 상부에 돌출형성되는 발목연결부를 더 구비하고,
상기 발목연결부에 힌지결합되는 발목,
상기 발등판과 상기 발목의 사이에 배치되며 자기유변탄성체로 이루어지는 발목탄성부, 및
상기 발목탄성부에 자기장을 인가하는 제2전자석을 구비한 발목부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의족.The method according to claim 1,
The foot portion further includes an ankle connecting portion protruding from an upper portion of the footrest,
An ankle hinged to the ankle connecting portion,
An ankle elastic part disposed between the foot rest plate and the ankle and made of a magnetorheological elastomer;
And an ankle part having a second electromagnet for applying a magnetic field to the ankle elastic part. 제2항에 있어서,
상기 제1전자석 및 상기 제2전자석에 개별적으로 전기를 인가하고, 인가된 전기의 세기를 각각의 전자석별로 조절하는 자기장 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의족.3. The method of claim 2,
Further comprising: a magnetic field control unit for applying electricity to the first electromagnet and the second electromagnet separately, and for controlling the intensity of the applied electromagnet for each electromagnet. 제3항에 있어서,
상기 족부탄성부는 중앙에 공간이 형성된 링형상으로 형성되고,
상기 공간에는 상기 제1전자석이 상기 족부탄성부로부터 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 의족.The method of claim 3,
The foot elastic portion is formed in a ring shape having a space in the center,
Wherein the first electromagnet is disposed to be spaced from the foot elastic portion in the space. 제4항에 있어서,
상기 제1전자석은 상기 공간의 형상에 따라 형성되고, 상기 제1전자석의 높이는 상기 족부탄성부의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 의족.5. The method of claim 4,
Wherein the first electromagnets are formed according to the shape of the space, and the height of the first electromagnets is lower than the height of the ankle elastic portions. 제4항에 있어서,
상기 족부탄성부 및 상기 제1전자석은 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 의족.5. The method of claim 4,
And the first electromagnet is provided in a plurality of the legs. 제3항에 있어서,
상기 제2전자석은 상기 발목탄성부의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 의족.The method of claim 3,
And the second electromagnet is inserted into the ankle elastic part. 제7항에 있어서,
상기 발목탄성부 및 상기 제2전자석은 복수개 구비되고,
복수의 상기 발목탄성부 및 상기 제2전자석은 상기 발목연결부를 기준으로 상기 발목연결부의 전방과 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 의족.8. The method of claim 7,
A plurality of said ankle elastic portions and said second electromagnets,
Wherein the plurality of ankle elastic portions and the second electromagnet are disposed forward and rearward of the ankle connecting portion with respect to the ankle connecting portion. 제3항에 있어서,
상기 자기장 제어부와 무선으로 연결되고,
상기 제1전자석 및 상기 제2전자석에 대한 전기의 인가 및 인가된 전기의 세기를 조절하도록 상기 자기장 제어부를 제어하는 제어신호를 상기 자기장 제어부로 송신하는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의족.The method of claim 3,
A magnetic field control unit connected wirelessly,
Further comprising: a controller for transmitting a control signal to the magnetic field control unit to control the magnetic field control unit to control the application of electric power to the first electromagnet and the second electromagnet and the intensity of the applied electric power.
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