KR20170030269A - 근력 보조기 - Google Patents

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KR20170030269A
KR20170030269A KR1020150127612A KR20150127612A KR20170030269A KR 20170030269 A KR20170030269 A KR 20170030269A KR 1020150127612 A KR1020150127612 A KR 1020150127612A KR 20150127612 A KR20150127612 A KR 20150127612A KR 20170030269 A KR20170030269 A KR 20170030269A
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Abstract

일 실시예에 따른 근력 보조기는, 상지 또는 하지의 관절을 감싸도록 마련된 몸체부; 및 상기 몸체부에 장착되어 상기 관절의 움직임을 감지하여 작동되는 근력 보조부;를 포함하고, 상기 근력 보조부는 섬유 기반으로 마련되고, 상기 근력 보조부가 수축 또는 팽창하여 상기 관절의 근력을 보조할 수 있다.

Description

근력 보조기{DEVICE FOR ASSISTING MUSCULAR STRENGTH}
본 발명은 근력 보조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 몸체부에 섬유 기반으로 마련된 근력 보조부를 장착하여 관절의 근력을 효율적으로 보조할 수 있는 근력 보조기에 관한 것이다.
일반적으로, 건강한 사람이라면 간단히 행할 수 있는 동작(예를 들면, 보행 등과 같은 동작)이라도 신체 장애자 또는 근력이 쇠약한 노약자는 이를 행하기가 쉽지 않다.
따라서, 최근에는 신체 장애자 또는 노약자 등을 대상으로 이러한 동작을 보조하기 위한 다양한 근력 보조 장치에 관한 기술 개발이 진행되고 있다.
예를 들어, KR 10-2012-0064410호에는 '근력 보조 외골격 장치'에 대하여 개시되어 있으며, 단단한 소재의 외골격을 통해 근력을 보조해 주는 구조이어서, 사용자의 편의성이 매우 저하되고, 사용을 위한 공간이 많이 필요하게 될 수 있다.
구체적으로, 종래의 근력 보조 장치에서는, 복잡한 관절 구조를 구동하기 위한 다양한 메커니즘이 적용되어 복잡한 링크 관절 구조가 사용되고 있으며, 근력 보조를 위해 내부에 금속 스프링을 구비하고 있으며, 금속 재질의 제품 무게를 지지하기 위한 외부 구조물에 대한 체결 구조를 포함하고 있다.
일 실시예에 따른 목적은 착용이 용이하고, 저중량이며, 착용 시 거동의 편의성이 증대될 수 있는 근력 보조기를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 근전도 센서로 마련된 감지부에 의해 근육 움직임을 감지하여 섬유 기반 근력 보조부를 작동시킬 수 있는 근력 보조기를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 섬유 기반 근력 보조부에서 직물 배치를 다양하게 구성할 수 있고, 몸체부의 양단에 비신축성 섬유를 구비하여 근력 보조부의 수축 및 팽창을 안정적으로 지탱할 수 있는 근력 보조기를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 근력 보조부 내에 전열선이 구비되어 전열선에 의한 열이 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있는 근력 보조기를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 상지 및 하지에서 관절의 근력 보조를 위해 활용될 수 있는 근력 보조기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 근력 보조기는, 상지 또는 하지의 관절을 감싸도록 마련된 몸체부; 및 상기 몸체부에 장착되어 상기 관절의 움직임을 감지하여 작동되는 근력 보조부;를 포함하고, 상기 근력 보조부는 섬유 기반으로 마련되고, 상기 근력 보조부가 수축 또는 팽창하여 상기 관절의 근력을 보조할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 근력 보조부는 상기 관절의 굽힘 방향에 따른 외측 및 내측에 배치된 근력 보조 요소를 포함하고, 상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축 또는 팽창할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축하는 복수 개의 날실을 포함하고, 상기 복수 개의 날실은 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축하는 제1 복수 개의 날실 및 열에 의해 팽창하는 제2 복수 개의 날실을 포함하고, 상기 제1 복수 개의 날실 및 상기 제2 복수 개의 날실은 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 서로 교대로 이격 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 근력 보조부는, 상기 관절의 굽힘 방향을 따라 외측 및 내측에 배치된 제1 근력 보조 요소; 및 상기 관절의 양측면에 배치되는 제2 근력 보조 요소;를 포함하고, 상기 제1 근력 보조 요소 및 상기 제2 근력 보조 요소는 서로 다른 직물 배치를 구비할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 근력 보조 요소는, 상기 몸체부의 길이방향을 따라 연장되는 날실; 및 상기 날실과 교차되어, 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 연장되는 씨실;을 포함하고, 상기 날실은 열에 의해 수축 또는 팽창 가능하고, 상기 씨실은 상기 날실의 수축 또는 팽창에 의해 변형될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 근력 보조 요소는 상기 날실 내에 배치되어 열을 가하는 전열선을 더 포함하고, 상기 전열선에 의해 상기 날실이 수축 또는 팽창될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2 근력 보조 요소는 신축성 섬유로 마련되고, 상기 신축성 섬유가 상기 몸체부의 길이방향 및 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 교차되어 연장될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 관절의 움직임을 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 근전도센서로 마련될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 몸체부의 양단에는 상기 근력 보조부를 지지하도록 비신축성 섬유가 장착될 수 있다.
일 실시예에 따른 근력 보조기에 의하면, 착용이 용이하고, 저중량이며, 착용 시 거동의 편의성이 증대될 수 있다.
일 실시예에 따른 근력 보조기에 의하면, 근전도 센서로 마련된 감지부에 의해 관절의 움직임을 감지하여 섬유 기반 근력 보조부를 작동시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 근력 보조기에 의하면, 섬유 기반 근력 보조부에서 직물 배치를 다양하게 구성할 수 있고, 몸체부의 양단에 비신축성 섬유를 구비하여 근력 보조부의 수축 및 팽창을 안정적으로 지탱할 수 있다.
일 실시예에 따른 근력 보조기에 의하면, 근력 보조부 내에 전열선이 구비되어 전열선에 의한 열이 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 근력 보조기에 의하면, 상지 및 하지에서 관절의 근력 보조를 위해 활용될 수 있다.
도 1은 일 실시에에 따른 근력 보조기를 도시한다.
도 2(a) 및 (b)는 제1 근력 보조 요소 및 제2 근력 보조 요소의 직물 배치(textile array)를 도시한다.
도 3(a) 및 (b)는 제1 근력 보조 요소 및 제2 근력 보조 요소의 직물 배치를 도시한다.
도 4는 호모키랄(homochiral) 형태 또는 헤테로키랄(heterochiral) 형태로 된 날실을 도시한다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시에에 따른 근력 보조기를 도시하고, 도 2(a) 및 (b)는 제1 근력 보조 요소 및 제2 근력 보조 요소의 직물 배치(textile array)를 도시하고, 도 3(a) 및 (b)는 제1 근력 보조 요소 및 제2 근력 보조 요소의 직물 배치를 도시하고, 도 4는 호모키랄(homochiral) 형태 또는 헤테로키랄(heterochiral) 형태로 된 날실을 도시한다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 근력 보조기(10)는 몸체부(100), 근력 보조부(200) 및 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(100)는 사용자의 상지 또는 하지의 관절을 감싸도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 몸체부(100)는 상지에서 팔에서 팔꿈치를 기준으로 위 또는 아래로 연장되거나, 하지에서 무릎을 기준으로 위 또는 아래로 연장될 수 있다.
이때, 몸체부(100)가 연장되는 방향을 몸체부(100)의 길이방향이라 할 수 있고, 몸체부(100)가 상지 또는 하지를 감싸는 방향을 몸체부(100)의 둘레방향이라 할 수 있다.
상기 몸체부(100)는 예를 들어 가죽, 천, 고무 등의 재질로 마련될 수 있으나, 몸체부(100)의 재질은 이에 국한되지 아니하며, 사용자에게 향상된 착용감을 제공할 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
또한, 몸체부(100)의 양단부에는 비신축성 섬유가 장착되어 근력 보조부(200)를 지지할 수 있다.
구체적으로 몸체부(100)에서 근력 보조부(200)를 구성하는 씨실 또는 날실의 수축 또는 팽창과 같은 변형을 지지할 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상술된다.
게다가, 몸체부(100)는 인체의 근육 배치를 고려하여 상지에서 팔꿈치 위쪽을 길게 하고 팔꿈치 아래쪽을 짧게 하거나, 하지에서 무릎 위쪽을 길게 하고 무릎 아래쪽을 짧게 할 수 있다. 이에 의해 관절의 근력을 보다 효율적으로 보조할 수 있다.
상기 몸체부(100)에는 근력 보조부(200)가 장착될 수 있다.
상기 근력 보조부(200)는 관절의 근력을 보조하는 역할을 할 수 있다.
상기 근력 보조부(200)는 폴리머 섬유 기반으로 구성될 수 있으며, 상기 근력 보조부(200)의 수축 또는 팽창에 의해 관절의 근력을 보조할 수 있다.
이때, 근력 보조부(200)는 관절의 굽힘 방향에 따른 외측 및 내측에 배치된 근력 보조 요소를 포함하고, 근력 보조 요소는 열에 의해 수축 또는 팽창할 수 있다.
예를 들어, 관절의 외측은 팔꿈치쪽이 되고, 관절의 내측은 팔꿈치 안쪽이 되고, 관절의 양측면은 팔꿈치의 양측면이 될 수 있다. 또는, 관절의 외측은 무릎쪽이 되고, 관절의 내측은 무릎 안쪽이 되고, 관절의 양측면은 무릎의 양측면이 될 수 있다.
상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축 또는 팽창 가능한 폴리머 섬유로 마련될 수 있다.
구체적으로, 근력 보조 요소는 열에 의해 수축하는 복수 개의 날실(warp yarn)을 포함하고, 복수 개의 날실은 몸체부(100)의 둘레방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
이때, 날실은 직물에서 세로 방향으로 놓인 실을 의미하며, 여기에서는 몸체부(100)의 길이방향을 따라 놓인 실을 말한다.
상기 열에 의해 수축하는 복수 개의 날실은 서로 동시적으로 또는 개별적으로 열에 의해 수축될 수 있고, 열이 가해지지 않으면 상온 상태로 복귀될 수 있다.
또는, 상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축하는 제1 복수 개의 날실 및 열에 의해 팽창하는 제2 복수 개의 날실을 포함하고, 제1 복수 개의 날실 및 제2 복수 개의 날실은 몸체부(100)의 둘레방향을 따라 서로 교대로 이격 배치될 수 있다.
열에 의해 수축하는 제1 복수 개의 날실 및 열에 의해 팽창하는 제2 복수 개의 날실은 서로 동시적으로 또는 개별적으로 열에 의해 수축 또는 팽창될 수 있으며, 열이 가해지지 않으면 상온 상태로 복귀될 수 있다.
이와 같이 관절의 굽힘 방향에 따른 외측 및 내측에 배치된 근력 보조 요소에 의해 관절의 근력을 보조할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 근력 보조기(10)에서 근력 보조부(200)는 관절의 굽힘 방향에 따라 관절의 외측 및 내측에 배치되는 제1 근력 보조 요소(210) 및 관절의 양측면에 배치되는 제2 근력 보조 요소(220)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 근력 보조 요소(210) 및 제2 근력 보조 요소(220)는 서로 다른 직물 배치(textile array)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 제1 근력 보조 요소(210) 및 제2 근력 보조 요소(220)는 서로 다른 섬유로 제조된 씨실 또는 날실로 구성되거나, 서로 다른 성질을 구비하는 씨실 또는 날실로 구성될 수 있다.
도 2(a) 및 (b)를 참조하여, 상기 제1 근력 보조 요소(210)는 호모키랄(homochiral) 형태로 마련된 날실(212) 및 신축성 섬유로 마련된 씨실(214)을 포함할 수 있고, 상기 제2 근력 보조 요소(220)는 신축성 섬유로 마련된 날실(222) 및 신축성 섬유로 마련된 씨실(224)을 포함할 수 있다.
상기 호모키랄(homochiral) 형태로 마련된 날실(212)은 몸체부(100)의 길이방향을 따라 연장되고, 복수 개의 날실(212)이 몸체부(100)의 둘레방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 그리고 상기 신축성 섬유로 마련된 씨실(214)은 날실(212)과 교차되어 몸체부(100)의 둘레방향을 따라 연장되며, 복수 개의 씨실(214)이 몸체부(100)의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
이때, 제1 근력 보조 요소(210)의 씨실(214) 및 제2 근력 보조 요소(220)의 날실(222) 및 씨실(224)은 신축성 섬유로 마련되어, 몸체부(100)의 움직임이 원활하게 할 수 있다.
구체적으로, 제1 근력 보조 요소(210)의 날실(212)이 수축되는 경우, 그에 맞춰서 제1 근력 보조 요소(210)의 씨실(214) 및 제2 근력 보조 요소(220)의 날실(222) 및 씨실(224)이 변형될 수 있고, 몸체부(100)가 팔에 밀착되게 할 수 있다.
이를 위해 신축성 섬유는 예를 들어 스판덱스(spandex)로 마련될 수 있으며, 상기 스판덱스는 폴리에테르와 메틸렌디페닐이소시아네이트를 중합하여 용융방사한 것으로서, 고무줄보다 가볍고 신축성, 내구성 및 발한성이 뛰어나 다양한 용도로 활용되고 있다.
또한, 도 3(a) 및 (b)를 참조하여, 상기 제1 근력 보조 요소(210)는 호모키랄(homochiral) 형태로 마련된 제1 날실(2122), 헤테로키랄(heterochiral) 형태로 마련된 제2 날실(2124) 및 신축성 섬유로 마련된 씨실(214)을 포함할 수 있고, 상기 제2 근력 보조 요소(220)는 신축성 섬유로 마련된 날실(222) 및 신축성 섬유로 마련된 씨실(224)을 포함할 수 있다.
상기 호모키랄(homochiral) 형태로 마련된 제1 날실(2122) 및 헤테로키랄(heterochiral) 형태로 마련된 제2 날실(2124)은 서로 교대로 배치되며, 몸체부(100)의 길이방향을 따라 연장되고, 복수 개의 날실(212)이 몸체부(100)의 둘레방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 그리고 상기 신축성 섬유로 마련된 씨실(214)은 제1 날실(2122) 및 제2 날실(2124)과 교차되어 몸체부(100)의 둘레방향을 따라 연장되며, 복수 개의 씨실(214)이 몸체부(100)의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
전술된 바와 같이, 제1 근력 보조 요소(210)의 씨실(214) 및 제2 근력 보조 요소(220)의 날실(222) 및 씨실(224)은 예를 들어 스판덱스와 같은 신축성 섬유로 마련될 수 있다.
도 4를 참조하여, 호모키랄(homochiral) 형태 또는 헤테로키랄(heterochiral) 형태는 다음과 같을 수 있다.
상기 호모키랄 형태는 실(yarn)의 꼬음 방향과 감음 방향이 동일할 수 있다. 구체적으로, 호모키랄 형태는 폴리머 섬유를 우(right)방향으로 꼬아(twisting) 우연사를 형성한 후, 우(right)방향으로 감음(coiling)으로써 형성될 수 있다. 또는, 호모키랄 형태는 폴리머 섬유를 좌(left)방향으로 꼬아(twisting) 좌연사를 형성한 후, 좌(left)방향으로 감음(coiling)으로써 형성될 수 있다.
반면, 헤테로키랄 형태는 실(yarn)의 꼬음 방향과 감음 방향이 반대로 될 수 있다. 구체적으로, 헤테로키랄 형태는 폴리머 섬유를 우(right)방향으로 꼬아(twisting) 우연사를 형성한 후, 좌(left)방향으로 감음(coiling)으로써 형성될 수 있다. 또는, 헤테로키랄 형태는 폴리머 섬유를 좌(left)방향으로 꼬아(twisting) 좌연사를 형성한 후, 우(right)방향으로 감음(coiling)으로써 형성될 수 있다.
이때, 날실(212, 2122, 2124)에는 열을 가하는 전열선(h)이 배치될 수 있다.
상기 전열선(h)은 상기 전열선(h)에 흐르는 전류에 의해 열을 발생시킬 수 있으며, 전열선(h)에 흐르는 전류를 제어함으로써 전열선(h)에서 발생되는 열을 제어할 수 있다.
도 4에는 상기 전열선(h)은 날실(212, 2122, 2124)의 길이방향을 따라 연장되는 것으로 도시되었으나, 전열선(h)은 날실(212, 2122, 2124)에 열을 가할 수 있다면 어떠한 형태로든 될 수 있다.
구체적으로, 상기 전열선(h)은 폴리머 섬유를 우 또는 좌방향으로 꼬아 날실을 만들 때, 날실(212, 2122, 2124)의 중앙에 배치될 수 있으며, 이에 의해 날실(212, 2122, 2124) 외부로의 열 전달을 최소화할 수 있다.
이때, 전열선(h)에 열이 가해짐으로써, 호모키랄(homochiral) 형태의 날실(212, 2122)은 수축되고, 헤테로키랄(heterochiral) 형태의 날실(2124)은 팽창될 수 있다.
따라서, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 제1 근력 보조 요소(210)가 호모키랄 형태의 날실로만 구성된 경우, 제1 근력 보조 요소(210)는 열에 의해 수축될 수 있으며, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 제1 근력 보조 요소(210)가 호모키랄 형태 및 헤테로키랄 형태의 날실로 함께 구성된 경우, 제1 근력 보조 요소(210) 열에 의해 수축하는 부분과 팽창하는 부분이 존재할 수 있다.
반면, 전열선(h)에 열이 가해지지 않는 상온 상태에서 호모키랄(homochiral) 형태의 날실(212, 2122) 및 헤테로키랄(heterochiral) 형태의 날실(2124)은 원상태로 유지될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 근력 보조기(10)는 제어부(미도시)를 구비하여, 날실에 배치된 전열선(h)은 개별적으로 제어 가능하며, 전열선(h)의 제어에 의해 날실의 수축 또는 팽창 정도를 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 근력 보조기(10)는 관절의 움직임을 감지하는 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 감지부는 근전도센서로 마련될 수 있으며, 상기 근전도센서에 의해 팔꿈치가 굽혀지거나 펴지려는 상태 또는 무릎이 굽혀지거나 펴지려는 상태를 감지할 수 있다.
그러나 감지부는 이에 국한되지 아니하며, 관절의 움직임을 감지할 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
구체적으로, 팔꿈치가 굽혀지는 경우, 이두박근(biceps)은 수축되고 삼두박근(triceps)는 이완되며, 팔꿈치가 펴지는 경우, 이두박근(biceps)은 이완되고 삼두박근(triceps)는 수축될 수 있다.
이러한 근육의 수축 또는 이완으로부터 상기 감지부에서는 관절의 움직임을 감지할 수 있으며, 감지부에서 감지된 관절의 상태에 따라서 근력 보조부(200)를 작동시킬 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 근력 보조기(10)에서 몸체부(100)는 상지의 관절, 예를 들어 팔꿈치에 착용될 수 있으며, 팔꿈치에 착용된 상태에서 근력 보조부(200)는 다음과 같이 작동될 수 있다.
특히 도 2(a) 및 (b)를 참조하여, 감지부에서 팔꿈치가 굽혀지려는 상태를 감지한 경우, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 내측, 예를 들어 팔꿈치 안쪽의 날실(212)에 열을 가하여 수축되게 하고, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 외측, 예를 들어 팔꿈치쪽의 날실(212)에는 열을 가하지 않고 상온 상태로 그대로 두어, 관절의 내측의 날실(212)의 수축에 의해 이완되게 할 수 있다.
반면, 감지부에서 팔꿈치가 펴지려는 상태를 감지한 경우, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 외측, 예를 들어 팔꿈치쪽의 날실(212)에 열을 가하여 수축되게 하고, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 내측, 예를 들어 팔꿈치 안쪽의 날실(212)에는 열을 가하지 않고 상온 상태로 그대로 두어, 관절의 외측의 날실(212)의 수축에 의해 이완되게 할 수 있다.
이때, 전술된 바와 같이 제1 근력 보조 요소(210)의 씨실(214) 및 제2 근력 보조 요소(220)의 날실(222) 및 씨실(224)은 예를 들어 스판덱스와 같은 신축성 섬유로 마련되어, 근력 보조부(200)가 팔에 밀착되게 할 수 있고 몸체부(100)의 움직임을 원활하게 할 수 있다.
또한, 도 3(a) 및 (b)를 참조하여, 감지부에서 팔꿈치가 굽혀지려는 상태를 감지한 경우, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 내측, 예를 들어 팔꿈치 안쪽의 제1 날실(2122)에 열을 가하여 수축되게 하고, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 외측, 예를 들어 팔꿈치쪽의 제2 날실(2124)에 열을 가하여 팽창되게 하고, 관절의 내측, 예를 들어 팔꿈치 안쪽의 제2 날실(2124) 및 팔꿈치쪽의 제1 날실(2122)에는 열을 가하지 않고 상온 상태로 그대로 두어, 관절의 내측의 제1 날실(2122)의 수축 및 관절의 외측의 제2 날실(2124)의 팽창에 의해 수동적으로 이완되게 할 수 있다.
반면, 감지부에서 팔꿈치가 펴지려는 상태를 감지한 경우, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 내측, 예를 들어 팔꿈치 안쪽의 제2 날실(2124)에 열을 가하여 팽창되게 하고, 제1 근력 보조 요소(210)에서 관절의 외측, 예를 들어 팔꿈치쪽의 제1 날실(2122)에 열을 가하여 수축하게 하고, 관절의 내측, 예를 들어 팔꿈치 안쪽의 제1 날실(2122) 및 팔꿈치쪽의 제2 날실(2124)에는 열을 가하지 않고 상온 상태로 그대로 두어, 관절의 내측의 제2 날실(2124)의 팽창 및 관절의 외측의 제1 날실(2122)의 수축에 의해 수동적으로 이완되게 할 수 있다.
이때, 전술된 바와 같이 제1 근력 보조 요소(210)의 씨실(214) 및 제2 근력 보조 요소(220)의 날실(222) 및 씨실(224)은 예를 들어 스판덱스와 같은 신축성 섬유로 마련되어, 근력 보조부(200)가 팔에 밀착되게 할 수 있고 몸체부(100)의 움직임을 원활하게 할 수 있다.
이와 마찬가지로, 일 실시예에 따른 근력 보조기(10)에서 몸체부(100)는 하지의 관절, 예를 들어 무릎에 착용될 수 있으며, 근력 보조부(200)는 무릎에 착용된 상태에서 전술된 것과 동일한 방식으로 작동될 수 있다.
이와 같이 일 실시예에 따른 근력 보조기는 착용이 용이하고, 저중량이며, 착용 시 거동의 편의성이 증대될 수 있으며, 근전도 센서로 마련된 감지부에 의해 관절의 움직임을 감지하여 섬유 기반 근력 보조부를 능동 또는 수동적으로 작동시킬 수 있으며, 상지 및 하지에서 관절의 근력 보조를 위해 활용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 근력 보조기
100: 몸체부
200: 근력 보조부
210: 제1 근력 보조 요소
212: 날실
2122: 제1 날실
2124: 제2 날실
214: 씨실
220: 제2 근력 보조 요소
222: 날실
224: 씨실
h: 전열선

Claims (10)

  1. 상지 또는 하지의 관절을 감싸도록 마련된 몸체부; 및
    상기 몸체부에 장착되어 상기 관절의 움직임을 감지하여 작동되는 근력 보조부;
    를 포함하고,
    상기 근력 보조부는 섬유 기반으로 마련되고,
    상기 근력 보조부가 수축 또는 팽창하여 상기 관절의 근력을 보조하는 근력 보조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근력 보조부는 상기 관절의 굽힘 방향에 따른 외측 및 내측에 배치된 근력 보조 요소를 포함하고, 상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축 또는 팽창하는 근력 보조기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축하는 복수 개의 날실을 포함하고,
    상기 복수 개의 날실은 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 이격 배치되는 근력 보조기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 근력 보조 요소는 열에 의해 수축하는 제1 복수 개의 날실 및 열에 의해 팽창하는 제2 복수 개의 날실을 포함하고,
    상기 제1 복수 개의 날실 및 상기 제2 복수 개의 날실은 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 서로 교대로 이격 배치되는 근력 보조기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 근력 보조부는,
    상기 관절의 굽힘 방향을 따라 외측 및 내측에 배치된 제1 근력 보조 요소; 및
    상기 관절의 양측면에 배치되는 제2 근력 보조 요소;
    를 포함하고,
    상기 제1 근력 보조 요소 및 상기 제2 근력 보조 요소는 서로 다른 직물 배치를 구비하는 근력 보조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 근력 보조 요소는,
    상기 몸체부의 길이방향을 따라 연장되는 날실; 및
    상기 날실과 교차되어, 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 연장되는 씨실;
    을 포함하고,
    상기 날실은 열에 의해 수축 또는 팽창 가능하고, 상기 씨실은 상기 날실의 수축 또는 팽창에 의해 변형되는 근력 보조기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 근력 보조 요소는 상기 날실 내에 배치되어 열을 가하는 전열선을 더 포함하고, 상기 전열선에 의해 상기 날실이 수축 또는 팽창되는 근력 보조기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 근력 보조 요소는 신축성 섬유로 마련되고,
    상기 신축성 섬유가 상기 몸체부의 길이방향 및 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 교차되어 연장되는 근력 보조기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 관절의 움직임을 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 근전도센서로 마련되는 근력 보조기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부의 양단에는 상기 근력 보조부를 지지하도록 비신축성 섬유가 장착되는 근력 보조기.
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