KR20180014488A - 의수 및 의족 제작을 위한 3d 모델링 시스템 - Google Patents

의수 및 의족 제작을 위한 3d 모델링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템에 관한 것으로서, 정상 부위를 3차원 스캐닝 및 렌더링한 후에 좌우 변환을 통해 절단 부위에 부착될 수 있는 의수 및 의족을 모델링하는 것을 특징으로 한다.
특히, 사용자의 밸런스 보정 정보를 추가로 이용하여 모델링함으로써, 밸런스가 균형 상태였다면 의수 및 의족의 부착 이후에 신체의 좌우 밸런스가 어긋나지 않고 균형을 유지하도록 하고 또한, 밸런스가 불균형상태였다면 의수 및 의족을 부착함으로써 불균형을 교정하여 정상 밸런스가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템{THE 3D MODELLING SYSTEM FOR MANUFACTURING ARTIFICIAL ARM AND FOOT}
본 발명은 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템에 관한 것으로서, 정상 부위를 3차원 스캐닝 및 렌더링한 후에 좌우 변환을 통해 절단 부위에 부착될 수 있는 의수 및 의족을 모델링하는 것을 특징으로 한다.
특히, 사용자의 밸런스 보정 정보를 추가로 이용하여 모델링함으로써, 밸런스가 균형 상태였다면 의수 및 의족의 부착 이후에 신체의 좌우 밸런스가 어긋나지 않고 균형을 유지하도록 하고 또한, 밸런스가 불균형상태였다면 의수 및 의족을 부착함으로써 불균형을 교정하여 정상 밸런스가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
3D 스캐너 기술은 레이저나 카메라를 이용해서 물체를 3차원 측정하는 기술이다. 리버스 엔지니어링을 통해 제품 개발 단계에서의 비용을 절감하고, 또한 생산된 제품을 정밀히 측정해서 표준화를 구축하는 등에 사용됨으로써 엔지니어링 작업 효율을 증진시킨다. 최근에는 애니메이션 및 게임 등과 같은 엔터테인먼트 산업에서도 3차원 컨텐츠를 제작하기 위해서 3D 스캐너 기술을 활용한다.
3D 스캐너 기술이 각광받는 이유는, 실제 대상물의 텍스쳐 및 지오메트리를 동시에 스캔할 수 있으며, 폴리곤 위에 텍스쳐 매핑까지 되어서 결과 데이터가 나오기 때문이다. 또한, 스캔된 데이터를 소프트웨어적으로 마음대로 편집 가능하기 때문이다.
3D 스캐너 기술은 비접촉 방식에서는 레이저 방식과 카메라 방식으로 구분되는데, 레이저 방식은 광촉침식 센서 또는 슬릿광 간섭계를 이용하고, 카메라 방식은 모아레 간섭계, 홀로그램 간섭계 또는 스테레오 비젼을 이용한다.
3D 프린터 기술은 최근에는 의료분야에서도 본격 도입되고 있는 추세이다. 2016년 4월 22일자 조선일보에는 3D 프린터로 제작한 티타늄 두개골을 60대 환자에게 이식하는 수술이 국내에서 성공했다는 것과 전세계적으로 여러 뜻있는 개인 및 기관들이 경제적으로 어려운 장애인들에게 1800 여개의 의수 및 의족을 만들어 전달했다는 것이 기사화되었다.
이러한 개발동향에 덧붙여서 본 출원인은 의수 또는 의족을 제작하여 절단 부위에 부착할 시에는 개개인 마다의 밸런스 보정 정보가 고려되어야 한다는 점을 착안하여 본 발명에 이르렀다.
즉 의수 또는 의족을 이용함에 있어서 신체 구조적 균형을 고려하지 않는다면 원래 균형이 있었던 환자가 의수 또는 의족으로 불균형이 될 수 있기 때문이다. 또한, 원래 불균형이었던 환자는 의수 또는 의족을 이용하여 균형으로 교정할 수도 있기 때문이다.
다시 말해, 신체 구조의 불균형 요인은 질병 발생의 원인이 되는데, 일 예로 골격 구조가 변경될 수 있는 잘못된 생활 습관은 정상적인 척추 구조를 무너지게 하여 다양한 척추질환을 야기할 수 있는바, 의수 또는 의족이 신체 일부분의 골격과 근육을 대신한다면 그로 인해 영향을 받을 수 있는 밸런스를 고려해야만 하기 때문이다.
따라서 본 출원인은 사용자의 밸런스 보정 정보를 추가로 이용하여 모델링함으로써, 밸런스가 균형 상태였다면 의수 또는 의족의 부착 이후에 신체의 좌우 밸런스가 어긋나지 않고 균형을 유지하도록 하고 또한, 밸런스가 불균형상태였다면 의수 또는 의족을 부착함으로써 불균형을 교정하여 정상 밸런스가 되도록 하는, 모델링 시스템을 착안하였다.
본 발명과 관련된 선행특허문헌을 검토해보면, 대한민국 등록특허공보 제10-1616176호에는 인체 고속 입체 스캔 장치가 기재되어 있다. 청구항 1을 검토해보면, 지지대, 3D 스캐너 센서 및 컴퓨터를 이용하되, 지지대의 구조, 3D 스캐너 센서의 구성 및 컴퓨터의 제어기술에 특징이 있는 것으로, 인체 전신을 대상으로 하고 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1413393호에는 3차원 모델링을 위한 촬상장치 및 그 제어방법이 기재되어 있다. 청구항 1을 검토해보면, 스크린부, 촬상부 및 구동제어부를 이용하되, 스크린부의 구조 및 촬상부의 구조에 특징이 있는 것으로, 인체 전신을 대상으로 하고 있다.
상기 선행기술들은 본 발명에서 이용하는 3차원 스캐너 기술과 연관성이 있으나, 본 발명은 인체 전신을 대상으로 하지 않고 절단된 부위의 반대 측에 있는 정상 부위만을 스캐닝하면 되기 때문에 대상물이 놓이게 되는 지지구성의 구조나 촬상 수단의 개수 등이 상이하다. 나아가서, 본 발명은 스캐닝에서 그치지 않고 좌우 변환 및 밸런스 보정 정보를 이용한 보정 등의 과정을 추가로 수행하나, 이러한 사항에 대해서는 상기 선행기술들에 전혀 기재되어 있지 않다.
대한민국 등록특허공보 제10-1616176호 (2016.04.27. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1413393호 (2014.06.27. 공고)
본 발명의 기술적 과제는，정상 부위를 3차원 스캐닝 및 렌더링한 후에 좌우 변환을 통해 절단 부위에 부착될 수 있는 의수 또는 의족을 모델링하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는, 사용자의 밸런스 보정 정보를 추가로 이용하여 모델링함으로써, 밸런스가 균형 상태였다면 의수 또는 의족의 부착 이후에 신체의 좌우 밸런스가 어긋나지 않고 균형을 유지하도록 하고 또한, 밸런스가 불균형상태였다면 의수 또는 의족을 부착함으로써 불균형을 교정하여 정상 밸런스가 되도록 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은,
절단 부위에 좌우 대칭되는 정상 부위를 스캔하여 스캔 정보를 획득하는 3D 스캐너;
상기 스캔 정보를 렌더링하여 렌더링 데이터를 획득하는 3D 렌더링 수단;
신체 기본 정보, 골격 정보, 근육 정보 및 길이 정보를 이용하여 인체의 밸런스 여부를 분석한 후, 절단 부위에 대체물이 부착될 경우의 밸런스를 예측하여 밸런스 보정 정보를 획득하는 밸런스 보정 정보 처리 수단;
상기 렌더링 데이터를 좌우 대칭 변환한 후, 상기 밸런스 보정 정보를 이용하여 좌우 대칭 변환된 렌더링 데이터를 보정하여 보정된 렌더링 데이터를 획득하는 렌더링 데이터 보정 수단; 및
3D 프린터의 종류와, 프린팅 가능한 재질의 종류 및 개수에 따라 상기 보정된 렌더링 데이터를 3D 프린팅 데이터로 변환하는 3D 프린팅 데이터 획득수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템을 제공함으로써, 해결하고자 하는 과제를 해결하고자 한다.
특히, 상기 신체 기본 정보는 사용자의 체중, 키, 나이, 골밀도, 근육량 및 지방량을 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템을 제공함으로써, 해결하고자 하는 과제를 해결하고자 한다.
특히, 상기 밸런스 보정 정보는 형상 정보, 길이 정보 및 중량 정보를 포함하되, 상기 중량 정보는 골격, 근육량 및 지방량의 중량을 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템을 제공함으로써, 해결하고자 하는 과제를 해결하고자 한다.
특히, 상기 형상 정보는, 한 종류의 재질로 프린팅될 경우를 대비하여 한 종류의 재질의 밀도를 고려하여 도출되는 정보 및 두 개 이상의 재질로 프린팅될 경우를 대비하여 골격, 근육 또는 지방에 대응되는 재질들의 밀도를 고려해서 도출되는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템을 제공함으로써, 해결하고자 하는 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은,
신체 기본 정보, 전신 골격정보, 근육 정보 및 길이 정보를 획득한 후에, 밸런스 여부를 분석하여 밸런스 보정 정보를 획득하는 단계;
정상 부위에 대한 3D 스캐닝을 수행하여 3D 스캐닝 정보를 획득하는 단계;
3D 스캐닝 정보를 이용하여 렌더링을 수행하여 렌더링 데이터를 획득하는 단계;
상기 렌더링 데이터를 좌우 대칭 변환 처리하고, 밸런스 보정 정보를 이용하여 밸런스에 맞도록 렌더링 데이터를 보정하여 보정된 렌더링 데이터를 획득하는 단계; 및
프린터 종류, 프린팅 가능한 재질의 종류 및 개수에 따라 상기 보정된 렌더링 데이터를 3D 프린팅 데이터로 변환 확정하는 단계를 포함하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 방법을 제공함으로써, 해결하고자 하는 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 시스템은, 정상 부위를 3차원 스캐닝 및 렌더링한 후에 좌우 변환을 통해 절단 부위에 부착될 수 있는 개인 맞춤형 의수 및 의족을 제작할 수 있는 효과를 보유하고 있다.
본 발명에 따른 시스템은, 의수 및 의족 부착 후에도 인체 밸런스가 유지되거나 교정될 수 있는 효과를 보유하고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템의 주요 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며，발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에서 사용된 '의수'는 상지의 어느 부위이든 절단된 부위에 부착될 수 있는 인공 대체물을 의미하는 것으로서, 손가락, 손목 이하 부위, 팔꿈치 이하 부위, 어깨 이하 부위 등을 대체할 수 있는 인공 대체물을 의미하는 용어로 사용되었다.
또한, '의족'은 하지의 어느 부위이든 절단된 부위에 부착될 수 있는 인공 대체물을 의미하는 것으로서, 발가락, 발목 이하 부위, 무릎 이하 부위, 허벅지 이하 부위 등을 대체할 수 있는 인공 대체물을 의미하는 용어로 사용되었다.
또한, '의수 및 의족'이라는 용어는 사용자에게 필요한 '의수' 또는 '의족'을 동일한 방법으로 제작할 수 있다는 의미로서 사용한 것으로서, 사용자의 '의수' 및 '의족'을 반드시 함께 제작한다는 의미로 사용한 것이 아니다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로，본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하，도면을 참조하여 설명하기에 앞서，본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나，구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템의 주요 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템은, 주요하게 밸런스 보정 정보 처리 수단(100), 3D 스캐너(200), 3D 렌더링 수단(300), 렌더링 데이터 보정 수단(400) 및 3D 프린팅 데이터 획득 수단(500)을 구비한다.
여기에서, 밸런스 보정 정보 처리 수단(100), 렌더링 데이터 보정 수단(400) 및 3D 프린팅 데이터 획득 수단(500)은 각 수단의 기능에 필요한 데이터베이스를 각각 보유하도록 설계할 수도 있고, 별도로 이러한 데이터베이스를 모두 모아서 별도로 의료정보 DB(미도시)가 포함되도록 구성할 수도 있다.
또한, 밸런스 보정 정보 처리 수단(100), 3D 렌더링 수단(300), 렌더링 데이터 보정 수단(400) 및 3D 프린팅 데이터 획득 수단(500)은 하나의 컴퓨터 장치에 로딩되어 각각의 기능을 수행하도록 설계되거나 또는 복수 개의 컴퓨터 장치에 각각 또는 그룹으로 로딩되어 기능을 수행하도록 설계될 수도 있다.
밸런스 보정 정보 처리 수단(100)은 신체 기본 정보, X-RAY 데이터, 근육 검사 데이터 및 길이 데이터를 통일된 포맷으로 처리한 후에 체형의 밸런스 여부를 분석 판단하고, 밸런스를 맞추기 위한 밸런스 보정 정보를 출력한다. 즉 각각의 데이터를 취합하여 분석 판단하기 위한 포맷으로 변환한 뒤에 밸런스 보정 정보를 도출한다.
여기에서, 신체 기본 정보는 사용자의 체중, 키, 나이, 골밀도, 근육량 및 지방량 등을 포함하는 정보이다.
X-RAY 데이터는 전신 체형, 절단 부위 및 절단 부위의 대칭 반대편 정상 부위에 대한 X-RAY 데이터를 포함한다.
근육 검사 데이터는, 상지 및 하지 근육 검사를 통해 근육 불균형을 판단하기 위한 데이터이다. 즉 손, 손목, 전완 및 팔꿈치 관절에 대해서는, 모지근, 소지근, 배측 골간근과 장측 골간근, 충양근과 골간근, 장장근과 단장근, 시지 신근과 소지 신근, 지신근, 천지 굴근과 심지 굴근, 요측수근 굴근과 척측수근 굴근, 요측수근 신근과 척측수 신근, 원회내근과 방형 회내근, 회외근과 이두근, 상완이두근과 상완근, 상완삼두근과 주근 및 상완 요골근 등에 대한 근력 검사 데이터이다.
어깨에 대해서는 오훼완근, 극상근, 삼각근, 대흉근, 소흉근, 어깨 외회전근, 어깨 내회전근, 대원근과 견갑하근, 광배근, 능형근, 견갑거근과 승모근 및 전거근 등에 대한 근력 검사 데이터이다.
하지에 대해서는, 전경골근, 후경골근, 장비골근과 단비골근, 발목 족저 굴근, 슬와근, 슬굴곡근과 박근, 대퇴사두근, 고괄절 굴근, 봉공근, 대퇴근막장근, 고관절 내전근, 고관절 내회전근, 고관절 외회전근, 소둔근, 중둔근 및 대둔근 등에 대한 근력 검사 데이터이다.
길이 데이터는, 정상 부위 및 절단 부위를 포함한 인체 각 부위의 외형적 길이 및 근육 길이 데이터로서, 손가락, 요골, 척골, 상완골과 견갑골 근육, 소흉근, 대흉근, 대원근, 광배근 그리고 능형근, 어깨 회전근, 다리 등의 길이 데이터이다.
밸런스 여부를 분석 판단하기 위한 밸런스 기준은 자기 체중을 지탱하면서 중력을 이겨내기 위한 구조를 유지하고 있는지 여부이다. 즉 체중은 척추 구조를 통해 천장관절로 전달되어 지탱되며, 다시 엉덩뼈로 전달된다. 다음으로, 서있을 때는 넙다리뼈로, 앉아있을 때는 궁둥뼈 결절로 각각 전달된다. 이에 따라 체중의 중심선과 인체 구조의 중심선이 일치가 되어야만 밸런스가 맞고 중력을 인체 구조가 균형있게 유지하게 된다.
따라서 밸런스 보정 정보 처리 수단(100)은 신체 기본 정보, X-RAY 데이터, 근육 검사 데이터 및 길이 데이터를 총괄하여, 어깨 기울어짐과 같은 골격의 불균형 정도, 정상 부위 및 절다 부위의 근육 및 지방량, 정상 부위 및 절단 부위의 골격 및 외형의 길이 등을 분석한 후에, 절단 부위에 정상 부위와 동일하거나 유사한 범주의 중량 및 길이를 갖는 대체물이 부착될 경우의 밸런스를 예측하고, 이에 따라 가장 적합하게 밸런스가 맞을 수 있는 절단 부위의 올바른 형상 정보, 길이 정보 및 중량 정보를 도출한다. 여기에서, 중량 정보는 골격, 근육량 및 지방량에 대하여 별도로 구분되고 또한 총 중량에 대해서도 도출된다.
3D 스캐너(200)는 본 발명의 목적에 맞게끔 레이저 방식 또는 카메라 방식의 스캐너 기술을 채용한다. 본 발명은 인체 전신을 대상으로 하지 않고 절단된 부위의 대칭 반대 측에 있는 정상 부위만을 스캐닝하면 되기 때문에 상지 또는 하지 부위에 대응되는 정도의 물리적 치수를 갖는 지지대 구성으로 족하다.
또한, 만약 촬상 방식을 이용한다면 상지 또는 하지 부위를 스캐닝할 수 있는 수량의 카메라만 있으면 족하다. 예를 들어, 30~40개 정도만 있으면 족하다고 할 수 있다.
3D 렌더링 수단(300)은 3D 스캐너(200)로부터 수신한 촬상 데이터를 이용하여 텍스쳐가 매핑된 폴리곤 모델을 생성하는 기능을 수행한다. 3D 렌더링 수단(300)은 본 발명의 목적에 맞게끔 즉, 렌더링 데이터 보정 수단(400)에서 보정할 수 있을 정도의 데이터를 제공하면 족하다.
렌더링 데이터 보정 수단(400)은 3D 렌더링 수단(300)으로부터 수신한 렌더링 데이터를 좌우 변환하고, 또한 밸런스 보정 정보 처리 수단(100)으로부터 수신한 밸런스 보정 정보를 이용하여 렌더링 데이터를 보정하는 기능을 수행한다.
즉 렌더링 데이터를 인체 절단부위에 부착할 수 있도록 좌우 변환하되, 형상 정보, 길이 정보 및 중량 정보를 포함하는 밸런스 보정 정보를 이용하여 보정하게 된다.
여기에서, '형상 정보'는 밸런스를 맞추기 위해서 정상 부위에 비해 대체물의 외형적 부피크기가 동일하거나 또는 커지거나 작아지거나 하는 양을 포함한다.
또한, '길이 정보'는 대체물의 외형적인 길이 및 골격의 길이를 의미한다.
또한 '형상 정보'는 한 종류의 재질로 프린팅될 경우를 대비하여 한 종류의 재질의 밀도를 고려하여 도출되고, 또한, 두 개 이상의 재질로 프린팅될 경우를 대비해서도 즉 골격, 근육 및 지방에 대응되는 재질들의 밀도를 고려해서 도출되는 정보이다.
3D 프린팅 데이터 획득 수단(500)은 렌더링 데이터 보정 수단(400)이 보정한 렌더링 데이터를 수신하고, 이를 프린터 종류에 따라 변환하는 기능을 수행한다.
즉 프린터가 한 재질의 프린팅만 가능한지 두 개 이상의 재질도 가능한지에 대한 정보를 획득하고,한 재질만 가능한 경우에는 그에 대응되어 보정된 렌더링 데이터를 이용하여 프린팅 데이터로 변환하고, 두 개 이상의 재질이 가능한 경우에는 그에 대응되어 보정된 렌더링 데이터를 이용하여 프린팅 데이터로 변환한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링 방법을 서술하되, 상기에서 서술한 시스템의 기능에 중복되는 것은 개략적으로 서술한다.
먼저, S100 단계에서 밸런스 보정 정보를 획득한다. S100 단계는 신체 기본 정보를 획득하는 단계(미도시), 전신 골격정보를 획득하는 단계로, 일 예로 X-RAY 전신 정보를 획득하는 단계(S110), 상지 및 하지의 근육을 검사하는 단계(S120) 및 상지 및 하지의 길이를 측정하는 단계(S130)를 포함한다. 그 후에, 상기 정보들을 토대로 밸런스 보정 정보를 획득한다.
S100 단계 이후에, 정상 부위에 대한 3D 스캐닝을 수행하는 단계(S200)을 수행한다.
S200 단계 이후에, 3D 스캐닝 정보를 이용하여 렌더링을 수행하여 최소한 폴리곤에 텍스쳐 매핑이 된 상태의 데이터를 획득한다. (S300)
S300 단계 이후에, 렌더링 데이터를 좌우 대칭 변환 처리하고, 밸런스 보정 정보를 이용하여 밸런스에 맞도록 보정하는 단계를 수행한다. (S400)
S400 단계 이후에, 프린터 종류, 프린팅 가능한 재질의 종류 및 개수에 따라 보정된 렌더링 데이터를 3D 프린팅 데이터로 변환 확정하는 단계를 수행한다. (S500)
상기에서 도 1 및 도 2를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 및 도 2의 구성 및 기능에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100: 밸런스 보정 정보 처리 수단
200: 3D 스캐너
300: 3D 렌더링 수단
400: 렌더링 데이터 보정 수단
500: 3D 프린팅 데이터 획득 수단

Claims (5)

  1. 절단 부위에 좌우 대칭되는 정상 부위를 스캔하여 스캔 정보를 획득하는 3D 스캐너;
    상기 스캔 정보를 렌더링하여 렌더링 데이터를 획득하는 3D 렌더링 수단;
    신체 기본 정보, 골격 정보, 근육 정보 및 길이 정보를 이용하여 인체의 밸런스 여부를 분석한 후, 절단 부위에 대체물이 부착될 경우의 밸런스를 예측하여 밸런스 보정 정보를 획득하는 밸런스 보정 정보 처리 수단;
    상기 렌더링 데이터를 좌우 대칭 변환한 후, 상기 밸런스 보정 정보를 이용하여 좌우 대칭 변환된 렌더링 데이터를 보정하여 보정된 렌더링 데이터를 획득하는 렌더링 데이터 보정 수단; 및
    3D 프린터의 종류와, 프린팅 가능한 재질의 종류 및 개수에 따라 상기 보정된 렌더링 데이터를 3D 프린팅 데이터로 변환하는 3D 프린팅 데이터 획득수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 신체 기본 정보는 사용자의 체중, 키, 나이, 골밀도, 근육량 및 지방량을 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸런스 보정 정보는 형상 정보, 길이 정보 및 중량 정보를 포함하되, 상기 중량 정보는 골격, 근육량 및 지방량의 중량을 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 형상 정보는, 한 종류의 재질로 프린팅될 경우를 대비하여 한 종류의 재질의 밀도를 고려하여 도출되는 정보 및 두 개 이상의 재질로 프린팅될 경우를 대비하여 골격, 근육 또는 지방에 대응되는 재질들의 밀도를 고려해서 도출되는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 시스템.
  5. 신체 기본 정보, 전신 골격정보, 근육 정보 및 길이 정보를 획득한 후에, 밸런스 여부를 분석하여 밸런스 보정 정보를 획득하는 단계;
    정상 부위에 대한 3D 스캐닝을 수행하여 3D 스캐닝 정보를 획득하는 단계;
    3D 스캐닝 정보를 이용하여 렌더링을 수행하여 렌더링 데이터를 획득하는 단계;
    상기 렌더링 데이터를 좌우 대칭 변환 처리하고, 밸런스 보정 정보를 이용하여 밸런스에 맞도록 렌더링 데이터를 보정하여 보정된 렌더링 데이터를 획득하는 단계; 및
    프린터 종류, 프린팅 가능한 재질의 종류 및 개수에 따라 상기 보정된 렌더링 데이터를 3D 프린팅 데이터로 변환 확정하는 단계를 포함하는, 의수 및 의족 제작을 위한 3D 모델링 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210129774A (ko) 2020-04-20 2021-10-29 한국과학기술연구원 변형 가능한 소재의 소켓을 구비한 지능형 의지장치
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