KR20210148455A - 손 재활 훈련장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손 재활 훈련장치에 관한 것으로서, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서; 및 상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

손 재활 훈련장치{HAND REHABILITATION TRAINING APPARATUS}

본 발명은 스트레치 센서 기반의 손 재활 훈련장치에 관한 것이다.

뇌졸중이나 파킨슨병 등의 경우, 병세에 따라 다양한 신체적 변화가 나타난다. 특히, 위와 같은 병의 경우, 손이 마비되고 손가락이 오그라드는 현상이 동반된다.

이러한 손의 마비와 손가락이 오그라드는 현상을 계속적으로 방치하면, 근육이나 관절이 점차 굳어져 움직일 때 통증을 느끼게 되고 신경이 회복되어도 정상적인 활동에 지장을 초래할 수 있다.

또한, 위에서 설명한 특정 병에 의한 경우 이외에도, 불의의 사고에 의해 손가락의 움직임에 장애를 갖게 되는 경우도 많다.

따라서, 이와 같은 경우에는, 그 마비가 오거나 장애를 갖게 된 손을 계속적으로 움직이게 재활 치료를 하므로써, 혈액순환과 신경소통을 촉진하여 운동 능력을 최대한 유지하게 해주는 것이 매우 중요하다.

이러한 손가락 운동장치에 대한 종래 기술이 한국등록특허공보 제10-1541082호에 개시되어 있다.

개시된 바와 같이, 종래의 손가락 운동장치는 사용자의 손가락 마디마다 예컨대, 손바닥에 인접하게 위치한 손가락의 제1마디와, 손가락의 자유단부에 인접한 제2마디에 각각 마디의 움직임을 감지하는 손가락 감지부를 배치하고, 각 손가락 감지부는 고정 끈에 의해 손가락의 해당 마디를 감싸며 고정되는 구성을 가진다.

그런데, 이러한 종래의 손가락 운동장치는 손가락을 관절 운동할 때, 손가락의 관절 운동 동작을 육안으로 확인할 수 있지만, 어느 정도의 힘을 가하여 손가락 관절 운동을 하는지에 대해서는 확인할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래의 손가락 운동장치는 손가락을 핀치 운동할 때도, 손가락의 핀치 운동 동작을 육안으로 확인할 수 있지만, 어느 정도의 힘을 가하여 손가락 핀치 운동을 하는지에 대해서는 확인할 수 없는 문제점이 있다.

국내등록특허공보 제10-1541082호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 손가락을 관절 운동할 때, 손가락의 관절 운동 수준을 측정하며 재활 훈련할 수 있는 손 재활 훈련장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 손가락을 핀치 운동할 때, 손가락의 핀치 운동 수준을 측정하며 재활 훈련을 할 수 있는 손 재활 훈련장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서; 및 상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부를 포함하는, 손 재활 훈련장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 스트레치 센서는 손가락등을 따라 길이 연장된 후, 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어 손가락바닥의 핀치면에 배치될 수 있다.

상기 핀치 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락바닥의 핀치면에 대응하며 배치될 수 있다.

상기 벤딩 센싱부는 일 실시예로서, 손가락등을 따라 배치될 수 있다.

상기 벤딩 센싱부는 다른 실시예로서 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락등의 각 손가락 마디에 대응하며 배치될 수 있다.

상기 핀치 센싱부를 수용하며, 손가락 팁에 장착되는 핑거 캡을 더 포함할 수 있다.

상기 스트레치 센서는, 손가락등으로부터 상기 핑거 캡의 내측으로 삽입되어, 상기 핑거 캡의 내측에서 손가락 끝단을 감싸며 손가락 핀치면이 거치되도록 손가락 뿌리를 향해 방향 전환된 후, 상기 핑거 캡의 외측으로 인출되어 상기 핑거 캡에 결합될 수 있다.

상기 핀치 센싱부에 착탈가능하게 마련되어, 상기 핀치 센싱부에 가해지는 핀치력을 집중시키는 패드를 더 포함할 수 있다.

상기 패드는, 패드 본체: 및 상기 패드 본체로부터 돌출되어, 상기 패드 본체에 작용하는 핀치력을 상기 핀치 센싱부에 전달하는 복수의 가압 돌기를 포함할 수 있다.

손가락등을 따라 배치되어, 상기 스트레치 센서를 손가락등에 정렬하는 센서 가이드를 더 포함할 수 있다.

상기 스트레치 센서는, 상호 적층되는 한 쌍의 신축성 시트; 상기 한 쌍의 신축성 시트 사이에 전도성 액체 금속이 프린팅되어 형성되며 전기가 흐르는 복수의 채널; 및 상기 복수의 채널과 전기적으로 연결되는 전선부를 포함할 수 있다.

상기 스트레치 센서와 전기적으로 연결되며, 손등에 착용되는 손등 착용부; 및 상기 손등 착용부에 배치되어, 손등의 움직임을 감지하는 손등 움직임 감지센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 손등 움직임 감지센서에서 감지된 손등 움직임 데이터를 전송받아 취합할 수 있다.

손목에 착용되는 손목 착용부; 및 상기 손목 착용부에 배치되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 손목 움직임 감지센서에서 감지된 손목 움직임 데이터를 전송받아 취합할 수 있다.

상기 손등 움직임 감지센서 및 상기 손목 움직임 감지센서는 IMU 센서, 플렉스 센서, 가속도 센서, 자이로스코프 센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되는 스트레치 센서에 손가락의 벤딩을 측정하는 벤딩 센싱부를 마련하여, 벤딩 센싱부로부터 관절 운동 수준을 확인할 수 있어서, 사용자에게 관절 운동에 대한 정보를 제공할 수 있다.

그리고, 스트레치 센서에 손가락의 핀치력을 측정하는 핀치 센싱부를 마련하여, 핀치 센싱부로부터 핀치 운동 수준을 확인할 수 있어서, 글러브에 별도의 센서를 부착하지 않고도 사용자에게 핀치 운동 정보를 제공할 수 있다.

또한, 스트레치 센서에 손가락의 벤딩을 측정하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 측정하는 핀치 센싱부를 함께 마련하여, 센서의 추가없이 관절 운동 수준 및 핀치 운동 수준을 동시에 측정할 수 있어서, 사용자에게 가볍고, 착용이 간편한 재활 장갑을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치의 사시도,
도 2는 도 1의 각 스트레치 센서에서의 벤딩 센싱부의 배치 형상을 도시한 요부 확대도,
도 3은 도 1의 요부 분해 사시도,
도 4는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 5는 도 1의 손 재활 훈련장치를 손에 착용한 상태를 도시한 도면,
도 6은 도 1의 손 재활 훈련장치에서 엄지와 검지를 핀치하는 상태를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치의 각 스트레치 센서에서의 벤딩 센싱부의 다른 배치 형상을 도시한 요부 확대도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치의 사시도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 스트레치 센서(10)와, 제어부(100)를 포함한다.

스트레치 센서(10)는 내부에 전기가 흐르는 회로를 형성하며, 각 손가락에 신축가능하게 배치된다.

스트레치 센서(10)는, 일정 폭과 길이의 띠 형상을 가지며 상호 적층되는 한 쌍의 신축성 시트(11)와, 한 쌍의 신축성 시트(11) 사이에 전도성 액체 금속이 프린팅되어 형성되며 전기가 흐르는 복수의 채널(13)과, 복수의 채널(13)과 전기적으로 연결되는 전선부(15)를 포함한다.

신축성 시트(11)는 신축가능한 실리콘 재질로 이루어지며, 이에 의해 스트레치 센서(10)는 재활 훈련자의 다양한 손 사이즈에 대응할 수 있다.

복수의 채널(13) 중 일부 채널은 도 2에 도시된 바와 같이 손가락등을 따라 구불구불하게 반복되는 곡류 형상으로 형성되어 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부(20)를 구성할 수 있다. 일례로, 상기 복수의 채널(13) 중 일부 채널은, 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가질 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 복수의 채널(13)은, 미앤더(meander) 형상으로 형성될 수 있다.

벤딩 센싱부(20)는 손가락의 굽힘 동작에 따라 손가락 마디에 의해 벤딩 센싱부(20)가 길이 신장하여, 손가락의 벤딩을 센싱한다.

예컨대, 손가락이 벤딩하면, 벤딩된 손가락 마디를 지나가는 벤딩 센싱부(20)의 채널(13)이 길이 신장하여 채널(13)의 단면적이 축소하게 되고, 길이 신장된 채널(13)의 저항은 증대하게 된다. 이에 따라, 후술할 제어부(100)는 벤딩된 손가락 마디에서의 센싱된 저항 데이터와 벤딩되기 전의 저항 데이터의 변화값을 산출하여, 벤딩된 손가락 마디가 어느 정도의 힘으로 벤딩되었는지를 측정할 수 있게 된다.

여기서, 각 스트레치 센서(10)에서의 벤딩 센싱부(20a,20b,20c)는 다른 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이 손가락의 각 마디별로 독립적으로 배치될 수 있다. 그리고, 벤딩 센싱부는, 다른 실시예로서 도시되어 있지 않지만, 손가락의 각 마디별로 독립적으로 배치되지 않고, 손가락의 뿌리부에서 중절골, 또는 손가락의 뿌리부에서 말절골까지 배치될 수도 있다.

이와 같이, 각 손가락의 각 마디별로 배치되는 벤딩 센싱부(20a,20b,20c)는, 각각 독립적으로 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상 예컨대, 미앤더 형상을 가질 수 있다.

복수의 채널(13) 중 나머지 채널은 손가락등을 지나 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어, 손가락바닥의 핀치면에 배치되도록 형성된다. 손가락바닥의 핀치면에 배치되는 채널(13)은 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부(30)를 형성한다.

핀치 센싱부(30)를 구성하는 채널(13)은, 저항의 센싱을 향상시키기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 구불구불하게 반복되는 곡류 형상 예컨대, 미앤더(meander) 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예로, 핀치 센싱부(30)를 구성하는 채널(13)은 한 점을 중심으로 하나의 선이 둘레를 돌면서 뻗어가는 모양으로 형성될 수 있다. 다르게 표현하면, 채널(13)은 소용돌이 형상을 가질 수 있다.

이러한 핀치 센싱부(30)는 손가락의 핀치 동작에 따라 핀치 센싱부(30)의 채널(13)의 단면적이 증감하여, 손가락의 핀치력을 센싱한다.

예컨대, 손가락바닥의 핀치면이 스트레치 센서(10)의 핀치 센싱부(30)를 가압하면, 핀치 센싱부(30)의 채널(13)의 단면적이 증대하게 되고, 단면적이 증대된 채널(13)의 저항은 감소하게 된다. 이에 따라, 제어부(100)는 핀치 동작하는 손가락에서의 센싱된 저항 데이터와 핀치 동작하기 전의 저항 데이터의 변화값을 산출하여, 핀치 동작한 손가락이 어느 정도의 핀치력으로 핀치 동작을 하였는지를 측정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레치 센서(10)는 후술할 손등 착용부(70)로부터 각 손가락을 향해 분기되어, 각 손가락의 길이방향을 따라 예컨대, 각 손가락의 손가락등을 따라 배치된다,

스트레치 센서(10)는 각 손가락의 손가락등을 따라 길이 연장된 후, 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어 손가락바닥의 핀치면에 대향 배치된다.

손가락등에 위치하는 스트레치 센서(10)는 센서 가이드(40)에 신축가능하게 마련되고, 센서 가이드(40)에 의해 손가락등에 정렬된다.

센서 가이드(40)는 손가락 거치부(41)와, 탄성신장부(45)를 더 포함할 수 있다.

손가락 거치부(41)는 손가락등을 따라 배치되어 손가락등에 거치되며, 스트레치 센서(10)가 신축할 때 스트레치 센서(10)가 손가락등으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

탄성신장부(45)는 손가락 거치부(41)와 손목 착용부(80)를 연결하며, 구불구불하게 반복되는 곡류 형상의 미앤더 구조를 가진다.

탄성신장부(45)는 손가락의 굽힘 동작에 따라 길이가 탄성 변형할 수 있다.

이와 같이, 탄성신장부(45)를 구비함으로써, 탄성 변형을 용이하게 하고, 가하는 힘에 비하여 큰 탄성 변형이 생겨 손가락의 움직임에 대한 탄성 복원력의 저항을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 핑거 캡(50)을 포함할 수 있다.

핑거 캡(50)은 골무 형태를 가지고, 스트레치 센서(10)의 핀치 센싱부(30)를 수용하며 손가락 팁에 장착된다.

핑거 캡(50)은 신축가능한 실리콘 재질로 이루어지며, 이에 의해 재활 훈련자의 손가락에 착용하기 용이하고, 다양한 손 사이즈에 대응할 수 있다.

핑거 캡(50)의 상부에는, 스트레치 센서(10)가 핑거 캡(50)의 내측으로 삽입되는 삽입공(51)이 관통 형성되어 있다.

핑거 캡(50)의 하부에는, 핑거 캡(50)의 내측으로 삽입된 스트레치 센서(10)가 핑거 캡(50)의 외측으로 인출되며 끼움 결합되는 인출공(53)이 관통 형성되어 있다.

핑거 캡(50)의 인출공(53)에는 인출공(53)을 관통한 스트렌치 센서(10)의 날개부(10a)가 걸림 결합되어, 스트레치 센서(10)는 핑거 캡(50)으로부터 쉽게 빠지지 않게 된다.

이에 따라, 스트레치 센서(10)는 손가락등으로부터 핑거 캡(50)의 삽입공(51)을 통해 핑거 캡(50)의 내측으로 삽입되어, 핑거 캡(50)의 내측에서 손가락 끝단을 감싸며 손가락바닥의 핀치면이 거치되도록 손가락 뿌리를 향해 'U'자 단면형상으로 절곡하며 방향 전환된 후, 핑거 캡(50)의 외측으로 인출되어, 핑거 캡(50)의 인출공(53)에 끼움 결합된다.

이 때, 스트레치 센서(10)의 벤딩 센싱부(20)는 손가락등에 배치되고, 핀치 센싱부(30)는 핑거 캡(50)에 수용되며 손가락바닥의 핀치면에 대향하도록 배치된다.

이와 같이, 센서 가이드(40)와 핑거 캡(50)을 스트레치 센서(10)에 의해 간편하게 연결함으로써, 핑거 캡(50)을 센서 가이드(40)에 고정하기 위한 별도의 접착 공정이나 결합 장치가 불필요하게 되어, 제품의 유지 관리가 용이할 뿐만 아니라 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 핑거 캡(50)에 수용되는 핀치 센싱부(30)에 착탈가능하게 마련되는 패드(60)를 포함할 수 있다.

패드(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 패드 본체(61)와, 복수의 가압 돌기(65)를 포함한다.

패드 본체(61)는 판 형상을 가지며, 핑거 캡(50)에 수용되는 핀치 센싱부(30)에 적층된다

복수의 가압 돌기(65)는 핀치 센싱부(30)를 향하는 패드 본체(61)의 일측 판면으로부터 핀치 센싱부(30)를 향해 돌출된다. 복수의 가압 돌기(65)는 패드 본체(61)에 작용하는 핀치력을 집중하며 증폭시켜 핀치 센싱부(30)에 전달한다.

이와 같이, 핑거 캡(50)에 패드(60)를 더 구비하여, 패드(60)의 가압 돌기(65)들을 통해 핀치 센싱부(30)에 가해지는 핀치력을 집중하며 증폭시켜, 핀치 센싱부(30)에서의 핀치력의 작용에 의한 핀치 센싱부(30)의 채널(13)의 단면적 변화에 따른 저항을 좀 더 정밀하게 센싱할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 손등 착용부(70)를 포함할 수 있다.

손등 착용부(70)는 인간의 손등과 유사한 형상을 가지며, 밴드(71)와 같은 고정수단에 의해 사용자의 손등에 착용된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 고정수단은 손바닥의 둘레 중 일부를 감싸도록 고리 형상을 가진다. 여기서, 손등 착용부(70)는 손바닥을 끼워 넣을 수 있도록 링 형상의 탄성 밴드로 이루어질 수도 있다.

또한, 손등 착용부(70)에는 손등의 움직임을 감지하는 손등 움직임 감지센서(75)가 마련된다. 손등 움직임 감지센서(75)는 IMU 센서(inertial measurement unit sensor)를 포함한다.

IMU 센서는 MEMS(micro mechanical system) 기반의 9축 IMU 센서일 수 있으며, 9축 IMU 센서는 3축 가속도 센서와, 3축 자이로스코프 센서와, 3축 지자기 센서를 포함한다. 여기서, 손등 움직임 감지센서(75)로서 IMU 센서 대신, 플렉스 센서, 가속도 센서 및 자이로스코프 센서가 배치될 수 있다.

그리고, 손등 착용부(70)는 스트레치 센서(10)와 연결된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 손목 착용부(80)를 포함할 수 있다.

손목 착용부(80)는 밴드(81)에 의해 사용자의 손목에 착용된다.

손목 착용부(80)에는 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지센서(85)가 마련된다. 손목 움직임 감지센서(85)는 IMU 센서(inertial measurement unit sensor)를 포함한다.

IMU 센서는 MEMS(micro mechanical system) 기반의 9축 IMU 센서일 수 있으며, 9축 IMU 센서는 3축 가속도 센서와, 3축 자이로스코프 센서와, 3축 지자기 센서를 포함한다.

따라서, 손목의 움직임을 감지하는 IMU 센서는, 아래쪽 방향으로의 손목 구부림(flexion), 위쪽 방향으로의 손목 폄(extension), 왼쪽 방향으로의 손목 구부림(Radial flexion), 오른쪽 방향으로의 손목 구부림(Ulnar flexion), 손목 회전(rotation) 등을 감지할 수 있다. 여기서, 손목 움직임 감지센서(85)로서 IMU 센서 대신, 플렉스 센서, 가속도 센서 및 자이로스코프 센서가 배치될 수 있다.

그리고, 손목 착용부(80)에는 스트레치 센서(10), 손등 움직임 감지센서(75), 손목 움직임 감지센서(85) 및 제어부(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부로서 배터리(미도시)가 내장될 수 있다.

한편, 손목 착용부(80)와 손등 착용부(70)는 케이블(90)에 의해 상호 연결되어 있다.

케이블(90)은 전선으로 이루어지며, 스트레치 센서(10)와 손등 착용부(70)를 각각 연결하는 기능 이외에, 스트레치 센서(10), 손등 움직임 감지센서(75)에 전력을 공급하고, 스트레치 센서(10)에서 센싱된 저항 데이터를 제어부(100)로 전송시키는 기능을 가질 수도 있다.

제어부(100)는 인쇄회로기판에 실장되고, 손목 착용부(80)에 마련된다.

제어부(100)는 각 손가락의 스트레치 센서(10)와 케이블(90)에 의해 전기적으로 연결되어, 각 손가락에 배치된 각 스트레치 센서(10)의 벤딩 센싱부(20)와 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합한다.

또한, 제어부(100)는 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)로부터 전송된 저항 데이터들을 각각 증폭하여 설정된 기준 저항 데이터들과 비교 검토하여, 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서의 저항 변화값을 산출한다.

그리고, 제어부(100)는 손등 움직임 감지센서(75)와 손목 움직임 감지센서(85)와 전기적으로 연결될 수 있다., 상기 제어부(100)는 손등 움직임 감지센서(75) 및 손목 움직임 감지센서(85)에서 각각 감지된 손등 움직임 데이터와 손목 움직임 데이터를 전송받을 수 있다.

또한, 제어부(100)는 각 벤딩 센싱부(20)의 저항 변화값과, 각 핀치 센싱부(30)의 저항 변화값과, 손목 및 손등의 각 움직임 데이터를 통신 모듈(미도시)을 통해 통신 단말로서 서버 또는 스마트폰 등으로 전송할 수 있다.

이에 따라, 재활 훈련자는 통신 단말을 통해 손가락 재활 훈련 과정에서의 자신의 손 동작을 화면을 통해 시각적으로 즉시 확인할 수 있게 됨으로써, 재활 훈련에 동기를 부여받을 수 있어 재활 훈련에 흥미를 가질 수 있게 된다.

또한, 손목 움직임 감지센서(85)와 손등 움직임 감지센서(75)를 통해 손목 및 손등의 각 움직임 데이터를 획득할 수 있어서, 제어부(100) 또는 통신 단말은 착용자의 손 및 손목간의 상대적인 위치, 움직임 정보를 획득할 수 있게 된다.

여기서, 본 실시예에서는 제어부(100)가 손목 착용부(80)에 마련되는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 제어부(100)는 손등 착용부(70)에 마련될 수도 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)를 이용하여 재활 훈련하는 과정에 대해 설명한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치를 착용한 상태에서, 엄지와 검지를 도 6에 도시된 바와 같이 상호 접촉시켜 핀치 운동할 때, 엄지와 검지에 배치된 각 스트레치 센서(10)의 벤딩 센싱부(20)에서 센싱된 저항 데이터와, 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터에 의거하여, 엄지와 검지가 어떠한 형태로 핀치 운동하는지 예컨대, 손가락의 굽힘도를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.

즉, 제어부(100)는 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터와 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)의 설정된 기준 저항 데이터와 비교 검토하여, 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서의 저항 변화값을 산출함으로써, 엄지와 검지가 어느 정도의 핀치력에 의해 핀치 운동하였는지를 확인할 수 있게 된다. 동시에, 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 각 저항 데이터에 의거하여 엄지와 검지가 정상적으로 접촉하는지 또는, 엄지와 검지가 측면 접촉하는지 등, 핀치 운동 상태를 확인할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 손가락을 핀치 운동할 때, 손가락의 굽힘도와 손가락의 핀치력을 동시에 측정하며 재활 훈련할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 손 재활 훈련장치(1)는, 각 손가락과 손목만을 고정한 상태에서 손등을 운동하면, 손등 움직임 감지센서(75)에서 감지된 손등 움직임 데이터에 의거하여 손등이 어떠한 형태로 운동하는지 예컨대, 손등을 굽히거나, 트위스팅하는 정도를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.

그리고, 각 손가락과 손등을 고정한 상태에서 손목을 운동하면, 손목 움직임 감지센서(85)에서 감지된 손목 움직임 데이터에 의거하여 손목이 어떠한 형태로 관절 운동하는지 예컨대, 손목을 상하로 움직이거나, 트위스팅하는 정도를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.

또한, 각 손가락과 손등과 손목을 복합적으로 운동하면, 각 손가락에 배치된 스트레치 센서(10)의 각 벤딩 센싱부(20)와 각 핀치 센싱부(30)에서 센싱된 저항 데이터, 손등 움직임 감지센서(75) 및 손목 움직임 감지센서(85)에서 감지된 손목 및 손등의 각 움직임 데이터에 의거하여, 손이 어떠한 형태로 운동하는지를 제어부(100)를 통해 확인할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손 재활 훈련장치(1)는 스트레치 센서(10)가 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지 각각에 대응하도록 마련되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예로서 스트레치 센서(10)는 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지 중 하나 이상에 대응하여 마련될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서를 손가락에 배치하여, 손가락을 재활 훈련할 때, 손가락의 굽힘도와 손가락의 핀치력을 동시에 측정하며 재활 훈련할 수 있게 된다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 손 재활 훈련장치
10: 스트레치 센서
20: 벤딩 센싱부
30: 핀치 센싱부
40: 센서 가이드
50: 핑거 캡
60: 패드
61: 패드 본체
65: 가압 돌기
70: 손등 착용부
75: 손등 움직임 감지센서
80: 손목 착용부
85: 손목 움직임 감지센서
100: 제어부

Claims (14)

1. 내부에 전기가 흐르는 채널을 형성하며 손가락에 신축가능하게 배치되어, 손가락의 벤딩을 센싱하는 벤딩 센싱부와 손가락의 핀치력을 센싱하는 핀치 센싱부를 포함하는 스트레치 센서; 및
   상기 벤딩 센싱부에서 센싱된 저항 데이터와, 상기 핀치 센싱부에서 센싱된 저항 데이터를 각각 전송받아 취합하는 제어부를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스트레치 센서는 손가락등을 따라 길이 연장된 후, 손가락 팁에서 손가락 뿌리를 향해 절곡되어 손가락바닥의 핀치면에 배치되는, 손 재활 훈련장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 핀치 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락바닥의 핀치면에 대응하며 배치되는, 손 재활 훈련장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 벤딩 센싱부는 손가락등을 따라 배치되는, 손 재활 훈련장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 벤딩 센싱부는 2회 이상 구불구불하게 절곡되는 형상을 가지며, 손가락등의 각 손가락 마디에 대응하며 배치되는, 손 재활 훈련장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 핀치 센싱부를 수용하며, 손가락 팁에 장착되는 핑거 캡을 더 포함하는, 손 재활 훈련장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 스트레치 센서는, 손가락등으로부터 상기 핑거 캡의 내측으로 삽입되어, 상기 핑거 캡의 내측에서 손가락 끝단을 감싸며 손가락 핀치면이 거치되도록 손가락 뿌리를 향해 방향 전환된 후, 상기 핑거 캡의 외측으로 인출되어 상기 핑거 캡에 결합되는, 손 재활 훈련장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 핀치 센싱부에 착탈가능하게 마련되어, 상기 핀치 센싱부에 가해지는 핀치력을 집중시키는 패드를 더 포함하는, 손 재활 훈련장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 패드는,
   패드 본체: 및
   상기 패드 본체로부터 돌출되어, 상기 패드 본체에 작용하는 핀치력을 상기 핀치 센싱부에 전달하는 복수의 가압 돌기를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
10. 제2항에 있어서,
    손가락등을 따라 배치되어, 상기 스트레치 센서를 손가락등에 정렬하는 센서 가이드를 더 포함하는, 손 재활 훈련장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 스트레치 센서는,
    상호 적층되는 한 쌍의 신축성 시트;
    상기 한 쌍의 신축성 시트 사이에 전도성 액체 금속이 프린팅되어 형성되며 전기가 흐르는 복수의 채널; 및
    상기 복수의 채널과 전기적으로 연결되는 전선부를 포함하는, 손 재활 훈련장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 스트레치 센서와 전기적으로 연결되며, 손등에 착용되는 손등 착용부; 및
    상기 손등 착용부에 배치되어, 손등의 움직임을 감지하는 손등 움직임 감지센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 손등 움직임 감지센서에서 감지된 손등 움직임 데이터를 전송받아 취합하는, 손 재활 훈련장치.
13. 제12항에 있어서,
    손목에 착용되는 손목 착용부; 및
    상기 손목 착용부에 배치되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 손목 움직임 감지센서에서 감지된 손목 움직임 데이터를 전송받아 취합하는, 손 재활 훈련장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 손등 움직임 감지센서 및 상기 손목 움직임 감지센서는 IMU 센서, 플렉스 센서, 가속도 센서, 자이로스코프 센서 중 어느 하나를 포함하는, 손 재활 훈련장치.

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