KR20220097177A - Length adjustment and tightening mechanism of rehabilitation robot arm - Google Patents

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KR20220097177A
KR20220097177A KR1020210120945A KR20210120945A KR20220097177A KR 20220097177 A KR20220097177 A KR 20220097177A KR 1020210120945 A KR1020210120945 A KR 1020210120945A KR 20210120945 A KR20210120945 A KR 20210120945A KR 20220097177 A KR20220097177 A KR 20220097177A
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Abstract

The present invention relates to a length adjustment and tightening mechanism of a rehabilitation training robot arm, which adjusts, tightens and fixes the length of at least one of a plurality of drive links provided in a rehabilitation training robot arm. The present invention comprises: an operating unit rotated or operated by moving forward or backward toward the drive link; and an adjustment unit adjusting the length of the drive link in conjunction with the forward or backward movement of the operating unit. The operating unit is provided to be movable between an adjusting position for adjusting the length of the drive link and a tightening position for fixing the length of the drive link. In the adjusting position, the operating unit is connected to the adjustment unit, and is in contact with the drive link to tighten and fix the same in the tightening position. According to this configuration, the length of the robot arm can be adjusted, tightened and fixed with a simple manipulation operation using one operating unit, so that the structure is simple and usability is excellent.

Description

재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘{LENGTH ADJUSTMENT AND TIGHTENING MECHANISM OF REHABILITATION ROBOT ARM}LENGTH ADJUSTMENT AND TIGHTENING MECHANISM OF REHABILITATION ROBOT ARM

본 발명은 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘에 관한 것에 관한 것으로서, 다양한 사용자 조건에 대응하여 길이 조절 및 조임이 용이하며 사용성 및 경제성이 향상된 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘에 관한 것이다. The present invention relates to a length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training, and to a length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training that is easy to adjust and tighten in response to various user conditions, and has improved usability and economy it's about

일반적으로 사용되는 외골격 타입의 재활 훈련용 로봇은 길이 조절을 위해 두개의 구동 링크를 조여 고정하는 방식의 잠금 메커니즘을 해제하고, 구동 링크에 표시된 눈금 등을 기준으로 양손을 이용해 길이를 조절한다. 이때, 일반 사용자는 재활 훈련용 로봇의 구동 링크 및 구동부재의 무게로 인하여, 원하는 눈금 위치에 길이를 정확히 조절하기 다소 어렵다. A commonly used exoskeleton-type rehabilitation robot unlocks the lock mechanism by tightening and fixing the two driving links to adjust the length, and adjusts the length using both hands based on the scale marked on the driving link. At this time, it is rather difficult for the general user to accurately adjust the length to the desired scale position due to the weight of the driving link and the driving member of the rehabilitation robot.

이를 해결하기 위해, 플런져 등을 활용하여 특정 위치에 관통된 구멍을 이용해 재활 훈련용 로봇의 길이를 조절하는 방법도 제안되고 있다. 그러나, 이러한 재활 훈련용 로봇의 길이 조절 방법 또한, 특정 부위에 대한 길이만 조절할 수 있음으로써, 사용자인 환자의 다양한 팔 또는 다리 길이에 대응할 수 없는 단점을 가진다. In order to solve this problem, a method of adjusting the length of the rehabilitation robot using a hole perforated at a specific location using a plunger or the like has also been proposed. However, this method of adjusting the length of the robot for rehabilitation training also has a disadvantage in that it cannot cope with various arm or leg lengths of the patient as a user by being able to adjust only the length for a specific part.

한편, 근래에는 사용자에 대응 가능한 다양한 길이 조절과 간편한 길이 조절 조작을 위해, 길이 조절 부품에 구동기를 장착하여 입력되는 길이 조절값에 따라 자동으로 길이를 조절할 수 있는 재활 훈련용 로봇이 개발되고 있다. 그러나, 재활 훈련용 로봇에 대한 길이 조절을 위한 별도의 구동기 장착과 이에 상응하는 메커니즘 구조가 상대적으로 복잡함으로써, 비용 증가와 함께 재활 훈련용 로봇 구동 링크의 무게를 가중시키는 또 다른 문제점을 야기한다. On the other hand, in recent years, for various length adjustment and easy length adjustment operation corresponding to the user, a robot for rehabilitation training that can automatically adjust the length according to an input length adjustment value by mounting a actuator on the length adjustment part is being developed. However, since the installation of a separate actuator for length adjustment of the rehabilitation robot and the corresponding mechanism structure are relatively complicated, it causes another problem of increasing the cost and weight of the robot driving link for rehabilitation training.

이에 따라, 근래에는 재활 훈련용 로봇이 다양한 사용자의 조건에 부합하도록 길이 조절이 용이하면서도, 경제성 및 사용성을 향상시키기 위한 다양한 기술적 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다. Accordingly, in recent years, while the length of the rehabilitation robot can be easily adjusted to meet the conditions of various users, various technical studies are continuously being made to improve economic feasibility and usability.

대한민국 등록특허공보 제1163903호(2012.07.02)Republic of Korea Patent Publication No. 1163903 (2012.07.02)

본 발명의 목적은 다양한 사용자 조건에 용이하게 길이 조절 및 조임이 가능하며 사용성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training that can be easily adjusted and tightened for various user conditions and can improve usability and economy.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘은, 재활 훈련용 로봇 암에 마련된 복수의 구동 링크 중 적어도 어느 하나의 길이를 조절 및 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘에 있어서, 회전 조작되거나, 상기 구동 링크를 향해 전진 또는 후진하여 조작되는 조작부 및, 상기 조작부의 전진 또는 후진 움직임에 연동하여, 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절부를 포함하며, 상기 조작부는 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절위치 및 상기 구동 링크의 길이를 고정시키는 조임위치의 사이에서 움직임 가능하게 마련되되, 상기 조절위치에서 상기 조작부는 상기 조절부와 연결되고, 상기 조임위치에서는 상기 구동 링크와 접촉되어 조임 고정시킨다. The length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training according to the present invention for achieving the above object is a rehabilitation training robot for adjusting and tightening the length of at least one of a plurality of drive links provided in the robot arm for rehabilitation training A mechanism for adjusting and tightening the length of an arm, comprising: a manipulation unit that is rotated or manipulated to move forward or backward toward the driving link; and a control unit configured to adjust the length of the driving link in association with the forward or backward movement of the manipulation unit and wherein the operation unit is provided to be movable between an adjustment position for adjusting the length of the driving link and a tightening position for fixing the length of the driving link, in the adjustment position, the operation unit is connected to the adjustment unit, and In the tightening position, it is in contact with the driving link and is tightened and fixed.

또한, 상기 조작부는, 상기 조절위치에서 상기 조절부와 연결을 위한 제1단차 및, 상기 조임위치에서 상기 구동 링크와의 조임 고정을 위한 제2단차가 마련되는 노브 및, 상기 노브의 회전에 연동하여 상기 조절부에 회전력을 전달하는 연결부재를 포함할 수 있다. In addition, the manipulation unit includes a knob provided with a first step for connection with the adjusting unit at the adjusting position and a second step for fastening and fastening with the driving link at the fastening position, and interlocking with the rotation of the knob. It may include a connection member for transmitting the rotational force to the adjustment unit.

또한, 상기 노브는, 적어도 일부가 외부로 노출되어 사용자에 의해 조작되며, 상기 구동 링크와 마주하는 위치에 상기 제1 및 제2단차가 마련되는 단차부재가 마련되는 타측을 구비하는 제1노브 몸체, 상기 제1노브 몸체와 상기 단차부재 사이에 상기 연결부재와 기구적으로 연결되도록 마련되고, 상기 제1단차와 맞물리는 제1단차홀을 구비하는 제2노브 몸체 및, 상기 제1노브 몸체와 상기 구동 링크의 사이에 마련되어, 상기 제2단차와 맞물리는 제2단차홀을 구비하는 제3노브 몸체를 포함하며, 상기 제1노브 몸체의 움직임에 연동하여 상기 단차부재가 상기 제2 및 제3노브 몸체 사이에서 움직임 가능할 수 있다. In addition, at least a portion of the knob is exposed to the outside and manipulated by a user, and the first knob body has the other side provided with a step member provided with the first and second steps at a position facing the driving link. , a second knob body provided between the first knob body and the stepped member to be mechanically connected to the connecting member, the second knob body having a first stepped hole engaged with the first step, and the first knob body; and a third knob body provided between the driving links and having a second stepped hole engaged with the second step, wherein the step member is interlocked with the movement of the first knob body to move the second and third steps. It may be movable between the knob bodies.

또한, 상기 제3노브 몸체는 상기 연결부재의 외주면에 감싸도록 마련되어 상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물리면, 상기 제1노브 몸체의 회전력에 의해 상기 제3노브 몸체가 상기 구동 링크를 향해 이동되어 상기 구동 링크를 면방향으로 가압하여 조임 고정시킬 수 있다. In addition, the third knob body is provided to surround the outer circumferential surface of the connecting member, and when the first and third knob bodies are engaged with the second step difference, the third knob body is driven by the rotational force of the first knob body. It can be moved toward the link and tightened and fixed by pressing the driving link in the surface direction.

또한, 상기 제3노브 몸체의 외주면에는 제1나사산이 마련되고, 상기 제3노브 몸체의 외주면을 감싸는 간섭체의 내주면에 상기 제1나사산과 맞물리는 제2나사산이 마련되며, 상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물리면, 상기 제1노브 몸체의 회전에 의해 상기 제3노브 몸체의 상기 제1나사산이 상기 제2나사산을 따라 상기 구동 링크로 진입하여 면방향으로 가압할 수 있다. In addition, a first screw thread is provided on an outer circumferential surface of the third knob body, and a second screw thread engaged with the first screw thread is provided on an inner circumferential surface of an interference body surrounding the outer circumferential surface of the third knob body. When the three-knob body is engaged with the second step, the first screw thread of the third knob body enters the driving link along the second screw thread due to the rotation of the first knob body and pressurizes it in a planar direction. .

또한, 상기 연결부재는 상기 노브의 회전 중심에 마련되는 샤프트를 포함할 수 있다. In addition, the connection member may include a shaft provided at the center of rotation of the knob.

또한, 상기 구동 링크는 상호 길이 방향으로 연결되는 제1 및 제2링크를 포함하며, 상기 제1 및 제2링크는 제1 및 제2구동부재에 의해 각각 구동되고, 상기 제1구동부재와 상기 제2링크 또는, 상기 제2구동부재와 상기 제1링크의 사이에는 탄성부재가 개재되어 상기 제1 및 제2구동부재, 제1 및 제2링크의 길이 조절시의 무게를 보상할 수 있다. In addition, the driving link includes first and second links connected to each other in a longitudinal direction, and the first and second links are respectively driven by the first and second driving members, and the first and second links are respectively driven by the first and second driving members. An elastic member may be interposed between the second link or the second driving member and the first link to compensate for weight during length adjustment of the first and second driving members and the first and second links.

또한, 상기 탄성부재는 인장 스프링을 포함할 수 있다. In addition, the elastic member may include a tension spring.

또한, 상기 제1노브 몸체와 간섭체 사이에는 상기 제1노브 몸체를 상기 구동 링크에 대한 반대 방향으로 탄성 가압하는 탄성체가 마련될 수 있다. An elastic body for elastically pressing the first knob body in a direction opposite to the driving link may be provided between the first knob body and the interfering body.

또한, 상기 조절부는, 상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언 및, 상기 구동 링크의 제1 및 제2링크의 사이에 마련되어, 상기 피니언과 기어 연결되는 래크를 포함하며, 상기 피니언의 회전에 의해 상기 래크가 선형 방향으로 이동하여 상기 제1 및 제2링크 사이의 간격이 조절될 수 있다. In addition, the control unit includes a pinion rotated by being connected to the operation unit, and a rack provided between the first and second links of the driving link and connected to the pinion and gear, and the rack by rotation of the pinion may move in a linear direction to adjust the distance between the first and second links.

또한, 상기 조절부는, 상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언 및, 상기 구동 링크에 마련되어 상기 피니언과 기어 연결되는 래크를 포함하며, 상기 제1 및 제2노브 몸체가 상기 제1단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제2노브 몸체와 연결된 상기 연결부재를 통해 상기 피니언이 상기 래크를 따라 선형 방향으로 이동하여 상기 구동 링크의 길이를 조절하고, 상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제3노브 몸체가 상기 구동 링크로 가압되어 면압에 의해 조임 고정시킬 수 있다. In addition, the adjusting unit includes a pinion connected to the manipulation unit to rotate, and a rack provided on the drive link and connected to the pinion and gear, wherein the first and second knob bodies rotate in a state engaged with the first step. when the pinion is moved in a linear direction along the rack through the connecting member connected to the second knob body to adjust the length of the driving link, the first and third knob bodies are engaged with the second step. When rotated in this state, the third knob body may be pressed by the driving link to be tightened and fixed by surface pressure.

본 발명의 바람직한 다른 측면에 의한 재활 훈련용 로봇 암에 마련된 복수의 구동 링크 중 적어도 어느 하나의 길이를 조절 및 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘에 있어서, 상기 구동 링크와 교차하는 방향으로 마주하도록 마련되어, 회전 및 축 방향으로 움직임 가능한 조작부 및, 상기 조작부의 움직임에 연동하여, 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절부를 포함하며, 상기 조작부는 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절위치 및 상기 구동 링크의 길이를 고정시키는 조임위치의 사이에서 움직임 가능하게 마련되되, 상기 조절위치에서 상기 조작부는 상기 조절부와 연결되어 회전력을 전달하고, 상기 조임위치에서는 상기 구동 링크를 가압하여 조임 고정시킨다. In the length adjustment and tightening mechanism of the rehabilitation robot arm for adjusting and tightening the length of at least one of the plurality of drive links provided in the robot arm for rehabilitation training according to another preferred aspect of the present invention, the drive link crosses a control unit provided to face in the direction to be rotated and movable in the axial direction, and a control unit for adjusting the length of the driving link in association with the movement of the manipulation unit, wherein the operation unit adjusts the length of the driving link Doedoe provided to be movable between a position and a tightening position for fixing the length of the driving link, in the adjusting position, the manipulation unit is connected to the adjusting unit to transmit a rotational force, and in the tightening position, the driving link is pressed and tightened Fix it.

또한, 상기 조작부는, 상기 조절위치에서 상기 조절부와 연결을 위한 제1단차 및, 상기 조임위치에서 상기 구동 링크와의 조임 고정을 위한 제2단차가 마련되는 노브 및, 상기 노브의 회전에 연동하여 상기 조절부에 회전력을 전달하는 연결부재를 포함하고, 상기 노브는, 적어도 일부가 외부로 노출되어 사용자에 의해 조작되며, 상기 구동 링크와 마주하는 위치에 상기 제1 및 제2단차가 마련되는 단차부재가 마련되는 타측을 구비하는 제1노브 몸체, 상기 제1노브 몸체와 상기 단차부재 사이에 상기 연결부재와 기구적으로 연결되도록 마련되고, 상기 제1단차와 맞물리는 제1단차홀을 구비하는 제2노브 몸체 및, 상기 제1노브 몸체와 상기 구동 링크의 사이에 마련되어, 상기 제2단차와 맞물리는 제2단차홀을 구비하는 제3노브 몸체를 포함하며, 상기 제1노브 몸체의 움직임에 연동하여 상기 단차부재가 상기 제2 및 제3노브 몸체 사이에서 움직임 가능할 수 있다. In addition, the manipulation unit includes a knob provided with a first step for connection with the adjusting unit at the adjusting position and a second step for fastening and fastening with the driving link at the fastening position, and interlocking with the rotation of the knob. to include a connecting member that transmits a rotational force to the adjusting unit, the knob is at least partially exposed to the outside and manipulated by a user, and the first and second steps are provided at positions facing the driving link A first knob body having the other side provided with a step member is provided between the first knob body and the step member to be mechanically connected to the connecting member, and a first step hole engaged with the first step is provided. and a third knob body provided between the first knob body and the driving link and having a second stepped hole engaged with the second step, wherein the movement of the first knob body The step member may be movable between the second and third knob bodies in association with the .

또한, 상기 제3노브 몸체의 외주면에는 제1나사산이 마련되고, 상기 제3노브 몸체의 외주면을 감싸는 간섭체의 내주면에 상기 제1나사산과 맞물리는 제2나사산이 마련되며, 상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물리면, 상기 제1노브 몸체의 회전에 의해 상기 제3노브 몸체의 상기 제1나사산이 상기 제2나사산을 따라 상기 구동 링크로 진입하여 면방향으로 가압할 수 있다. In addition, a first screw thread is provided on an outer circumferential surface of the third knob body, and a second screw thread engaged with the first screw thread is provided on an inner circumferential surface of an interference body surrounding the outer circumferential surface of the third knob body. When the three-knob body is engaged with the second step, the first screw thread of the third knob body enters the driving link along the second screw thread by the rotation of the first knob body and pressurizes it in a planar direction. .

또한, 상기 제1노브 몸체와 간섭체 사이에는 상기 제1노브 몸체를 상기 구동 링크에 대한 반대 방향으로 탄성 가압하는 탄성체가 마련될 수 있다. An elastic body for elastically pressing the first knob body in a direction opposite to the driving link may be provided between the first knob body and the interfering body.

또한, 상기 연결부재는 상기 노브의 회전 중심에 마련되는 샤프트를 포함할 수 있다. In addition, the connection member may include a shaft provided at the center of rotation of the knob.

또한, 상기 구동 링크는 상호 길이 방향으로 연결되며 각각 제1 및 제2구동부재에 의해 구동되는 제1 및 제2링크를 포함하고, 상기 제1구동부재와 상기 제2링크 또는, 상기 제2구동부재와 상기 제1링크의 사이에는 탄성부재가 개재되어 상기 제1 및 제2구동부재, 제1 및 제2링크의 길이 조절시의 무게를 보상하며, 상기 탄성부재는 인장 스프링을 포함할 수 있다. In addition, the driving links are connected to each other in the longitudinal direction and include first and second links driven by first and second driving members, respectively, and the first driving member and the second link or the second driving member An elastic member is interposed between the member and the first link to compensate for the weight when adjusting the length of the first and second driving members and the first and second links, and the elastic member may include a tension spring. .

또한, 상기 조절부는, 상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언 및, 상기 구동 링크의 제1 및 제2링크의 사이에 마련되어, 상기 피니언과 기어 연결되는 래크를 포함하며, 상기 피니언의 회전에 의해 상기 래크가 선형 방향으로 이동하여 상기 제1 및 제2링크 사이의 간격이 조절될 수 있다. In addition, the control unit includes a pinion rotated by being connected to the operation unit, and a rack provided between the first and second links of the driving link and connected to the pinion and gear, and the rack by rotation of the pinion may move in a linear direction to adjust the distance between the first and second links.

또한, 상기 조절부는, 상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언 및, 상기 구동 링크에 마련되어 상기 피니언과 기어 연결되는 래크를 포함하며, 상기 제1 및 제2노브 몸체가 상기 제1단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제2노브 몸체와 연결된 상기 연결부재를 통해 상기 피니언이 상기 래크를 따라 선형 방향으로 이동하여 상기 구동 링크의 길이를 조절하고, 상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제3노브 몸체가 상기 구동 링크로 가압되어 면압에 의해 조임 고정시킬 수 있다. In addition, the adjusting unit includes a pinion connected to the manipulation unit to rotate, and a rack provided on the drive link and connected to the pinion and gear, wherein the first and second knob bodies rotate in a state engaged with the first step. when the pinion is moved in a linear direction along the rack through the connecting member connected to the second knob body to adjust the length of the driving link, the first and third knob bodies are engaged with the second step. When rotated in this state, the third knob body may be pressed by the driving link to be tightened and fixed by surface pressure.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 하나의 노브로 구동 링크의 길이 조절과 길이 고정을 동시에 할 수 있음으로써, 구조가 간단하며 제조 단가를 낮출 수 있다. According to the present invention having the above configuration, the length of the drive link can be adjusted and fixed at the same time with a single knob, so that the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced.

또한, 사용 조작이 간편하여 사용성이 우수함에 따라, 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있다. In addition, the user's accessibility can be improved because it is easy to use and has excellent usability.

또한, 내부에 구동 링크의 길이 조절시의 무게를 보상할 수 있는 인장 스프링을 포함하는 탄성부재를 장착하여, 작은 힘으로도 노브를 회전시켜 길이 조절이 용이하다.In addition, by mounting an elastic member including a tension spring capable of compensating for the weight when the length of the driving link is adjusted therein, it is easy to adjust the length by rotating the knob even with a small force.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2에는 도 1에 도시된 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘을 개략적으로 확대 도시한 요부 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘의 위치 조절 상태를 개략적으로 도시한 단면 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘의 위치 조절을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고,
도 5는 도 2에 도시된 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘의 조임 고정 상태를 개략적으로 도시한 단면 사시도이다. 1 is a perspective view schematically illustrating a length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of a length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation shown in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional perspective view schematically illustrating a position adjustment state of the length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a plan view schematically illustrating the length adjustment and position adjustment of the tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation shown in FIG. 2 . and,
5 is a cross-sectional perspective view schematically illustrating a tightening state of the length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation shown in FIG. 2 .

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to such embodiments, and the spirit of the present invention may be differently proposed by adding, changing, and deleting components constituting the embodiment, but this is also included in the scope of the present invention. will become

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘(1)은 조작부(10) 및 조절부(40)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the length adjustment and tightening mechanism 1 of the robot arm for rehabilitation training according to a preferred embodiment of the present invention includes an operation unit 10 and an adjustment unit 40 .

참고로, 본 발명에서 설명하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘(1)은 재활 치료가 필요한 환자의 상지 재활 훈련에 적용되는 재활 훈련용 로봇 암(2)의 길이를 조절하거나 조임 고정시킨다. 그러나, 꼭 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명에 의한 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘(1)이 상지 뿐만 아니라 하지 재활 훈련 등과 같이 다양한 재활 훈련에 적용될 수 있음은 당연하다. For reference, the length adjustment and tightening mechanism (1) of the robot arm for rehabilitation training described in the present invention adjusts the length of the robot arm for rehabilitation training (2) applied to upper extremity rehabilitation training of a patient in need of rehabilitation treatment, or tightens and fixes make it However, the present invention is not necessarily limited thereto, and it is natural that the length adjustment and tightening mechanism 1 of the robot arm for rehabilitation training according to the present invention can be applied to various rehabilitation training such as upper extremity and lower extremity rehabilitation training.

또한, 자세히 도시되지 않았으나, 로봇 암(2)은 복수의 구동 링크(3)로 마련되며, 이러한 복수의 구동 링크(3)가 상호 링크 연결되어 회전 구동된다. 이때, 복수의 구동 링크(3)들의 사이의 연결 부위에는 각각 구동부재(6)(7)가 마련됨으로써, 구동 링크(3)를 구동시킨다. In addition, although not shown in detail, the robot arm 2 is provided with a plurality of driving links 3 , and the plurality of driving links 3 are connected to each other to be rotationally driven. At this time, the driving members 6 and 7 are respectively provided at the connection portions between the plurality of driving links 3 to drive the driving links 3 .

본 실시예에서는 도 1의 도시와 같이, 길이 방향으로 연장된 바(Bar) 형상을 가지는 구동 링크(3)가 제1 및 제2링크(4)(5)로 마련되고, 제1 및 제2링크(4)(5) 각각의 단부에 제1 및 제2구동부재(6)(7)가 마련되는 것으로 예시한다. 여기서, 제1 및 제2링크(4)(5)의 사이에 본 발명에서 설명하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘(1)이 마련되어 제1 및 제2링크(4)(5)의 연결 길이를 조절하거나, 조임 고정시킨다. 이러한 구동 링크(3)를 구성하는 제1 및 제2링크(4)(5)의 개수, 형상 및 두께 등은 도시된 예로만 한정하지 않는다. In this embodiment, as shown in FIG. 1 , a driving link 3 having a bar shape extending in the longitudinal direction is provided as first and second links 4 and 5 , and the first and second It is exemplified that the first and second driving members 6 and 7 are provided at the ends of the links 4 and 5, respectively. Here, the length adjustment and tightening mechanism (1) of the robot arm for rehabilitation described in the present invention is provided between the first and second links (4) (5), and the first and second links (4) (5) Adjust the length of the connection or fix the tightening. The number, shape, and thickness of the first and second links 4 and 5 constituting the driving link 3 are not limited to the illustrated examples.

조작부(10)는 사용자에 의해 회전되거나, 구동 링크(3)를 향해 전진 또는 후진 가능하여 조작된다. 이러한 조작부(10)는 구동 링크(3)의 길이를 조절하는 조절위치 및 구동 링크(3)의 길이를 고정시키는 조임위치에서 움직임 가능하게 마련된다. 이를 위해, 조작부(10)는 도 2의 도시와 같이, 노브(20) 및 연결부재(30)를 포함한다. The manipulation unit 10 is operated by being rotated by the user or being able to move forward or backward toward the driving link 3 . The manipulation unit 10 is movably provided in an adjusting position for adjusting the length of the driving link 3 and a tightening position for fixing the length of the driving link 3 . To this end, the manipulation unit 10 includes a knob 20 and a connecting member 30 as shown in FIG. 2 .

노브(20)는 도 3의 도시와 같이, 사용자에 의해 회전되거나 가압 조작되는 제1노브 몸체(21), 제1노브 몸체(21)와 제1단차(24)로 맞물리되는 제2노브 몸체(22) 및, 제1노브 몸체(21)와 제2단차(25)로 맞물리는 제3노브 몸체(23)를 포함한다. As shown in FIG. 3 , the knob 20 includes a first knob body 21 that is rotated or pressed by a user, and a second knob body that is engaged with the first knob body 21 and a first step 24 . (22) and a third knob body (23) engaged with the first knob body (21) and the second step (25).

제1노브 몸체(21)는 일측이 원반 형상을 가지고 외부로 노출되어 사용자에 의해 조작되는 조작단으로 마련된다. 또한, 제1노브 몸체(21)의 타측은 일측으로부터 구동 링크(3)를 향해 돌출되도록 마련된다. 이때, 제1노브 몸체(21)의 구동 링크(3)와 마주하는 타측에는 제1 및 제2단차(24)(25)가 마련되는 단차부재(21a)가 마련된다. 이러한 제1노브 몸체(21)의 축 방향 움직임에 의해 단차부재(21a)는 후술할 제2 및 제3노브 몸체(22)(23)의 사이에서 움직일 수 있다. The first knob body 21 has a disk shape at one side, is exposed to the outside, and is provided as an operating end manipulated by a user. In addition, the other side of the first knob body 21 is provided to protrude toward the driving link 3 from one side. At this time, the step member 21a provided with the first and second steps 24 and 25 is provided on the other side of the first knob body 21 facing the driving link 3 . Due to the axial movement of the first knob body 21 , the step member 21a can move between the second and third knob bodies 22 and 23 , which will be described later.

제2노브 몸체(22)는 제1노브 몸체(21)의 일측과 마주하여, 제1노브 몸체(21)의 제1단차(24)와 맞물리는 제1단차홀(22a)이 마련된다. 이러한 제2노브 몸체(22)는 후술할 연결부재(30)의 일단에 기구적으로 연결되도록 마련된다. 그로 인해, 제1노브 몸체(21)의 단차부재(21a)에 마련된 제1단차(24)와 제2노브 몸체(22)의 제1단차홀(22a)이 상호 맞물린 상태에서 제1노브 몸체(21)를 회전시키면, 제1노브 몸체(21)의 회전력이 제2노브 몸체(22)를 통해 연결부재(30)로 전달되게 된다. The second knob body 22 faces one side of the first knob body 21 and has a first stepped hole 22a that engages with the first step 24 of the first knob body 21 . The second knob body 22 is provided to be mechanically connected to one end of a connection member 30 to be described later. Accordingly, in a state in which the first step 24 provided in the step member 21a of the first knob body 21 and the first step hole 22a of the second knob body 22 are engaged with each other, the first knob body ( When 21) is rotated, the rotational force of the first knob body 21 is transmitted to the connecting member 30 through the second knob body 22 .

제3노브 몸체(23)는 제2단차(25)와 맞물리도록 단차부재(21a)의 타측과 마주하도록 마련된다. 이때, 제3노브 몸체(23)에는 제2단차(25)가 삽입되는 제2단차홀(23a)이 마련된다. The third knob body 23 is provided to face the other side of the step member 21a to engage the second step 25 . At this time, the third knob body 23 is provided with a second step hole 23a into which the second step 25 is inserted.

제3노브 몸체(23)는 연결부재(30)의 일측과 타측 사이의 외주면을 감싸도록 개재되어 연결부재(30)와 동축 설치된다. 또한, 제3노브 몸체(23)의 외주면은 간섭체(27)에 의해 감싸지도록 마련된다. 이때, 제3노브 몸체(23)의 외주면에는 제1나사산(26)이 마련되고, 제1나사산(26)과 맞물리도록 간섭체(27)의 내주면에는 제2나사산(28)이 마련된다. 이러한 구성으로 인해, 제3노브 몸체(23)가 제2단차(25)에 의해 맞물려 제1노브 몸체(21)의 회전력에 연동함에 있어서, 제1 및 제2나사산(26)(28)에 의해 회전이 가이드될 수 있게 된다. The third knob body 23 is interposed to surround an outer circumferential surface between one side and the other side of the connecting member 30 and is installed coaxially with the connecting member 30 . In addition, the outer peripheral surface of the third knob body 23 is provided to be surrounded by the interference body (27). At this time, a first screw thread 26 is provided on the outer circumferential surface of the third knob body 23 , and a second screw thread 28 is provided on the inner circumferential surface of the interference body 27 to engage the first screw thread 26 . Due to this configuration, when the third knob body 23 is engaged by the second step 25 and interlocks with the rotational force of the first knob body 21, the first and second screws 26 and 28 The rotation can be guided.

또한, 제1노브 몸체(21)와 간섭체(27)의 사이에는 제1노브 몸체(21)를 구동 링크(3)에 대한 반대 방향으로 탄성 가압하는 탄성체(29)가 마련된다. 본 실시예에서는 탄성체(29)가 예압 스프링 중 하나인 파도와샤(Wave Washer)를 포함하는 것으로 예시한다.In addition, an elastic body 29 for elastically pressing the first knob body 21 in a direction opposite to the driving link 3 is provided between the first knob body 21 and the interference body 27 . In this embodiment, the elastic body 29 is illustrated as including a wave washer (Wave Washer) which is one of the preload springs.

참고로, 제1노브 몸체(21)의 제1 및 제2단차(24)(25)는 원기둥 형상으로 마련됨으로써, 제1 및 제2단차(24)(25)는 제2 및 제3노브 몸체(22)(23)에 각각 홀 형상으로 마련된 제1 및 제2단차홀(22a)(23a)에 삽입된다. For reference, the first and second steps 24 and 25 of the first knob body 21 are provided in a cylindrical shape, so that the first and second steps 24 and 25 are the second and third steps of the knob body. It is inserted into the first and second step holes 22a and 23a respectively provided in the shape of holes at 22 and 23 .

연결부재(30)는 노브(20)의 회전에 연동하여 조절부(40)를 가동시킨다. 여기서, 연결부재(30)는 노브(20)의 회전 중심에 마련되어, 노브(20)의 회전력에 의해 회전되는 샤프트를 포함할 수 있다. 즉, 연결부재(30)는 제1노브 몸체(21)의 회전 중심에 설치되어, 축방향으로 회전된다. The connecting member 30 operates the adjusting unit 40 in association with the rotation of the knob 20 . Here, the connecting member 30 may include a shaft provided at the rotation center of the knob 20 and rotated by the rotational force of the knob 20 . That is, the connecting member 30 is installed at the rotation center of the first knob body 21 and rotates in the axial direction.

조절부(40)는 조작부(10)의 회전, 전진 또는 후진 움직임에 연동하여, 구동 링크(3)의 길이를 조절시킨다. 이러한 조절부(40)는 피니언(41) 및 래크(42)를 포함한다. The control unit 40 adjusts the length of the driving link 3 by interlocking with the rotation, forward or backward movement of the operation unit 10 . This adjustment unit 40 includes a pinion 41 and a rack 42 .

피니언(41)은 연결부재(30)의 타측 외주면을 감싸도록 마련되어, 연결부재(30)와 함께 회전된다. 즉, 피니언(41)은 연결부재(30)와 동축 회전되도록 연결부재(30)의 타측에 마련되어, 상호 기구적으로 연결된다. The pinion 41 is provided to surround the other outer circumferential surface of the connecting member 30 , and is rotated together with the connecting member 30 . That is, the pinion 41 is provided on the other side of the connection member 30 to rotate coaxially with the connection member 30, and are mechanically connected to each other.

래크(42)는 피니언(41)과 기어 연결되도록 구동 링크(3)에 마련된다. 본 실시예에서는 래크(42)가 제1 및 제2링크(4)(5)가 상호 중첩되는 영역에 마련되는 링크 홈(3a)에 삽입되도록 마련된다. 또한, 래크(42)는 도 4의 도시와 같이, 제1링크(4)에 대해 피니언(41)의 회전 방향에 따라 제2링크(5)를 길이 방향으로 이동시키도록 마련될 수 있으나, 한정 사항은 아니다. The rack 42 is provided on the drive link 3 so as to be gear-connected with the pinion 41 . In this embodiment, the rack 42 is provided to be inserted into the link groove 3a provided in the area where the first and second links 4 and 5 overlap each other. In addition, the rack 42 may be provided to move the second link 5 in the longitudinal direction according to the rotation direction of the pinion 41 with respect to the first link 4, as shown in FIG. 4, but limited not a matter

이러한 피니언(41) 및 래크(42)를 구비하는 조절부(40)의 구동 링크(3) 길이 조절 및 조임 고정 동작은 보다 자세히 후술한다. The length adjustment and tightening operation of the drive link 3 of the adjustment unit 40 having the pinion 41 and the rack 42 will be described later in more detail.

한편, 도 1의 도시와 같이, 제1 및 제2링크(4)(5)는 각각 제1 및 제2구동부재(6)(7)에 의해 연결됨에 있어서, 제1 및 제2구동부재(6)(7) 중 적어도 어느 하나는 제1 및 제2링크(4)(5) 중 적어도 어느 하나의 사이에는 탄성부재(8)가 개재된다. 여기서, 탄성부재(8)는 제1 및 제2구동부재(6)(7), 제1 및 제2링크(4)(5)의 길이 조절시의 구동 링크(3)의 무게를 보상하여 길이 조절이 용이하도록 가이드한다. 본 실시예에서는 탄성부재(8)가 제1구동부재(6)와 제1링크(4)를 연결하도록 제1링크(4)의 내부에 마련되는 인장 스프링을 포함하는 것으로 예시한다. On the other hand, as shown in FIG. 1, the first and second links 4 and 5 are connected by the first and second driving members 6 and 7, respectively, and the first and second driving members ( In at least one of 6) and (7), an elastic member (8) is interposed between at least one of the first and second links (4) and (5). Here, the elastic member 8 compensates for the weight of the driving link 3 when the length of the first and second driving members 6 and 7 and the first and second links 4 and 5 is adjusted to obtain a length Guide for easy adjustment. In this embodiment, it is exemplified that the elastic member 8 includes a tension spring provided inside the first link 4 to connect the first driving member 6 and the first link 4 .

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 메커니즘(1)의 길이 조절 및 조임 고정 동작을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. The length adjustment and tightening fixing operation of the length adjustment and tightening mechanism 1 of the robot arm for rehabilitation training according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 3과 같이, 노브(20)의 제1노브 몸체(21)가 제2노브 몸체(22) 측으로 조작되어 제1단차(24)에 의해 상호 단차간 맞물림이 발생된다. 즉, 노브(20)가 구동 링크(3)의 길이를 조절하는 조절위치로 움직임으로써, 제1 및 제2노브 몸체(21)(22)가 제1단차(24)에 의해 상호 맞물리게 된다. 여기서, 제1노브 몸체(21)의 단차부재(21a)에 마련된 제1단차(24)가 제2노브 몸체(22)에 마련된 제1단차홀(22a)에 삽입됨으로써, 상호 맞물린 상태이다. As shown in FIG. 3 , the first knob body 21 of the knob 20 is operated toward the second knob body 22 , so that the inter-step engagement is generated by the first step 24 . That is, as the knob 20 moves to an adjustment position for adjusting the length of the driving link 3 , the first and second knob bodies 21 and 22 are engaged with each other by the first step 24 . Here, the first step 24 provided in the step member 21a of the first knob body 21 is inserted into the first step hole 22a provided in the second knob body 22, thereby engaging with each other.

이러한 제1 및 제2노브 몸체(21)(22) 사이의 맞물림에 의해 제1노브 몸체(21)가 회전되면, 제2노브 몸체(22)와 기구적으로 연결된 연결부재(30)가 함께 회전된다. 여기서, 회전되는 연결부재(30)의 외주면에 마련된 피니언(41)도 함께 회전함으로써, 피니언(41)은 래크(42)와의 기어 맞물림 상태로 회전된다. 그로 인해, 도 4의 도시와 같이, 제1 및 제2링크(4)(5)에 사이에서 피니언(41)이 제2링크(5)에 마련된 래크(42)를 따라 선형 방향으로 이동됨으로써, 제1 및 제2링크(4)(5) 사이의 간격이 점차 좁아져 구동 링크(3)의 길이가 짧아지도록 조절된다. 반대로, 자세히 도시되지 않았으나, 피니언(41)이 도 4에 도시된 화살표의 반대 방향으로 회전될 경우에는, 제1 및 제2링크(4)(5) 사이가 점점 멀어지도록 피니언(41)에 맞물린 래크(42)가 선형 이동함으로써, 구동 링크(3)의 길이를 연장시킬 수 있다. When the first knob body 21 is rotated by the engagement between the first and second knob bodies 21 and 22, the connecting member 30 mechanically connected to the second knob body 22 rotates together. do. Here, by rotating the pinion 41 provided on the outer circumferential surface of the rotating connecting member 30 also, the pinion 41 is rotated in gear meshing with the rack 42 . Therefore, as shown in FIG. 4 , the pinion 41 is moved in a linear direction along the rack 42 provided on the second link 5 between the first and second links 4 and 5 , The distance between the first and second links 4 and 5 is gradually narrowed so that the length of the driving link 3 is adjusted to be shortened. Conversely, although not shown in detail, when the pinion 41 is rotated in the opposite direction of the arrow shown in FIG. By moving the rack 42 linearly, it is possible to extend the length of the drive link 3 .

구동 링크(3)의 길이 조절을 정리하면, 피니언(41)과 연결된 연결부재(30)와 기구적으로 연결된 제2노브 몸체(22)와 제1노브 몸체(21)가 서로 제1단차(24)로 연결된다. 또한, 제1노브 몸체(21)를 회전시키면 피니언(40)이 회전하게 되고, 이와 연결된 래크(42)가 선형 방향으로 움직이게 되어 구동 링크(3)의 길이를 조절하게 된다.When adjusting the length of the driving link 3 , the second knob body 22 and the first knob body 21 mechanically connected to the connecting member 30 connected to the pinion 41 are separated by a first step 24 from each other. ) is connected to In addition, when the first knob body 21 is rotated, the pinion 40 is rotated, and the rack 42 connected thereto is moved in a linear direction to adjust the length of the driving link 3 .

구동 링크(3)의 길이 조절이 완료되면, 도 5의 도시와 같이, 제1 및 제2링크(4)(5) 사이의 위치 고정을 위해, 노브(20)를 구동 링크(3)를 향해 가압하여 조임위치로 위치시킨다. 그로 인해, 제1노브 몸체(21)에 마련된 단차부재(21a)도 제1노브 몸체(21)의 이동에 연동하여 제2노브 몸체(22)의 제1단차홀(22a)을 벗어나 제3노브 몸체(23)의 제2단차홀(23a)로 진입하도록 이동한다. 이에 따라, 제1노브 몸체(21)의 단차부재(21a)로부터 돌출된 제2단차(25)가 제3노브 몸체(23)의 제2단차홀(23a)에 삽임됨으로써, 제1 및 제3노브 몸체(21)(23)가 상호 맞물리게 된다. When the length adjustment of the driving link 3 is completed, as shown in FIG. 5 , for fixing the position between the first and second links 4 and 5 , the knob 20 is moved toward the driving link 3 . Put it in the tightening position by pressing. Accordingly, the step member 21a provided in the first knob body 21 also moves out of the first step hole 22a of the second knob body 22 in association with the movement of the first knob body 21 and the third knob It moves to enter the second step hole 23a of the body 23 . Accordingly, the second step 25 protruding from the step member 21a of the first knob body 21 is inserted into the second step hole 23a of the third knob body 23, so that the first and third The knob bodies 21 and 23 are engaged with each other.

이렇게 제1 및 제3노브 몸체(21)(23)가 상호 맞물린 상태에서, 제1노브 몸체(21)를 회전시키면 제3노브 몸체(23)가 회전된다. 여기서, 제3노브 몸체(23)의 외주면에 마련된 제1나사산(26)이 간섭체(27)에 마련된 제2나사산(28)을 따라 회전됨으로써, 구동 링크(3)를 향해 진입하거나 후진하게 된다. 이때, 구동 링크(3)의 조절된 길이를 고정시키기 위해, 제3노브 몸체(23)가 구동 링크(3)를 향해 진입하는 방향으로 제1노브 몸체(21)를 회전시키면, 구동 링크(3)의 제2링크(5)에 밀착되어 면압을 발생시키게 된다. 즉, 제3노브 몸체(23)가 제2링크(5)가 더 이상 움직이지 않도록 면압으로 조임 고정시키게 된다. In this way, when the first and third knob bodies 21 and 23 are engaged with each other, when the first knob body 21 is rotated, the third knob body 23 is rotated. Here, the first screw thread 26 provided on the outer circumferential surface of the third knob body 23 is rotated along the second screw thread 28 provided on the interference body 27 , thereby entering or reversing toward the driving link 3 . . At this time, when the first knob body 21 is rotated in a direction in which the third knob body 23 enters toward the driving link 3 in order to fix the adjusted length of the driving link 3 , the driving link 3 ) in close contact with the second link 5 to generate a surface pressure. That is, the third knob body 23 is tightened and fixed by surface pressure so that the second link 5 does not move any more.

구동 링크(3)의 위치 조임을 정리하면, 제3노브 몸체(23)와 제1노브 몸체(21)가 서로 제2단차(25)로 연결되고, 제1노브 몸체(21)를 구동 링크(3)를 향해 누르면서 회전시키면 제3노브 몸체(23)의 외주면에 마련된 제1나사산(26)이 간섭체(27)의 제2나사산(28)에 의해 회전한다. 그로 인해, 제3노브 몸체(23)와 구동 링크(3) 사이의 면접촉을 통한 면압이 발생하여, 구동 링크(3)가 움직이지 않도록 조임 고정된다. If the position and tightening of the driving link 3 is arranged, the third knob body 23 and the first knob body 21 are connected to each other by a second step 25, and the first knob body 21 is connected to the driving link ( 3), the first screw thread 26 provided on the outer circumferential surface of the third knob body 23 is rotated by the second screw thread 28 of the interference body 27 . As a result, surface pressure is generated through surface contact between the third knob body 23 and the driving link 3 , and the driving link 3 is fastened so that it does not move.

한편, 노브(20)가 구동 링크(3)를 조임 고정시키는 상태에서, 제1 및 제3노브 몸체(21)(23)의 사이는 탄성체(29)에 의해 탄성력이 압축된 상태이다. 이에 따라, 조임 고정력이 해제되면 제1노브 몸체(21)는 탄성체(29)의 탄성 복원력에 의해 구동 링크(3)로부터 후진하여 초기 위치로 복귀할 수 있다. Meanwhile, in a state where the knob 20 tightens and fixes the driving link 3 , the elastic force is compressed by the elastic body 29 between the first and third knob bodies 21 and 23 . Accordingly, when the tightening fixing force is released, the first knob body 21 may move backward from the driving link 3 by the elastic restoring force of the elastic body 29 to return to the initial position.

이상과 같이, 재활 훈련용 로봇 암(2)의 구동부(6)(7) 및 구동 링크(3)의 무게로 인하여 상지(Upper-Arm)의 구동 링크(3)의 길이조절이 쉽지 않다. 본 발명은 이 문제를 해결하고자 노브(10)에 래크(42) 및 피니언(41)을 구비하는 조절부(40)를 기구적으로 연결시키고, 길이 조절과 동시에 조임 메커니즘 동작이 가능하도록 노브(10) 내 제1 및 제2단차(24)(25)를 활용한 기어 구조를 제공한다. 그로 인해, 구동 링크(3)의 간단한 조작을 통해 길이 또는 조임 동작을 기구적으로 선택할 수 있다.As described above, it is not easy to adjust the length of the driving link 3 of the upper-arm due to the weight of the driving units 6 and 7 and the driving link 3 of the rehabilitation robot arm 2 . In order to solve this problem, the present invention mechanically connects the adjusting part 40 having the rack 42 and the pinion 41 to the knob 10, and the knob 10 so that the length adjustment and the tightening mechanism can be operated at the same time. ) to provide a gear structure utilizing the first and second steps 24 and 25 within. Therefore, the length or tightening operation can be mechanically selected through simple operation of the drive link 3 .

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.

1: 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘
2: 로봇 암 3: 구동 링크
4: 제1링크 5: 제2링크
6: 제1구동부재 7: 제2구동부재
8: 탄성부재 10: 조작부
20: 노브 21: 제1노브 몸체
22: 제2노브 몸체 23: 제3노브 몸체
24: 제1단차 25: 제2단차
27: 간섭체 29: 탄성체
40: 조절부 41: 피니언
42: 래크1: Length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training
2: Robot arm 3: Drive link
4: First link 5: Second link
6: first driving member 7: second driving member
8: elastic member 10: operation unit
20: knob 21: first knob body
22: second knob body 23: third knob body
24: first step 25: second step
27: interference body 29: elastic body
40: control unit 41: pinion
42: rack

Claims (19)

재활 훈련용 로봇 암에 마련된 복수의 구동 링크 중 적어도 어느 하나의 길이를 조절 및 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘에 있어서,
회전 조작되거나, 상기 구동 링크를 향해 전진 또는 후진하여 조작되는 조작부; 및
상기 조작부의 전진 또는 후진 움직임에 연동하여, 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절부;
를 포함하며,
상기 조작부는 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절위치 및 상기 구동 링크의 길이를 고정시키는 조임위치의 사이에서 움직임 가능하게 마련되되, 상기 조절위치에서 상기 조작부는 상기 조절부와 연결되고, 상기 조임위치에서는 상기 구동 링크와 접촉되어 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘. In the length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training for adjusting and tightening the length of at least one of the plurality of drive links provided in the robot arm for rehabilitation training,
a manipulation unit which is operated to rotate or move forward or backward toward the driving link; and
an adjustment unit for adjusting the length of the driving link in association with the forward or backward movement of the operation unit;
includes,
The manipulation unit is provided movably between an adjustment position for adjusting the length of the driving link and a tightening position for fixing the length of the driving link, wherein the manipulation unit is connected to the adjustment unit at the adjustment position, and the tightening position The length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training in contact with the drive link and tightening. 제1항에 있어서,
상기 조작부는,
상기 조절위치에서 상기 조절부와 연결을 위한 제1단차 및, 상기 조임위치에서 상기 구동 링크와의 조임 고정을 위한 제2단차가 마련되는 노브; 및
상기 노브의 회전에 연동하여 상기 조절부에 회전력을 전달하는 연결부재;
를 포함하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘. According to claim 1,
The operation unit,
a knob provided with a first step for connection with the adjusting unit in the adjusting position and a second step for fastening and fastening with the driving link at the tightening position; and
a connection member for transmitting a rotational force to the adjusting unit in association with the rotation of the knob;
Length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation including a. 제2항에 있어서,
상기 노브는,
적어도 일부가 외부로 노출되어 사용자에 의해 조작되며, 상기 구동 링크와 마주하는 위치에 상기 제1 및 제2단차가 마련되는 단차부재가 마련되는 타측을 구비하는 제1노브 몸체;
상기 제1노브 몸체와 상기 단차부재 사이에 상기 연결부재와 기구적으로 연결되도록 마련되고, 상기 제1단차와 맞물리는 제1단차홀을 구비하는 제2노브 몸체; 및
상기 제1노브 몸체와 상기 구동 링크의 사이에 마련되어, 상기 제2단차와 맞물리는 제2단차홀을 구비하는 제3노브 몸체;
를 포함하며,
상기 제1노브 몸체의 움직임에 연동하여 상기 단차부재가 상기 제2 및 제3노브 몸체 사이에서 움직임 가능한 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.3. The method of claim 2,
The knob is
a first knob body, at least a part of which is exposed to the outside and manipulated by a user, the first knob body having the other side provided with a step member provided with the first and second steps at a position facing the driving link;
a second knob body provided between the first knob body and the stepped member to be mechanically connected to the connecting member, the second knob body having a first step hole engaged with the first step; and
a third knob body provided between the first knob body and the driving link and having a second stepped hole engaged with the second step;
includes,
A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training in which the step member is movable between the second and third knob bodies in association with the movement of the first knob body. 제3항에 있어서,
상기 제3노브 몸체는 상기 연결부재의 외주면에 감싸도록 마련되어 상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물리면, 상기 제1노브 몸체의 회전력에 의해 상기 제3노브 몸체가 상기 구동 링크를 향해 이동되어 상기 구동 링크를 면방향으로 가압하여 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.4. The method of claim 3,
The third knob body is provided to surround the outer circumferential surface of the connecting member, and when the first and third knob bodies are engaged with the second step difference, the third knob body moves the driving link by the rotational force of the first knob body. A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training that moves toward and presses the drive link in the surface direction to tighten and tighten. 제3항에 있어서,
상기 제3노브 몸체의 외주면에는 제1나사산이 마련되고,
상기 제3노브 몸체의 외주면을 감싸는 간섭체의 내주면에 상기 제1나사산과 맞물리는 제2나사산이 마련되며,
상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물리면, 상기 제1노브 몸체의 회전에 의해 상기 제3노브 몸체의 상기 제1나사산이 상기 제2나사산을 따라 상기 구동 링크로 진입하여 면방향으로 가압하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.4. The method of claim 3,
A first screw thread is provided on an outer circumferential surface of the third knob body,
A second screw thread engaged with the first screw thread is provided on an inner circumferential surface of the interference body surrounding the outer circumferential surface of the third knob body;
When the first and third knob bodies are engaged with the second step, the first screw thread of the third knob body enters the driving link along the second screw thread due to the rotation of the first knob body and moves in a planar direction Length adjustment and tightening mechanism of a rehabilitation robot arm that is pressurized by a 제2항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 노브의 회전 중심에 마련되는 샤프트를 포함하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.3. The method of claim 2,
The connection member is a length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training including a shaft provided at the center of rotation of the knob. 제1항에 있어서,
상기 구동 링크는 상호 길이 방향으로 연결되는 제1 및 제2링크를 포함하며,
상기 제1 및 제2링크는 제1 및 제2구동부재에 의해 각각 구동되고,
상기 제1구동부재와 상기 제2링크 또는, 상기 제2구동부재와 상기 제1링크의 사이에는 탄성부재가 개재되어 상기 제1 및 제2구동부재, 제1 및 제2링크의 길이 조절시의 무게를 보상하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘. According to claim 1,
The driving link includes first and second links connected to each other in a longitudinal direction,
The first and second links are driven by first and second driving members, respectively,
An elastic member is interposed between the first driving member and the second link or between the second driving member and the first link to adjust the lengths of the first and second driving members and the first and second links. Lengthening and tightening mechanism for a weight-compensating rehab robotic arm. 제7항에 있어서,
상기 탄성부재는 인장 스프링을 포함하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.8. The method of claim 7,
The elastic member is a length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training including a tension spring. 제5항에 있어서,
상기 제1노브 몸체와 간섭체 사이에는 상기 제1노브 몸체를 상기 구동 링크에 대한 반대 방향으로 탄성 가압하는 탄성체가 마련되는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.6. The method of claim 5,
A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training, wherein an elastic body is provided between the first knob body and the interfering body to elastically press the first knob body in a direction opposite to the driving link. 제7항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언; 및
상기 구동 링크의 제1 및 제2링크의 사이에 마련되어, 상기 피니언과 기어 연결되는 래크;
를 포함하며,
상기 피니언의 회전에 의해 상기 래크가 선형 방향으로 이동하여 상기 제1 및 제2링크 사이의 간격이 조절되는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.8. The method of claim 7,
The control unit,
a pinion connected to the manipulation unit and rotated; and
a rack provided between the first and second links of the driving link and connected to the pinion and gear;
includes,
The length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training in which the rack is moved in a linear direction by the rotation of the pinion to adjust the interval between the first and second links. 제3항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언; 및
상기 구동 링크에 마련되어 상기 피니언과 기어 연결되는 래크;
를 포함하며,
상기 제1 및 제2노브 몸체가 상기 제1단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제2노브 몸체와 연결된 상기 연결부재를 통해 상기 피니언이 상기 래크를 따라 선형 방향으로 이동하여 상기 구동 링크의 길이를 조절하고,
상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제3노브 몸체가 상기 구동 링크로 가압되어 면압에 의해 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.4. The method of claim 3,
The control unit,
a pinion connected to the manipulation unit and rotated; and
a rack provided on the drive link and connected to the pinion and gear;
includes,
When the first and second knob bodies are rotated in a state engaged with the first step, the pinion moves in a linear direction along the rack through the connecting member connected to the second knob body to determine the length of the driving link. regulate,
When the first and third knob bodies are rotated in a state engaged with the second step, the third knob body is pressed by the driving link and tightened and fixed by surface pressure. A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training. 재활 훈련용 로봇 암에 마련된 복수의 구동 링크 중 적어도 어느 하나의 길이를 조절 및 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘에 있어서,
상기 구동 링크와 교차하는 방향으로 마주하도록 마련되어, 회전 및 축 방향으로 움직임 가능한 조작부; 및
상기 조작부의 움직임에 연동하여, 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절부;
를 포함하며,
상기 조작부는 상기 구동 링크의 길이를 조절하는 조절위치 및 상기 구동 링크의 길이를 고정시키는 조임위치의 사이에서 움직임 가능하게 마련되되, 상기 조절위치에서 상기 조작부는 상기 조절부와 연결되어 회전력을 전달하고, 상기 조임위치에서는 상기 구동 링크를 가압하여 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘. In the length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training for adjusting and tightening the length of at least one of the plurality of drive links provided in the robot arm for rehabilitation training,
a manipulation unit provided to face the driving link in a direction crossing the driving link and movable in rotation and axial directions; and
an adjustment unit for adjusting the length of the driving link in association with the movement of the operation unit;
includes,
The manipulation unit is provided to be movable between an adjustment position for adjusting the length of the driving link and a tightening position for fixing the length of the driving link, and in the adjusting position, the manipulation unit is connected to the adjustment unit to transmit a rotational force, , In the tightening position, the length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training by pressing the driving link to tighten the tightening mechanism. 제12항에 있어서,
상기 조작부는,
상기 조절위치에서 상기 조절부와 연결을 위한 제1단차 및, 상기 조임위치에서 상기 구동 링크와의 조임 고정을 위한 제2단차가 마련되는 노브; 및
상기 노브의 회전에 연동하여 상기 조절부에 회전력을 전달하는 연결부재;
를 포함하고,
상기 노브는,
적어도 일부가 외부로 노출되어 사용자에 의해 조작되며, 상기 구동 링크와 마주하는 위치에 상기 제1 및 제2단차가 마련되는 단차부재가 마련되는 타측을 구비하는 제1노브 몸체;
상기 제1노브 몸체와 상기 단차부재 사이에 상기 연결부재와 기구적으로 연결되도록 마련되고, 상기 제1단차와 맞물리는 제1단차홀을 구비하는 제2노브 몸체; 및
상기 제1노브 몸체와 상기 구동 링크의 사이에 마련되어, 상기 제2단차와 맞물리는 제2단차홀을 구비하는 제3노브 몸체;
를 포함하며,
상기 제1노브 몸체의 움직임에 연동하여 상기 단차부재가 상기 제2 및 제3노브 몸체 사이에서 움직임 가능한 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.13. The method of claim 12,
The operation unit,
a knob provided with a first step for connection with the adjusting unit in the adjusting position and a second step for fastening and fastening with the driving link at the tightening position; and
a connection member for transmitting a rotational force to the adjusting unit in association with the rotation of the knob;
including,
The knob is
a first knob body, at least a part of which is exposed to the outside and manipulated by a user, the first knob body having the other side provided with a step member provided with the first and second steps at a position facing the driving link;
a second knob body provided between the first knob body and the stepped member to be mechanically connected to the connecting member, the second knob body having a first step hole engaged with the first step; and
a third knob body provided between the first knob body and the driving link and having a second stepped hole engaged with the second step;
includes,
A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training in which the step member is movable between the second and third knob bodies in association with the movement of the first knob body. 제13항에 있어서,
상기 제3노브 몸체의 외주면에는 제1나사산이 마련되고,
상기 제3노브 몸체의 외주면을 감싸는 간섭체의 내주면에 상기 제1나사산과 맞물리는 제2나사산이 마련되며,
상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물리면, 상기 제1노브 몸체의 회전에 의해 상기 제3노브 몸체의 상기 제1나사산이 상기 제2나사산을 따라 상기 구동 링크로 진입하여 면방향으로 가압하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.14. The method of claim 13,
A first screw thread is provided on an outer circumferential surface of the third knob body,
A second screw thread engaged with the first screw thread is provided on an inner circumferential surface of the interference body surrounding the outer circumferential surface of the third knob body;
When the first and third knob bodies are engaged with the second step, the first screw thread of the third knob body enters the driving link along the second screw thread due to the rotation of the first knob body and moves in a planar direction Length adjustment and tightening mechanism of a rehabilitation robot arm that is pressurized by a 제14항에 있어서,
상기 제1노브 몸체와 간섭체 사이에는 상기 제1노브 몸체를 상기 구동 링크에 대한 반대 방향으로 탄성 가압하는 탄성체가 마련되는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.15. The method of claim 14,
A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training, wherein an elastic body is provided between the first knob body and the interfering body to elastically press the first knob body in a direction opposite to the driving link. 제13항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 노브의 회전 중심에 마련되는 샤프트를 포함하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.14. The method of claim 13,
The connection member is a length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training including a shaft provided at the center of rotation of the knob. 제12항에 있어서,
상기 구동 링크는 상호 길이 방향으로 연결되며 각각 제1 및 제2구동부재에 의해 구동되는 제1 및 제2링크를 포함하고,
상기 제1구동부재와 상기 제2링크 또는, 상기 제2구동부재와 상기 제1링크의 사이에는 탄성부재가 개재되어 상기 제1 및 제2구동부재, 제1 및 제2링크의 길이 조절시의 무게를 보상하며,
상기 탄성부재는 인장 스프링을 포함하는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.13. The method of claim 12,
The driving link includes first and second links connected to each other in the longitudinal direction and driven by the first and second driving members, respectively,
An elastic member is interposed between the first driving member and the second link or between the second driving member and the first link to adjust the lengths of the first and second driving members and the first and second links. compensate for the weight,
The elastic member is a length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training including a tension spring. 제17항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언; 및
상기 구동 링크의 제1 및 제2링크의 사이에 마련되어, 상기 피니언과 기어 연결되는 래크;
를 포함하며,
상기 피니언의 회전에 의해 상기 래크가 선형 방향으로 이동하여 상기 제1 및 제2링크 사이의 간격이 조절되는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.18. The method of claim 17,
The control unit,
a pinion connected to the manipulation unit and rotated; and
a rack provided between the first and second links of the drive link and connected to the pinion and gear;
includes,
The length adjustment and tightening mechanism of the robot arm for rehabilitation training in which the rack is moved in a linear direction by the rotation of the pinion to adjust the interval between the first and second links. 제13항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 조작부와 연결되어 회전되는 피니언; 및
상기 구동 링크에 마련되어 상기 피니언과 기어 연결되는 래크;
를 포함하며,
상기 제1 및 제2노브 몸체가 상기 제1단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제2노브 몸체와 연결된 상기 연결부재를 통해 상기 피니언이 상기 래크를 따라 선형 방향으로 이동하여 상기 구동 링크의 길이를 조절하고,
상기 제1 및 제3노브 몸체가 상기 제2단차로 맞물린 상태로 회전되면, 상기 제3노브 몸체가 상기 구동 링크로 가압되어 면압에 의해 조임 고정시키는 재활 훈련용 로봇 암의 길이 조절 및 조임 매커니즘.14. The method of claim 13,
The control unit,
a pinion connected to the manipulation unit and rotated; and
a rack provided on the drive link and connected to the pinion and gear;
includes,
When the first and second knob bodies are rotated in a state engaged with the first step, the pinion moves in a linear direction along the rack through the connecting member connected to the second knob body to determine the length of the driving link. regulate,
When the first and third knob bodies are rotated in a state engaged with the second step, the third knob body is pressed by the driving link and tightened and fixed by surface pressure. A length adjustment and tightening mechanism of a robot arm for rehabilitation training.
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