WO2017115893A1 - 전자 의수 - Google Patents

전자 의수 Download PDF

Info

Publication number
WO2017115893A1
WO2017115893A1 PCT/KR2015/014554 KR2015014554W WO2017115893A1 WO 2017115893 A1 WO2017115893 A1 WO 2017115893A1 KR 2015014554 W KR2015014554 W KR 2015014554W WO 2017115893 A1 WO2017115893 A1 WO 2017115893A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
node
tendon
power unit
support member
switch unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/014554
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이상호
Original Assignee
만드로 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 만드로 주식회사 filed Critical 만드로 주식회사
Priority to EP15912129.2A priority Critical patent/EP3398563B1/en
Publication of WO2017115893A1 publication Critical patent/WO2017115893A1/ko
Priority to US16/021,481 priority patent/US10869772B2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2/72—Bioelectric control, e.g. myoelectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2002/6872—Operating or control means attached and mechanically operated by remaining muscle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2002/701—Operating or control means electrical operated by electrically controlled means, e.g. solenoids or torque motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0023—Gripper surfaces directly activated by a fluid

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

본 발명은 전자 의수에 관한 것으로서, 손가락 그룹을 관절 운동 시키는 동력부, 힘줄부 및 복원줄부를 포함하고, 손가락 그룹의 관절 운동으로 인해 발생하는 힘줄부의 장력을 이용하여 동력부의 불필요한 작동을 차단할 수 있으며, 스프링부 및 힘줄부의 장력을 이용하여 실제 사람의 파지력과 유사한 파지력을 물리적 구성을 통해 구현하며, 구성을 간소화하여 구현이 용이하고 제조 단가가 저렴한 전자 의수에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 10.03.2016]　전자 의수
본 발명은 전자 의수에 관한 것이다. 보다 자세하게는 소정의 파지력을 제공하고, 불필요한 구동을 제어하여 동력 손실을 최소화하며, 저렴한 가격으로 손쉽고 용이하게 구현할 수 있는 전자 의수에 관한 것이다.
절단환자의 손 또는 다리 등을 대체하는 전자 의수는 종류에 따라 모터를 이용해 관절 운동을 구현하거나, 끈 등을 이용해 관절 운동을 구현한다. 모터를 이용해 관절 운동을 구현하는 경우 각 관절마다 모터가 구비되기 때문에 상당한 전력을 요하게 되고, 전자 의수 자체의 무게가 많이 나가기 때문에 착용자의 체력에 부담을 주는 등 다양한 문제점이 발생한다. 특히, 각 관절을 모터로 구현하고 이를 소프트웨어를 통해 제어하기 때문에 제조 단가가 높아지고 유지, 보수 및 관리가 용이하지 못하다는 단점이 있다. 끈 등을 이용해 관절 운동을 구현하는 전자 의수의 경우 모터만을 이용한 전자 의수보다 제조 단가가 저렴한 편이지만, 각 손가락이 개별적으로 제어하기 힘들다는 문제점이 있고, 각 관절이 개별 구동을 하지 않고 일체 구동을 하기 때문에 대상 물체를 파지하는데 있어 파지력 구현이 용이하지 않아 안정성이 높지 않다는 문제점이 있다. 특히, 전자의수는 대상 물체를 파지한 뒤, 실제 사람의 손과 같이 소정의 파지력을 구현하지 못하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 모터 등에 소정의 동력 값을 미리 저장하여 관절 운동 한곗값을 감지 한 뒤, 소정의 동력만큼 더 관절 운동을 시켜 소정의 파지력을 구현할 수 있지만, 이는 센서와 미리 저장된 소정의 동력 값이 필수적으로 선행 입력되어야 한다는 문제점이 있고, 상황 또는 대상 물체에 따라 다양한 파지력을 구현하기 힘들다는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0238152호(선행문헌)는 인공기능의수에 대한 것으로서, 실제 사람의 관절과 같이 다양한 관절을 구현한 의수를 제공한다는 특징이 있다. 다만, 선행문헌의 경우 하나의 동력부를 통해 모든 손가락이 관절 운동 되기 때문에 대상 물체를 파지함에 있어서 섬세하게 파지하지 못하고, 안전성이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 일례를 들면 둘레면이 상이한 대상 물체를 파지할 때 각 손가락이 파지 해야 하는 둘레가 상이한 반면, 하나의 동력부로 모든 손가락을 관절 운동시키기 때문에 이를 감지하지 못해 불안전하게 대상 물체를 파지하게 되는 문제점이 있다. 또한, 선행문헌은 대상을 파지할 때 소정의 파지력을 구현할 수 있는 구성이 존재하지 않아 대상의 둘레면에 닿는 순간 관절 운동이 정지되기 때문에 대상 물체를 견고하게 파지하지 못한다는 문제점이 있다. 또한, 관절 운동의 한계점에서 동력부를 정지시키는 구성이 별도로 존재하지 않기 때문에 불필요한 동작으로 인해 동력 손실이 발생하고, 이로 인해 오류 또는 고장이 발생할 확률이 높아지기 때문에 유지, 보수 및 관리가 용이하지 못하다.
[선행기술문헌] 대한민국 등록실용신안 제20-0238152호(2000.04.06. 공개)
본 발명의 기술적 과제는 구현이 용이한 전자 의수를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 각 손가락이 개별적으로 구동되는 전자 의수를 제공하기 위한 것이다.
한편, 본 발명의 기술적 과제는 각 손가락이 과도하게 일 방향 또는 타 방향 관절 운동되지 않는 전자 의수를 제공하기 위한 것이다.
더 나아가, 본 발명의 기술적 과제는 불필요한 동작 또는 동력을 최소화할 수 있는 전자 의수를 제공하기 위한 것이다.
더 나아가, 본 발명의 기술적 과제는 낭비되는 동력으로 전력의 손실을 최소화할 수 있는 전자 의수를 제공하기 위한 것이다.
더 나아가, 본 발명의 기술적 과제는 소정의 파지력을 구현하여 대상 물체를 견고하게 파지할 수 있는 전자 의수를 제공하기 위한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 동력부가 구비되는 손가락 그룹을 복수개 포함하는 파지수단 및 상기 동력부를 동작시키는 제어수단을 포함하고, 상기 동력부는 상기 파지수단을 일 방향으로 관절 운동시켜 잡는 동작을 수행하거나, 타 방향으로 관절 운동시켜 펴는 동작을 수행하는 전자 의수를 제공한다.
본 발명에 따르면 각 손가락 그룹은 동력부 및 동력부를 정지시키는 스위치부가 각각 구비되기 때문에 대상 물를 견고하게 파지하고, 더 나아가 둘레가 상이한 대상 물체를 안전하게 파지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 동력부는 제 1 스위치부에 의해 손가락 그룹이 펴지는 방향인 타 방향으로 과도하게 관절 운동되지 않도록 정지되기 때문에 동력 손실을 방지할 수 있고, 파손을 방지할 수 있어 유지 보수 및 관리가 용이하다.
한편, 본 발명에 따르면 제 1 스위치부는 힘줄부의 장력을 이용하여 동력부를 정지시키기 때문에 구현이 용이하고, 제 1 스위치는 힘줄부에 의해 물리적으로 정지되기 때문에 유지 보수 및 관리가 용이하다.
더 나아가, 본 발명에 따르면 동력부는 제 2 스위치부에 의해 손가락 그룹이 움켜잡는 방향인 일 방향으로 과도하게 관절 운동되지 않도록 정지되기 때문에 동력 손실을 방지할 수 있고, 파손을 방지할 수 있어 유지 보수 및 관리가 용이하다.
더 나아가, 본 발명에 따르면 제 2 스위치부는 힘줄부의 장력을 이용하여 동력부를 정지시키기 때문에 구현이 용이하고, 제 1 스위치는 힘줄부에 의해 물리적으로 정지되기 때문에 유지 보수 및 관리가 용이하다.
더 나아가, 지지부재는 스프링부의 복원력 보다 강한 장력이 발생하면 제 2 스위치부를 가압하기 때문에 스프링부의 복원력에 대응되는 소정의 파지력을 구현할 수 있어 보다 견고하게 대상 물체를 파지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 파지수단을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 파지수단가 둘레가 상이한 대상 물체를 파지하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹이 일 방향 및 타 방향으로 관절 운동되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹을 나타낸 절단도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹의 관절 운동을 나타낸 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 몸체부를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹이 일 방향으로 관절 운동되는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 제 2 스위치부의 작동을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 손가락 그룹이 타 방향으로 관절 운동 되는 것을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 제 1 스위치부의 작동을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 파지수단과 착용수단의 체결관계를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수의 제어수단을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 환부에 착용되는 착용수단, 착용수단에 체결되고 복수의 손가락 그룹을 포함하는 파지수단 및 착용수단 또는 파지수단에 구비되어 동력부를 제어하는 제어수단을 포함하고, 손가락 그룹은 각각 동력부가 구비되며, 손가락 그룹은 동력부를 통해 일 방향으로 관절 운동되어 움켜잡거나, 타 방향으로 관절 운동되어 펴는 동작을 수행하고, 상기 손가락 그룹은 동력부가 구비되는 몸체부, 몸체부 일단에 순차적으로 체결되는 제 1 마디, 제 2 마디 및 제 3 마디, 몸체부, 제 1 마디, 제 2 마디 및 제 3 마디를 순차적으로 체결하고 일 방향으로 소정 각도 관절 운동시키는 관절부, 동력부에 일단이 연결되어 권취되고 타단이 몸체부, 제 1 마디, 제 2 마디 및 제 3 마디를 순차적으로 통과하여 제 3 마디에 연결되는 힘줄부, 몸체부, 상기 제 1 마디, 상기 제 2 마디 및 제 3 마디에 형성되어 힘줄부가 통과하는 힘줄로, 몸체부에 일단이 연결되고 타단이 몸체부, 제 1 마디, 제 2 마디 및 제 3 마디를 순차적으로 통과하여 제 3 마디에 연결되며 소정의 복원력을 갖는 복원줄부 및 몸체부, 제 1 마디, 제 2 마디 및 제 3 마디에 형성되어 복원줄부가 통과하는 복원줄로를 포함하되, 힘줄로는 관절부를 기준으로 일 방향에 편심되도록 형성되고, 복원줄로는 관절부를 기준으로 타 방향에 편심되도록 형성되며, 몸체부는 힘줄부와 접하는 위치에 제 1 스위치부를 포함하고, 복원줄부의 소정의 복원력을 통해 발생하는 힘줄부의 장력에 의해 제 1 스위치부가 가압되며, 힘줄부의 길이는 힘줄로의 길이 보다 길게 구비되어 동력부의 권출로 인해 장력이 제거되고, 제 1 스위치부는 장력이 제거되면 감압되어 동력부를 정지시키며, 몸체부는 힘줄부가 걸쳐짐으로써 힘줄부의 진행 방향을 반전시키는 지지부재, 힘줄부의 장력이 발생하는 방향을 따라 형성되고 지지부재가 체결되어 이동되는 가이드홈, 가이드홈 일단에 구비되고 지지부재의 이동에 의해 가압되는 제 2 스위치부 및 지지부재에 일단이 연결되고, 타단이 가이드홈 타단 방향에 연결되는 스프링부를 더 포함하는 전자 의수를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수는 환부에 착용되는 착용수단(2), 착용수단(2)에 체결되고 대상 물체(4)를 파지할 수 있는 파지수단(1) 및 파지수단(1)을 제어하는 제어수단(3)을 포함한다. 여기서, 파지수단(1)은 복수의 손가락 그룹(10)을 포함할 수 있다. 또한, 손가락 그룹(10)은 동력부(400)가 구비되어 각 손가락 그룹(10)을 개별적으로 구동시킨다. 상세하게, 손가락 그룹(10)은 동력부(400)를 통해 일 방향(a)으로 관절(회전) 운동되어 움켜잡거나, 타 방향(b)으로 관절 운동되어 펴는 동작을 수행할 수 있다. 보다 상세하게, 손가락 그룹(10)은 동력부(400)가 작동하여 힘줄부(500)를 권취(a`)하면 손가락 그룹(10)이 일 방향(a)으로 관절 운동되어 대상 물체(4)를 움켜쥘 수 있고, 동력부(400)가 작동하여 힘줄부(500)를 권출(b`)하면 손가락 그룹(10)이 타 방향(b)으로 관절 운동되어 움켜쥔 대상 물체(4)를 놓을 수 있다.
도 3을 참고하면, 파지수단(1)은 복수개의 손가락 그룹(10)을 포함하는데, 각 손가락 그룹(10)은 각각 동력부(400)를 구비하기 때문에 개별적으로 동작할 수 있다. 또한, 각 손가락 그룹(10)은 개별 구동하기 때문에 일 손가락이 파손되거나, 오작동을 하더라도 지속적으로 사용할 수 있다. 또한, 각 손가락 그룹(10)은 개별 구동하기 때문에 보다 강력한 파지력을 구현할 수 있다. 구체적으로, 각 손가락 그룹(10)은 개별 구동하기 때문에 다양한 형태 또는 모양의 대상 물체(4)를 보다 안전성 있게 파지할 수 있다. 보다 구체적으로, 하나의 동력부(400)를 이용해 복수의 손가락을 구동하는 경우 상 하의 둘레가 상이한 대상 물체(4)인 경우 큰 둘레를 갖는 부분을 일 손가락 그룹(10)이 파지하여 정지하게 되면, 작은 둘레를 갖는 부분은 파지되지 않은 채 나머지 손가락 그룹(10)이 정지하기 때문에 대상 물체(4)를 고루 파지하지 못해 안전성이 떨어진다. 하지만, 본 발명과 같이 각 손가락 그룹(10)에 동력부(400)가 각각 구비되어 구동되면 큰 둘레면을 파지한 손가락 그룹(10)은 정지하지만, 나머지 손가락 그룹(10)은 파지 한계점까지 그대로 관절 운동되어 파지하기 때문에 대상 물체(4)를 보다 안전하고 견고하게 파지할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 파지수단(1)은 다섯 개의 손가락 그룹(10)을 포함할 수 있다. 또한, 다섯 개의 손가락 그룹(10) 중 하나의 손가락 그룹(10)은 엄지 손가락 그룹(11)일 수 있다. 엄지 손가락 그룹(11)은 엄지 손가락 그룹(11)을 제외한 네 개의 손가락 그룹(10)과 상이한 각도로 구비될 수 있고, 엄지 손가락 그룹(11)은 나머지 손가락 그룹(10)과 상이한 각도로 구비되어 상호 끝단이 맞닿도록 배치될 수 있다. 즉, 다섯 개의 손가락 그룹(10) 중 엄지 손가락 그룹(11)과 나머지 네 개의 손가락 그룹(10)은 상호 끝단이 맞닿도록 배치되어 대상 물체(4)를 파지할 수 있다. 구체적으로, 엄지 손가락 그룹(11)이 상이한 각도에서 대상 물체(4)를 파지하기 때문에 보다 안전하고 견고하게 대상 물체(4)를 파지할 수 있다. 한편, 다섯 개의 손가락 그룹(10)은 각각 엄지 손가락 그룹(11), 집게 손가락 그룹(12), 가운뎃 가락 그룹, 약지 손가락 그룹(14) 및 새끼 손가락 그룹(15)일 수 있고, 각각 엄지 손가락, 집게 손가락, 가운뎃손가락, 약지손가락 및 새끼손가락에 대응되는 길이 및 형상으로 구비될 수 있다. 한편, 엄지 손가락 그룹(11)은 제 1 마디(210)와 몸체부(100) 사이에 위치하는 제 1 관절부(310)가 2단 관절로 이루어진 제 1 관절부(310)일 수 있다. 2단 관절은 사용자의 필요에 따라 엄지 손가락 그룹(11)의 각도를 변경할 수 있는 구성으로서, 자석 등을 통해 임시로 고정시켜 사용할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참고하면, 손가락 그룹(10)은 동력부(400), 동력부(400)가 구비되는 몸체부(100), 몸체부(100) 일단에 순차적으로 체결되는 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 포함하는 마디부(200)와 몸체부(100), 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 서로 체결하는 관절부(300), 각 마디를 일 방향(a)으로 관절 운동 시키는 힘줄부(500), 힘줄부(500)가 통과되는 힘줄로(501), 각 마디를 타 방향(b)으로 관절 운동 시키는 복원줄부(550) 및 복원줄부(550)가 통과되는 복원줄로(551)를 포함할 수 있다.
도 2를 참고하면, 손가락 그룹(10)은 다섯 개를 한 세트로 배치하여 사람의 손 형상을 가질 수 있다. 여기서, 몸체부(100)는 다섯 개가 모여 체결됨으로써 손바닥 형상을 이룬다. 따라서 몸체부(100)는 손허리뼈에 대응되는 위치, 크기 및 형상으로 구비될 수 있다. 도 5 내지 도 7을 참고하면, 몸체부(100)는 동력부(400)가 구비된다. 동력부(400)는 모터일 수 있다. 상세하게, 동력부(400)는 복수의 기어를 포함하는 모터로 구비될 수 있다. 보다 상세하게, 동력부(400)는 기어비가 상이한 기어를 복수개 포함하여 보다 안전성 높은 모터일 수 있다. 동력부(400)는 힘줄부(500)가 연결되어 권취(a`)된다. 동력부(400)는 힘줄부(500)가 수월하게 권취(a`) 또는 권출(b`) 될 수 있도록 홈이 형성된 얼레 형상의 권취부(410)가 체결되어 동력부(400)와 함께 회전 운동할 수 있다. 여기서 권취(a`)(捲取)는 말아 감기는 것을 뜻하고, 권출(b`)(捲出)은 말아 감겨있는 것이 풀려 나가는 것을 뜻한다.
몸체부(100)는 일단에 마디부(200)가 구비된다. 마디부(200)는 몸체부(100) 일단에 순차적으로 체결되는 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 포함한다. 여기서, 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)는 각 손가락 마디에 대응되는 구성이다. 구체적으로, 제 1 마디(210)는 손가락의 손마디 뼈에 대응되고, 제 2 마디(220)는 중간마디 뼈에 대응되며 및 제 3 마디(230)는 끝마디 뼈에 대응되도록 구비될 수 있다. 몸체부(100), 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)는 각각 관절부(300)를 통해 체결된다. 관절부(300)는 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 각각 소정 각도 관절(회전) 운동시킬 수 있다. 상세하게, 관절부(300)는 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 서로 연결하고, 각각 일 방향(a)으로 소정 각도 관절 운동시킬 수 있다. 보다 상세하게, 관절부(300)는 몸체부(100)와 제 1 마디(210)를 체결하는 제 1 관절부(310), 제 1 마디(210)와 제 2 마디(220)를 연결하는 제 2 관절부(320) 및 제 2 마디(220)와 제 3 마디(230)를 연결하는 제 3 관절부(330)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제 1 마디(210) 및 제 2 마디(220)를 일례를 들어 설명하면 제 1 마디(210) 또는 제 2 마디(220)는 암(femai) 또는 수(male)로 구비되어 서로 결합되고, 암 또는 수는 볼트, 핀 및 힌지 등을 통해 체결어 관절 운동될 수 있다. 또한, 관절부(300)는 사람의 손과 같이 한정된 소정의 각도 내에서만 관절 운동될 수 있도록 일측에 턱부(250)가 형성될 수 있다. 상세하게, 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)가 각각 관절 운동 시, 몸체부(100) 일단의 가상의 연장선을 이탈하여 과도하게 타 방향(b) 관절 운동이 되지 않도록 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)의 관절 운동을 물리적으로 차단하는 턱부(250)가 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)는 일 방향(a) 및 타 방향(b)으로 관절(회전) 운동되되, 타 방향(b)으로 관절 운동 시 턱부(250)로 인해 몸체부(100) 일단의 가상의 연장선 이상으로 관절 운동되지 않는다. 여기서, 몸체부(100) 일단의 가상의 연장선 이라 함은 몸체부(100), 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)가 일 직선 상에 위치되는 연장선을 일컫는다. 다만, 반드시 가상의 연장선에 관절 운동 범위가 한정되는 것은 아니고, 제작자 또는 사용자에 따라 턱부(250)의 위치를 조절하여 변경하여 사용할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 힘줄부(500)는 동력부(400)에 일단이 연결되어 권취(a`) 또는 권출(b`)된다. 힘줄부(500)는 동력부(400)의 회전 운동을 통해 권취(a`)되거나 권출(b`)됨으로써 손가락 그룹(10)을 관절 운동 시킨다. 상세하게, 힘줄부(500)는 동력부(400)에 일단이 연결되어 권취(a`)됨으로써 손가락 그룹(10)을 일 방향(a)으로 관절 운동시키고, 권출(b`)됨으로써 손가락 그룹(10)을 타 방향(b)으로 관절 운동 시킨다. 힘줄부(500)는 일단이 동력부(400)에 연결되고, 타단이 몸체부(100), 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 순차적으로 통과하여 제 3 마디(230)에 연결된다. 상세하게, 몸체부(100), 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)는 힘줄부(500)가 통과하는 힘줄로(501)가 형성되고, 힘줄로(501)를 따라 힘줄부(500)가 통과되어 동력부(400) 및 제 3 마디(230)에 일단 및 타단이 각각 연결된다. 보다 상세하게, 힘줄로(501) 및 힘줄부(500)는 관절부(300)를 기준으로 손가락 그룹(10)이 관절 운동되어 움켜잡는 방향인 일 방향(a)으로 편심되도록 형성된다. 보다 더 상세하게, 힘줄로(501) 및 힘줄부(500)는 제 1 관절부(310), 제 2 관절부(320) 및 제 3 관절부(330)를 기준으로 손가락 그룹(10)이 관절 운동되는 일 방향(a)으로 편심되도록 형성된다. 따라서, 힘줄부(500) 및 힘줄로(501)는 관절부(300)를 기준으로 일 방향(a)으로 편심되는 위치에 형성되기 때문에 동력부(400)가 힘줄부(500)를 권취(a`)하면 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)는 일 방향(a)으로 관절 운동된다.
복원줄부(550)는 일 방향(a)으로 관절 운동된 손가락 그룹(10)을 타 방향(b)으로 관절 운동시켜 복원시키는 구성이다. 복원줄부(550)는 일단이 몸체부(100)에 연결되고, 타단이 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 순차적으로 통과하여 제 3 마디(230)에 연결된다. 복원줄부(550)는 소정의 복원력을 가진다. 복원줄부(550)는 몸체부(100)에서부터 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 순차적으로 통과하여 제 3 마디(230)에 연결되도록 하나의 복원줄부(550)가 구비될 수 있지만, 제 1 관절부(310), 제 2 관절부(320) 및 제 3 관절부(330)에 각각 복원줄부(550)가 구비되어 각 관절부(300)를 복원시키도록 구비될 수 있다. 상세하게, 몸체부(100), 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)는 복원줄부(550)가 통과하는 복원줄로(551)가 형성되고, 복원줄로(551)를 따라 복원줄부(550)가 통과되어 몸체부(100) 및 제 3 마디(230)에 일단 및 타단이 각각 연결된다. 보다 상세하게, 복원줄로(551) 및 복원줄부(550)는 관절부(300)를 기준으로 손가락 그룹(10)이 관절 운동되어 펴는 방향인 타 방향(b)으로 편심되도록 형성된다. 보다 더 상세하게, 복원줄로(551) 및 복원줄부(550)는 제 1 관절부(310), 제 2 관절부(320) 및 제 3 관절부(330)를 기준으로 손가락 그룹(10)이 관절 운동되어 펴는 방향인 타 방향(b)으로 편심되도록 형성된다. 따라서, 복원줄부(550) 및 복원줄로(551)는 관절부(300)를 기준으로 타 방향(b)으로 편심되도록 형성되기 때문에 힘줄부(500)로 인해 일 방향(a)으로 관절 운동된 손가락 그룹(10)을 타 방향(b)으로 관절 운동시켜 복원시킨다. 구체적으로, 복원줄부(550)는 소정의 복원력을 갖기 때문에 소정의 복원력을 이용하여 제 1 마디(210), 제 2 마디(220) 및 제 3 마디(230)를 각각 타 방향(b)으로 각각 관절운동 시킨다. 이때, 복원줄부(550)의 복원력을 이용해 손가락 그룹(10)을 타 방향(b)으로 이동시키기 위해서는 동력부(400)에 권취(a`)된 힘줄부(500)가 권출(b`)되어야 하는 것을 당연하다. 여기서, 편심(偏心)은 일 기점을 기준으로 한 쪽으로 치우쳐 배치되는 것을 뜻한다.
도 11 내지 도 14를 참고하면, 몸체부(100)는 힘줄부(500)의 권취(a`) 또는 권출(b`)로 인해 발생하는 힘줄부(500)의 장력을 통해 동력부(400)를 정지시키는 하나 이상의 스위치부가 더 구비될 수 있다. 상세하게, 힘줄부(500)의 권취(a`) 또는 권출(b`)과 복원줄부(550)의 복원력을 통해 발생하는 힘줄부(500)의 장력을 이용해 동력부(400)를 정지시키는 하나 이상의 스위치부가 더 구비될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참고하면, 몸체부(100)는 손가락 그룹(10)이 과도하게 타 방향(b)으로 관절 운동되는 것을 정지시킬 수 있는 제 1 스위치부(600)가 구비될 수 있다. 제 1 스위치부(600)는 힘줄부(500)와 접하는 위치에 구비된다. 제 1 스위치부(600)는 힘줄부(500)와 접하도록 구비되고, 동력부(400)의 힘줄부(500) 권취(a`) 및 복원줄부(550)의 소정의 복원력으로 인해 힘줄부(500)에 장력이 발생하면 제 1 스위치부(600)가 가압된다. 그 후 동력부(400)가 권출(b`)되어 힘줄부(500)의 장력이 제거되면 제 1 스위치부(600)가 감압된다. 힘줄부(500)의 장력이 제거됨으로써 제 1 스위치부(600)가 감압되면 제 1 스위치부(600)는 동력부(400)를 정지시킨다. 제 1 스위치부(600)는 물리적으로 정지시키거나, 전기적인 신호를 통해 동력부(400)를 정지시킨다. 구체적으로, 동력부(400)의 권취(a`) 및 복원줄부(550)의 소정의 복원력으로 인해 힘줄부(500)는 장력이 발생한다. 힘줄부(500)의 장력은 동력부(400)가 권출(b`)되고, 손가락 그룹(10)이 타 방향(b)으로 관절 운동되어 턱부(250)가 형성되는 최대 관절 범위까지 이동되면, 복원줄부(550)의 복원력이 제거되는데, 이 때 동력부(400)가 권출(b`)됨에 따라 힘줄부(500)의 장력이 제거된다. 따라서, 힘줄부(500)는 힘줄로(501) 보다 더 길게 구비된다. 상세하게, 힘줄부(500)는 힘줄로(501) 보다 길게 구비되는데, 여기서 힘줄로(501)의 기준 길이는 손가락 그룹(10)이 가장 긴 길이를 갖도록 관절 운동되었을 때 길이를 일컫는다. 구체적으로, 힘줄로(501)는 손가락 그룹(10)이 타 방향(b)으로 최대치 관절 운동 되었을 때, 힘줄부(500)가 연결되는 동력부(400)에서 제 3 마디(230)까지의 최대 거리를 일컫는다. 즉, 손가락 그룹(10)이 타 방향(b)으로 최대 관절 운동 범위까지 이동되어 턱부(250)로 인해 정지되었을 때 길이를 일컫는다. 힘줄부(500)가 힘줄로(501) 보다 더 긴 길이로 구비되면 동력부(400)의 힘줄부(500) 권출(b`) 시 힘줄부(500)가 힘줄로(501) 보다 더 길게 권출(b`)되어 힘줄부(500)의 장력이 제거된다. 한편, 제 1 스위치부(600)는 버튼식 스위치로 구비될 수 있다. 일례로 제 1 스위치부(600)는 리미트 스위치(limit switch)로 구비될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 몸체부(100)는 손가락 그룹(10)이 과도하게 일 방향(a)으로 관절 운동되는 것을 정지시키고, 손가락 그룹(10)에 소정의 파지력을 제공할 수 있는 지지부재(700), 가이드홈(750), 제 2 스위치부(650) 및 스프링부(760)를 포함할 수 있다.
지지부재(700)는 힘줄부(500)가 걸쳐지고 힘줄부(500)의 진행 방향을 반전시킨다. 상세하게, 지지부재(700)는 막대 형상으로 구비될 수 있다. 힘줄부(500)는 일단이 동력부(400)에 연결되고 타단이 몸체부(100) 일단에 형성되는 힘줄로(501)를 통과하여 제 1 마디(210)로 이어지는데, 힘줄부(500)는 동력부(400)에서 몸체부(100) 일단으로 통과될 때 지지부재(700)를 걸친 뒤 연결되도록 구비된다. 따라서, 지지부재(700)는 힘줄부(500)의 손상을 최소화 하기 위해 원통형의 지지부재(700)로 구비될 수 있다. 또한, 지지부재(700)는 가이드홈(750)에 체결되어 가이드홈(750)을 따라 이동될 수 있다. 가이드홈(750)은 몸체부(100)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 상세하게, 가이드홈(750)은 몸체부(100)의 일단 및 타단 방향으로 형성되어 지지부재(700)를 가이드한다. 보다 상세하게, 가이드홈(750)은 힘줄부(500)의 장력이 발생하는 몸체부(100) 일단 방향으로 형성된다.
지지부재(700)는 힘줄부(500)의 진행 방향을 반전시키고, 힘줄부(500)의 장력을 받을 수 있도록 힘줄부(500)가 걸쳐진다. 또한, 지지부재(700)는 소정의 파지력을 제공하기 위해 소정의 복원력을 갖는 스프링부(760)가 체결된다. 또한, 지지부재(700)는 제 2 스위치부(650)를 가압한다. 위와 같이 지지부재(700)는 다양한 작용을 하게 되는데 지지부재(700)는 원활한 작동을 위해 지지부재(700)는 힘줄부(500)가 걸쳐지는 제 1 막대(710), 스프링부(760)가 걸쳐지는 제 2 막대(720) 및 제 1 막대(710)와 제 2 막대(720)를 연결하고 제 2 스위치부(650)를 가압하는 연결부재를 포함할 수 있다.
손가락 그룹(10)이 일 방향(a)으로 과도하게 관절 운동되는 것을 차단하기 위해 제 2 스위치부(650)가 구비된다. 제 2 스위치부(650)는 가이드홈(750) 일단에 구비된다. 제 2 스위치부(650)는 가이드홈(750) 일단에 구비되어 가이드홈(750)을 따라 이동되는 지지부재(700)에 의해 가압된다.
몸체부(100)는 손가락 그룹(10)에 소정의 파지력을 부여하기 위해 스프링부(760)가 구비될 수 있다. 스프링부(760)는 일단이 지지부재(700)에 체결되고 타단이 가이드홈(750) 타단에 체결된다. 상세하게, 스프링부(760)는 일단이 지지부재(700)에 체결되고 타단이 가이드홈(750) 타단 방향의 몸체부(100)에 체결됨으로써 지지부재(700)를 가이드홈(750) 타단 방향에 머무를 수 있도록 한다. 스프링부(760)는 소정의 복원력을 가진다. 구체적으로, 스프링부(760)는 동력부(400)의 힘줄부(500) 권취(a`)로 인해 손가락 그룹(10)이 일 방향(a)으로 관절 운동되며 동시에 발생하는 힘줄부(500)의 장력보다 큰 복원력을 갖되, 손가락 그룹(10)이 대상 물체(4)를 파지하여 더 이상 일 방향(a)으로 관절 운동되지 않아 힘줄부(500)의 장력이 강해질 때 보다 적은 복원력을 갖도록 구비된다. 보다 구체적으로, 동력부(400)의 힘줄부(500) 권취(a`)로 인해 손가락 그룹(10)이 일 방향(a)으로 관절 운동되고, 손가락 그룹(10)이 대상 물체(4)를 파지하여 더 이상 관절 운동되지 않을 때 동력부(400)의 권취(a`)로 인해 힘줄부(500)의 장력이 강해지는데, 이때 스프링부(760)의 복원력 보다 힘줄부(500)의 장력이 강해져 스프링부(760)에 체결된 지지부재(700)가 힘줄부(500)의 장력에 의해 가이드홈(750)을 따라 일 방향(a)으로 이동되어 제 2 스위치부(650)를 가압한다. 즉, 스프링부(760)는 동력부(400)의 권취(a`)로 인해 발생하는 힘줄부(500)의 장력이 스프링부(760)의 탕성력 보다 큰 경우 힘줄부(500)가 걸쳐진 지지부재(700)가 가이드홈(750)을 따라 스위치부로 이동되어 제 2 스위치부(650)를 가압하고, 제 2 스위치부(650)는 지지부재(700)에 의해 가압되면 동력부(400)를 정지시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 의수는 제 1 스위치부 및 제 2 스위치부가 모두 구비되는 것을 일례로 하였지만, 또 다른 실시예로 제 1 스위치부 또는 제 2 스위치부 중 하나만이 사용될 수 있고, 이 또한 본 발명에 속한다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 몸체부(100)는 구획되어 두 개의 층을 이룰 수 있다. 상세하게, 몸체부(100)는 상층(110) 및 하층(120)으로 구획되어 협소한 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 할 수 있다. 몸체부(100)의 하층(120)에는 동력부(400)가 구비될 수 있고, 상층(110)에는 스위치부, 제 1 스위치부(600) 또는 제 2 스위치부(650)가 구비될 수 있다. 동력부(400)에 연결되는 힘줄부(500)는 상층(110)으로 이동 되고, 이동된 힘줄부(500)가 지지부재(700) 방향으로 향할 수 있도록 롤러부(130)가 더 구비될 수 있다.
도 16을 참고하면, 제어수단(3)은 동력부(400)를 작동시키는 수단으로서 사용자의 입력에 따라 동력부(400)를 작동시킨다. 상세하게, 제어수단(3)은 동력부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제어수단(3)은 근육의 전류를 감지하는 근전도 센서(900)일 수 있다.
도 1 및 도 15를 참고하면, 파지수단(1)은 다섯 개의 손가락 그룹(10)의 각 몸체부(100)를 서로 체결 및 고정시키고 파지수단(1)을 착용수단(2)과 연결시키는 결합부(800)를 포함할 수 있다.
착용수단(2)은 환부에 착용되는 소켓부로 구비될 수 있다. 소켓부는 소정의 홈이 형성되어 환자의 환부에 삽입됨으로써 고정된다. 착용수단(2)의 일단은 파지수단(1)과 체결된다.
착용수단(2)과 결합부(800)는 복수의 자석 또는 전자석을 통해 체결될 수 있다. 상세하게, 착용수단(2)의 일단과 결합부(800)는 자석을 통해 체결될 수 있다. 보다 상세하게, 착용수단(2)과 결합부(800)는 S극 및 N극이 번갈아 순차적으로 배열되는 자석부를 통해 결합될 수 있다. 자석부는 착용수단(2)에 형성되는 제 1 자석부(810) 및 결합부(800)에 형성되는 제 2 자석부(820)를 포함한다. 구체적으로, 제 1 자석부(810) 및 제 2 자석부(820)는 S극 및 N극을 번갈아 순차적으로 배열된다. 보다 구체적으로, 제 1 자석부(810) 및 제 2 자석부(820)는 S극 및 N극이 번갈아 순차적으로 배열되는데, 원형으로 배열될 수 있다. 보다 더 구체적으로 제 1 자석부(810)는 제 1 S극(812) 및 제 1 N극(811)이 교차되며 배열되고, 제 2 자석부(820)는 제 2 S극(822) 및 제 2 N극(821)이 교차되어 배열된다. 제 1 자석부(810) 및 제 2 자석부(820)는 각각 S극 및 N극이 번갈아 순차적으로 배열되기 때문에 다각도로 체결할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
[부호의 설명]
1: 파지수단 2: 착용수단
3: 제어수단 4: 대상 물체
10: 손가락 그룹 11: 엄지 손가락 그룹
12: 집게 손가락 그룹 13: 가운뎃 손가락 그룹
14: 약지 손가락 그룹 15: 새끼 손가락 그룹
100: 몸체부 110: 상층
120: 하층 130: 롤러부
200: 마디부 210: 제 1 마디
220: 제 2 마디 230: 제 3 마디
250: 턱부 300: 관절부
310: 제 1 관절부 320: 제 2 관절부
330: 제 3 관절부 400: 동력부
410: 권취부 500: 힘줄부
501: 힘줄로 550: 복원줄부
551: 복원줄로 600: 제 1 스위치부
650: 제 2 스위치부 700: 지지부재
710: 제 1 막대 720: 제 2 막대
750: 가이드홈 760: 스프링부
800: 결합부 810: 제 1 자석부
811: 제 1 N극 812: 제 1 S극
820: 제 2 자석부 821: 제 2 N극
822: 제 2 S극 900: 근전도 센서
a: 일 방향(a) a`: 권취
b: 타 방향(b) b`: 권출

Claims (11)

  1. 동력부(400)가 구비되는 손가락 그룹(10)을 복수개 포함하는 파지수단(1); 및
    상기 동력부(400)를 동작시키는 제어수단(3);을 포함하고,
    상기 동력부(400)는 상기 파지수단(1)을 일 방향(a)으로 관절 운동시켜 잡는 동작을 수행하거나, 타 방향(b)으로 관절 운동시켜 펴는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파지수단(1)은,
    상기 손가락 그룹(10)을 다섯 개 포함하고,
    상기 다섯 개의 손가락 그룹(10) 중 하나의 손가락 그룹은 엄지 손가락 그룹(11)이며,
    상기 엄지 손가락 그룹(11)은 나머지 네 개의 상기 손가락 그룹과 상이한 각도로 구비되되, 상기 손가락 그룹(10)이 상기 일 방향(a) 관절 운동 시 상기 엄지 손가락 그룹(11)의 끝단과 상기 나머지 네 개의 손가락 그룹 중 하나 이상의 끝단이 맞닿는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 손가락 그룹(10)은,
    상기 동력부(400)가 구비되는 몸체부(100);
    상기 몸체부(100) 일단에 순차적으로 체결되는 제 1 마디(210); 제 2 마디(220); 및 제 3 마디(230);
    상기 몸체부(100), 상기 제 1 마디(210), 상기 제 2 마디(220) 및 상기 제 3 마디(230)의 각 사이에 구비되고 상기 제 1 마디(210), 상기 제 2 마디(220) 및 상기 제 3 마디(230)를 상기 일 방향(a) 또는 타 방향(b)으로 소정 각도 관절 운동시키는 관절부(300);
    상기 동력부(400)에 일단이 연결되어 권취(a`)되고 타단이 상기 몸체부(100), 상기 제 1 마디(210), 상기 제 2 마디(220) 및 상기 제 3 마디(230)를 순차적으로 통과하여 상기 제 3 마디(230)에 연결되는 힘줄부(500);
    상기 몸체부(100), 상기 제 1 마디(210), 상기 제 2 마디(220) 및 상기 제 3 마디(230)에 형성되어 상기 힘줄부(500)가 통과되는 힘줄로(501);
    상기 몸체부(100)에 일단이 연결되고 타단이 상기 몸체부(100), 상기 제 1 마디(210), 상기 제 2 마디(220) 및 상기 제 3 마디(230)를 순차적으로 통과하여 상기 제 3 마디(230)에 연결되며 소정의 복원력을 갖는 복원줄부(550); 및
    상기 몸체부(100), 상기 제 1 마디(210), 상기 제 2 마디(220) 및 상기 제 3 마디(230)에 형성되어 상기 복원줄부(550)가 통과되는 복원줄로(551);를 포함하되,
    상기 힘줄로(501)는 상기 관절부(300)를 기준으로 상기 일 방향(a)에 편심되도록 형성되고, 상기 복원줄로(551)는 상기 관절부(300)를 기준으로 상기 타 방향(b)에 편심되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 상기 힘줄부(500)의 권취(a`) 또는 권출(b`)을 통해 변화되는 상기 힘줄부(500)의 장력을 이용해 상기 동력부(400)를 정지시키는 하나 이상의 스위치부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 상기 힘줄부(500)와 접하는 위치에 제 1 스위치부(600)를 포함하고,
    상기 제 1 스위치부(600)는 상기 복원줄부(550)의 소정의 복원력으로 인해 발생하는 상기 힘줄부(500)의 장력에 의해 가압되고, 상기 동력부(400)의 권출(b`)로 인해 상기 장력이 제거됨으로써 감압되며,
    상기 제 1 스위치부(600)는 감압되면 상기 동력부(400)를 정지시키는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 힘줄부(500)의 길이는 상기 힘줄로(501)의 길이 보다 길게 구비되어 상기 동력부(400)의 권출(b`)로 인해 상기 장력이 제거되는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치부(600)는 리미트 스위치(limit switch)인 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는,
    상기 힘줄부(500)가 걸쳐지고 상기 힘줄부(500)의 진행 방향을 반전시키는 지지부재(700);
    상기 지지부재(700)가 체결되고 상기 힘줄부(500)의 장력이 발생하는 방향을 따라 이동되는 상기 지지부재(700)를 가이드하는 가이드홈(750);
    상기 가이드홈(750) 일단에 구비되고 상기 지지부재(700)의 이동에 의해 가압되는 제 2 스위치부(650); 및
    일단이 상기 지지부재(700)에 연결되고 타단이 상기 가이드홈(750) 타단 방향에 연결되는 스프링부(760);를 포함하고,
    상기 동력부(400)의 권취(a`)로 인해 발생하는 상기 힘줄부(500)의 장력이 상기 스프링부(760)의 복원력 보다 큰 경우 상기 힘줄부(500)가 걸쳐진 상기 지지부재(700)가 상기 가이드홈(750)을 따라 상기 스위치부로 이동되어 상기 제 2 스위치부(650)를 가압하고,
    상기 제 2 스위치부(650)는 상기 지지부재(700)에 의해 가압되면 상기 동력부(400)를 정지시키는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 상기 힘줄부(500)와 접하는 위치에 제 1 스위치부(600);를 포함하고,
    상기 복원줄부(550)의 소정의 복원력을 통해 발생하는 상기 힘줄부(500)의 장력에 의해 상기 제 1 스위치부(600)가 가압되며,
    상기 힘줄부(500)의 길이는 상기 힘줄로(501)의 길이 보다 길게 구비되어 상기 동력부(400)의 권출(b`)로 인해 상기 장력이 제거되고,
    상기 제 1 스위치부(600)는 상기 장력이 제거되면 감압되어 상기 동력부(400)를 정지시키며,
    상기 몸체부(100)는,
    상기 힘줄부(500)가 걸쳐짐으로써 상기 힘줄부(500)의 진행 방향을 반전시키는 지지부재(700);
    상기 힘줄부(500)의 장력이 발생하는 방향을 따라 형성되고 상기 지지부재(700)가 체결되어 이동되는 가이드홈(750);
    상기 가이드홈(750) 일단에 구비되고 상기 지지부재(700)의 이동에 의해 가압되는 제 2 스위치부(650); 및
    상기 지지부재(700)에 일단이 연결되고, 타단이 상기 가이드홈(750) 타단 방향에 연결되는 스프링부(760);를 더 포함하고,
    상기 동력부(400)의 권취(a`)로 인해 발생하는 상기 힘줄부(500)의 장력이 상기 스프링부(760)의 탄성력 보다 큰 경우 상기 힘줄부(500)가 걸쳐진 상기 지지부재(700)가 상기 가이드홈(750)을 따라 상기 제 2 스위치부(650) 방향으로 이동되어 상기 제 2 스위치부(650)를 가압하고,
    상기 제 2 스위치부(650)는 상기 지지부재(700)에 의해 가압되면 상기 동력부(400)를 정지시키는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  10. 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 두 개의 층으로 구획되고,
    상기 두 개의 층 중 하나의 층에 상기 동력부(400)가 구비되며,
    상기 두 개의 층 중 다른 한 층에 상기 스위치부, 상기 제 1 스위치부(600) 또는 상기 제 2 스위치부(650)가 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어수단(3)은 상기 동력부(400)와 전기적으로 연결되고 근육의 전류를 감지하여 상기 동력부(400)를 작동시키는 근전도 센서(900)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 의수.
PCT/KR2015/014554 2015-12-31 2015-12-31 전자 의수 WO2017115893A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15912129.2A EP3398563B1 (en) 2015-12-31 2015-12-31 Electronic artificial hand
US16/021,481 US10869772B2 (en) 2015-12-31 2018-06-28 Electronic artificial hand

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0190811 2015-12-31
KR1020150190811A KR101844046B1 (ko) 2015-12-31 2015-12-31 전자 의수

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/021,481 Continuation US10869772B2 (en) 2015-12-31 2018-06-28 Electronic artificial hand

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017115893A1 true WO2017115893A1 (ko) 2017-07-06

Family

ID=59224796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/014554 WO2017115893A1 (ko) 2015-12-31 2015-12-31 전자 의수

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10869772B2 (ko)
EP (1) EP3398563B1 (ko)
KR (1) KR101844046B1 (ko)
WO (1) WO2017115893A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015120083A1 (en) 2014-02-04 2015-08-13 Rehabilitation Institute Of Chicago Modular and lightweight myoelectric prosthesis components and related methods
GB201403265D0 (en) 2014-02-25 2014-04-09 Touch Emas Ltd Prosthetic digit for use with touchscreen devices
US10973660B2 (en) 2017-12-15 2021-04-13 Touch Bionics Limited Powered prosthetic thumb
RU192034U1 (ru) * 2019-03-14 2019-09-02 Артем Андреевич Шмидт Тяговый протез пальца
CN109822605A (zh) * 2019-04-02 2019-05-31 苏州博众机器人有限公司 一种仿生手指及机械手
KR102195315B1 (ko) 2019-05-17 2020-12-24 한양대학교 에리카산학협력단 의수 모듈
WO2021066212A1 (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 만드로 주식회사 로봇핸드용 엄지관절 구조
US11931270B2 (en) 2019-11-15 2024-03-19 Touch Bionics Limited Prosthetic digit actuator
RU196466U1 (ru) * 2020-01-15 2020-03-02 Общество с ограниченной ответственностью "Бионические технологии" Модуль переключения схватов функционального протеза
CN111227998B (zh) * 2020-02-14 2022-08-16 泰兴市致远知识产权服务有限公司 一种活动灵便的索控式肘关节离断假肢

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001104349A (ja) * 1999-10-12 2001-04-17 Harada Denshi Kogyo Kk 親指形状可変型義手
KR100302630B1 (ko) * 1999-04-15 2001-09-22 박창규 인공 기능 의수
US6817641B1 (en) * 2002-08-30 2004-11-16 Lawrence J. Singleton, Jr. Robotic arm and hand
US7296835B2 (en) * 2005-08-11 2007-11-20 Anybots, Inc. Robotic hand and arm apparatus
US8747486B2 (en) * 2010-09-24 2014-06-10 Gifu University Humanoid electric hand

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB607001A (en) * 1946-01-23 1948-08-24 Arthur Appleby Moller Improvements in artificial limbs
US2710974A (en) * 1952-12-06 1955-06-21 Northrop Aircraft Inc Cable extensor and cable overload release unit
JPH02145282A (ja) * 1988-11-25 1990-06-04 Agency Of Ind Science & Technol 人間類似型上肢機構
US5200679A (en) * 1990-02-22 1993-04-06 Graham Douglas F Artificial hand and digit therefor
JP3086452B1 (ja) 1999-05-19 2000-09-11 原田電子工業株式会社 義肢用可動指、その可動指を用いた義手、およびその可動指用制御装置
AU2002951193A0 (en) * 2002-09-04 2002-09-19 Northern Sydney Area Health Service Movement faciliatation device
WO2011146815A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Ohio University Mechanical capstan amplifier
GB2488760A (en) * 2011-03-01 2012-09-12 Angus Everett Strover Prosthetic hand with digits actuated by muscles via strings
US9931230B2 (en) * 2011-08-01 2018-04-03 George Mason University Artificial body part control system using ultrasonic imaging
US8833827B2 (en) * 2012-10-09 2014-09-16 Willow Garage, Inc. Kinetic and dimensional optimization for a tendon-driven gripper
DE102013007539A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-06 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Künstlicher Finger
WO2015060793A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Ozyegin Universitesi Bionic and hybrid prosthetic hand embodiment
JP2015037713A (ja) 2014-11-07 2015-02-26 省三 西村 電動義手

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100302630B1 (ko) * 1999-04-15 2001-09-22 박창규 인공 기능 의수
JP2001104349A (ja) * 1999-10-12 2001-04-17 Harada Denshi Kogyo Kk 親指形状可変型義手
US6817641B1 (en) * 2002-08-30 2004-11-16 Lawrence J. Singleton, Jr. Robotic arm and hand
US7296835B2 (en) * 2005-08-11 2007-11-20 Anybots, Inc. Robotic hand and arm apparatus
US8747486B2 (en) * 2010-09-24 2014-06-10 Gifu University Humanoid electric hand

Also Published As

Publication number Publication date
EP3398563B1 (en) 2020-12-16
EP3398563A4 (en) 2019-08-14
EP3398563A1 (en) 2018-11-07
US20180303633A1 (en) 2018-10-25
KR20170079831A (ko) 2017-07-10
US10869772B2 (en) 2020-12-22
KR101844046B1 (ko) 2018-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017115893A1 (ko) 전자 의수
WO2015163569A1 (ko) 외골격형 글로브
WO2013022325A2 (ko) 관절 구조를 고정시키기 위한 장치
WO2012018159A1 (ko) 장갑형 입는 로봇
WO2017047874A1 (ko) 손가락 운동장치
CN106726027B (zh) 一种欠驱动假肢手
BR0312531A (pt) Componente de circuito magnético, e, máquina elétrica
WO2021261942A1 (ko) 인공무릎관절
WO2014129685A1 (ko) 다리미 겸용 헤어 연출기
US20210401589A1 (en) Exoskeleton glove-type artificial arm
WO2020196988A1 (ko) 근전 전동의수의 엄지기반 손동작 제어시스템 및 그 제어방법
RU160806U1 (ru) Протез кисти руки
WO2021071278A1 (ko) 상지 근력 강화 재활 로봇
CN112318489A (zh) 一种穿戴式柔性关节外骨骼助力装置
WO2012053745A2 (ko) 다기능 로우프 밴드 운동기구
WO2012138206A2 (ko) 다리스트레칭 운동기구
WO2019004616A1 (ko) 상지 재활 로봇
WO2016032165A1 (ko) 트위스트 운동장치
WO2017047840A1 (ko) 손가락 운동장치
WO2014021511A1 (ko) 로봇 손가락 및 이를 구비한 로봇핸드
KR20000016854A (ko) 인공기능의수
KR100895872B1 (ko) 전자 의수
DE60211410D1 (de) Maschine zur Reinigung einer Plane
CN210447536U (zh) 一种手指康复训练器
WO2021090979A1 (ko) 근전 전동의수의 엄지와 검지기반 손동작 제어시스템 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15912129

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015912129

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015912129

Country of ref document: EP

Effective date: 20180731