WO2023158124A1 - 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치 - Google Patents

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WO2023158124A1
WO2023158124A1 PCT/KR2023/001031 KR2023001031W WO2023158124A1 WO 2023158124 A1 WO2023158124 A1 WO 2023158124A1 KR 2023001031 W KR2023001031 W KR 2023001031W WO 2023158124 A1 WO2023158124 A1 WO 2023158124A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint
self
sliding
wearing
wire
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/001031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조규진
윤성식
Original Assignee
서울대학교산학협력단
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
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Publication of WO2023158124A1 publication Critical patent/WO2023158124A1/ko

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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
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements

Definitions

  • the present invention relates to a joint assist device capable of self-alignment, and more particularly, to a joint assist device capable of self-alignment that is worn on a joint part of the human body, such as a knee joint connecting the thigh and lower leg, to assist the movement of the joint. it's about
  • the tibia does not simply rotate around the knee joint with respect to the femur, but the knee joint operates while performing relative movement and relative rotation in various directions and angles.
  • the knee joint operates while performing relative movement and relative rotation in various directions and angles.
  • detailed movements such as the angle and direction of relative movement while each joint operates are different.
  • a conventional wearable assistive device it is common to be configured to assist a simple 1-degree-of-freedom rotational motion.
  • Such a conventional wearable auxiliary device has a problem in that it cannot operate by simulating complex movements of human joints due to a limited degree of freedom. Due to the limitations of such a degree of freedom, when the user actually wears and moves the wearable assistive device, motions of human joints and motions of the assistive device are not synchronized, causing pain or discomfort to the user.
  • the present invention has been devised to solve the above-mentioned needs, and while having a relatively simple and simple structure, it moves with a high degree of freedom while adapting to the movement of the user's joints and provides force in the direction in which the joints operate, thereby reducing the movement of the joints.
  • An object of the present invention is to provide a joint assisting device capable of assisting self-alignment.
  • the self-alignable joint assist device of the present invention is a self-alignable joint assist device that is worn near a joint connecting a first part and a second part of a human body to assist movement of a joint.
  • a first member having a first body, a plurality of first rollers installed on the first body, and a first sliding part formed on the lower surface of the first body and worn on the first part;
  • a second member having a second body, a plurality of second rollers installed on the second body, and a second sliding part formed on an upper surface of the second body and worn on the second part;
  • An intermediate member disposed between the first member and the second member, and a first contact portion formed on the intermediate member to permit mutual sliding while being in contact with the first sliding portion of the first member;
  • the joint assist device capable of self-alignment of the present invention is worn near a joint connecting a first part and a second part of the human body to assist movement of a knee joint.
  • the first A first member having a body, a plurality of first rollers installed on the first body, and a first sliding part formed on a lower surface of the first body and worn on the first part;
  • the second body and the plurality of second rollers installed on the second body are formed on the upper surface of the second body and are in contact with the first sliding part of the first member to allow mutual sliding.
  • a second member having a second sliding part formed on one body and worn on the second part; and passing through at least a portion of the plurality of first rollers and the plurality of second rollers to provide tension in a direction in which the first and second members approach each other so that the first and second members slide and align with each other. It is characterized in that it includes; a wire installed to do so.
  • the present invention has the advantage of being very convenient for the user to use because it assists the joint movement while automatically aligning with the movement of the complex degrees of freedom of the human body joints.
  • the present invention has the advantage of assisting joint operation with a very high degree of freedom in accordance with the movement of the user's joints while being composed of a relatively simple and simple structure and can be manufactured at a relatively low cost.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a self-alignable joint assist device according to a first embodiment of the present invention is worn on a leg.
  • FIG. 2 and 3 are views for explaining the operation of the self-alignable joint assist device shown in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a plan view of a joint assist device capable of self-alignment according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a joint assist device capable of self-alignment according to a third embodiment of the present invention.
  • the joint assisting device capable of self-alignment of the present invention is a device that assists movement of the joint by being worn near the joint of the human body.
  • the joint assist device capable of self-alignment of the present invention may be worn and used on a joint capable of folding or unfolding by being connected by ligaments of the human body.
  • parts of the human body that are connected to each other by joints and perform a folding operation will be referred to as a first part and a second part, respectively.
  • a case in which the present invention is applied to a knee joint of a human body will be described as an example.
  • the thigh thigh
  • calf the second part.
  • the motion of extending the knee joint is assisted by the tension of the wire, and when the tension of the wire is removed, the knee joint is bent by the weight or muscle strength of the lower leg.
  • FIG. 1 is a view of a state in which a joint assist device capable of self-alignment according to a first embodiment of the present invention is worn
  • FIGS. 2 and 3 are for explaining the operation of the joint assist device capable of self-alignment shown in FIG. It is a drawing for
  • the joint assist device capable of self-alignment according to the present embodiment includes a first member 100, a second member 200, an intermediate unit 300, and a wire 401. .
  • the first member 100 is worn and fixed to the first part 10 (femur, thigh) by the first wearing member 610, and the second member 200 is fixed by the second wearing member 620. It is worn and fixed on the user's second part 20 (lower leg, calf).
  • An intermediate unit 300 is disposed between the first member 100 and the second member 200 to come into contact with the first member 100 on the upper side and the first member 100 on the lower side.
  • the first member 100 includes a first body 110, a plurality of first rollers 130, and a first sliding part 120.
  • the first member 100 is formed in a plate shape so as to be in surface contact with the side surface of the first part 10 .
  • a plurality of first rollers 130 are installed on the first body 110 .
  • the first sliding part 120 is formed on the lower surface of the first body 110 . That is, the first sliding part 120 is formed on the first body 110 in contact with the intermediate unit 300 .
  • the first sliding portion 120 is formed convexly and extends along the longitudinal direction.
  • the first sliding portion 120 is formed as a curved surface that is curved in a curved shape so as to gradually move away from the intermediate unit 300 toward the rear of the joint (the knee joint in this embodiment).
  • the plurality of first rollers 130 are installed inside the first body 110 so as to be freely rotatable with respect to the first body 110, and are arranged along the front and rear directions of the knee.
  • the second member 200 is disposed below the first member 100 and is formed in a substantially symmetrical shape with respect to the first member 100 .
  • the second member 200 includes a second body 210, a plurality of second rollers 230, and a second sliding part 220.
  • the second member 200 is formed in a plate shape so as to be in surface contact with the side surface of the second part 20 .
  • a plurality of second rollers 230 are installed on the second body 210 .
  • the second sliding part 220 is formed on the upper surface of the second body 210 . That is, the second sliding part 220 is formed on the second body 210 in contact with the intermediate unit 300 .
  • the second sliding portion 220 is formed convexly and extends along the longitudinal direction.
  • the second sliding portion 220 is formed as a curved surface that is curved in a curved shape so as to gradually move away from the intermediate unit 300 toward the rear of the joint.
  • the plurality of second rollers 230 are installed inside the second body 210 so as to freely rotate with respect to the second body 210, and are arranged along the front and rear directions of the joints.
  • the intermediate unit 300 disposed between the first member 100 and the second member 200 includes an intermediate member 310, a first contact portion 321, a second contact portion 322, and a plurality of intermediate rollers ( 330).
  • the intermediate member 310 is formed in a plate shape so as to be in surface contact with the side of the knee joint.
  • the first contact portion 321 is formed on the upper surface of the intermediate member 310 .
  • the first contact portion 321 is formed to allow mutual sliding while being in contact with the first sliding portion 120 of the first member 100 .
  • the first contact portion 321 is concave to correspond to the convex shape of the first sliding portion 120 . Due to the structure of the first sliding portion 120 and the first contact portion 321, the first member 100 and the intermediate member 310 do not separate from each other while in contact with each other, and relative sliding motion is possible.
  • the first contact portion 321 of the intermediate unit 300 is formed to include a curved surface formed to gradually move away from the first member 100 toward the rear of the joint.
  • the second contact portion 322 is formed on the lower surface of the intermediate member 310 .
  • the second contact portion 322 is formed to allow mutual sliding while being in contact with the second sliding portion 220 of the second member 200 .
  • the second contact portion 322 is concave to correspond to the convex shape of the second sliding portion 220 . Due to the structure of the second sliding portion 220 and the second contact portion 322, the second member 200 and the intermediate member 310 do not separate from each other while in contact with each other, and relative sliding motion is possible.
  • the second contact portion 322 of the intermediate unit 300 is formed to include a curved surface formed to gradually move away from the second member 200 toward the rear of the joint.
  • the plurality of intermediate rollers 330 are installed inside the intermediate member 310 so as to be freely rotatable with respect to the intermediate member 310, and are arranged along the front-rear direction of the joint.
  • the first body 110 of the first member 100 and the intermediate member 310 of the intermediate unit 300 are connected by a first connecting member 510 .
  • the first connecting member 510 connects the first body 110 and the intermediate member 310 in the form of a link. Accordingly, the first connecting member 510 may allow mutual sliding and rotation of the first body 110 and the intermediate member 310 on the same side while preventing lateral relative movement between the first member 100 and the intermediate unit ( 300) are connected.
  • the second body 210 of the second member 200 and the intermediate member 310 of the intermediate unit 300 are connected by a second connecting member 520 .
  • the second connecting member 520 connects the second body 210 and the intermediate member 310 in the form of a link. Accordingly, the second connecting member 520 may allow mutual sliding and rotation of the second body 210 and the intermediate member 310 on the same side while preventing lateral relative movement between the second member 200 and the intermediate unit ( 300) are connected.
  • the first connecting member 510 is appropriately configured to allow mutual inclination within a predetermined angle range. It is formed of a material having elasticity that can be bent. Like the first connection member 510, the second connection member 520 is also formed of a material having elasticity.
  • the wire 401 includes a plurality of first rollers 130 and a plurality of intermediate rollers so as to provide tension in a direction in which the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 approach each other ( 330) and at least a portion of the plurality of second rollers 230. That is, when tension is applied to the wire 401 by pulling the wire 401, the first body 110, the intermediate member 310, and the second body 210 mutually slide in a direction close to each other, and the wire 401 The wires 401 are aligned with each other in the position and direction where the path becomes the shortest, and the first roller 130 and the intermediate roller 330 of the first body 110, the intermediate member 310, and the second body 210, respectively.
  • the first rollers 130, the second rollers 230, and the wire 401 operate in the form of a movable pulley. That is, even with a relatively small tension applied to the wire 401, a force assisting the knee joint to be stretched is generated by effectively assisting the knee joint.
  • the intermediate rollers 330 serve to maintain the path of the wire 401 .
  • one end of the wire 401 is fixed to the second body 210. As shown in FIGS. 2 and 3, the wire 401 alternately passes between the first rollers 130 and the second rollers 230 in a zigzag pattern and is guided by the intermediate rollers 330 at the same time. is extended The other end of the wire 401 is connected to the drive unit 400 .
  • the driving unit 400 is worn on the user's waist to adjust the tension applied to the wire 401 . If necessary, the driving unit 400 may be worn and fixed to another part such as the first part 10 .
  • the driving unit 400 may be configured to pull the wire 401 by a motor or may be configured to transmit tension to the wire 401 by an elastic member such as a spring.
  • the driving unit 400 may be configured in various other shapes as long as it is a shape capable of transmitting tension to the wire 401 .
  • the first wearing member 610 for wearing the first member 100 to the first part 10 can be variously modified in any structure as long as it can fix the first member 100 to the first part 10. It can be.
  • a first wearing member 610 having the same structure as shown in FIG. 1 is used.
  • the first wearing member 610 of the joint assist device capable of self-alignment according to the present embodiment includes a first wearing support part 611 and a first band part 613 .
  • the first wear support part 611 is coupled to the first member 100 .
  • the first wear support part 611 is formed by bending a thin plate-like member made of synthetic resin into a U shape.
  • the first band part 613 is formed of an elastic material that can be stretched by elasticity, and is coupled to both ends of the first wear support part 611 .
  • the first wearing support part 611 is disposed to surround the rear surface of the first part 10, and the first band part 613 surrounds the front surface of the first part 10.
  • the first wearing support part 611 is coupled to both ends of With this structure, the first wearing member 610 can wear the first member 100 on the first part 10 while effectively supporting the first part 10 even with a light and simple structure. In addition, even when the muscles of the first portion 10 expand or contract while the knee joint operates, the first member 100 can be stably worn on the first portion 10 without causing discomfort to the user.
  • the second wearing member 620 for wearing the second member 200 on the second portion 20 is formed in a structure similar to that of the first wearing member 610 .
  • the second wearing member 620 includes a second wearing support part 621 and a second band part 623 .
  • the second wear support part 621 is coupled to the second member 200 .
  • the second wear support part 621 is formed by bending a thin plate-like member made of synthetic resin into a U shape.
  • the second band part 623 is formed of an elastic material that can be stretched by elasticity, and is coupled to both ends of the second wear support part 621 .
  • the second wearing support part 621 is disposed to surround the rear surface of the second part 20, and the second band part 623 is disposed at both ends of the second wearing support part 621 so as to cover the front surface of the second part 20.
  • the first wearing member 610 is worn on the first portion 10 and the second wearing member 620 is worn on the second portion 20 to obtain a state as shown in FIG. 1 .
  • the user can freely bend the knee joint.
  • the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 are independent of each other in the knee joint. It adapts to the joint structure and moves with a high degree of freedom. Therefore, when tension does not act on the wire 401, no resistance is given to the movement of the user's knee joint, and no discomfort is given to the user.
  • the first sliding part 120 and the second sliding part 220 are each curved toward the rear of the knee and away from the intermediate unit 300. Since it is formed, when the knee joint is bent, the first member 100 and the second member 200 rotate more smoothly according to the angle of the knee joint.
  • the first contact part 321 and the second contact part 322 of the intermediate unit 300 are also formed in a curved shape that moves away from the first member 100 and the second member 200 toward the rear of the knee, respectively. will perform effectively.
  • the wire 401 moves through the first roller 130, the intermediate roller 330, and the second member 200. It moves while passing through the two rollers 230.
  • the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 are connected to the tension of the wire 401 and the first
  • the position and direction are adjusted by sliding each other while maintaining each other in contact with each other by the connecting member 510 and the second connecting member 520 .
  • the first member 100, the intermediate unit 300 and the second member ( 200) moves in a direction closer to each other, and the knees are extended.
  • the wire 401 is pulled by the driving unit 400, the wire 401 moves while rotating the first roller 130, the intermediate roller 330, and the second roller 230, and the first member 100 and The second members 200 respectively approach the intermediate unit 300 and transmit the force in a direction in which the rotation angle decreases.
  • the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 move in a direction in which the distance and angle decrease from each other while sliding and rotating with a high degree of freedom according to the user's body shape.
  • the joint assist device capable of self-alignment according to the present embodiment As the detailed components of the system are automatically aligned according to the user's posture and body shape, they support the movement of the knee joint. Therefore, it is possible to effectively assist the movement of the knee joint while minimizing discomfort or foreign body sensation to the user of the present invention.
  • the wire 401 acts as a moving pulley while moving via the first rollers 130 and the second rollers 230, the force of the driving unit 400 pulling the wire 401 is Even if it is not strong, it can support the motion of extending the knee with a strong enough force. That is, as long as the wire 401 can be pulled with a sufficient operating displacement even when using the drive unit 400 having a low output, the motion of the knee joint can be easily assisted by the drive unit 400 . Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the drive unit 400 . As a result, it is possible to produce the self-alignable joint assist device according to the present invention at a relatively low cost.
  • first rollers 130 and the second rollers 230 serve to make the wire 401 operate as a moving pulley, and the intermediate rollers 330 separate the wire 401 from the intermediate unit 300. It serves to maintain the path of the wire 401 inside the intermediate unit 300 without
  • the first wear support portion 611 and the second wear support portion 621 are made of a thin plate-shaped synthetic resin material and can be manufactured lightly and inexpensively. Even such a thin plate-like member has sufficient rigidity in the longitudinal direction of the first part 10 or the second part 20 when bent in a U shape. Accordingly, while the first wear support part 611 and the second wear support part 621 surround and support the rear surfaces of the first part 10 and the second part 20, respectively, the wire 401 is pulled, so that the first member When force is applied to the 100 and the second member 200 in the direction of extending the knee, the first wear support part 611 and the second wear support part 621 are the first part 10 and the second part 20, respectively. ) to effectively transmit power.
  • first band part 613 and the second band part 623 are formed of an elastic material so that the first wearing member 610 and the second wearing member 620 are the first part 10 and the second part 20, respectively. ) to keep it in close contact according to the size of the outer diameter.
  • the first wearing member 610 and the second wearing member 620 change according to the contraction and expansion of the muscles of the first part 10 and the second part 20. Since it maintains the wearing state while contracting and expanding according to the outer diameter size, it is possible to provide comfort to the user while effectively assisting the movement of the knee joint.
  • one end of the wire 401 is fixed to the first member 100 and the other end is connected to the driving unit 400 as an example, both ends of the wire are connected to the driving unit.
  • the self-alignable joint assist device of the present invention may be configured to be connected and pulled or released at the same time. It is also possible that one end of the wire is fixed to the first member or intermediate unit instead of the second member, and the other end is connected to the driving unit.
  • the path of the wire 401 may also be variously changed as needed.
  • the wire 401 may be arranged to pass through the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 through various paths other than those shown in FIGS. 2 and 3 .
  • the wire is arranged to pass through the first roller, the intermediate roller, and the second roller at least once, the above-described operation can be implemented.
  • the wire 401 is the first member 100, the intermediate unit 300, When connected via the second member 200 at least once, the operation of the present invention and the effects thereof as described above can be achieved.
  • the number of driving units 400 and wires 401 is not limited to one, and may be variously provided as needed. That is, the joint assist device capable of self-alignment of the present invention having a plurality of wires may be configured. In this case, a plurality of wires may be connected to one drive unit to be pulled or released, and each wire may have a separate The self-aligning joint assist device of the present invention may be configured to be pulled or released by connecting the drive unit.
  • the driving unit 400 may be fixed to a part of the user's body, such as the user's waist, or may be installed on the first wearing member 610 or the second wearing member 620 .
  • the shapes of the first member 100, the intermediate unit 300, the second member 200, the first wearing member 610 and the second wearing member 620 are not limited to those shown in the drawings. It can be transformed into various other shapes. That is, the first member, the intermediate unit, and the second member may each be deformed to have various polygons or curved surfaces. Depending on the shapes of the first member, the intermediate unit, and the second member, the shapes of the first sliding portion, the second sliding portion, the first contact portion, and the second contact portion may be variously modified.
  • the first material member and the intermediate unit may be formed in a form in which the first sliding portion and the first contact portion do not make surface contact as a whole but contact only at some points. The relationship between the second sliding portion and the second contact portion and the relationship and shape are the same.
  • the concavo-convex shapes of the first sliding part 120, the second sliding part 220, the first contact part 321, and the second contact part 322 can be transformed into various other shapes. It is also possible to modify the shape of the first sliding portion, the second sliding portion, the first contact portion, and the second contact portion, respectively, in a form not provided.
  • the first sliding part, the second sliding part, the first contacting part, and the second contacting part are configured in the form of a guide groove extending along the longitudinal direction and a guide protrusion slidably inserted into the guide groove. It is also possible to do
  • a joint assist device capable of self-alignment in a structure in which the curved surface as described above is not formed on the first sliding part 120, the second sliding part, the first contact part, and the second contact part.
  • the shapes of the first member 100, the second member 200, and the intermediate unit 300 can be modified in various ways, and the distance between the first member, the intermediate unit, and the second member is the smallest when the knee is extended.
  • the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 are automatically aligned with each other by the tension of the wire 401 to assist the knee joint while finding the position and direction. do.
  • the shape of the first member, the intermediate unit, and the second member are adjusted so that the first member, the intermediate unit, and the second member are in close contact with each other and aligned in a state where the knee is bent at a predetermined angle rather than fully extended. can also be adjusted.
  • the self-alignable joint assist device of the present invention in a form not provided with the first connection member 510 and the second connection member 520 as described above. It is also possible to configure a self-aligning joint assist device having a first connection member and a second connection member having a different shape and structure than those previously described and shown.
  • a joint assist device capable of self-alignment according to a second embodiment of the present invention will be described.
  • the structure of the intermediate unit in the joint assist device capable of self-alignment according to the second embodiment is different from that of the joint assist device capable of self-alignment according to the first embodiment, but all other components are the same. Accordingly, components other than the intermediate unit are shown with the same member numbers as those of the self-alignable joint assist device according to the first embodiment, and detailed descriptions of the components are omitted.
  • the intermediate member 310 of the joint assist device capable of self-alignment according to the second embodiment is characterized in that it is composed of a plurality of intermediate bodies 311.
  • the intermediate member 310 of the joint assist device capable of self-alignment according to the first embodiment was formed as one structure, but the intermediate member of the joint assist device capable of self-alignment according to the second embodiment is shown in FIG. As such, it is composed of three intermediate bodies 311.
  • the intermediate bodies 311 are provided with intermediate contact portions 3111 to permit sliding in a state of contact with adjacent intermediate bodies 311 .
  • the part where the intermediate bodies 311 come into contact with each other is formed as an intermediate contact portion 3111 so as to be slidable to each other.
  • At least one intermediate roller 330 is installed on each of the intermediate bodies 311 .
  • the configuration of the joint assist device capable of self-alignment according to the first embodiment is the same as that of the first embodiment, and the operating relationship is also according to the first embodiment. It is the same as a joint assist device capable of self-alignment.
  • the first member 100, the intermediate unit 300, and the second member 200 are connected to each other as in the first embodiment. While sliding, the position and direction change according to the movement of the knee joint.
  • the position and angle of the intermediate members 310 of the intermediate unit 300 are also adjusted by the tension of the wire 401 while sliding with each other.
  • Intermediate members 310 are connected to each other by wires 401, and their positions and directions are adjusted according to the movement of joints while maintaining contact with each other according to tension.
  • the joint assist device capable of self-alignment according to the second embodiment may also have various configurations modified.
  • FIG. 5 a joint assist device capable of self-alignment according to a third embodiment of the present invention will be described.
  • the same components as those of the first embodiment are illustrated and described with the same member numbers.
  • the joint assist device capable of self-alignment of the third embodiment is characterized in that it does not include an intermediate unit 300 .
  • Components identical to or similar to the self-alignable joint assist device according to the first embodiment are illustrated by assigning the same member numbers, and detailed descriptions of the components are omitted.
  • the joint assist device capable of self-alignment of the third embodiment is configured to move while sliding with each other in a state in which the intermediate unit 300 is not present and the first member 100 and the second member 200 are in direct contact with each other. Accordingly, the first sliding portion 121 of the first member 100 and the second sliding portion 221 of the second member 200 come into contact with each other to slide and move.
  • the first member 100 and the second member 200 are connected to each other by a wire 401, and the wire 401 is connected to the first roller 130 of the first member 100 and the second member 200. While moving via the second rollers 230 of the first member 100 and the second member 200 transmits the tension in the direction close to each other.
  • the tension of the wire 401 decreases and the wire 401 is released, the first member 100 and the second member 200 move in a direction away from each other and increase in mutual angle. Conversely, when the wire 401 is pulled by the driving unit 400, the tension of the wire 401 moves the first member 100 and the second member 200 in a direction closer to each other, and the mutual angle decreases.
  • the first sliding part 121 and the second sliding part 221 are further away from each other toward the rear of the joint. It is possible to form a curved surface to be formed.
  • one side is concave and one side is convex so that the first sliding part 121 and the second sliding part 221 guide mutual sliding, or one side is formed as a groove and the other side is inserted into the groove and moves. can also be formed.
  • connection member 510 and the second connection member 520 of the first embodiment the configuration of the connection member for interconnecting the first member 100 and the second member 200 is optionally provided. can do.
  • the present invention is mainly applied to the knee joint has been described as an example, but the present invention can be applied to various other joints of the human body as well as the knee joint.

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Abstract

본 발명은 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대퇴부와 하퇴부를 연결하는 무릎 관절과 같이 인체의 관절 부분에 착용되어 그 관절의 움직임을 보조하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 인체 관절의 복잡한 자유도의 움직임에 자동으로 정렬하여 움직이면서 관절 움직임을 보조하기 때문에, 사용자가 사용하기에 매우 편리한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 비교적 단순하고 간단한 구조로 구성되어 비교적 낮은 가격에 제작할 수 있으면서, 사용자의 관절의 움직임에 맞추어 매우 높은 자유도로 관절 작동을 보조하는 장점이 있다.

Description

자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치
본 발명은 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대퇴부와 하퇴부를 연결하는 무릎 관절과 같이 인체의 관절 부분에 착용되어 그 관절의 움직임을 보조하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 관한 것이다.
무릎 관절과 같은 인체의 다양한 관절에 착용하여 그 관절의 움직임을 보조함으로써, 사용자의 재활을 돕거나 움직임을 편하게 해주는 착용형의 로봇 구성이 몇몇 개발되었으나, 사용자가 편리하게 사용하기에는 여전히 불편함 점이 많다.
무릎 관절을 예로 들면 대퇴골에 대해 경골이 무릎 관절을 중심으로 단순히 회전하는 것이 아니라 다양한 방향과 각도로 상대 이동과 상대 회전을 하면서 무릎 관절이 작동하게 된다. 또한, 사람마다 다른 관절의 구조로 인해 각 관절이 작동하면서 상대적으로 움직이는 각도와 방향 등의 세부적인 움직임이 각각 다르다.
그러나, 종래의 착용형 보조 장치의 경우 단순한 1 자유도 회전 운동을 보조하도록 구성된 것이 일반적이다. 이와 같은 종래의 착용형 보조 장치는 제한된 자유도로 인해 인체 관절의 복잡한 움직임을 모사하여 작동하지 못하는 문제점이 있다. 이와 같은 자유도의 한계로 인해, 사용자가 착용형 보조 장치를 실제 착용하고 움직이면 인체 관절의 움직임과 보조 장치의 움직임이 동기되지 않기 때문에, 사용자에게 통증이나 불편감을 유발하게 되는 문제점이 있다.
개인별로 각각 다른 관절의 구조를 측정하여 그에 맞는 움직임을 맞춤형으로 구현하는 보조 장치를 제작하는 것은 시간과 비용이 많이 소요되고, 보조 장치의 구조도 복잡한 문제점이 있다.
따라서, 개인의 관절 구조를 측정하거나 그에 맞추어 제작하지 않아도 관절의 움직임에 적응하여 움직이면서 높은 자유도로 관절의 움직임을 보조할 수 있는 장치가 있다면, 사용자가 편리하게 사용할 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비교적 간단하고 단순한 구조를 가지면서도 사용자의 관절의 움직임에 적응하여 높은 자유도로 움직이면서 관절이 작동하는 방향으로 힘을 제공하여 관절의 움직임을 보조할 수 있는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는, 인체의 제1부분과 제2부분을 연결하는 관절 부근에 착용되어 관절의 움직임을 보조하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 있어서, 제1몸체와, 상기 제1몸체에 설치되는 복수의 제1롤러와, 상기 제1몸체의 하면에 형성되는 제1슬라이딩부를 구비하고 상기 제1부분에 착용되는 제1부재; 제2몸체와, 상기 제2몸체에 설치되는 복수의 제2롤러와, 상기 제2몸체의 상면에 형성되는 제2슬라이딩부를 구비하고 상기 제2부분에 착용되는 제2부재; 상기 제1부재와 제2부재의 사이에 배치되는 중간 부재와, 상기 제1부재의 제1슬라이딩부에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 상기 중간 부재에 형성되는 제1접촉부와, 상기 제2부재의 제2슬라이딩부에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 상기 중간 부재에 형성되는 제2접촉부와 상기 중간 부재에 설치되는 복수의 중간 롤러를 구비하고 상기 제1부재와 상기 제2부재의 사이에 배치되는 중간 유닛; 및 상기 제1부재와 중간 유닛과 제2부재가 서로 근접하는 방향으로 장력을 제공하여 상기 제1부재와 중간 유닛과 제2부재가 상호 슬라이딩하여 정렬되도록 상기 복수의 제1롤러와 복수의 중간 롤러와 복수의 제2롤러의 적어도 일부를 경유하도록 설치되는 와이어;를 포함하는 점에 특징이 있다.
또한, 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는, 인체의 제1부분과 제2부분을 연결하는 관절 부근에 착용되어 무릎 관절의 움직임을 보조하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 있어서, 제1몸체와, 상기 제1몸체에 설치되는 복수의 제1롤러와, 상기 제1몸체의 하면에 형성되는 제1슬라이딩부를 구비하고 상기 제1부분에 착용되는 제1부재; 제2몸체와, 상기 제2몸체에 설치되는 복수의 제2롤러와, 상기 제2몸체의 상면에 형성되고 상기 제1부재의 제1슬라이딩부에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 상기 제1몸체에 형성되는 제2슬라이딩부를 구비하고 상기 제2부분에 착용되는 제2부재; 및 상기 제1부재와 제2부재가 서로 근접하는 방향으로 장력을 제공하여 상기 제1부재와 제2부재가 상호 슬라이딩하여 정렬되도록 상기 복수의 제1롤러와 복수의 제2롤러의 적어도 일부를 경유하도록 설치되는 와이어;를 포함하는 점에 특징이 있다.
본 발명은, 인체 관절의 복잡한 자유도의 움직임에 자동으로 정렬하여 움직이면서 관절 움직임을 보조하기 때문에, 사용자가 사용하기에 매우 편리한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 비교적 단순하고 간단한 구조로 구성되어 비교적 낮은 가격에 제작할 수 있으면서, 사용자의 관절의 움직임에 맞추어 매우 높은 자유도로 관절 작동을 보조하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 다리에 착용한 상태를 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 인체의 관절 부근에 착용하여 관절의 움직임을 보조하는 장치이다. 인체의 인대에 의해 연결되어 접히거나 펴지는 동작이 가능한 관절에 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치가 착용되어 사용될 수 있다. 이하에서는 관절에 의해 서로 연결되어 접히는 동작을 하는 인체의 부분을 각각 제1부분 및 제2부분이라고 칭하여 설명하기로 한다. 또한, 이하에서는 이와 같은 관절의 예로서 인체의 무릎 관절에 본 발명이 적용되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 무릎 관절의 경우 대퇴부(넓적다리)가 제1부분이 되고 하퇴부(종아리)가 제2부분이 된다.
이와 같이 무릎 관절에 본 발명이 적용되는 경우, 무릎 관절을 펴는 동작을 와이어의 장력에 의해 보조하고, 와이어의 장력을 제거하면 하퇴부의 자중이나 근력에 의해 무릎 관절이 구부러지게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 착용한 상태의 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 제1부재(100)와 제2부재(200)와 중간 유닛(300)과 와이어(401)를 포함하여 이루어진다.
제1부재(100)는 제1착용 부재(610)에 의해 제1부분(10)(대퇴부, 넓적 다리)에 착용되어 고정되고, 제2부재(200)는 제2착용 부재(620)에 의해 사용자의 제2부분(20)(하퇴부, 종아리)에 착용되어 고정된다. 제1부재(100)와 제2부재(200)의 사이에는 중간 유닛(300)이 배치되어 상측으로는 제1부재(100)에 접하게 되고 하측으로는 제1부재(100)에 접하게 된다.
제1부재(100)는 제1몸체(110)와 복수의 제1롤러(130)와 제1슬라이딩부(120)를 구비한다. 제1부재(100)는 제1부분(10)의 측면에 면접촉할 수 있도록 판상으로 형성된다. 복수의 제1롤러(130)는 제1몸체(110)에 설치된다. 제1슬라이딩부(120)는 제1몸체(110)의 하면에 형성된다. 즉, 중간 유닛(300)과 접촉하는 부분의 제1몸체(110)에 제1슬라이딩부(120)가 형성된다. 본 실시예의 경우 제1슬라이딩부(120)는 길이 방향을 따라 볼록하게 형성되어 연장된다. 또한, 제1슬라이딩부(120)는 관절(본 실시예의 경우 무릎 관절)의 후방으로 갈수록 중간 유닛(300)으로부터 점차적으로 멀어지도록 곡선형으로 휘어지는 곡면으로 형성된다. 복수의 제1롤러(130)는 제1몸체(110)의 내부에 제1몸체(110)에 대해 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 무릎의 전후방 방향을 따라서 배열된다.
제2부재(200)는 제1부재(100)의 하측에 배치되고, 제1부재(100)에 대해 대략적으로 대칭되는 형상으로 형성된다. 제2부재(200)는 제2몸체(210)와 복수의 제2롤러(230)와 제2슬라이딩부(220)를 구비한다. 제2부재(200)는 제2부분(20)의 측면에 면접촉할 수 있도록 판상으로 형성된다. 복수의 제2롤러(230)는 제2몸체(210)에 설치된다. 제2슬라이딩부(220)는 제2몸체(210)의 상면에 형성된다. 즉, 중간 유닛(300)과 접촉하는 부분의 제2몸체(210)에 제2슬라이딩부(220)가 형성된다. 본 실시예의 경우 제2슬라이딩부(220)는 길이 방향을 따라 볼록하게 형성되어 연장된다. 또한, 제2슬라이딩부(220)는 관절의 후방으로 갈수록 중간 유닛(300)으로부터 점차적으로 멀어지도록 곡선형으로 휘어지는 곡면으로 형성된다. 복수의 제2롤러(230)는 제2몸체(210)의 내부에 제2몸체(210)에 대해 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 관절의 전후방 방향을 따라서 배열된다.
제1부재(100)와 제2부재(200)의 사이에 배치되는 중간 유닛(300)은, 중간 부재(310)와 제1접촉부(321)와 제2접촉부(322)와 복수의 중간 롤러(330)를 포함하여 이루어진다. 중간 부재(310)는 무릎 관절의 측면에 면접촉할 수 있도록 판상으로 형성된다.
제1접촉부(321)는 중간 부재(310)의 상면에 형성된다. 제1접촉부(321)는 제1부재(100)의 제1슬라이딩부(120)에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 형성된다. 본 실시예의 경우 제1접촉부(321)는 제1슬라이딩부(120)의 볼록한 형상에 대응하도록 오목하게 형성된다. 이와 같은 제1슬라이딩부(120)와 제1접촉부(321)의 구조로 인해 제1부재(100)와 중간 부재(310)는 상호 접촉한 상태에서 상호 이탈되지 않고 슬라이딩 상대 운동이 가능하게 된다. 중간 유닛(300)의 제1접촉부(321)는 관절의 후방으로 갈수록 제1부재(100)로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하도록 형성된다.
제2접촉부(322)는 중간 부재(310)의 하면에 형성된다. 제2접촉부(322)는 제2부재(200)의 제2슬라이딩부(220)에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 형성된다. 본 실시예의 경우 제2접촉부(322)는 제2슬라이딩부(220)의 볼록한 형상에 대응하도록 오목하게 형성된다. 이와 같은 제2슬라이딩부(220)와 제2접촉부(322)의 구조로 인해 제2부재(200)와 중간 부재(310)는 상호 접촉한 상태에서 상호 이탈되지 않고 슬라이딩 상대 운동이 가능하게 된다. 중간 유닛(300)의 제2접촉부(322)는 관절의의 후방으로 갈수록 제2부재(200)로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하도록 형성된다.
복수의 중간 롤러(330)는 중간 부재(310)의 내부에 중간 부재(310)에 대해 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 관절의의 전후방 방향을 따라서 배열된다.
제1부재(100)의 제1몸체(110)와 중간 유닛(300)의 중간 부재(310)는 제1연결 부재(510)에 의해 연결된다. 제1연결 부재(510)는 링크의 형태로 제1몸체(110)와 중간 부재(310)를 연결한다. 그에 따라 제1연결 부재(510)는 제1몸체(110)와 중간 부재(310)의 동일 편면상의 상호 슬라이딩 및 회전은 허용하면서 측방향 상대 이동은 방지하도록 제1부재(100)와 중간 유닛(300)을 연결한다.
제2부재(200)의 제2몸체(210)와 중간 유닛(300)의 중간 부재(310)는 제2연결 부재(520)에 의해 연결된다. 제2연결 부재(520)는 링크의 형태로 제2몸체(210)와 중간 부재(310)를 연결한다. 그에 따라 제2연결 부재(520)는 제2몸체(210)와 중간 부재(310)의 동일 편면상의 상호 슬라이딩 및 회전은 허용하면서 측방향 상대 이동은 방지하도록 제2부재(200)와 중간 유닛(300)을 연결한다.
제1부재(100)와 중간 부재(310) 사이의 측방향 상대 이동은 허용하지 않지만, 소정 각도 범위 내에서 상호 기울어지는 것은 허용할 수 있도록 본 실시예의 경우 제1연결 부재(510)는 적절하게 벤딩될 수 있는 탄성을 가진 재질로 형성된다. 제2연결 부재(520) 역시 제1연결 부재(510)와 마찬가지로 탄성을 가진 재질로 형성된다.
와이어(401)는 제1부재(100)와 중간 유닛(300)과 제2부재(200)가 서로 근접하는 방향으로 장력을 제공할 수 있도록 복수의 제1롤러(130)와 복수의 중간 롤러(330)와 복수의 제2롤러(230)들의 적어도 일부분을 경유하도록 설치된다. 즉, 와이어(401)를 당겨서 와이어(401)에 장력이 걸리면, 제1몸체(110)와 중간 부재(310)와 제2몸체(210)가 서로 근접하는 방향으로 상호 슬라이딩하면서 와이어(401)의 경로가 가장 짧아지는 위치와 방향으로 서로 정렬되도록 와이어(401)는 각각 제1몸체(110)와 중간 부재(310)와 제2몸체(210)의 제1롤러(130)와 중간 롤러(330)와 제2롤러(230)를 다양한 경로로 경유하도록 배치된다. 그에 따라 제1롤러(130)들과 제2롤러(230)들 및 와이어(401)는 움직 도르래의 형태로 작동한다. 즉, 와이어(401)에 가해지는 비교적 작은 장력으로도 무릎 관절을 효과적으로 보조하여 무릎 관절이 펴질 수 있도록 보조하는 힘을 발생시키게 된다. 중간 롤러(330)들은 와이어(401)의 경로를 유지하는 역할을 수행한다.
본 실시예의 경우, 와이어(401)의 한쪽 끝은 제2몸체(210)에 고정된다. 와이어(401)는 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 제1롤러(130)들과 제2롤러(230)들의 사이를 지그재그 형태로 교대로 경유하면서 동시에 중간 롤러(330)들에 의해 가이드되어 연장된다. 와이어(401)의 다른 쪽 끝은 구동 유닛(400)에 연결된다. 본 실시예의 경우 구동 유닛(400)은 사용자의 허리에 착용되어 와이어(401)에 가해지는 장력을 조절한다. 필요에 따라 구동 유닛(400)은 제1부분(10)과 같은 다른 부분에 착용되어 고정될 수도 있다. 구동 유닛(400)은 모터에 의해 와이어(401)를 당기는 형태로 구성될 수도 있고, 스프링과 같은 탄성 부재에 의해 와이어(401)에 장력을 전달하는 형태로 구성될 수도 있다. 구동 유닛(400)은 와이어(401)에 장력을 전달할 수 있는 형태이면 다른 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제1부재(100)를 제1부분(10)에 착용시키는 제1착용 부재(610)는 제1부재(100)를 제1부분(10)에 고정할 수 있는 형태이면 어떤 구조이든 다양하게 변형될 수 있다. 본 실시예의 경우에는 도 1에 도시한 것과 같은 구조의 제1착용 부재(610)를 사용한다. 본 실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 제1착용 부재(610)는 제1착용 지지부(611)와 제1밴드부(613)를 포함하여 이루어진다. 제1착용 지지부(611)는 제1부재(100)와 결합된다. 제1착용 지지부(611)는 합성 수지 재질의 얇은 판상 부재를 U자 형으로 구부려서 형성된다. 제1밴드부(613)는 탄성에 의해 신축 가능한 탄성 재질로 형성되고, 제1착용 지지부(611)의 양단에 결합된다. 본 실시예의 경우 제1착용 지지부(611)는 제1부분(10)의 후면을 감싸도록 배치되고, 제1밴드부(613)는 제1부분(10)의 전면을 감싸도록 제1착용 지지부(611)의 양단에 결합된다. 이와 같은 구조에 의해 제1착용 부재(610)는 가볍고 단순한 구조로도 제1부분(10)을 효과적으로 지지하면서 제1부재(100)를 제1부분(10)에 착용시킬 수 있다. 또한, 무릎 관절이 작동하면서 제1부분(10)의 근육이 팽창하거나 수축하는 경우에도 사용자에게 불편감을 주지 않으면서 안정적으로 제1부재(100)를 제1부분(10)에 착용시킬 수 있다.
제2부재(200)를 제2부분(20)에 착용시키는 제2착용 부재(620)는 제1착용 부재(610)와 유사한 구조로 형성된다. 제2착용 부재(620)는 제2착용 지지부(621)와 제2밴드부(623)를 포함하여 이루어진다. 제2착용 지지부(621)는 제2부재(200)와 결합된다. 제2착용 지지부(621)는 합성 수지 재질의 얇은 판상 부재를 U자 형으로 구부려서 형성된다. 제2밴드부(623)는 탄성에 의해 신축 가능한 탄성 재질로 형성되고, 제2착용 지지부(621)의 양단에 결합된다. 제2착용 지지부(621)는 제2부분(20)의 후면을 감싸도록 배치되고, 제2밴드부(623)는 제2부분(20)의 전면을 감싸도록 제2착용 지지부(621)의 양단에 결합된다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 제1착용 부재(610)를 제1부분(10)에 착용하고 제2착용 부재(620)를 제2부분(20)에 착용하여 도 1에 도시한 것과 같은 상태가 되도록 한다.
와이어(401)에 장력을 제거하면 사용자는 자유롭게 무릎 관절을 구부릴 수 있는 상태가 된다. 사용자가 의자에 앉은 상태가 되거나 지면에 앉는 동작과 같이 무릎을 구부리는 동작을 취하면, 도 2에 도시한 것고 같이 제1부재(100)와 중간 유닛(300)과 제2부재(200)가 제각각 움직이면서 무릎 관절의 움직임에 맞추어 상대 이동 및 상대 회전하게 된다. 본 실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 착용한 사용자마다 하체의 구조나 동작 특성이 다르더라도 제1부재(100)와 중간 유닛(300)과 제2부재(200)는 서로 독립적으로 무릎 관절 구조에 적응하여 높은 자유도로 움직이게 된다. 따라서, 와이어(401)에 장력이 작용하지 않는 경우에 사용자의 무릎 관절 움직임에 전혀 저항을 주지 않고, 사용자에게도 불편감을 주지 않는다.
또한, 상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 제1슬라이딩부(120) 및 제2슬라이딩부(220)가 각각 무릎의 후방으로 갈수록 중간 유닛(300)으로부터 멀어지는 곡선형으로 형성되어 있으므로, 무릎 관절을 구부릴 때에 제1부재(100) 및 제2부재(200)가 무릎 관절의 각도에 맞추어 더 원활하게 회전하게 된다. 중간 유닛(300)의 제1접촉부(321) 및 제2접촉부(322) 역시 무릎의 후방으로 갈수록 각각 제1부재(100) 및 제2부재(200)로부터 멀어지는 곡선형으로 형성되어, 위와 같은 작동을 효과적으로 수행하게 된다.
이때, 제1부재(100), 중간 유닛(300) 및 제2부재(200)가 각각 상대 이동 및 상대 회전하는 것에 맞추어 와이어(401)는 제1롤러(130), 중간 롤러(330), 제2롤러(230)들을 경유하면서 움직이게 된다. 구동 유닛(400)에 의해 와이어(401)에 아주 작은 장력만 걸리면서 와어어가 풀리면, 제1부재(100), 중간 유닛(300) 및 제2부재(200)는 와이어(401)의 장력 및 제1연결 부재(510) 및 제2연결 부재(520)에 의해 서로 접촉한 상대를 유지하면서 상호 슬라이딩되어 위치와 방향이 조정된다.
다음으로 구동 유닛(400)이 작동하여 와이어(401)를 당기면, 도 3에 도시한 것과 같이, 와이어(401)에 장력에 의해 제1부재(100), 중간 유닛(300) 및 제2부재(200)가 서로 근접하는 방향으로 움직이면서, 무릎이 펴지게 된다. 구동 유닛(400)에 의해 와이어(401)가 당겨지면, 와이어(401)는 제1롤러(130), 중간 롤러(330), 제2롤러(230)를 회전시키면서 움직여서 제1부재(100)와 제2부재(200)가 각각 중간 유닛(300)에 대해 근접하고 회전 각도가 감소하는 방향으로 힘을 전달한다. 이때, 제1부재(100), 중간 유닛(300) 및 제2부재(200)는 사용자의 체형에 맞추어 높은 자유도로 상호 슬라이딩 회전 운동하면서 서로 거리와 각도가 감소하는 방향으로 움직이게 된다. 결과적으로 사용자의 무릎 관절이 도시한 것과 같이 펴지게 된다. 대퇴부와 하퇴부는 서로 하나의 회전축에 대해 연결되는 구조가 아니라 무릎 관절의 해부학적 구조에 따라 사람마다의 체형에 맞추어 복잡한 상대 운동을 하게 되는데, 본 실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 각각의 세부 구성 요소가 사용자의 자세 및 체형에 맞추어 자동으로 정렬되면서 무릎 관절의 움직임을 보조하게 된다. 따라서, 본 발명의 사용자에게 불편감이나 이물감을 최소화하면서 효과적으로 무릎 관절의 움직임을 보조할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 와이어(401)는 제1롤러(130)들과 제2롤러(230)들을 경유하여 움직이면서 움직 도르래로서 작용하기 때문에, 구동 유닛(400)이 와이어(401)를 당기는 힘이 강하지 않아도 무릎을 펴는 동작을 충분히 강한 힘으로 보조할 수 있다. 즉, 출력이 크지 않은 구동 유닛(400)을 사용하여도 와이어(401)를 충분한 작동 변위로 당길 수만 있으면, 구동 유닛(400)에 의해 무릎 관절 움직임을 쉽게 보조할 수 있다. 따라서, 구동 유닛(400)을 소형화 경량화 하는 것이 가능하다. 결과적으로 본 발명에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 비교적 낮은 가격에 생산하는 것이 가능하다.
이와 같이 제1롤러(130)들과 제2롤러(230)들은 와이어(401)가 움직 도르래로 작동하게 하는 역할을 하고, 중간 롤러(330)들은 와이어(401)가 중간 유닛(300)으로부터 이탈하지 않고 중간 유닛(300) 내부의 와이어(401) 경로를 유지하도록 하는 역할을 한다.
제1착용 지지부(611)와 제2착용 지지부(621)는 상술한 바와 같이 얇은 판상의 합성 수지 재질로 구성되어 가볍고 저렴하게 제작할 수 있다. 이와 같은 얇은 판상 부재라 할지라도 U자 형으로 휘어지면 제1부분(10)이나 제2부분(20)의 길이 방향으로 충분한 강성을 가지게 된다. 그에 따라 제1착용 지지부(611)와 제2착용 지지부(621)는 각각 제1부분(10)과 제2부분(20)의 후면을 감싸 지지하면서, 와이어(401)가 당겨져서 각각 제1부재(100)와 제2부재(200)에 무릎을 펴는 방향으로 힘을 작용시킬 때 제1착용 지지부(611)와 제2착용 지지부(621)는 각각 제1부분(10)과 제2부분(20)에 효과적으로 힘을 전달하게 된다.
또한, 제1밴드부(613)와 제2밴드부(623)는 탄성 재질로 형성되어 제1착용 부재(610)와 제2착용 부재(620)가 각각 제1부분(10)과 제2부분(20)의 외경 크기에 맞추어 밀착되면서 착용 상태를 유지하도록 한다. 내경의 크기가 고정되어 있는 종래의 다른 착용 부재와 달리 제1착용 부재(610)와 제2착용 부재(620)는 제1부분(10)과 제2부분(20)의 근육의 수축 팽창에 변하는 외경 사이즈에 맞추어 수축 팽창하면서 착용 상태를 유지하므로 무릎 관절의 움직임을 효과적으로 보조하면서도 사용자에게 편안함을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니라.
예를 들어, 앞에서 와이어(401)의 한쪽 끝은 제1부재(100)에 고정되고 다른 쪽 끝은 구동 유닛(400)에 연결되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 와이어의 양쪽 끝이 모두 구동 유닛에 연결되어 동시에 당겨지거나 풀리도록 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 구성할 수도 있다. 또한, 와이어의 한쪽 끝이 제2부재가 아니라 제1부재나 중간 유닛에 고정되고 다른 한쪽 끝은 구동 유닛에 연결되는 것도 가능하다.
와이어(401)의 경로도 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 와이어(401)는 도 2 및 도 3에 도시한 형태 이외에 다른 다양한 경로로 제1부재(100)와 중간 유닛(300)과 제2부재(200)를 경유하도록 배치될 수 있다. 와이어는 제1롤러, 중간 롤러, 제2롤러를 적어도 한번 경유하도록 배치되면 상술한 바와 같은 작동을 구현할 수 있다.
경우에 따라서는 제1롤러(130), 중간 롤러(330), 제2롤러(230) 중 적어도 어느 하나를 구비하지 않아도, 와이어(401)가 제1부재(100), 중간 유닛(300), 제2부재(200)를 각각 적어도 1회 경유하도록 연결되면, 상술한 바와 같은 본 발명의 작동과 그에 따른 효과를 달성할 수 있다.
구동 유닛(400)과 와이어(401)의 수는 1개로 제한되지 않으며, 필요에 따라 다양하게 구비될 수 있다. 즉, 복수의 와이어를 구비하는 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 구성할 수도 있다 이 경우, 복수의 와이어를 하나의 구동 유닛에 연결하여 당겨지거나 풀리도록 할 수도 있고, 와이어 마다 각각 별도의 구동 유닛을 연결하여 각각 당겨지거나 풀리도록 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 구성할 수도 있다.
구동 유닛(400)은 사용자의 허리와 같은 인체 부분에 고정될 수도 있고, 제1착용 부재(610)나 제2착용 부재(620)에 설치될 수도 있다. 경우에 따라서는 구동 유닛(400)을 구비하지 않는 형태로 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 실시하는 것도 가능하다. 이 경우, 구동 유닛(400)을 구비하지 않는 형태로 생산, 판매되고, 사용자는 미리 준비된 구동 유닛(400)에 와이어(401)를 연결하여 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 사용할 수도 있다.
또한, 제1부재(100), 중간 유닛(300), 제2부재(200), 제1착용 부재(610) 및 제2착용 부재(620)의 형상도 도면에 도시한 형태로 한정되는 것은 아니고 다른 다양한 형태로 변형될 수 있다. 즉, 제1부재, 중간 유닛, 제2부재는 각각 다양한 다각형이나 곡면을 구비하도록 변형될 수 있다. 이와 같은 제1부재, 중간 유닛, 제2부재의 형상에 따라 제1슬라이딩부, 제2슬라이딩부, 제1접촉부, 제2접촉부의 형상도 다양하게 변형될 수 있다. 특히, 제1슬라이딩부와 제1접촉부가 전체적으로 면접촉하지 않고 일부 지점에서만 접촉하는 형태로 재1부재 및 중간 유닛이 형성될 수 있다. 제2슬라이딩부와 제2접촉부 사이의 관계와 관계와 형상도 마찬가지이다.
또한, 제1슬라이딩부(120), 제2슬라이딩부(220), 제1접촉부(321), 제2접촉부(322)의 요철 형상은 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 경우에 따라서는 요철을 구비하지 않는 형태로 각각 제1슬라이딩부, 제2슬라이딩부, 제1접촉부, 제2접촉부의 형상을 변형하는 것도 가능하다. 경우에 따라서는 상호 접촉면을 각각 길이 방향을 따라 연장되는 가이드 홈과 그 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드 돌기의 형태로 제1슬라이딩부, 제2슬라이딩부, 제1접촉부, 제2접촉부를 구성하는 것도 가능하다.
또한, 제1슬라이딩부(120), 제2슬라이딩부, 제1접촉부, 제2접촉부에 상술한 바와 같은 곡면이 형성되지 않는 구조로 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 구성하는 것도 가능하다. 제1부재(100), 제2부재(200), 중간 유닛(300)의 형상은 다양하게 변형될 수 있으며, 무릎이 펴진 상태에서 제1부재, 중간 유닛, 제2부재 사이의 간격이 가장 작아서 서로 밀착한 상태가 되면, 와이어(401)의 장력에 의해 제1부재(100), 중간 유닛(300), 제2부재(200)는 서로 자동 정렬되어 위치와 방향을 찾으면서 무릎 관절을 보조하게 된다. 경우에 따라서는 무릎이 완전히 펴진 상태가 아니라 소정 각도로 구부려진 상태가 제1부재, 중간 유닛, 제2부재가 서로 밀착되어 정렬된 위치가 되도록 제1부재, 중간 유닛, 제2부재의 형상을 조정할 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같은 제1연결 부재(510) 및 제2연결 부재(520)를 구비하지 않는 형태로 본 발명의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 실시하는 것도 가능하다. 앞에서 설명하고 도시한 것과 다른 형태와 구조를 가지는 제1연결 부재 및 제2연결 부재를 구비하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치를 구성하는 것도 가능하다.
다음으로, 도 3를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 대해 설명한다. 제2실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 중간 유닛의 구조가 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치와 차이가 있다고 나머지 구성은 모두 동일하다. 그에 따라 중간 유닛을 제외한 나머지 구성에 대해서는 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치와 동일한 부재 번호를 부여하여 도시하고, 해당 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제2실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 중간 부재(310)는 복수의 중간 몸체(311)로 구성된 것을 특징으로 한다. 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 중간 부재(310)는 하나의 구성으로 형성되어 있었으나, 제2실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 중간 부재는 도 4에 도시한 것과 같이 3개의 중간 몸체(311)로 구성된다. 중간 몸체(311)들은 인접하는 중간 몸체(311)들에 대해 접촉한 상태로 슬라이딩을 허용하도록 중간 접촉부(3111)를 구비한다. 중간 몸체(311)들이 서로 접촉하는 부분은 중간 접촉부(3111)로 형성되어 서로 슬라이딩 가능하도록 구성된다.
중간 몸체(311)들에는 각각 적어도 하나의 중간 롤러(330)가 설치된다.
이와 같은 중간 유닛(300)의 중간 부재(310)의 구성을 제외한 나머지 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치의 구성은 제1실시예와 동일하고 작동 관계도 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치와 동일하다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 와이어(401)가 당겨지거나 풀리면, 제1실시예와 마찬가지로 제1부재(100)와 중간 유닛(300) 및 제2부재(200)가 서로 슬라이딩하면서 무릎 관절의 움직임에 맞추어 위치와 방향이 변하게 된다. 또한, 본 실시예의 경우에는 중간 유닛(300)의 중간 부재(310)들도 상호 슬라이딩하면서 위치와 각도가 와이어(401)의 장력에 의해 조절된다. 중간 부재(310)들은 와이어(401)에 의해 서로 연결되어 장력에 따라 서로 접촉한 상태를 유지하면서 위치와 방향이 관절의 움직임에 맞추어 조절된다.
제2실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치 역시 앞에서 설명한 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치와 마찬가지로 다양하게 그 구성들이 변형될 수 있다.
다음으로, 도 5을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 대해 설명한다. 이하에서, 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재 번호를 부여하여 도시하고 설명한다.
제3실시예의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 중간 유닛(300)을 구비하지 않는 점에 특징이 있다. 제1실시예에 따른 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치와 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 부재 번호를 부여하여 도시하고, 해당 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제3실시예의 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치는 중간 유닛(300)이 없고 제1부재(100)와 제2부재(200)가 직접 서로 접촉한 상태로 서로 슬라이딩하면서 움직이도록 구성된다. 그에 따라 제1부재(100)의 제1슬라이딩부(121)와 제2부재(200)의 제2슬라이딩부(221)가 서로 접촉하여 상호 슬라이딩하여 움직이게 된다. 제1부재(100)와 제2부재(200)는 와이어(401)에 의해 서로 연결되고, 와이어(401)는 제1부재(100)의 제1롤러(130)들과 제2부재(200)의 제2롤러(230)들을 경유하여 움직이면서 제1부재(100) 및 제2부재(200)가 서로 근접하는 방향으로 장력을 전달한다.
와이어(401)의 장력이 감소하여 와이어(401)가 풀리면 제1부재(100)와 제2부재(200)가 서로 멀어지는 방향으로 움직이면서 상호 각도로 증가하게 된다. 반대로 구동 유닛(400)에 의해 와이어(401)가 당겨지면 와이어(401)의 장력에 의해 제1부재(100)와 제2부재(200)가 서로 근접하는 방향으로 움직이면서 상호 각도도 감소하게 된다.
이와 같은 제1부재(100) 및 제2부재(200) 사이의 움직임을 더욱 원활하게 하도록 하기 위하여, 제1슬라이딩부(121)와 제2슬라이딩부(221)에 관절의 후방으로 갈수록 상대로부터 멀어지도록 형성되는 곡면을 형성할 수 있다. 또한, 제1슬라이딩부(121)와 제2슬라이딩부(221)가 상호 슬라이딩을 가이드하도록 한쪽은 오목하고 한쪽은 볼록하게 형성하거나, 한쪽은 홈으로 형성하고 다른 한쪽은 그 홈에 삽입되어 움직이는 돌기로 형성할 수도 있다.
또한, 제1실시예의 제1연결 부재(510) 및 제2연결 부재(520)와 유사하게, 제1부재(100)와 제2부재(200)를 상호 연결하는 연결 부재의 구성을 선택적으로 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이 앞에서 주로 무릎 관절에 본 발명에 적용되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 무릎 관절뿐만 아니라 인체의 다른 다양한 관절에 적용되어 실시될 수 있다.

Claims (22)

  1. 인체의 제1부분과 제2부분을 연결하는 관절 부근에 착용되어 관절의 움직임을 보조하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 있어서,
    제1몸체와, 상기 제1몸체에 설치되는 복수의 제1롤러와, 상기 제1몸체의 하면에 형성되는 제1슬라이딩부를 구비하고 상기 제1부분에 착용되는 제1부재;
    제2몸체와, 상기 제2몸체에 설치되는 복수의 제2롤러와, 상기 제2몸체의 상면에 형성되는 제2슬라이딩부를 구비하고 상기 제2부분에 착용되는 제2부재;
    상기 제1부재와 제2부재의 사이에 배치되는 중간 부재와, 상기 제1부재의 제1슬라이딩부에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 상기 중간 부재에 형성되는 제1접촉부와, 상기 제2부재의 제2슬라이딩부에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 상기 중간 부재에 형성되는 제2접촉부와 상기 중간 부재에 설치되는 복수의 중간 롤러를 구비하고 상기 제1부재와 상기 제2부재의 사이에 배치되는 중간 유닛; 및
    상기 제1부재와 중간 유닛과 제2부재가 서로 근접하는 방향으로 장력을 제공하여 상기 제1부재와 중간 유닛과 제2부재가 상호 슬라이딩하여 정렬되도록 상기 복수의 제1롤러와 복수의 중간 롤러와 복수의 제2롤러의 적어도 일부를 경유하도록 설치되는 와이어;를 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1슬라이딩부와 제1접촉부는 상호 슬라이딩을 가이드하도록 길이 방향을 따라 서로 대응하는 형상으로 한쪽은 오목하고 다른 한쪽은 볼록하게 형성되고,
    상기 제2슬라이딩부와 제2접촉부는 상호 슬라이딩을 가이드하도록 길이 방향을 따라 서로 대응하는 형상으로 한쪽은 오목하고 다른 한쪽은 볼록하게 형성되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1부재의 제1슬라이딩부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 중간 유닛으로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하고,
    상기 제2부재의 제2슬라이딩부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 중간 유닛으로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중간 유닛의 제1접촉부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 제1부재로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하고,
    상기 중간 유닛의 제2접촉부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 제2부재로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 중간 유닛의 제1접촉부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 제1부재로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하고,
    상기 중간 유닛의 제2접촉부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 제2부재로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1부재의 제1몸체와 상기 중간 유닛의 중간 부재의 동일 평면상의 상호 슬라이딩 및 회전은 허용하면서 측방향 상대 이동은 방지하도록 상기 제1몸체와 중간 부재를 연결하는 제1연결 부재; 및
    상기 제2부재의 제2몸체와 상기 중간 유닛의 중간 부재의 동일 평면상의 상호 슬라이딩 및 회전은 허용하면서 측방향 상대 이동은 방지하도록 상기 제2몸체와 중간 부재를 연결하는 제2연결 부재;를 더 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1연결 부재 및 제2연결 부재는 벤딩을 허용하도록 탄성 재질로 형성되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중간 유닛의 중간 부재는,
    서로 인접하여 순차적으로 배치되는 복수의 중간 몸체를 포함하고, 상기 복수의 중간 몸체는 각각 인접하는 다른 중간 몸체에 대해 접촉한 상태로 슬라이딩을 허용하도록 형성되는 중간 접촉부를 구비하고,
    상기 중간 유닛의 복수의 중간 롤러는 상기 복수의 중간 몸체에 각각 적어도 하나가 설치되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1부재를 상기 제1부분에 착용시키는 제1착용 부재; 및
    상기 제2부재를 상기 제2부분에 착용시키는 제2착용 부재;를 더 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1착용 부재는, 판상 부재를 U자 형으로 구부려서 형성되고 상기 제1부재와 결합되는 제1착용 지지부와, 상기 제1착용 지지부의 양단에 결합되어 상기 제1부분을 탄성적으로 감싸도록 형성되는 탄성 재질의 제1밴드부를 포함하고,
    상기 제2착용 부재는, 판상 부재를 U자 형으로 구부려서 형성되고 상기 제2부재와 결합되는 제2착용 지지부와, 상기 제1착용 지지부의 양단에 결합되어 상기 제1부분을 탄성적으로 감싸도록 형성되는 탄성 재질의 제2밴드부를 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어에 연결되어 상기 와이어에 장력을 제공하는 구동 유닛;을 더 포함하고,
    상기 와이어의 한 쪽 끝은 상기 구동 유닛에 연결되고 다른 쪽 끝은 상기 제1몸체와 중간 부재와 제2몸체 중의 어느 하나에 고정되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어에 연결되어 상기 와이어에 장력을 제공하는 구동 유닛;을 더 포함하고,
    상기 와이어의 양쪽 끝은 상기 구동 유닛에 연결되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  13. 인체의 제1부분과 제2부분을 연결하는 관절 부근에 착용되어 무릎 관절의 움직임을 보조하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치에 있어서,
    제1몸체와, 상기 제1몸체에 설치되는 복수의 제1롤러와, 상기 제1몸체의 하면에 형성되는 제1슬라이딩부를 구비하고 상기 제1부분에 착용되는 제1부재;
    제2몸체와, 상기 제2몸체에 설치되는 복수의 제2롤러와, 상기 제2몸체의 상면에 형성되고 상기 제1부재의 제1슬라이딩부에 대해 접촉한 상태로 상호 슬라이딩을 허용하도록 상기 제1몸체에 형성되는 제2슬라이딩부를 구비하고 상기 제2부분에 착용되는 제2부재; 및
    상기 제1부재와 제2부재가 서로 근접하는 방향으로 장력을 제공하여 상기 제1부재와 제2부재가 상호 슬라이딩하여 정렬되도록 상기 복수의 제1롤러와 복수의 제2롤러의 적어도 일부를 경유하도록 설치되는 와이어;를 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1슬라이딩부와 제2슬라이딩부는 상호 슬라이딩을 가이드하도록 길이 방향을 따라 서로 대응하는 형상으로 한쪽은 오목하고 다른 한쪽은 볼록하게 형성되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1부재의 제1슬라이딩부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 제2부재로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제2부재의 제2슬라이딩부는 상기 관절의 후방으로 갈수록 상기 제1부재로부터 점차적으로 멀어지도록 형성되는 곡면을 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1부재의 제1몸체와 상기 제2부재의 제2몸체의 동일 평면상의 상호 슬라이딩 및 회전은 허용하면서 측방향 상대 이동은 방지하도록 상기 제1몸체와 제2몸체를 연결하는 연결 부재;를 더 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 연결 부재는 벤딩을 허용하도록 탄성 재질로 형성되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1부재를 상기 제1부분에 착용시키는 제1착용 부재; 및
    상기 제2부재를 상기 제2부분에 착용시키는 제2착용 부재;를 더 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1착용 부재는, 판상 부재를 U자 형으로 구부려서 형성되고 상기 제1부재와 결합되는 제1착용 지지부와, 상기 제1착용 지지부의 양단에 결합되어 상기 제1부분을 탄성적으로 감싸도록 형성되는 탄성 재질의 제1밴드부를 포함하고,
    상기 제2착용 부재는, 판상 부재를 U자 형으로 구부려서 형성되고 상기 제2부재와 결합되는 제2착용 지지부와, 상기 제1착용 지지부의 양단에 결합되어 상기 제1부분을 탄성적으로 감싸도록 형성되는 탄성 재질의 제2밴드부를 포함하는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  21. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어에 연결되어 상기 와이어에 장력을 제공하는 구동 유닛;을 더 포함하고,
    상기 와이어의 한 쪽 끝은 상기 구동 유닛에 연결되고 다른 쪽 끝은 상기 제1몸체와 제2몸체 중의 어느 하나에 고정되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
  22. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어에 연결되어 상기 와이어에 장력을 제공하는 구동 유닛;을 더 포함하고,
    상기 와이어의 양쪽 끝은 상기 구동 유닛에 연결되는 자기 정렬이 가능한 관절 보조 장치.
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