KR101019452B1 - Apparatus for automatically exercising fingers - Google Patents
Apparatus for automatically exercising fingers Download PDFInfo
- Publication number
- KR101019452B1 KR101019452B1 KR1020080095846A KR20080095846A KR101019452B1 KR 101019452 B1 KR101019452 B1 KR 101019452B1 KR 1020080095846 A KR1020080095846 A KR 1020080095846A KR 20080095846 A KR20080095846 A KR 20080095846A KR 101019452 B1 KR101019452 B1 KR 101019452B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- link
- mcp
- pip
- gear
- block
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/12—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
- A63B23/16—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles for hands or fingers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
본 발명은 손가락 운동 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 모터를 이용하여 자동으로 손가락의 모든 관절을 굴곡 및 신전시켜 손가락 운동을 보조하는 자동 손가락 운동 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a finger movement device, and more particularly, to an automatic finger movement device that assists finger movement by flexing and extending all joints of a finger using one motor.
이러한 본 발명은 손등블록에 탑재된 모터(102)와 출력기어(105)를 구비하며, 모터의 회전력이 전달되어 출력기어에 회전력을 발생시키는 회전동력발생부(100)와; 상기 회전동력발생부의 출력기어와 일단부가 축결합되는 MCP 링크1과, 상기 MCP 링크1의 타단부와 일단부가 힌지 결합되는 MCP 링크2와, 상기 MCP 링크2의 타단부를 축 지지하는 MCP 블록과, MCP 블록 내에서 MCP 링크2의 회전력을 반대 방향으로 전달받는 MCP 출력기어를 포함하는 MCP(200)부와; 상기 MCP 출력기어와 일단부가 축결합되는 PIP 링크1과, 상기 PIP 링크1의 타단부와 일단부가 힌지 결합되는 PIP 링크2와, 상기 PIP 링크2의 타단부를 축 지지하는 PIP 블록과, PIP 블록 내에서 PIP 링크2의 회전력을 반대 방향으로 전달받는 PIP 출력기어를 포함하는 PIP(300)부와; 상기 PIP 출력기어와 일단부가 축결합되는 DIP 링크1, 상기 DIP 링크1의 타단부와 일단부가 힌지 결합되는 DIP 링크2와, 상기 DIP 링크2의 타단부를 축 지지하는 DIP 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention includes a motor 102 and the output gear 105 mounted on the back of the hand block, the rotational power generating unit 100 for generating a rotational force to the output gear is transmitted to the rotational force of the motor; An MCP link 1 having one end coupled to the output gear of the rotational power generating unit, an MCP link 2 hinged to the other end of the MCP link 1, and an MCP block supporting the other end of the MCP link 2 to the shaft; An MCP 200 unit including an MCP output gear to receive the rotational force of the MCP link 2 in an MCP block in an opposite direction; A PIP link 1 having one end coupled to the MCP output gear, a PIP link 2 hinged to the other end of the PIP link 1, a PIP block supporting the other end of the PIP link 2, and a PIP block; A PIP unit 300 including a PIP output gear that receives the rotational force of the PIP link 2 in the opposite direction; And a DIP link 1 having one end axially coupled to the PIP output gear, a DIP link 2 hinged to the other end and one end of the DIP link 1, and a DIP block axially supporting the other end of the DIP link 2; It is done.
손가락, 중수지절관절, 근위지절관절, 원위지절관절, 운동 Finger, metacarpophalangeal joint, proximal phalanx joint, distal joint joint, exercise
Description
본 발명은 손가락 관절의 근육이 약화되거나 마비된 사람들이 장착하여 손가락 운동을 보조하는 손가락 운동 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 모터를 이용하여 자동으로 손가락의 모든 관절을 굴곡 및 신전시켜 손가락 운동을 보조하는 자동 손가락 운동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a finger exercise device for assisting the finger movement by mounting the muscles of the finger joints weakened or paralyzed, in particular, by flexing and extending all the joints of the finger automatically using a single motor to assist the finger movement It relates to an automatic finger exercise device.
일반적으로, 중풍환자와 같이 관절에 이상이 있는 사람, 손가락 골절상을 많이 당하는 운동선수 및 진동기구를 많이 사용하는 작업자들은 손가락의 관절들을 굽히고 펴는 재활운동을 꾸준히 오랜 시간동안 수행해야 한다.In general, people with joint problems, such as stroke patients, athletes who suffer a lot of finger fractures, and workers who use a lot of vibration mechanisms, have to continuously perform rehabilitation exercises for bending and straightening the joints of the fingers for a long time.
통상, 재활운동을 필요로 하는 환자들은 병원 등에서 지정한 시간에 물리치료사의 보조를 받아 재활운동을 해야 한다. 재활운동은 꾸준히 오랜 시간동안 수행하여야 하나 물리치료사의 보조를 받아 수행하는 재활운동은 그 시간이 제한되는 문제점이 있었다.In general, patients in need of rehabilitation should be rehabilitated with the assistance of a physical therapist at a time designated by a hospital. Rehabilitation exercise should be performed for a long time steadily, but the rehabilitation exercise performed with the assistance of a physical therapist has a problem that the time is limited.
따라서 환자들은 병원 등에서의 재활운동 시간 이외의 시간에도 재활운동을 하기 위해 손가락 재활운동을 보조하는 손가락 운동 장치를 구매하여 재활운동을 하고 있다.Therefore, patients are rehabilitating by purchasing a finger exercise device that assists finger rehabilitation in order to perform rehabilitation at a time other than a rehabilitation time in a hospital or the like.
통상, 종래 손가락 운동 장치는 장갑 등에 스프링이나 고무밴드가 장착되어 있는 형태로 구성되며, 스프링이나 고무밴드에 의해 굴곡되어 있거나 신전된 상태의 장갑을 환자가 착용하고, 환자가 직접 손가락을 움직여 손가락의 근육을 강화하거나 마비를 풀어주는 장치여서 스스로 인내심을 가지고 노력해야 한다. 이와 같이 스스로 수행하는 재활운동은 많은 인내심과 노력을 필요로 하기 때문에 중도에 포기하는 경우가 많으며, 어느 정도 근력이 있는 환자만 사용할 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 스프링이나 고무밴드에 의하여 연결되어 있음으로서 특정 관절만 훈련되어 모든 관절 훈련에는 크게 효과가 없는 문제점이 있었다.In general, the conventional finger exercise device is configured in the form of a spring or rubber band is attached to the glove, etc., the patient wears a glove bent or extended by the spring or rubber band, the patient moves the finger directly It's a device that strengthens muscles and relieves paralysis, so you have to be patient. As such, rehabilitation exercises performed by themselves require a lot of patience and effort, so they often give up midway, and there is a problem that only patients with some strength can use them. In addition, only a specific joint is trained by being connected by a spring or rubber band, there was a problem that all the joint training is not very effective.
또한, 종래 모터를 이용하는 손가락 운동 장치는 각 관절을 움직이기 위해 각각의 모터들을 필요로 한다. 따라서 모터를 설치 및 각각의 모터 설치에 의한 부품들이 증가하여 많은 공간을 필요로 하여 직접 착용이 힘들며, 그 크기가 커서 한정된 장소에서만 사용되는 문제점이 있었다.In addition, finger movement devices using conventional motors require respective motors to move each joint. Therefore, the installation of the motor and the number of parts by the installation of each motor is increased, requiring a lot of space is difficult to wear directly, the size was large, there was a problem that is used only in a limited place.
따라서, 본 발명의 목적은 하나의 모터를 이용하여 자동으로 손가락의 모든 관절을 굴곡 및 신전시켜 손가락 운동을 보조하는 자동 손가락 운동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic finger movement device that assists finger movement by flexing and extending all joints of a finger automatically using one motor.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 손가락 운동 장치는; 손등블록에 탑재된 모터(102)와 출력기어(105)를 구비하며, 모터의 회전력이 전달되어 출력기어에 회전력을 발생시키는 회전동력발생부(100)와; 상기 회전동력발생부의 출력기어와 일단부가 축결합되는 MCP 링크1과, 상기 MCP 링크1의 타단부와 일단부가 힌지 결합되는 MCP 링크2와, 상기 MCP 링크2의 타단부를 축 지지하는 MCP 블록과, MCP 블록 내에서 MCP 링크2의 회전력을 반대 방향으로 전달받는 MCP 출력기어를 포함하는 MCP(200)부와; 상기 MCP 출력기어와 일단부가 축결합되는 PIP 링크1과, 상기 PIP 링크1의 타단부와 일단부가 힌지 결합되는 PIP 링크2와, 상기 PIP 링크2의 타단부를 축 지지하는 PIP 블록과, 상기 PIP 블록 내에서 상기 PIP 링크2의 회전력을 반대 방향으로 전달받는 PIP 출력기어를 포함하는 PIP(300)부와; 상기 PIP 출력기어와 일단부가 축결합되는 DIP 링크1, 상기 DIP 링크1의 타단부와 일단부가 힌지 결합되는 DIP 링크2와, 상기 DIP 링크2의 타단부를 축 지지하는 DIP 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.Finger exercise apparatus of the present invention for achieving the above object; A rotational power generating unit (100) having a motor (102) mounted on the back of the hand block and an output gear (105), wherein the rotational force of the motor is transmitted to generate the rotational force on the output gear; An MCP link 1 having one end coupled to the output gear of the rotational power generating unit, an MCP link 2 hinged to the other end of the MCP link 1, and an MCP block supporting the other end of the MCP link 2 to the shaft; An
상기 회전동력발생부(100)는, 상기 모터의 회전축에 구비된 원동기어(103)와, 상기 원동기어(103)와 치합되어 상기 원동기어(103)의 회전 방향의 반대방향으로 회전하는 이중 연결기어(104)와, 상기 연결기어(104)와 치합되어 상기 연결기어(104)의 회전방향의 반대방향으로 회전하는 출력기어(105)를 포함하되, 상기 원동기어(103), 이중 연결기어(104) 및 출력기어(105)가 치합되어 회전비가 감소되도록 순차적으로 고정 것을 특징으로 한다.The rotational
상기 MCP부(200)는, 상기 MCP 링크2(220)의 타단부와 축결합되어 상기 MCP 링크2(220)와 등각 회전되는 입력풀리(250)와, 제1기어와 제2기어를 구비하며, 상기 제1기어가 풀리벨트(255) 또는 전달기어에 의해 상기 입력풀리(250)와 연결되어, 상기 입력풀리(250)의 회전에 따라 동일 방향으로 회전하는 이중기어 풀리(260)와, 상기 이중기어 풀리(260)의 제2기어에 치합되어 상기 이중기어 풀리(260)의 회전에 따라 반대방향으로 회전하는 MCP 출력기어(270)를 포함하며, 상기 입력풀리(250), 이중기어 풀리(260) 및 MCP 출력기어(270)들이 연결되어 회전 가능하도록 MCP 블록(240) 내에 고정되는 것을 특징으로 한다.The
상기 MCP 링크2, PIP 링크2, DIP 링크2 중의 적어도 어느 하나는 제1길이부와 제2길이부로 이루어진 가변 굳힘 링크인 것을 특징으로 하는 손가락 운동 장치.At least one of the MCP link 2, PIP link 2, DIP link 2 is a finger movement device, characterized in that the variable rigid link consisting of the first length portion and the second length portion.
상기 MCP 링크1, PIP 링크1, DIP 링크1 중의 적어도 어느 하나는 기반부와 길이조절부로 이루어진 가변길이링크인 것을 특징으로 한다.At least one of the MCP link 1, PIP link 1, DIP link 1 is characterized in that the variable length link consisting of the base portion and the length adjuster.
상기 가변 굳힘 링크는, 상기 제1길이부와 제2길이부는 힌지 결합되되, 어느 일편은 힌지축을 중심으로 하는 원호공이 형성되고, 다른 한편은 원호공 내에서 가이드되는 나사가 결합될 수 있는 고정공이 형성되어 상기 나사가 원호공 내에서 원하는 위치에 고정됨으로써 제1길이부와 제2길이부의 굳힘 각도가 조절 가능한 것을 특징으로 한다.The variable rigid link, the first length portion and the second length portion is hinged, one side is formed with an arc hole centering on the hinge axis, the other is a fixing hole that can be coupled to the screw guided in the arc hole It is formed so that the screw is fixed to a desired position in the arc hole, it characterized in that the firming angle of the first length portion and the second length portion is adjustable.
상기 가변길이링크는, 상기 기반부는 길이 고정 장공(322)이 형성되고 상기 기반부의 종단에서 수직으로 형성되며 가이드공(324)을 가지는 가이드부(323)를 포함하며, 상기 길이조절부는 일단부가 상기 가이드공(324)에 삽입되도록 형성되며 상기 길이 고정 장공(322)을 통해 나사가 결합되도록 적어도 하나의 나사공(331)이 형성되고, 상기 나사가 길이 고정 장공 내에서 원하는 위치에 고정됨으로써 길이 조정이 가능한 것을 특징으로 한다.The variable length link may include a
상기 손등블록, MCP블록, PIP부블록 및 DIP블록은 벨크로 연결수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 손가락 운동 장치.The back of the hand block, MCP block, PIP unit block and DIP block finger movement device characterized in that it further comprises a Velcro connection means.
따라서 본 발명에 따른 손가락 운동 장치는 자동으로 손가락을 굴곡 및 신전시켜 손가락 운동을 시켜주므로 근력이 전혀 없는 중증의 환자도 손가락 운동을 할 수 있으므로 근육 수축을 방지하며, 손가락 근육을 강화할 수 있는 효과를 가진다.Therefore, the finger exercise device according to the present invention automatically bends and extends the fingers to perform the finger movements, so severe patients who have no muscle strength can exercise the fingers, thereby preventing muscle contraction and strengthening the finger muscles. Have
또한, 본 발명의 손가락 운동 장치는 하나의 모터만을 이용하므로 장치의 전체크기를 소형화할 수 있으며, 생산단가를 낮출 수 있는 효과를 가지며, 착용이 용이한 효과를 가진다.In addition, since the finger exercise device of the present invention uses only one motor, the overall size of the device can be miniaturized, the production cost can be reduced, and the wearing effect is easy.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 손가락 운동장치의 구성을 설명한다.Hereinafter, a configuration of a finger exercise device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따라 인체의 손에 장착된 손가락 운동 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 손가락 운동 장치의 분해 사시도를 나타낸 도면이다. 도 1에 참조된 부호 21은 손가락의 중수지절관절의 회전 가상축(Point)을 나타낸 것이고, 부호 22는 근위지절관절의 회전 가상축을 나타낸 것이며, 부호 23 은 원위지절관절의 회전 가상축을 나타낸 것이다.1 is a view showing the configuration of a finger exercise device mounted on the hand of the human body according to the present invention, Figure 2 is a view showing an exploded perspective view of the finger exercise device according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 손가락 운동 장치는 모터(102)를 구비하여 회전력을 발생시키는 회전동력발생부(100)와 중수지절관절을 포함하여 4절링크로 구성되어 손가락의 첫 마디를 굴절 및 신전시키는 중수지절관절(Metacarpophalangeal: 이하 "MCP"라 함)부(200)와, 근위지절관절을 포함하여 4절링크로 구성되어 상기 손가락 첫 마디의 굴절 및 신전 각도에 따라 연동하여 손가락의 중간마디를 굴절 및 신전시키는 근위지절관절(Proximal Interphalangeal:이하 "PIP"라 함)부(300)와, 원위지절관절을 포함하여 4절링크로 구성되어 상기 중간 마디의 굴절 및 신전 각도에 따라 연동하여 손가락의 끝마디를 굴절 및 신전시키는 원위지절관절(Distal Interphalangeal: 이하 "DIP"라 함)부(400)를 포함한다. 1 and 2, the finger movement device according to the present invention includes a rotational
회전동력발생부(100)는 정회전 및 역회전하는 회전축에 원동기어(103)를 가지는 모터(102)와 원동기어(103)에 치합되어 회전하는 이중 연결기어(104)와 상기 이중 연결기어(104)에 치합되어 회전하는 출력기어(105)와, 상기 모터(102)를 고정하고, 상기 원동기어(103), 이중 연결기어(104) 및 출력기어(105)가 순차적으로 치합되도록 고정하는 손등블록(101)으로 구성되어 회전력을 발생시킨다. 상기 이중 연결기어(104)는 서로 다른 지름을 갖는 2단의 치차를 구비하고 원동기어(103), 이중 연결기어(104), 출력기어(105) 간의 회전비가 순차적으로 감소하도록 치합된다.The rotary
상기 손등블록(101)은 외측으로 벨크로 연결홈(106)이 형성된다. 상기 손등블록(101)의 벨크로 연결홈(106)에는 벨크로가 삽입되며, 상기 벨크로에 의해 손등블록(103)이 손등에 밀착되도록 한다.The
MCP부(200)는 MCP 링크1(210)과, MCP 링크2(220)와, MCP 블록(240)과 입력풀리(250)와 이중기어 풀리(260)와 MCP 출력기어(270)로 구성된다.The
MCP 링크1(210)은 일단부가 바 형상으로, 타단부가 아치 형상으로 분기되어 형성된다. 상기 일단부는 출력기어(105)의 회전축에 축결합 되어 출력기어(105)의 회전에 따라 등각 축 회전을 한다.One end of the MCP link 1 210 is formed in a bar shape, the other end is branched in an arch shape. The one end is axially coupled to the rotation shaft of the
MCP 링크2(220)는 MCP 블록(240)의 위치를 조절하기 위해 제1길이부(221)와 제2길이부(230)로 구성된다. 상기 제1길이부(221)는 바 형상으로 형성되며, 일단부가 MCP 링크1(210)의 아치형상의 간격부에 삽입되어 힌지축에 의해 힌지 결합된다. 그리고 제1길이부(220)의 타단부에는 나사가 결합될 수 있도록 나사선이 형성되어 있는 고정공(222)이 형성된다.The MCP link 2 220 includes a
제2길이부(230)는 일단부가 아치형상으로 형성되고 타단부가 바 형상으로 형성된다. 상기 아치형상의 일단부에는 원호공(231)이 형성된다. 상기 제2길이부(230)의 아치형상의 일단부의 간격부에는 제1길이부(220)의 타단부가 삽입되어 힌지축에 의해 힌지결합되되, 고정공(222)이 원호공(231)을 통하여 노출되도록 배열된다. 상기 고정공(222)은 상기 힌지축을 중심으로 원호공(231) 내에서 이동될 수 있으며, 원호공(231)의 임의의 위치에서 나사를 이용하여 고정될 수 있다. 따라서 MCP 링크2(220)는 제1길이부(221)와 제2길이부(230)가 이루는 각도가 변경 가능한 가변 굳힘 링크가 된다. 이는 환자의 손가락 첫 마디의 길이에 따라 MCP 블록(240)의 위치를 조정하기 위한 것이다.One end portion of the
MCP 블록(240)은 아치 형상으로 형성되며, 아치형상 간격부에는 입력풀 리(250)와 이중기어 풀리(260)와 MCP 출력기어(270)가 순차적으로 상호 연동되어 회전이 자유롭도록 고정된다. 상기 입력풀리(250)의 회전축에는 제2길이부(230)의 타단부가 축 결합되어 등각 축 회전한다. 그리고 입력풀리(250)는 이중기어 풀리(260)의 제1기어와 풀리 벨트(255)에 의해 연결되어, 이중기어 풀리(260)는 입력풀리(250)의 회전 시 입력풀리(250)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전한다. MCP 출력기어(270)는 이중기어 풀리(260)의 제2기어와 치합되어 회전한다. 여기서, 풀리벨트(255) 대신 입력풀리(250)와 이중기어 풀리(260)의 제1기어 사이에 전달기어를 별도로 설치하여 동일방향 회전이 가능하도록 할 수 있다. 입력풀리(250)와 이중기어 풀리(260)와 MCP 출력기어(270)의 치합되는 기어 지름의 비는 입력풀리(250)의 회전각도에 대한 MCP 출력기어(270)의 회전각도 비, 즉 기어 가감속비를 결정한다.The
PIP부(300)는 PIP 링크1(310)과 PIP 링크2(340)와 PIP 입력기어(350)와 PIP 출력기어(360)와 PIP 블록(370)으로 구성된다.The
상기 PIP 링크1(310)은 기반부(320)와 길이조절부(330)로 구성되어 MCP 출력기어(270)의 회전에 따라 등각 축 회전한다.The PIP link 1 310 is composed of a
구체적으로, 상기 기반부(320)는 길이 고정 장공(322)이 형성되는 바 형상의 몸체(321)와, 상기 몸체(321)의 종단에서 수직으로 형성되며 길이조절부(330)를 가이드하기 위한 가이드 공(324)을 가지는 가이드부(323)로 구성된다. 상기 기반부(320)의 몸체(321)의 단부는 MCP 블록(240)의 MCP 출력기어(270)와 축 결합되어 MCP 출력기어(270)의 회전방향에 따라 등각 축 회전한다.Specifically, the
길이조절부(330)는 일단부가 상기 기반부(320)의 가이드부(323)의 가이드공(324)에 삽입되도록 형성되며 상기 기반부(320)의 길이 고정 장공(322)을 통해 나사 등이 결합되도록 적어도 하나의 나사공(331)이 형성되고, 타단부가 아치 형상으로 형성된다. 상기 길이조절부(330)는 상기 나사공(331)을 길이 고정 장공(322) 내에서 이동시켜 길이를 조절할 수 있으며, 원하는 길이에서 상기 길이 고정 장공(322)을 통해 나사공(331)에 나사를 결합하여 기반부(320)에 고정된다. 따라서 PIP 링크1(310)은 길이 변경이 가능한 가변길이 링크이다. 상기 가변길이 링크에 의한 굴절각 조절 방법은 후술할 도 5에서 상세히 설명한다.The
PIP 링크2(340)는 "ㄱ"자 형상으로 형성되어 일단부가 상기 PIP 링크2(330)의 아치형상의 간격부에 힌지 결합된다.PIP link 2 340 is formed in a "b" shape is one end is hinged to the arcuate spacing of the PIP link 2 (330).
PIP 블록(370)은 손가락의 중간 마디에 대응하는 위치에 배치되며 PIP 입력기어(350)와 DIP 출력기어(360)가 치합되어 회전이 자유롭도록 고정한다. 또한, PIP 블록(370)은 상기 PIP 입력기어(350)와 상기 PIP 링크2(340)가 축 결합되어 상기 PIP 링크2(340)의 원호운동에 따라 PIP 입력기어(350)가 회전이 자유롭도록 구성된다. 상기 PIP 출력기어(360)는 상기 PIP 입력기어(350)의 회전속도를 가속시키기 위해 PIP 입력기어(350)의 지름보다 작은 지름을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.The
DIP부(400)는 DIP 링크1(420)과 DIP 링크2(430)와 DIP 블록(440)로 구성된다.The
DIP 링크1(420)은 일단부가 바 형상으로, 타단부가 아치형상으로 형성되고, 상기 일단부가 상기 PIP 출력기어(360)에 축 결합되어 상기 PIP 출력기어(360)의 회전에 따라 등각 축 회전을 한다.One end of the DIP link 1 420 is formed in a bar shape, the other end is formed in an arc shape, and the one end is axially coupled to the
DIP 링크2(430)는 "ㄱ"자 형상으로 형성되어 일단부가 상기 DIP 링크(420)의 아치형상의 간격부에 힌지 결합되고, 타단부가 DIP 블록(440)에 힌지 결합된다.The DIP link 2 430 is formed in a "-" shape so that one end is hinged to the arcuate spacing of the
상기 MCP 블록(240), PIP 블록(370) 및 DIP 블록(440)은 손가락의 각 해당 마디에 고정할 수 있도록 외측 하부에 고정되는 각각의 MCP 벨크로(510)와 PIP 벨크로(520)와 DIP 벨크로(530)들이 구비된다. 상기 각 벨크로들은 나사결합 등의 고정 수단에 의해 해당 블록들에 고정된다. 구체적으로, MCP 벨크로(510)는 손가락의 첫 마디에 DIP 블록(240)을 고정시킨다. 그리고 PIP 벨크로(520)는 손가락의 중간 마디에 PIP 블록(370)을 고정시키며, DIP 벨크로(430)는 손가락의 끝 마디에 DIP 블록(440)을 고정시킨다.The
또한, 본 발명의 손가락 운동장치가 손등 및 손 위에 직접적으로 접촉하는 것을 방지하기 위해 손가락 커버 및 손등커버로 구성되는 손 보호대를 더 구비할 수도 있다.In addition, to prevent the finger exercise device of the present invention directly in contact with the back of the hand and hand may be further provided with a hand guard consisting of a finger cover and a hand back cover.
상기 도 1 및 도 2에서는 MCP부(200)만 블록의 위치 조정이 가능한 것으로 나타내었으나 PIP부(300) 및 DIP부(400)도 PIP 링크2(340) 및 DIP 링크2(430)를 MCP부(200)의 MCP 링크2(220)와 같이 가변굳힘링크로 할 수 있다.1 and 2 show that only the
또한, 상기 도 1 및 도 2에서는 PIP부(300)만 PIP 링크1(310)의 높이를 조절하여 굴절각을 조절하는 경우를 설명하였으나, MCP부(200) 및 DIP부(400)의 링크1을 PIP부(300)의 링크1과 같이 가변길이링크로 구성할 수 있다.In addition, in FIGS. 1 and 2, only the
또한, 상술한 MCP 링크2(220)를 PIP 링크2(310) 및 DIP 링크2(430과 같이 "ㄱ"자 형상으로 구성할 수도 있다. 즉, MCP 링크2(220)는 길이조절 기능 없이 구성할 수도 있다.In addition, the above-described MCP link 2 (220) may be configured in a "b" shape, such as PIP link 2 310 and DIP link 2 430. That is, MCP link 2 220 is configured without a length adjustment function You may.
또한, 상술한 PIP 링크1(310)도 기반부(320)와 길이조절부(330)를 나누어 구성하지 않고, 일단부를 바 형상으로, 타단부를 아치형상으로 일체로 구성할 수도 있다. 즉 PIP 링크1(31)은 높이조절 기능 없이 구성할 수도 있다.In addition, the above-described PIP link 1 310 may not be divided into the
도 3은 본 발명에 따른 손가락 첫 마디와 중간 마디의 굴곡 동작을 설명하기 위한 도면으로 DCP부와 PIP부에 의한 손가락 첫 마디와 중간 마디의 굴절 예를 나타낸 도면이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 굴곡 동작을 설명한다.3 is a view illustrating the bending operation of the first and middle nodes of the finger according to the present invention is a view showing an example of refraction of the first and middle nodes of the finger by the DCP unit and the PIP unit. Hereinafter, a bending operation according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.
우선, 모터(102)가 정방향, 즉 시계 방향으로 회전하면 원동기어(103)도 정방향으로 회전한다. 원동기어(103)가 정방향으로 회전하면 연결기어(104)가 역방향으로 회전하고, 이에 따라 출력기어(105)가 정방향으로 회전한다. 이때, 상기 원동기어(103)의 회전속도가 빠르기 때문에 속도를 감속하기 위해 연결기어(104)와 출력기어(105)는 원동기어(103)의 지름보다 큰 지름을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 출력기어(105)가 정방향으로 회전함에 따라 MCP 링크1(210)은 시계 방향, 즉 하측 방향으로 등각 축 회전한다. 출력기어(105)의 축 회전에 따라 MCP 링크2(220)는 하측 방향으로 힘을 가한다. 이 힘에 의해 MCP 블록(240)은 손가락의 첫 마디에 힘을 가하여 하측으로 굴절시킨다. 이때 MCP 블록(240)이 하측으로 이동하면서 입력풀리(250)와 MCP 링크2(220)간의 위상이 변하여 입력풀리(250)가 역방향으로 회전하게 된다. 상기 입력풀리(250)가 역방향으로 회전함에 의해 풀리벨 트(255)가 역방향으로 회전하게 되며, 이중기어 풀리(260) 또한 역방향으로 회전하게 된다. 이중기어 풀리(260)가 역방향으로 회전함에 의해 이중 기어풀리(260)의 제2기어에 치합되는 MCP 출력기어(270)는 정방향으로 회전하게 된다. 따라서 상기 MCP 출력기어(270)에 축 결합되는 PIP 링크1(310)은 등각 축 회전을 한다. 상기 PIP 링크1(310)이 등각 축 회전을 함에 의해 PIP 링크2(340)는 PIP 블록(370)에 힘을 가하여 굴절시킨다. 도 3에는 나타내지 않았으나 DIP부(400)도 상기 PIP부(300)와 마찬가지로, PIP 블록(370)이 굴절됨에 의해 PIP 입력기어(350)와 PIP 링크2(340)간의 위상 변하고, 이에 따라 PIP 입력기어(350)는 역방향으로 회전한다. PIP 입력기어(350)가 역방향으로 회전하면 PIP 출력기어(360)는 정방향으로 회전하여 DIP 링크1(420)을 등각 축 회전시킨다. 이때 상기 PIP 출력기어(360)는 가속기어로 회전속도가 낮은 PIP 입력기어(350)의 회전속도를 높인다. 신체 구조학 상 MCP부(200)에 의한 손가락 첫 마디의 굴절각은 약 90도이고, 중간 마디의 굴절각은 약 120도이며, 끝 마디의 굴절각은 약 90도가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.First, when the
도 4는 본 발명에 따른 손가락 첫 마디의 길이에 따른 MCP 블록의 위치 조절 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a method of adjusting the position of the MCP block according to the length of the first node of the finger according to the present invention.
이하 도 4를 참조하면, 도 4a에서와 같이 고정공(222)이 원호공(231)의 좌측에 놓이도록 한 후 고정하면, 제1길이부(221)와 제2길이부(230)가 일직선이 되어 중수지절관절 회전가상축(21)으로부터 MCP 블록(240) 끝단간의 거리가 예컨대 51.5mm가 된다. 반면, 고정공(222)을 원호공(231)의 우측에 놓이도록 한 후 나사로 고정하면 제1길이부(221)와 제2길이부(230)가 대략 수직으로 배향되므로 MCP 블 록(240)이 중수지절관절 회전가상축(21)으로 당겨져 45.5mm가 된다. 즉, 중수지절관절 회전가상축(21)로부터 MCP 블록(240)의 끝단까지의 거리가 짧아짐을 알 수 있다. 결론적으로, 원호공(231) 내에서의 고정공(222) 위치에 따라 손가락의 첫 마디 에 고정될 MCP 블록(240)의 위치를 조절할 수 있다. 이는 사람마다 손가락의 길이가 다르고, 손가락의 길이가 다르면 마디의 길이도 다르기 때문이다. 예를 들어, 첫 마디의 길이가 긴 사람의 경우에는 고정공(222)이 원호공(231)의 좌측쪽에 놓이도록 하고, 첫 마디의 길이가 짧은 사람의 경우에는 고정공(222)이 우측쪽에 놓이도록 한다. 이와 같이 첫 마디를 굴절 및 신전시키는 MCP 블록(240)의 위치를 조절함으로써 손가락 운동 장치의 전체 길이도 짧아지게 된다.Referring to FIG. 4, when the fixing
도 5는 본 발명에 따른 PIP부의 링크1의 길이를 조절하여 굴절 각도를 조절하는 방법을 나타낸 도면으로, 도 5a는 MCP 출력기어(270)의 회전축에서 PIP 링크1(310)과 PIP 링크2(340)의 힌지축 간의 거리가 A인 경우 손가락의 중간 마디를 90도 굴곡시키는 데 요구되는 각도를 나타낸 것이고, 도 5b는 출력기어(270)의 회전축에서 PIP 링크1(310)과 MCP 링크2(340)의 힌지축 간의 거리가 짧은 B(A>B)인 경우 손가락의 중간 마디를 90도 굴곡시키는 데 요구되는 각도를 나타낸 것이다. 이하 설명에서는 신체학상으로 손가락의 중간 마디의 경우 굴절각도는 120도이나 설명의 편의성을 위해 굴절각도가 90도인 경우를 예를 들어 설명한다.5 is a view showing a method of controlling the angle of refraction by adjusting the length of the link 1 of the PIP unit according to the present invention, Figure 5a is a PIP link 1 310 and PIP link 2 ( When the distance between the hinge axis of the 340 is A, it shows the angle required to bend the middle node of the finger 90 degrees, Figure 5b is a PIP link 1 310 and the MCP link 2 ( In the case where the distance between the hinge axes of the
도 5a의 (가)에서와 같이 MCP 출력기어(270)의 회전축과 힌지축간의 거리가 A이고 MCP 출력기어(270)의 회전축을 중심점으로 힌지축과 근위지절관절 회전가상축(22)이 이루는 각이 166도일 때, 도 5a (나)와 같이 손가락의 첫 마디를 90도 굴 절시키기 위해서는 PIP 링크1(310)을 91도 회전시켜야 한다.As shown in (a) of FIG. 5A, the distance between the rotation axis of the
이에 반해, 도 5b의 (나)와 같이 MCP 출력기어(270)의 회전축과 힌지축간의 거리가 A보다 짧게 조정된 B이고 MCP 출력기어(270)의 회전축을 중심점으로 힌지축과 근위지절관절 회전가상축(22)이 이루는 각도가 182도가 되면 굴절각이 90도가 되기 위해서는 PIP 링크1(310)이 108도 회전해야 한다. 다시 말하면, 도 5b에서와 같이 PIP 링크1(310)의 길이를 짧게 하고, 도 5a와 같은 회전각도를 주었을 경우, 즉 PIP 링크1(310)을 108도만큼 회전시키지 않고, 도 5a에서와 같이 PIP 링크1(310)을 91도만 회전시키면 손가락의 중간 마디는 73도만 굴절되게 된다. 결론적으로, MCP부(200), PIP부(300) 및 DIP부(400) 각각의 링크1의 길이를 조절함으로써 각 마디의 굴절각을 조절할 수 있다.On the contrary, as shown in (b) of FIG. 5B, the distance between the rotation axis and the hinge axis of the
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described typical preferred embodiment, but can be carried out in various ways without departing from the gist of the present invention, various modifications, alterations, substitutions or additions in the art Anyone who has this can easily understand it. If such improvement, change, substitution or addition is carried out within the scope of the appended claims, the technical spirit should also be regarded as belonging to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 손가락 운동 장치의 구성을 나타낸 도면1 is a view showing the configuration of a finger exercising apparatus according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 손가락 운동 장치의 분해 사시도를 나타낸 도면Figure 2 is an exploded perspective view of the finger exercising apparatus according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 손가락 첫 마디와 중간 마디의 굴곡 및 신전 동작을 설명하기 위한 도면3 is a view for explaining the flexion and extension of the first and middle knuckles according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 손가락 첫 마디의 길이에 따른 MCP 블록의 위치 조절 방법을 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining a method of adjusting the position of the MCP block according to the length of the first node of the finger according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 중수지절관절(DCP) 링크2의 길이에 따른 중간 마디의 굴절각 예를 나타낸 도면5 is a view showing an example of the angle of refraction of the middle node according to the length of the metacarpal joint (DCP) link 2 according to the present invention
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 [Description of Drawings]
100: 모터 구동부 200: MCP 부100: motor drive unit 200: MCP unit
300: PIP부 400:DIP 부300: PIP part 400: DIP part
101: 손등블록 102: 모터101: hand back block 102: motor
103: 원동기어 104: 연결기어103: prime mover 104: coupling gear
105: 출력기어 106: 벨크로 연결홈105: output gear 106: Velcro coupling groove
210: MCP 링크1 220: MCP 링크2210: MCP link 1 220: MCP link 2
221: 제1길이부 222: 고정공221: first length portion 222: fixing hole
230: 제2길이부 231: 원호공230: second length part 231: arc hole
240: MCP 블록 250: 입력풀리240: MCP block 250: input pulley
255: 풀리벨트 260: 이중기어 풀리255: pulley belt 260: double gear pulley
270: MCP 출력기어 310: PIP 링크1270: MCP output gear 310: PIP link 1
320: 기반부 330: 길이조절부320: base portion 330: length adjustment unit
340: PIP 링크2 350: PIP 출력기어340: PIP link 2 350: PIP output gear
360: PIP 가속기어 420: DIP 링크1360: PIP accelerator gear 420: DIP link 1
430: DIP 링크2 440: DIP 블록430: DIP link2 440: DIP block
501: MCP 벨크로 503: PIP 벨크로501: MCP Velcro 503: PIP Velcro
505: DIP 벨크로505: DIP Velcro
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080095846A KR101019452B1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Apparatus for automatically exercising fingers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080095846A KR101019452B1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Apparatus for automatically exercising fingers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100036566A KR20100036566A (en) | 2010-04-08 |
KR101019452B1 true KR101019452B1 (en) | 2011-03-07 |
Family
ID=42214054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080095846A KR101019452B1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Apparatus for automatically exercising fingers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101019452B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101126732B1 (en) | 2009-09-24 | 2012-03-29 | 강민수 | Finger rehabilitation exerciser |
KR20130058522A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 성균관대학교산학협력단 | Finger for data gloves |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011110684A1 (en) | 2011-08-19 | 2013-02-21 | Ulrich Rüger | Energy conversion device for converting kinetic energy into electrical energy in pocket lamp in motor car, has driving plate fastened at region at movable part of generator portion in form of releasable connection for operating device |
CN104257488B (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-30 | 安阳工学院 | The towed finger recovering training device of a kind of three dactylus |
CN109381326B (en) * | 2018-12-11 | 2024-05-24 | 上海金矢机器人科技有限公司 | Finger rehabilitation training device |
CN110394784B (en) * | 2019-07-18 | 2022-07-05 | 天津大学 | Manipulator under-actuated structure applied to piano teaching and design method |
CN113558938B (en) * | 2021-08-12 | 2024-02-06 | 山东大学齐鲁医院 | Static stretching device for knuckle |
CN114452058B (en) * | 2022-03-08 | 2023-08-15 | 安徽理工大学第一附属医院(淮南市第一人民医院) | Reset fixing orthopedic device for orthopedics department |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100558023B1 (en) | 2004-04-30 | 2006-03-07 | 김찬영 | A device for knuckle motion |
-
2008
- 2008-09-30 KR KR1020080095846A patent/KR101019452B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100558023B1 (en) | 2004-04-30 | 2006-03-07 | 김찬영 | A device for knuckle motion |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101126732B1 (en) | 2009-09-24 | 2012-03-29 | 강민수 | Finger rehabilitation exerciser |
KR20130058522A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 성균관대학교산학협력단 | Finger for data gloves |
KR101700456B1 (en) * | 2011-11-25 | 2017-01-31 | 성균관대학교산학협력단 | Finger for data gloves |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100036566A (en) | 2010-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101019452B1 (en) | Apparatus for automatically exercising fingers | |
CN101518491B (en) | Finger motor function rehabilitation robot | |
KR102250260B1 (en) | A connecting module and a motion assist apparatus comprising thereof | |
KR100580971B1 (en) | Rehabilitation Medicine Device for Compound Joint Motion | |
CN101721290B (en) | Exoskeleton type finger motion function rehabilitation robot | |
KR100950060B1 (en) | Rehabilitation medicine device for compound joint motion | |
CN102319162B (en) | Exoskeletal thumb moving function rehabilitation robot | |
Torrealba et al. | Design of variable impedance actuator for knee joint of a portable human gait rehabilitation exoskeleton | |
JP2011529760A (en) | Robot arm that controls the movement of human arm | |
JP6432988B2 (en) | Upper limb rehabilitation support device | |
KR101669130B1 (en) | Multi-DOF shoulder rehabilitation robot adapting to anatomical structure of shoulder joint | |
JP4085422B2 (en) | Joint drive device | |
CN106618967A (en) | Novel portable hand exoskeleton recovery device | |
KR20120119737A (en) | Rehabilitation machine device for knee joint | |
KR102084168B1 (en) | Shoulder Rehabilitation Robot | |
CN108524197B (en) | Finger joint training device for hand function rehabilitation | |
KR102352338B1 (en) | A connecting module and a motion assist apparatus comprising thereof | |
RU177032U1 (en) | SIMULATOR FOR FINGERS OF THE HAND | |
RU175324U1 (en) | Training apparatus | |
CN213218751U (en) | Recovered ectoskeleton robot | |
CN111281739A (en) | Recovered ectoskeleton robot | |
JP6742588B2 (en) | Upper limb rehabilitation support device | |
JP3716417B2 (en) | Joint drive device | |
JP2020192124A (en) | Passive movement device | |
KR102530849B1 (en) | Module-based upper-limb rehabilitation robot that is able to be disassembled or combined |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140218 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150108 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160120 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170220 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180226 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190225 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200210 Year of fee payment: 10 |