KR20240136694A - Training device for hand rehabilitation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수부 훈련 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 훈련자의 수부 움직임을 감지함으로써, 수부 관절 훈련을 효과적이면서 훈련자의 불편함 없이 제공하는 수부 훈련 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a hand training device, and more specifically, to a hand training device that provides hand joint training effectively without discomfort to the trainee by detecting the hand movements of the trainee.
일반적으로 수부 훈련 장치는 수부(Hand) 마비 증세가 있거나, 수부 관절이나 수부의 근력 및 근지구력에 이상이 있는 훈련자의 재활 훈련을 돕기 위한 장치이다. In general, hand training devices are devices that help with rehabilitation training for trainees who have symptoms of hand paralysis or problems with hand joints, muscle strength, or muscle endurance.
한편, 수부의 움직임이 불편한 사용자는 대부분 스스로 수부를 움직이는 것이 어렵기 때문에, 수부 훈련 장치를 착용한 상태로 수부 훈련 장치가 유도하는 운동 패턴을 따라 수부를 이동하며 수부 훈련을 수행하였다. 이러한 수부 훈련 장치는 고유구조에 의한 운동 궤적을 가지고 있기 때문에, 각 훈련자들의 신체에 따라 훈련자의 훈련을 조정하는 것에 한계가 발생할 수 있다. 예를 들어, 수부 훈련 장치가 손가락에 힘을 가하여 오므라들거나 꼬이고 굳어진 손을 펴는 운동 궤적을 제공하고 있으나, 굳어진 손의 정도와 신체에 따라 손가락 마디 중 일부가 펴지지 않는 문제가 발생하였다.Meanwhile, most users who have difficulty moving their hands have difficulty moving their hands on their own, so they wear a hand training device and perform hand training by moving their hands along the movement patterns induced by the hand training device. Since this hand training device has a movement trajectory based on its own structure, there may be limitations in adjusting the training of each trainee according to their body. For example, although the hand training device provides a movement trajectory that applies force to the fingers to open a hand that is curled, twisted, or stiff, there is a problem that some of the finger joints do not open depending on the degree of stiffness of the hand and the body.
이에 따라, 훈련자의 신체의 움직임을 감지함으로써, 훈련자 수부 관절 상태에 맞춰 수부 관절 훈련을 훈련자의 불편함 없이 제공할 수 있는 수부 훈련 장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a hand training device that can provide hand joint training without discomfort to the trainee by detecting the movement of the trainee's body and according to the condition of the trainee's hand joints.
본 발명은 훈련자의 움직임을 감지하여 수부 관절 훈련을 효과적이면서 훈련자의 불편함 없이 제공하는 수부 훈련 장치를 제공한다.The present invention provides a hand training device that detects the movement of a trainee and provides hand joint training effectively without discomfort to the trainee.
본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치는, 훈련자의 손목부에 착용되는 손목 지지부; 훈련자의 손가락에 착용되는 복수의 손가락 착용부; 상기 손목 지지부 또는 복수의 손가락 착용부 각각 중 적어도 어느 하나에 연결되는 복수의 와이어;A hand training device according to an embodiment of the present invention comprises: a wrist supporter worn on the wrist of a trainee; a plurality of finger wearables worn on the fingers of the trainee; a plurality of wires connected to at least one of the wrist supporters or the plurality of finger wearables;
상기 복수의 와이어를 당기거나 풀어 상기 손목 지지부 또는 복수의 손가락 착용부 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 구동력을 선택적으로 제공하는 구동부; 및 상기 손목 지지부 또는 복수의 손가락 착용부 중 적어도 어느 하나에 제공되어 훈련자의 수부 움직임을 감지하는 운동상태감지부;를 포함할 수 있다.It may include a driving unit that selectively provides a driving force to move at least one of the wrist support unit or the plurality of finger wearable units by pulling or releasing the plurality of wires; and a movement state detection unit that is provided to at least one of the wrist support unit or the plurality of finger wearable units and detects movement of the trainer's hand.
상기 운동상태감지부는, 상기 복수의 손가락 착용부 각각에 제공되어 손가락의 움직임을 감지하는 손가락 움직임 감지부; 또는 상기 손목 지지부에 제공되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지부; 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The above movement state detection unit may include at least one of a finger movement detection unit provided to each of the plurality of finger wearable units to detect movement of the fingers; or a wrist movement detection unit provided to the wrist support unit to detect movement of the wrist.
상기 복수의 손가락 착용부 각각은, 손가락의 끝마디에 착용되는 손가락 고정패드부; 및 와이어 단부와 상기 손가락 고정패드부 각각에 고정되어 서로 연결하는 연결부재;를 포함하고, 상기 손가락 움직임 감지부는, 상기 손가락 고정패드부에 제공되어 손가락의 굴곡 압력을 감지하는 압력 감지부를 포함할 수 있다.Each of the above-described plurality of finger wearable parts includes a finger fixing pad part worn on the tip of a finger; and a connecting member fixed to each of the wire ends and the finger fixing pad parts and connected to each other; and the finger movement detection part may include a pressure detection part provided to the finger fixing pad part and detecting the bending pressure of the finger.
상기 압력 감지부는 손가락의 지문부측에 제공될 수 있다.The above pressure sensing unit may be provided on the fingerprint side of the finger.
상기 손가락 움직임 감지부는 상기 손목 지지부와 상기 손가락 고정패드부 각각을 서로 연결하도록 제공되어 손가락의 굴곡량을 감지하는 손가락 굴곡량 감지부를 더 포함할 수 있다.The above finger movement detection unit may further include a finger bending amount detection unit that is provided to connect the wrist support unit and the finger fixing pad unit to each other and detect the bending amount of the finger.
상기 손가락 굴곡량 감지부는 길이의 변화가 가능한 탄성 재질로 이루어질 수 있다.The above finger bending amount detection unit may be made of an elastic material whose length can be changed.
상기 손목 지지부는, 상기 훈련자의 손등에 착용되는 손등 지지부; 상기 손등 지지부에 회전 가능하게 연결되는 연결 지지부; 및 상기 손등 지지부 및 연결 지지부를 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 연결하는 제1 회전축;을 포함하고, 상기 손목 움직임 감지부는, 상기 제1 회전축에 대응하도록 제공되어 훈련자 손목의 굴곡-신전량 또는 굴곡-신전 각도를 감지하는 손목 굴곡-신전 감지부를 포함할 수 있다.The wrist support unit may include: a back-of-the-hand support unit worn on the back of the hand of the trainer; a connection support unit rotatably connected to the back-of-the-hand support unit; and a first rotation axis rotatably connecting the back-of-the-hand support unit and the connection support unit in a flexion-extension direction; and the wrist movement detection unit may include a wrist flexion-extension detection unit provided to correspond to the first rotation axis and detecting a flexion-extension amount or a flexion-extension angle of the trainer's wrist.
상기 손목 지지부는, 상기 훈련자의 전완에 착용되고, 상기 연결 지지부에 회전 가능하게 연결되는 전완 지지부; 및 상기 전완 지지부와 상기 연결 지지부를 요척 방향으로 회전 가능하게 연결하는 제2 회전축;를 더 포함하고,The wrist support further includes a forearm support that is worn on the forearm of the trainer and is rotatably connected to the connecting support; and a second rotation axis that rotatably connects the forearm support and the connecting support in a lumbar direction;
상기 손목 움직임 감지부는, 상기 제2 회전축에 대응하도록 제공되어, 훈련자 손목의 요척량 또는 요척 각도를 감지하는 손목 요척 감지부를 더 포함할 수 있다.The above wrist movement detection unit may further include a wrist yaw detection unit that detects the amount of yaw or the angle of yaw of the trainer's wrist, provided to correspond to the second rotation axis.
상기 운동상태감지부는 상기 전완 지지부에 제공되어 훈련자의 전완부의 속도, 가속도, 변위, 회전, 기울기, 회내, 회외 중 적어도 어느 하나를 감지하는 전완부 움직임 감지부를 더 포함할 수 있다.The above motion state detection unit may further include a forearm movement detection unit provided on the forearm support unit to detect at least one of speed, acceleration, displacement, rotation, inclination, pronation, and supination of the forearm of the trainee.
상기 손목 지지부는, 상기 손등 지지부 또는 상기 연결 지지부 중 적어도 어느 하나에 제공되어 상기 와이어의 이동을 가이드하는 와이어 가이드부; 및 이동하는 상기 와이어를 선택적으로 압착하여 고정하는 와이어 압착부;를 포함할 수 있다.The wrist support may include a wire guide portion provided on at least one of the back of the hand support portion or the connection support portion to guide movement of the wire; and a wire compression portion that selectively compression-fixes the moving wire.
상기 연결부재는, 상기 복수의 손가락 착용부 각각에 연결되는 상기 와이어의 단부가 고정되는 와이어 고정부를 포함하고, 상기 복수의 손가락 착용부 각각은, 상기 와이어 고정부와 상기 손목 지지부 사이의 와이어 장력을 조절하는 와이어 장력 조절부를 더 포함할 수 있다.The above connecting member includes a wire fixing portion to which an end of the wire connected to each of the plurality of finger wearing portions is fixed, and each of the plurality of finger wearing portions may further include a wire tension adjusting portion for adjusting wire tension between the wire fixing portion and the wrist support portion.
상기 운동상태감지부는, 상기 전완 지지부에 부착되고, 상기 훈련자 수부의 신경 또는 근육에 발생하는 전기적인 신호를 측정하는 근전도 센서부를 더 포함하고, 상기 근전도 센서부의 신호에 따라 손가락의 굴곡-신전 운동을 포함하는 손가락 훈련 모드; 또는 손목의 굴곡-신전, 요척 중 적어도 어느 하나 이상의 운동을 포함하는 손목 훈련 모드; 중 적어도 어느 하나 이상의 훈련 모드가 결정될 수 있다.The above movement state detection unit further includes an electromyography sensor unit that is attached to the forearm support unit and measures electrical signals generated in the nerves or muscles of the trainer's hand, and at least one training mode can be determined among a finger training mode including flexion-extension movement of the fingers; or a wrist training mode including at least one movement of flexion-extension and flexion-scapula of the wrist; based on a signal from the electromyography sensor unit.
상기 운동상태감지부가 감지한 신호에 따라 구동신호를 생성하여 구동부에 선택적으로 제공하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The device may further include a control unit that generates a driving signal according to a signal detected by the above motion state detection unit and selectively provides the signal to the driving unit.
손가락의 굴곡 압력 범위, 손가락의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전 각도 범위, 손목의 요척량 범위, 손목의 요척 각도 범위 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 수부 훈련 조건을 설정하는 훈련 조건 설정부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 훈련 조건 설정부에서 설정된 훈련 조건에 따라 상기 구동 신호를 생성할 수 있다.The present invention further includes a training condition setting unit that sets a hand training condition for at least one of the following: a finger flexion pressure range, a finger flexion-extension amount range, a wrist flexion-extension amount range, a wrist flexion-extension angle range, a wrist yaw amount range, and a wrist yaw angle range; and the control unit can generate the driving signal according to the training condition set by the training condition setting unit.
본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치에 의하면, 복수의 손가락 착용부에 각각 연결된 복수의 와이어를 당기거나 푸는 간단한 동작을 통하여 수부 관절에 대응하는 관절부나 연결구조의 추가 없이도 훈련자의 수부 관절 움직임을 보조하고, 훈련자의 신체의 움직임을 센싱하여 피드백함으로써 수부 관절의 운동에 부합하는 다양하고 자연스러운 형태의 운동 궤적을 제공할 수 있기 때문에, 훈련자가 불편함을 느끼지 않고 안전하게 수부 관절 재활 훈련을 할 수 있다. According to the hand training device according to an embodiment of the present invention, by simply pulling or releasing a plurality of wires respectively connected to a plurality of finger wearables, the movement of the hand joints of the trainee can be assisted without adding joints or connecting structures corresponding to the hand joints, and various natural movement trajectories corresponding to the movement of the hand joints can be provided by sensing and feeding back the movement of the body of the trainee, so that the trainee can safely perform hand joint rehabilitation training without feeling any discomfort.
운동상태감지부로 훈련자 수부의 움직임, 힘 등을 감지하고, 감지한 수부의 움직임에 따라 수부 훈련장치가 훈련을 조절하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 훈련자가 자의로 움직이기 힘든 관절의 움직임을 보조해주는 등으로 할 수 있으며, 이는 다양한 훈련자에 대응할 수 있어 효율적일 수 있다. The movement status detection unit detects the movement and strength of the trainee's hand, and the hand training device can provide training by adjusting the movement of the hand according to the detected movement. For example, it can assist the movement of joints that the trainee has difficulty moving voluntarily, and this can be efficient because it can respond to various trainees.
또한, 운동상태감지부는 손가락/손목 관절의 과한 움직임(예를 들어, 과굴곡, 과신전, 과요척 등)이 발생되지 않도록 수부 관절의 움직임을 감지할 수 있다. 이는 지속적으로 수부 관절의 움직임을 감지함에 따라 관절의 과한 움직임으로 인하여 발생될 수 있는 관절의 영구적인 손상 등을 미리 방지시킬 수 있어 훈련자에게 안전한 훈련을 제공할 수 있다.In addition, the motion state detection unit can detect the movement of the wrist joints to prevent excessive movement of the finger/wrist joints (e.g., hyperflexion, hyperextension, hyperpronation, etc.). This can prevent permanent damage to the joints that may occur due to excessive movement of the joints by continuously detecting the movement of the wrist joints, thereby providing safe training to the trainee.
본 발명의 수부 훈련 장치는 운동상태 감지부로 훈련자의 수부 상태를 감지하여 신체 조건에 맞추어 복수의 손가락 착용부에 각각 연결된 와이어의 장력을 조절함으로써 다섯 손가락 중 검지, 중지, 약지, 소지의 원위지간 관절, 근위지간 관절, 중수지관절 및 엄지의 지절간 관절, 중수지절 관절과 손목 관절의 순차적 신전 운동을 수부 훈련자에게 제공할 수 있다. 게다가, 감지된 수부 상태에 따라 와이어의 장력을 선택적으로 조절하여, 손가락 관절의 훈련과 손목 관절의 훈련을 따로 수행할 수 있기 때문에, 특정 관절 훈련을 좀더 집중적으로 수행할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. The hand training device of the present invention detects the hand state of the trainee by a movement state detection unit and adjusts the tension of the wires respectively connected to a plurality of finger wearables according to the physical condition, thereby providing the hand trainee with sequential extension movements of the distal interphalangeal joints, proximal interphalangeal joints, metacarpophalangeal joints of the index finger, middle finger, ring finger, and little finger among the five fingers, and the interphalangeal joints, metacarpophalangeal joints of the thumb, and the wrist joint. In addition, since the tension of the wires is selectively adjusted according to the detected hand state, training of the finger joints and training of the wrist joints can be performed separately, it can provide the effect of performing specific joint training more intensively.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수부 훈련 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 착용부를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치의 손목 신전 운동 태양을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치의 요척 운동 태양을 나타낸 도면.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치의 제어부 구동을 설명하는 블록도.Figure 1 is a perspective view schematically showing a hand training device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a hand training device according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a finger wearing part according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a drawing showing a wrist extension movement mode of a hand training device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing showing a lumbar movement aspect of a hand training device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram illustrating the operation of the control unit of the hand training device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and these embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform a person having ordinary skill in the art of the scope of the invention. In the description, the same reference numerals are given to the same components, and the drawings may be partially exaggerated in size in order to accurately describe the embodiments of the present invention, and the same numerals in the drawings indicate the same elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수부 훈련 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손가락 착용부를 나타낸 개략도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a hand training device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view schematically showing a hand training device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view showing a finger wearing part according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치는 훈련자의 손목부에 착용되는 손목 지지부(100); 훈련자의 손가락에 착용되는 복수의 손가락 착용부(200); 상기 손목 지지부(100) 또는 복수의 손가락 착용부(200) 각각 중 적어도 어느 하나에 연결되는 복수의 와이어(300); 상기 복수의 와이어(300)를 당기거나 풀어 상기 손목 지지부(100) 또는 복수의 손가락 착용부(200) 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 구동력을 선택적으로 제공하는 구동부(400); 및 상기 손목 지지부(100) 또는 복수의 손가락 착용부(200) 중 적어도 어느 하나에 제공되어 훈련자의 수부 움직임을 감지하는 운동상태감지부(500);를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, a hand training device according to an embodiment of the present invention may include a wrist supporter (100) worn on a wrist of a trainee; a plurality of finger wearables (200) worn on the fingers of the trainee; a plurality of wires (300) connected to at least one of the wrist supporter (100) or the plurality of finger wearables (200); a driving unit (400) selectively providing a driving force to move at least one of the wrist supporter (100) or the plurality of finger wearables (200) by pulling or releasing the plurality of wires (300); and a movement state detection unit (500) provided to at least one of the wrist supporter (100) or the plurality of finger wearables (200) to detect movement of the hand of the trainee.
손목 지지부(100)는 훈련자의 손목부(A)에 착용될 수 있다. 손목 지지부(100)는 수부 훈련자의 손목부(A)에 착용되어 수부 훈련 장치를 지지할 수 있는 주골격부 역할을 수행한다. 이때 손목부(A)는 손등, 손목, 전완부를 포함할 수 있다. 수부는 손가락부터 전완부까지를 포함할 수 있다. 여기서 손목은 손목 관절 부근을 이야기한다. 또한, 손목 지지부(100)는 손목의 회전이 가능하게하면서 손목 관절부를 지지하도록 구성될 수 있다. 이로써 손목 관절의 안전한 운동이 가능하게 할 수 있다. The wrist support (100) can be worn on the wrist (A) of the trainer. The wrist support (100) is worn on the wrist (A) of the hand trainer and serves as a main skeleton that can support the hand training device. At this time, the wrist (A) can include the back of the hand, the wrist, and the forearm. The hand can include the area from the fingers to the forearm. Here, the wrist refers to the area around the wrist joint. In addition, the wrist support (100) can be configured to support the wrist joint while allowing rotation of the wrist. This can enable safe movement of the wrist joint.
손목 지지부(100)는 수부 훈련자의 손목부에 착용된 상태에서 수부 훈련 장치를 지지하고, 수부 훈련 중에는 복수의 와이어를 당기거나 풀어서 손가락 착용부(200)를 이동시킬 때 손가락 착용부(200)에 미치는 힘의 반작용 힘을 견디는 역할을 수행하여 손가락/손목의 굴곡-신전 및 요척 움직임을 가이드할 수 있다. 손가락 관절의 운동을 위해서 필요한 손가락 착용부(200) 또는 구동력을 전달하는 와이어(300) 등이 별도의 구조물에 고정되는 것보다는 수부 훈련자가 손목 지지부(100)을 착용한 상태에서 훈련하는 것이 보다 효과적이고 수부 훈련자가 자유로운 훈련 동작을 수행하게 할 수 있다.The wrist support (100) supports the hand training device while worn on the wrist of the hand trainer, and during hand training, it withstands the reaction force of the force applied to the finger wearable (200) when the finger wearable (200) is moved by pulling or releasing a plurality of wires, thereby guiding the flexion-extension and flexion-swing movements of the fingers/wrist. It is more effective and allows the hand trainer to perform training while wearing the wrist support (100) than when the finger wearable (200) or the wire (300) transmitting the driving force required for movement of the finger joints is fixed to a separate structure.
복수의 손가락 착용부(200)는 훈련자의 손가락에 착용될 수 있다. 복수의 손가락 착용부(200)는 수부 훈련자의 손가락 관절 운동을 위해서 힘이 전달되는 손가락 상의 목표 위치(예를 들어, 손가락 끝마디)를 특정할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있다. A plurality of finger wearables (200) can be worn on the fingers of the trainer. The plurality of finger wearables (200) can provide an effect of enabling the trainer to specify a target location (e.g., a fingertip joint) on the fingers to which force is transmitted for finger joint movement.
손목 지지부(100)와 손가락 착용부(200)는 착용시 훈련자의 손가락 또는 손목 관절의 움직임이 자유롭게 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.The wrist support (100) and the finger wearable (200) can be configured so that the trainer's fingers or wrist joints can move freely when worn.
복수의 와이어(300)는 복수의 손가락 착용부(200)에 각각 연결되어 손가락 관절 운동을 위해서 힘을 전달할 수 있다. 손가락 관절의 원활한 신전 운동을 위해서 복수의 와이어(300)는 손등 또는 손가락 등 측에서 연장되어 손가락 착용부(200)로 연결되어 손가락 등쪽 방향으로 당기는 힘을 제공할 수 있다. 수부 훈련자의 경우 오므라들거나 꼬이고 굳어진 손을 펴는 운동 궤적을 필요로 하는데, 매우 간단한 구조인 와이어를 이용하여 보조적인 힘을 제공함으로써 손가락 마디를 모두 펼 수 있도록 도와줄 수 있다. A plurality of wires (300) can be respectively connected to a plurality of finger wearables (200) to transmit power for finger joint movement. For smooth extension movement of the finger joint, a plurality of wires (300) can be extended from the back of the hand or the back of the fingers and connected to the finger wearables (200) to provide a pulling power toward the back of the fingers. In the case of a hand trainer, a movement trajectory is needed to extend a hand that is curled, twisted, or stiffened, and by providing auxiliary power using wires with a very simple structure, it is possible to help extend all of the finger joints.
구동부(400)는 상기 복수의 와이어(300)를 당기거나 풀어 상기 손목 지지부(100) 또는 복수의 손가락 착용부(200) 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 구동력을 선택적으로 제공할 수 있다.The driving unit (400) can selectively provide a driving force to move at least one of the wrist support unit (100) or the plurality of finger wearing units (200) by pulling or releasing the plurality of wires (300).
수부 훈련자가 수부 훈련 장치를 착용한 상태에서 운동할 수 있도록 구동부(400)는 손목 지지부(100)에 고정될 수 있다. 손목 지지부(100)에 고정된 구동부(400)가 복수의 와이어(300)를 당기거나 풀어줄 수 있어서 수부 훈련자는 수부 훈련 장치를 착용한 상태에서 자유롭게 원하는 운동을 진행할 수 있다. 구동부(400)는 와이어(300)를 당김으로써 손가락 또는 손목이 신전(펴짐)되도록 할 수 있다. 반대로 구동부는 당기던 와이어를 다시 풀어줌으로써, 손가락 또는 손목이 굴곡(굽혀짐)되도록 할 수 있다. 또한, 구동부(400)는 구동력을 선택적으로 제공함으로써, 수부 훈련 장치는 훈련자에게 수동 운동, 자동 운동, 보조 운동 등을 제공할 수 있다.The driving unit (400) can be fixed to the wrist support unit (100) so that the hand trainer can exercise while wearing the hand training device. The driving unit (400) fixed to the wrist support unit (100) can pull or release a plurality of wires (300), so that the hand trainer can freely perform a desired exercise while wearing the hand training device. The driving unit (400) can extend (unfold) a finger or a wrist by pulling the wires (300). Conversely, the driving unit can release the wires that were being pulled so that the finger or wrist can be flexed (bent). In addition, the driving unit (400) selectively provides driving force, so that the hand training device can provide the trainer with manual exercise, automatic exercise, and assisted exercise.
여기서, 수동 운동은 구동부를 구동시키지 않고 훈련자가 직접 운동하는 방법일 수 있다. 자동 운동은 수부를 직접 운동하기 힘든 훈련자를 위하여, 구동부로 훈련자의 신체 부위를 직접 움직이게 함으로써, 훈련자에게 훈련을 제공하는 운동 방법일 수 있다. 그리고, 보조 운동은 훈련자 자신이 직접 자신의 수부를 움직이면서 훈련에 임하면서도, 필요에 따라 조절된 구동력을 제공하여, 훈련자의 수부 훈련 운동이 보조적으로 이루어질 수 있게 하는 운동 방법일 수 있다.Here, passive exercise may be a method in which the trainer exercises directly without driving the driving unit. Automatic exercise may be an exercise method that provides training to the trainer by having the trainer's body parts move directly with the driving unit for the trainer who has difficulty in exercising the hand directly. And, assistive exercise may be an exercise method in which the trainer trains by moving his or her own hand directly, while providing driving force adjusted as needed so that the trainer's hand training exercise can be performed in an assistive manner.
운동상태감지부(500)는 손목 지지부(100) 또는 복수의 손가락 착용부(200) 중 적어도 어느 하나에 제공되어 훈련자의 수부 움직임을 감지할 수 있다. The movement status detection unit (500) can be provided on at least one of the wrist support unit (100) or multiple finger wearing units (200) to detect the movement of the trainer's hand.
본 발명의 수부 훈련 장치는 수부 마비 증세가 있거나, 수부 관절이나 수부의 근력 및 근지구력에 이상이 있는 훈련자의 재활 훈련을 돕기 위한 장치일 수 있다. 이때 수부는 손가락 관절과 손목부의 관절을 포함할 수 있다. 손가락 관절을 얼마나 움직일 수 있는지 혹은 손가락 착용부(200)로 훈련자의 손가락이 어느정도로 움직이는가를 확인하기 위해 운동상태감지부(500)가 복수의 손가락 착용부(200)에 제공될 수 있다. 또한, 손목 지지부(100)에 운동상태감지부(500)가 제공되어 훈련자의 손목부의 움직임을 파악할 수 있다.The hand training device of the present invention may be a device for assisting rehabilitation training of a trainee who has symptoms of hand paralysis or abnormalities in hand joints or muscle strength and endurance. At this time, the hand may include finger joints and wrist joints. In order to check how much the finger joints can be moved or how much the trainee's fingers move with the finger wearable units (200), a movement state detection unit (500) may be provided on a plurality of finger wearable units (200). In addition, a movement state detection unit (500) may be provided on the wrist support unit (100) to detect the movement of the trainee's wrist.
운동상태감지부(500)는 수동 운동, 자동 운동, 보조 운동으로 인한 훈련자의 움직임을 센싱하는 다양한 센서를 포함할 수 있다.The exercise status detection unit (500) may include various sensors that sense the movement of the trainee due to manual exercise, automatic exercise, and assisted exercise.
운동상태감지부(500)는 실기간으로 훈련자의 운동 강도 등을 측정할 수 있으며, 움직임의 궤도 등을 측정할 수 있다. 운동상태감지부(500)가 훈련자의 움직임을 감지하면, 제어부로 운동상태감지부(500)가 감지한 움직임을 분석하여 운동 상태에 대한 정보를 획득할 수 있다. 그리고 이러한 운동 상태에 대한 정보를 이용하여 구동부로 피드백 운동을 제공할 수도 있다.The exercise status detection unit (500) can measure the exercise intensity of the trainee in real time, and can measure the trajectory of the movement, etc. When the exercise status detection unit (500) detects the movement of the trainee, the control unit can analyze the movement detected by the exercise status detection unit (500) to obtain information on the exercise status. In addition, feedback movement can be provided to the driving unit using this information on the exercise status.
한편, 상기 운동상태감지부(500)는, 상기 복수의 손가락 착용부(200) 각각에 제공되어 손가락의 움직임을 감지하는 손가락 움직임 감지부(510); 또는 상기 손목 지지부(100)에 제공되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지부(520); 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, the movement state detection unit (500) may include at least one of a finger movement detection unit (510) provided to each of the plurality of finger wearable units (200) to detect movement of the fingers; or a wrist movement detection unit (520) provided to the wrist support unit (100) to detect movement of the wrist.
일반적인 수부 훈련 장치는 훈련자 수부의 움직임(예를 들어, 손가락이 굴곡하는 힘, 손가락의 굴곡-신전, 손목 관절의 굴곡-신전, 손목의 요척, 회내와 회외 등)이 데이터화 되지 못해 훈련 강도 조절 등이 조절하기 어려운 문제가 존재하였다. 예를 들면, 관절의 과한 움직임(신전-굴곡, 요척, 회내, 회외 등)은 훈련자의 기능적 장애가 될 수 있다. 관절의 과한 움직임은 신경, 근육 등에 손상을 야기할 수 있기 때문일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 수부 훈련 장치는 훈련자 수부의 움직임을 데이터화하고, 이 데이터를 기반으로 기능적 장애를 최소화할 수 있는 훈련 범위로 조절된 훈련을 훈련자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 관절의 과한 움직임(과한 신전-굴곡 등)을 진행하기 전에 구동을 멈추거나 반대로 관절을 움직이게 할 수 있다.Conventional hand training devices have a problem in that it is difficult to control, such as adjusting training intensity, because the movements of the trainee's hands (e.g., finger flexion force, finger flexion-extension, wrist flexion-extension, wrist radial extension, pronation, supination, etc.) are not datafied. For example, excessive movements of the joints (extension-flexion, radial extension, pronation, supination, etc.) can cause functional disorders for the trainee. This may be because excessive movements of the joints can cause damage to nerves, muscles, etc. Accordingly, the hand training device of the present invention can datafied the movements of the trainee's hands and provide the trainee with training adjusted to a training range that can minimize functional disorders based on the data. For example, the drive can be stopped before excessive movements of the joints (e.g., excessive extension-flexion) are performed, or, conversely, the joints can be moved.
본 발명의 수부 훈련 장치는 손가락의 움직임을 감지하는 손가락 움직임 감지부; 또는 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지부; 중 하나 이상을 통해 훈련자의 운동(또는 움직임)을 감지함으로써, 훈련자의 손가락 또는 손목 관절의 과한 움직임에 의한 기능적 장애를 방지할 수 있기 때문에 안전한 훈련을 제공할 수 있다. The hand training device of the present invention detects the movement (or movement) of the trainee through at least one of a finger movement detection unit that detects movement of the fingers; or a wrist movement detection unit that detects movement of the wrist; thereby preventing functional disorders caused by excessive movement of the fingers or wrist joints of the trainee, thereby providing safe training.
한편, 상기 복수의 손가락 착용부(200) 각각은, 손가락의 끝마디에 착용되는 손가락 고정패드부(210); 및 와이어(300) 단부와 상기 손가락 고정패드부(210) 각각에 고정되어 서로 연결하는 연결부재(220);를 포함하고, 상기 손가락 움직임 감지부(510)는, 상기 손가락 고정패드부(210)에 제공되어 손가락의 굴곡 압력을 감지하는 압력 감지부(511)를 포함할 수 있다.Meanwhile, each of the plurality of finger wearable parts (200) includes a finger fixation pad part (210) worn on the tip of a finger; and a connecting member (220) fixed to each of the wire (300) ends and the finger fixation pad parts (210) and connected to each other; and the finger movement detection part (510) may include a pressure detection part (511) provided to the finger fixation pad part (210) and detecting the bending pressure of the finger.
손가락 고정패드부(210)는 벨크로, 신축가능한 고무, 실리콘 재질 등을 포함할 수 있으며, 재활 훈련자의 손가락에 착용하기 용이하고, 다양한 손 사이즈에 대응할 수 있다. 손가락 고정패드부(210)는 손가락(F)의 끝마디에 착용되어 손가락 관절 운동을 위해서 힘을 전달하는 위치를 결정할 수 있다. 손가락의 관절을 포함하는 손가락(F)은 고유의 구조에 의한 운동 궤적을 갖고 있어서, 구동력이 와이어(300)에 의해서 손가락 끝마디에 전달되어 손가락 등쪽 방향으로 견인하면 원위부에서 근위부 관절로 순차적인 신전 운동이 가능할 수 있다. 반대로 굴곡 운동의 경우, 훈련자가 근위부에서 원위부 관절로 순차적인 굴곡 운동을 진행할 수 있다.The finger fixation pad (210) may include Velcro, flexible rubber, silicone material, etc., and is easy to wear on the finger of a rehabilitation trainer and can correspond to various hand sizes. The finger fixation pad (210) is worn on the distal joint of a finger (F) to determine the position for transmitting power for finger joint movement. The finger (F), which includes the joint of the finger, has a movement trajectory due to its own structure, so that when the driving force is transmitted to the distal joint by the wire (300) and pulled in the dorsal direction of the finger, sequential extension movement from the distal to the proximal joint can be possible. Conversely, in the case of flexion movement, the trainer can perform sequential flexion movement from the proximal to the distal joint.
연결부재(220)는 와이어(300) 단부와 손가락 고정패드부(210) 각각에 고정되어 서로 연결할 수 있다. 이에 따라 연결 부재(220)와 고정 패드부(210)는 와이어(300)에 의해서 이동할 수 있다. The connecting member (220) can be fixed to each end of the wire (300) and the finger fixing pad portion (210) to connect them to each other. Accordingly, the connecting member (220) and the fixing pad portion (210) can be moved by the wire (300).
연결부재(220)는 와이어(300) 단부와 손가락 고정패드부(210) 각각에 고정되어 서로 연결함으로써, 와이어에 의해 훈련자의 손가락(F) 끝마디에 구동부가 제공하는 구동력을 전달하여 견인되도록 연결시키는 역할을 수행할 수 있으며, 연결 부재는 손가락등에 부분적으로 지지되는 지지대와 같은 형상일 수 있다.The connecting member (220) can be fixed to each end of the wire (300) and the finger fixing pad (210) to connect them, thereby transmitting the driving force provided by the driving member to the tip of the trainer's finger (F) through the wire to cause traction, and the connecting member can have a shape similar to a support partially supported on the back of the finger.
손가락 움직임 감지부(510)는 상기 손가락 고정패드부(210)에 제공되어 손가락의 굴곡 압력을 감지하는 압력 감지부(511)를 포함할 수 있다.The finger movement detection unit (510) may include a pressure detection unit (511) provided on the finger fixation pad unit (210) to detect the bending pressure of the finger.
굴곡 운동은 훈련자가 근위부에서 원위부 관절로 순차적인 굴곡 운동을 진행할 수 있으므로, 윈위부쪽인 손가락 끝마디에 발생되는 압력을 측정하면 비교적 정확한 굴곡 압력을 측정할 수 있다. 이에 따라, 손가락 끝마디에 착용되는 손가락 고정패드부(210)에 제공함으로써, 손가락의 굴곡 압력을 감지할 수 있다. Since the flexion exercise allows the trainer to perform sequential flexion exercises from the proximal to the distal joints, the flexion pressure can be measured relatively accurately by measuring the pressure generated at the fingertip joint on the distal side. Accordingly, the flexion pressure of the finger can be detected by providing it to the finger fixation pad (210) worn at the fingertip joint.
압력 감지부(511)로 훈련자가 직접 외부개체에 가압하는 힘을 측정함으로써, 수부의 근력 그리고 수부를 움직이는 힘을 측정하여 훈련자 손가락의 굴곡이 어느정도의 힘으로 움직일 수 있는가를 확인할 수 있다. 와이어로 손가락 운동(신전)시킬 때 훈련자의 굴곡 압력값을 통하여 훈련자에게 맞추어진 힘의 크기로 운동시킬 수 있다.By measuring the force that the trainer directly applies to an external object with the pressure sensor (511), the muscle strength of the hand and the force that moves the hand can be measured to determine how much force is required to move the flexion of the trainer's fingers. When exercising (extending) a finger with a wire, the trainer's flexion pressure value can be used to exercise the finger with a force size that is tailored to the trainer.
이때, 압력 감지부(511) 압력을 측정하기 위한 센서 들이 사용될 수 있으며, 예를 들어, FSR(Force Sensing Resistor)을 사용할 수 있다. FSR의 경우 물리적인 힘, 무게 등에 따라 저항 값이 바뀌는 성질을 이용한 센서로 손가락의 누르는 힘 또는 굴곡력 감지에 사용할 수 있다. 압력 감지부(511)는 훈련자가 굴곡을 할 때, 보다 상세하게는 훈련자가 훈련용 공과 같은 물체를 쥘 때, 발생하는 압력을 측정할 수 있다. At this time, sensors for measuring the pressure sensing unit (511) pressure can be used, and for example, an FSR (Force Sensing Resistor) can be used. In the case of FSR, it is a sensor that uses the property that the resistance value changes according to physical force, weight, etc., and can be used to detect the pressing force or bending force of a finger. The pressure sensing unit (511) can measure the pressure generated when a trainee bends, or more specifically, when a trainee holds an object such as a training ball.
한편, 상기 압력 감지부(511)는 손가락의 지문부측에 제공될 수 있다. 보다 상세하게는 손가락끼리 서로 맞닿는 대립 훈련 및 다양한 잡기 상황을 인식하기 위해 지두수측에 압력 센서가 제공될 수 있다. 예를 들어, 손가락으로 물건을 집을 때, 손가락 끝단으로 쥐어지게 되고, 특히 손가락의 지문부측으로 물건을 집을 수 있고, 지문부측은 손가락 끝마디 중 어느정도 안정적으로 누를 수 있으며, 압력을 제공하는 위치에 가장 인접할 수 있다. 이에 따라, 손가락의 지문부측에 압력 감지부(511)를 제공함으로써 손가락 굴곡력의 정확한 측정이 가능해질 수 있다.Meanwhile, the pressure sensing unit (511) may be provided on the fingerprint side of the finger. More specifically, a pressure sensor may be provided on the index finger side in order to recognize the opposing training and various grasping situations in which the fingers touch each other. For example, when picking up an object with a finger, the object is grasped with the fingertip, and in particular, the object can be picked up with the fingerprint side of the finger, and the fingerprint side can be pressed somewhat stably among the fingertip joints, and can be closest to the position that provides pressure. Accordingly, by providing the pressure sensing unit (511) on the fingerprint side of the finger, accurate measurement of the finger bending force can be made possible.
압력 감지부(511)는 손가락 지문부측이 외부 개체를 가압하는 측과 연결부재(220)측에 구비되어 손가락 지문부에서 발생되는 압력과 손톱부측이나 손가락등측에서 발생되는 압력을 측정하도록 제공될 수 있다. 이렇게 압력 감지부(511)가 손톱부측/손가락등측과 지문부측에 대응하는 곳으로 복수 개 배치될 경우, 외부 개체를 쥐는 압력뿐만 아니라, 손가락이 신전 할 때에 손가락등측이 손가락 착용부(200)에 가해지는 힘을 측정할 수 있다. 이 경우, 손가락의 굴곡뿐 아니라 신전할 때 발생하는 압력 또한 확인할 수 있어 훈련자의 손가락 상태를 보다 더 상세하게 확인할 수 있다.The pressure sensing unit (511) may be provided on the side where the finger print side presses the external object and on the side of the connecting member (220) so as to measure the pressure generated from the finger print side and the pressure generated from the nail side or the back of the finger. When a plurality of pressure sensing units (511) are arranged in locations corresponding to the nail side/back of the finger side and the back of the finger side, it is possible to measure not only the pressure applied to the external object but also the force applied to the finger wearing unit (200) by the back of the finger when the finger is extended. In this case, not only the flexion of the finger but also the pressure generated when the finger is extended can be confirmed, so that the condition of the trainer's fingers can be confirmed in more detail.
한편, 상기 손가락 움직임 감지부(510)는 상기 손목 지지부(100)와 상기 손가락 고정패드부(210) 각각을 서로 연결하도록 제공되어 손가락의 굴곡량을 감지하는 손가락 굴곡량 감지부(512)를 더 포함할 수 있다. 손가락 굴곡량 감지부(512)는 상기 손목 지지부(100)와 상기 손가락 고정패드부(210) 각각을 서로 연결하는 위치에 제공될 수 있다. 손가락 움직임 감지부(510)가 손목 지지부(100)와 손가락 고정패드부(210) 각각을 서로 연결하도록 제공되는 이유와 원리를 예들 들어 설명하면, 손이 펴진 상태에서 손 끝마디와 손등에 연결한 고무줄로 설명할 수 있다. 손가락이 신전-굴곡이 되면, 고무줄의 길이는 변화할 수 있다. 고무줄의 길이는 손가락이 굴곡할 때에 최대 길이가 될 수 있고, 손가락 펴질 때(신전시)에 최소 길이가 될 수 있다. 이러한 고무줄의 원리와 동일하게 손가락 끝마디와 손목 지지부(100) 사이에 연결된 손가락 굴곡량 감지부(512)의 길이 변화에 따라 손가락의 굴곡량을 확인할 수 있다.Meanwhile, the finger movement detection unit (510) may further include a finger bending amount detection unit (512) that is provided to connect the wrist support unit (100) and the finger fixing pad unit (210) to each other to detect the bending amount of the finger. The finger bending amount detection unit (512) may be provided at a position that connects the wrist support unit (100) and the finger fixing pad unit (210) to each other. The reason and principle for which the finger movement detection unit (510) is provided to connect the wrist support unit (100) and the finger fixing pad unit (210) to each other may be explained by an example in which a rubber band is connected to the tip of the finger and the back of the hand when the hand is extended. When the finger is extended-flexed, the length of the rubber band may change. The length of the rubber band may be the maximum length when the finger is flexed, and the minimum length when the finger is extended. In the same way as the principle of the rubber band, the amount of finger bending can be detected according to the change in the length of the finger bending amount detection part (512) connected between the fingertip joint and the wrist support part (100).
손가락 움직임 감지부(510)는 손목 지지부(100)로부터 각 손가락을 향해 분기되어, 각 손가락의 길이방향을 따라 예컨대, 각 손가락의 손가락등을 따라 배치될 수 있다. 손가락 움직임 감지부(500)는 손목지지부에 연결된 단부로부터 손가락 착용부(혹은 연결부재 상/하단부) 각각으로 연장되어 손가락 고정패드부(210)의 내부/외부를 지나 손가락 끝단을 감싸며 손가락의 지문부측이 거치되도록 'U'자 단면형상으로 절곡된 형상일 수 있다(도 1 참조). 이때 손목지지부로부터 연결부재/손가락 패드부와 연결되는 부분에 손가락 굴곡량 감지부(512)가 제공될 수 있고, 손가락의 지문부측이 거치되는 부분에 압력 감지부(511)가 제공될 수 있다.The finger movement detection unit (510) may be arranged along the longitudinal direction of each finger, for example, along the back of each finger, branching from the wrist support unit (100). The finger movement detection unit (500) may be extended from the end connected to the wrist support unit to each of the finger wearing units (or the upper/lower ends of the connecting member), may pass through the inside/outside of the finger fixing pad unit (210), and may have a shape bent in a 'U' cross-section shape so that the fingerprint side of the finger is placed thereon (see FIG. 1). At this time, a finger bending amount detection unit (512) may be provided at a portion connected from the wrist support unit to the connecting member/finger pad unit, and a pressure detection unit (511) may be provided at a portion where the fingerprint side of the finger is placed thereon.
이 때, 손가락 움직임 감지부(510)의 손가락 굴곡량 감지부(512)는 손가락등측에 배치될 수 있고, 손가락 압력 감지부(511)는 손가락의 지문부측에 대향하도록 손가락 고정패드부(210)에 배치될 수 있다. 이때, 압력 감지부(511)와 손가락 굴곡량 감지부(512)는 서로 연결될 수 있고, 손가락이 굴곡함에따라 신장하는 손가락 굴곡량 감지부(512)가 손가락 고정패드부(210)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the finger bending amount detection unit (512) of the finger movement detection unit (510) may be placed on the dorsal side of the finger, and the finger pressure detection unit (511) may be placed on the finger fixation pad unit (210) so as to face the fingerprint side of the finger. At this time, the pressure detection unit (511) and the finger bending amount detection unit (512) may be connected to each other, and the finger bending amount detection unit (512), which extends as the finger bends, may be prevented from being separated from the finger fixation pad unit (210).
상기 손가락 굴곡량 감지부(512)는 길이의 변화가 가능한 탄성 재질으로 이루어질 수 있다. 손가락 굴곡량 감지부(512)는 고무 등과 같이 길이 변화가 가능한 특성을 가지고 있으며, 전기가 통하는 재질일 수 있다. The finger bending amount detection unit (512) may be made of an elastic material whose length can be changed. The finger bending amount detection unit (512) may be made of a material that has a characteristic of being able to change length, such as rubber, and may be a material that conducts electricity.
손가락이 굴곡될 때 손가락 굴곡량 감지부(512)가 늘어나고, 손가락이 신전될 때 손가락 굴곡량 감지부(512) 다시 원래 길이로 줄어들 수 있다.When the finger is flexed, the finger flexion amount detection unit (512) can extend, and when the finger is extended, the finger flexion amount detection unit (512) can shrink back to its original length.
손가락 굴곡량 감지부(512)는 손가락의 굴곡 동작에 따라 길이가 탄성 변형할 수 있다. 손가락 굴곡량 감지부(512)는 길이 변화에 따라 전기 저항이 변화될 수 있다. 손가락 굴곡량 감지부(512)의 길이가 증가하게 되면, 손가락 굴곡량 감지부(512)의 단면적이 감소함에 따라 저항값이 변화될 수 있다. 손가락 굴곡량 감지부(512)의 전기 저항이 변화함에 따라 제어부가 손가락 굴곡량 감지부(512)의 변화된 저항값을 통해 원래 길이로부터 변화된 길이를 감지할 수 있다. 이러한 손가락 굴곡량 감지부(512)는 탄성 변형 중에 길이의 변형량과 저항값 사이가 선형 관계일 수 있다. 이를 통해 손가락이 어느정도 굴곡되었는가(굴곡량)를 알 수 있다. 반대로 손가락 굴곡량 감지부(512)의 저항값 또는 길이가 원래 상태로 복원되면, 손가락이 완전히 펴진 상태(신장)로 제어부가 식별할 수 있다. 또한, 훈련자가 손가락 착용부(200)를 착용할 때, 어느정도 탄성력으로 인하여 보다 용이하게 착용할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. 이는 신축성으로 인하여 장갑 등이 편하게 착용되는 원리와 같을 수 있다. The finger bending amount detection unit (512) can be elastically deformed in length according to the bending motion of the finger. The finger bending amount detection unit (512) can change in electrical resistance according to the change in length. When the length of the finger bending amount detection unit (512) increases, the resistance value can change as the cross-sectional area of the finger bending amount detection unit (512) decreases. As the electrical resistance of the finger bending amount detection unit (512) changes, the control unit can detect the length changed from the original length through the changed resistance value of the finger bending amount detection unit (512). The finger bending amount detection unit (512) can have a linear relationship between the deformation amount of the length and the resistance value during elastic deformation. Through this, it is possible to know to what extent the finger is bent (the amount of bending). Conversely, when the resistance value or the length of the finger bending amount detection unit (512) is restored to the original state, the control unit can identify that the finger is in a completely straightened state (extended). In addition, when the trainer wears the finger wearable part (200), it can provide an effect that makes it easier to wear due to a certain degree of elasticity. This can be the same as the principle that gloves and the like are comfortably worn due to elasticity.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치의 손목 신전 운동 태양을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치의 요척 운동 태양을 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a drawing showing a wrist extension movement aspect of a hand training device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a drawing showing a lumbar movement aspect of a hand training device according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 손목 지지부(100)는, 상기 훈련자의 손등에 착용되는 손등 지지부(110); 상기 손등 지지부(110)에 회전 가능하게 연결되는 연결 지지부(130); 및 상기 손등 지지부(110) 및 연결 지지부(130)를 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 연결하는 제1 회전축(140);을 포함하고, 상기 손목 움직임 감지부(520)는, 상기 제1 회전축(140)에 대응하도록 제공되어 훈련자 손목의 굴곡-신전량 또는 굴곡-신전 각도를 감지하는 손목 굴곡-신전 감지부(521)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, the wrist support (100) includes: a back support (110) worn on the back of the hand of the trainer; a connecting support (130) rotatably connected to the back support (110); and a first rotation axis (140) rotatably connecting the back support (110) and the connecting support (130) in a flexion-extension direction; and the wrist movement detection unit (520) may include a wrist flexion-extension detection unit (521) that is provided to correspond to the first rotation axis (140) and detects a flexion-extension amount or a flexion-extension angle of the trainer's wrist.
또한, 상기 손목 지지부(100)는, 상기 훈련자의 전완에 착용되고, 상기 연결 지지부(130)에 회전 가능하게 연결되는 전완 지지부(120); 및 상기 전완 지지부(120)와 상기 연결 지지부(130)를 요척 방향으로 회전 가능하게 연결하는 제2 회전축(160);를 더 포함하고, 상기 손목 움직임 감지부는, 상기 제2 회전축(160)에 대응하도록 제공되어, 훈련자 손목의 요척량 또는 요척 각도를 감지하는 손목 요척 감지부(522)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 수부 훈련 장치는 수부 훈련자가 손가락 관절의 신전 운동과 함께 손목 관절의 신전 운동 및 요척 운동을 제공할 수 있다. 손목 관절의 신전 운동과 요척 운동을 위해서 손목 지지부(100)가 신전-굴곡 방향과 요척 방향으로 회전 가능하게 제공될 수 있다. In addition, the wrist support (100) further includes a forearm support (120) that is worn on the forearm of the trainer and is rotatably connected to the connection support (130); and a second rotation axis (160) that rotatably connects the forearm support (120) and the connection support (130) in a lumbar direction; and the wrist movement detection unit may further include a wrist lumbar detection unit (522) that is provided to correspond to the second rotation axis (160) and detects a lumbar amount or lumbar angle of the trainer's wrist. Accordingly, the hand training device can provide the hand trainer with extension movement and lumbar movement of the wrist joint together with extension movement of the finger joint. For the extension movement and lumbar movement of the wrist joint, the wrist support (100) may be provided to be rotatable in the extension-flexion direction and the lumbar direction.
훈련자의 손목 관절에 의해서 손이 굴곡-신전 방향(도 4)과 요척 방향(도 5)의 두가지 방향의 회전하게 되므로, 훈련자의 다양한 수부 훈련을 위해서 손등 지지부(110)와 전완 지지부(120)는 두가지 방향으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.Since the hand of the trainer rotates in two directions, the flexion-extension direction (Fig. 4) and the lumbar direction (Fig. 5), by the wrist joint of the trainer, the back of the hand support part (110) and the forearm support part (120) can be connected to enable rotation in two directions for the trainer's various hand training.
이때, 손등 지지부(110)와 연결 지지부(130)는 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 전완 지지부(120)와 연결 지지부(130)는 요척 방향으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 또는 손등 지지부(110)와 연결 지지부(130)가 요척 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 전완 지지부(120)와 연결 지지부(130)가 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 연결될 수도 있다. 손등 지지부(110)가 신전 운동을 하는 손가락 관절과 인접하므로, 수부 관절 운동 역학적으로 손등 지지부(110)가 연결 지지부(130)와 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 연결되는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위하여 손등 지지부(110)와 연결 지지부(130)는 제1 회전축(140)에 의해서 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 서로 연결될 수 있고, 전완 지지부(120)와 연결 지지부(130)는 제2 회전축(160)에 의해서 요척 방향으로 회전 가능하게 서로 연결될 수 있다. At this time, the back of the hand support (110) and the connecting support (130) may be rotatably connected in the flexion-extension direction, and the forearm support (120) and the connecting support (130) may be rotatably connected in the lumbar direction. Alternatively, the back of the hand support (110) and the connecting support (130) may be rotatably connected in the lumbar direction, and the forearm support (120) and the connecting support (130) may be rotatably connected in the flexion-extension direction. Since the back of the hand support (110) is adjacent to the finger joint that performs the extension movement, it may be desirable in terms of the kinematics of the wrist joint movement that the back of the hand support (110) is rotatably connected to the connecting support (130) in the flexion-extension direction. To this end, the wrist support (110) and the connection support (130) can be rotatably connected to each other in the flexion-extension direction by the first rotation axis (140), and the forearm support (120) and the connection support (130) can be rotatably connected to each other in the lumbar direction by the second rotation axis (160).
손목 굴곡-신전 감지부(521)는 제1 회전축(140)에 대응하도록 제공되어 훈련자 손목의 굴곡-신전량 또는 굴곡-신전 각도를 감지할 수 있으며, 손목 요척 감지부(522)는 제2 회전축(160)에 대응하도록 제공되어, 훈련자 손목의 요척량 또는 요척 각도를 감지할 수 있다. 손목 굴곡-신전 감지부(521)와 손목 요척 감지부(522)는 포텐쇼미터(Potentiometer)와 같은 장치일 수 있다. 포텐쇼미터는 회전식 가변저항과 동일한 원리일 수 있다. 포텐쇼미터는 회전변위(각도 등)를 전기저항으로 변화하고 저항 변화를 전압 또는 전류 변화로 다시 변환하는 센서일 수 있다. The wrist flexion-extension detection unit (521) is provided to correspond to the first rotation axis (140) and can detect the flexion-extension amount or the flexion-extension angle of the trainer's wrist, and the wrist yaw rate detection unit (522) is provided to correspond to the second rotation axis (160) and can detect the yaw rate or the yaw rate angle of the trainer's wrist. The wrist flexion-extension detection unit (521) and the wrist yaw rate detection unit (522) may be devices such as a potentiometer. The potentiometer may have the same principle as a rotary variable resistor. The potentiometer may be a sensor that changes rotational displacement (angle, etc.) into electrical resistance and converts the resistance change into a voltage or current change again.
손목 관절의 과도한 움직임(굴곡-신전, 요척)은 손목을 손상시킬 수 있다. 예를 들어, 손목이 과한 굴곡-신전을 할 경우, 삼각섬유 연골 복합체가 손상되거나 손가락 신전근건(손가락을 신전시켜주는 힘줄)이 파열되거나 염좌 등을 포함하는 기능적 장애가 발생되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라서, 훈련자의 손목에 무리가 가지 않도록 훈련자의 손목이 어느정도 회전하였는가를 손목 굴곡-신전 감지부(521)와 손목 요척 감지부(522)로 제어부 등이 확인할 수 있다. 손목 굴곡-신전 감지부(521)와 손목 요척 감지부(522)를 통하여 손목 관절의 요측과 척측 움직임, 굴곡과 신전 움직임을 감지함으로써 안전하게 손목 관절 훈련을 가능하게 할 수 있다. 이러한 구조를 통하여 손목 지지부(100)는 손목 관절의 요측과 척측 움직임, 굴곡과 신전 움직임을 가이드하면서 안전하게 손목 관절 훈련을 가능하게 할 수 있으며, 손목 움직임 감지부로 손목의 움직임을 감지하여, 손목 관절의 과한 움직임을 방지할 수 있다.Excessive movement of the wrist joint (flexion-extension, radial-ulnar) can damage the wrist. For example, when the wrist is excessively flexed-extended, the triangular fibrocartilage complex can be damaged, or the extensor tendon of the finger (the tendon that extends the finger) can be ruptured or cause functional disorders including sprains. Accordingly, the control unit can check the degree to which the wrist of the trainee has rotated to prevent the trainer's wrist from being strained by the wrist flexion-extension detection unit (521) and the wrist radial-ulnar detection unit (522). By detecting the radial and ulnar movements, flexion and extension movements of the wrist joint through the wrist flexion-extension detection unit (521) and the wrist radial-ulnar detection unit (522), it is possible to safely perform wrist joint training. Through this structure, the wrist support unit (100) can guide the radial and ulnar movements, flexion and extension movements of the wrist joint while safely performing wrist joint training, and by detecting the movement of the wrist with the wrist movement detection unit, it is possible to prevent excessive movement of the wrist joint.
한편, 연결 지지부(130)는 굴곡-신전 각도 또는 요척 각도를 제한하는 동작제한부(170)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작제한부(170)는 훈련자의 안전 손목 움직임 각도 범위 내에서 최대 신전시와 최대 굴곡시에 서로 맞닿아 손등 지지부(110)와 연결 지지부(130)를 굴곡-신전 방향으로 회전 범위를 제한하는 돌기부 등의 스토퍼(미도시)일 수 있다. 또는 동작제한부(170)는 전완 지지부(120)와 연결 지지부(130)가 손목 관절의 요측과 척측 움직임을 안전 범위 내로 제한할 수 있다. 예를 들어, 손목/손가락의 자동/수동 운동을 진행하는 경우 손목 관물의 가동 범위를 동작제한부(170)로 조절하여 안전 최대 동작 범위를 확보된 조건에서 손목/손가락 관절의 움직임을 운동상태감지부가 감지하게 할 수 있다. 안전 최대 동작 범위내에서 훈련을 진행하게함으로써, 과한 움직임으로 인해 발생될 수 있는 손목 관절의 손상 등을 미리 방지할 수 있다.Meanwhile, the connecting support member (130) may include a motion limiting member (170) that limits the flexion-extension angle or the radial-lateral angle. For example, the motion limiting member (170) may be a stopper (not shown) such as a protrusion that contacts each other at maximum extension and maximum flexion within the safe wrist movement angle range of the trainer and limits the rotation range of the back of the hand support member (110) and the connecting support member (130) in the flexion-extension direction. Alternatively, the motion limiting member (170) may limit the radial and ulnar movements of the wrist joint between the forearm support member (120) and the connecting support member (130) to within a safe range. For example, when performing automatic/manual movement of the wrist/finger, the range of motion of the wrist joint may be adjusted by the motion limiting member (170) so that the movement of the wrist/finger joint may be detected by the movement state detection member under the condition where the safe maximum motion range is secured. By training within the safe maximum range of motion, you can prevent damage to the wrist joints that may occur due to excessive movement.
동작제한부(170)는 손등 지지부(110)와 연결 지지부(130)의 상대적인 위치를 고정하여 손목 관절의 요척 운동만이 가능하게 하거나, 전완 지지부(120)와 연결 지지부(130)의 상대적인 위치를 고정하여 손목 관절의 신전 운동만이 가능하게 할 수도 있다. 또한 손목의 움직임이 없이 손가락 운동만 가능하도록 제1 회전축(140)과 제2 회전축(160)의 회전을 고정하게 할 수 있다. 손목 지지부(100)의 제1 회전축(140) 및 제2 회전축(160)을 고정시킴으로써, 와이어가 당겨질때, 손가락 착용부(200)만 움직이게함으로써, 손목의 움직임 없이 손가락의 굴곡-신전이 가능하도록 하는 훈련일 수 있다. 이로써, 손가락 관절의 훈련을 집중적으로 수행하게 할 수 있어, 손목 관절의 손상 없이 안전한 손가락 관전 훈련을 제공할 수 있다.The motion restriction member (170) may fix the relative positions of the back of the hand support member (110) and the connection support member (130) to enable only the radial movement of the wrist joint, or may fix the relative positions of the forearm support member (120) and the connection support member (130) to enable only the extension movement of the wrist joint. In addition, the rotation of the first rotation axis (140) and the second rotation axis (160) may be fixed so that only the finger movement is possible without the movement of the wrist. By fixing the first rotation axis (140) and the second rotation axis (160) of the wrist support member (100), when the wire is pulled, only the finger wearing member (200) moves, thereby enabling the training to enable the flexion-extension of the fingers without the movement of the wrist. As a result, it is possible to perform intensive training of the finger joints, thereby providing safe finger observation training without damage to the wrist joints.
동작제한부(170)는 수동으로 조절될 수 있고 이 경우, 제어부가 디스플레이 장치 등에 해당 지시를 제시하면, 훈련자 등이 동작제한부(170)로 제1 회전축(140)과 제2 회전축(160)의 회전 각도 범위를 조정하거나 고정시킬 수 있다. 동작제한부(170)가 자동으로 조절되는 경우, 제어부가 자동으로 동작제한부(170)를 제어하여, 제1 회전축(140)과 제2 회전축(160)의 회전 각도를 조정하거나 고정시킬 수 있다.The motion limiter (170) can be manually adjusted, and in this case, when the control unit provides corresponding instructions to a display device, etc., the trainer, etc. can adjust or fix the rotation angle range of the first rotation axis (140) and the second rotation axis (160) by the motion limiter (170). When the motion limiter (170) is automatically adjusted, the control unit can automatically control the motion limiter (170) to adjust or fix the rotation angle of the first rotation axis (140) and the second rotation axis (160).
상기 운동상태감지부는 상기 전완 지지부(120)에 제공되어 훈련자의 전완부의 속도, 가속도, 변위, 회전, 기울기, 회내, 회외 중 적어도 어느 하나를 감지하는 전완부 움직임 감지부(530)를 더 포함할 수 있다.The above-described movement state detection unit may further include a forearm movement detection unit (530) provided to the forearm support unit (120) to detect at least one of the speed, acceleration, displacement, rotation, inclination, pronation, and supination of the forearm of the trainee.
손의 회내와 회의는 전완의 척골을 회전축으로 요골의 축돌림에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라 손의 회내와 회외의 각도를 전완에 구비된 전완부 움직임 감지부(530)로 훈련자의 전완부의 속도, 가속도, 변위, 회전, 기울기, 회내, 회외 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다. 전완부 움직임 감지부(530)는 손등 지지부(110)에도 구비될 수 있다. 다만, 전완부 움직임 감지부(530)의 연결에 필요한 고정부품 등의 질량으로 인하여 훈련자의 손목에 부담을 줄 수 있기 때문에, 전완 지지부(120)에 제공하는 것이 훈련자에게 더욱 쾌적한 훈련 환경을 제공할 수 있다. The pronation and supination of the hand can be achieved by the rotation of the radius around the ulna of the forearm. Accordingly, the angle of pronation and supination of the hand can be detected by the forearm movement detection unit (530) provided on the forearm, at least one of the speed, acceleration, displacement, rotation, inclination, pronation, and supination of the forearm of the trainee. The forearm movement detection unit (530) can also be provided on the back of the hand support unit (110). However, since the mass of the fixing parts, etc. required for connecting the forearm movement detection unit (530) can put a burden on the wrist of the trainee, providing it on the forearm support unit (120) can provide a more comfortable training environment to the trainee.
전완부 움직임 감지부(530)는 훈련자가 손목의 회내 회외 운동을 할 때, 운동 범위에 맞추어 운동하고 있는지를 모니터링 하거나, 수부 훈련을 할 때 전완의 위치, 움직임 등을 파악하여, 훈련에 필요한 위치로 조정될 수 있도록 제어부가 디스플레이 장치 등에 표시하여 훈련자가 적절한 위치로 전완을 움직이게 할 수 있다. 전완의 위치와 회전 상태에 따라, 수부관절과 연결된 근육의 배치가 상이하기 때문에, 훈련자의 상태에 따라 전완의 위치를 파악하는 것 또한 중요할 수 있다. The forearm movement detection unit (530) monitors whether the trainee is exercising in accordance with the range of motion when performing wrist pronation and supination, or, when performing hand training, identifies the position and movement of the forearm, so that the control unit can display the information on a display device or the like so that the trainee can move the forearm to an appropriate position so that it can be adjusted to a position required for training. Since the arrangement of muscles connected to the wrist joint is different depending on the position and rotation state of the forearm, it may also be important to identify the position of the forearm depending on the state of the trainee.
이에 따라 전완부 움직임 감지부(530)는 속도, 가속도, 변위, 회전, 기울기 등을 확인할 수 있는 센서를 적용할 수 있다. 예를 들면, IMU 센서와 같은 센서일 수 있다. IMU 센서는 MEMS(micro mechanical system) 기반의 9축 IMU 센서일 수 있으며, 9축 IMU 센서는 3축 가속도 센서와, 3축 자이로스코프 센서와, 3축 지자기 센서를 포함할 수 있다. 여기서, IMU 센서 대신, 가속도 센서 또는 자이로스코프 센서 중에서 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다. Accordingly, the forearm movement detection unit (530) may apply a sensor that can detect speed, acceleration, displacement, rotation, inclination, etc. For example, it may be a sensor such as an IMU sensor. The IMU sensor may be a 9-axis IMU sensor based on a MEMS (micro mechanical system), and the 9-axis IMU sensor may include a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis gyroscope sensor, and a 3-axis geomagnetic sensor. Here, at least one or more of an acceleration sensor or a gyroscope sensor may be used instead of the IMU sensor.
상기 손목 지지부(100)는, 상기 손등 지지부(110) 또는 상기 연결 지지부(130) 중 적어도 어느 하나에 제공되어 상기 와이어의 이동을 가이드하는 와이어 가이드부(150); 및 이동하는 상기 와이어를 선택적으로 압착하여 고정하는 와이어 압착부(180);를 포함할 수 있다.The wrist support (100) may include a wire guide (150) provided on at least one of the back of the hand support (110) or the connection support (130) to guide the movement of the wire; and a wire compression unit (180) that selectively compresses and fixes the moving wire.
복수의 손가락 각각에 연결되는 복수의 와이어(300)의 움직임에 의해서 수부 관절(손가락, 손목)의 신전 운동 및 요척 운동을 훈련하게 하므로, 복수의 와이어(300)가 수부 훈련 도중에 꼬이거나 이탈하지 않아야 할 뿐만 아니라, 각각의 대응하는 손가락에 대해서 와이어의 상대적인 이동 위치와 각도 등이 일정할 필요가 있다. 와이어 가이드부(150)는 와이어(300)가 지나가는 손등 지지부(110) 또는 상기 연결 지지부(130)에 제공되어 와이어(300)의 이동을 가이드함으로써 와이어(300)가 꼬이거나 이탈하지 않게 하고, 와이어(300)의 이동 위치와 각도 등이 일정하게 유지할 수 있다. 와이어 가이드부(150)는 와이어(300)가 이동 가능하게 수용될 수 있는 오목부, 관통홀 등일 수 있고, 내부에 풀리 등을 제공하여 부드러운 이동을 유도할 수도 있다.Since the extension and flexion movements of the wrist joints (fingers, wrists) are trained by the movement of the plurality of wires (300) connected to each of the plurality of fingers, not only should the plurality of wires (300) not be twisted or detached during the wrist training, but also the relative movement positions and angles of the wires for each corresponding finger should be constant. The wire guide part (150) is provided on the back of the hand support part (110) through which the wires (300) pass or on the connection support part (130) to guide the movement of the wires (300), thereby preventing the wires (300) from being twisted or detached, and maintaining the movement positions and angles of the wires (300) constant. The wire guide part (150) may be a concave part, a through hole, etc. in which the wires (300) can be movably received, and may also be provided with a pulley or the like inside to induce smooth movement.
와이어 압착부(180)는 이동하는 상기 와이어를 선택적으로 압착하여 고정할 수 있다. 손가락 고정패드(210)과 손목 지지부(100)사이에 연결된 와이어를 손목쪽으로 당기게되면 손가락뿐 아니라 손목까지 같이 신전 운동이 진행될 수 있다. 이때 와이어 압착부(180)가 와이어 가이드부(150) 부근의 와이어를 압착하게 되면, 손등 지지부(110)와 손가락 고정 패드부(210) 사이에 연결된 와이어가 당겨지지 않아지므로, 손가락 관절의 형상은 유지된 상태로 손목의 신전 운동이 가능해질 수 있다. 이에 따라 본발명의 수부훈련장치는 손가락 운동없이 손목 신전 운동이 가능해짐에따라 훈련자에게 보다 세분화된 운동 방법을 제공할 수 있다. 반대의 경우도 가능하며, 이 경우, 와이어 압착부(180)는 와이어 가이드부(150) 내에서 와이어가 이동할 수 있도록 와이어를 풀어줄 수 있고, 손목을 움직이지 않게 고정하면, 손목 관절의 형상은 유지된 상태로 손가락의 굴곡-신전 운동이 가능해질 수 있다. 이뿐만 아니라 손목과 손가락 관절을 동시에 움직이게 하는 것 또한 가능하다.The wire compression unit (180) can selectively compress and fix the moving wire. When the wire connected between the finger fixation pad (210) and the wrist support unit (100) is pulled toward the wrist, not only the fingers but also the wrist can undergo an extension movement. At this time, when the wire compression unit (180) compresses the wire near the wire guide unit (150), the wire connected between the back of the hand support unit (110) and the finger fixation pad unit (210) is not pulled, so that the shape of the finger joint can be maintained while the extension movement of the wrist can be made possible. Accordingly, the hand training device of the present invention can provide the trainer with a more detailed exercise method since the wrist extension movement can be made possible without the finger movement. The opposite case is also possible, and in this case, the wire compression unit (180) can release the wire so that the wire can move within the wire guide unit (150), and when the wrist is fixed without moving, the shape of the wrist joint can be maintained while the flexion-extension movement of the fingers can be made possible. In addition, it is also possible to move the wrist and finger joints simultaneously.
상기 복수의 손가락 착용부(200) 각각은, 상기 연결부재(220)에 고정되어 상기 와이어의 이동 경로를 가이드하는 와이어 경로 가이드부(230);를 더 포함할 수 있다.Each of the above multiple finger wearing parts (200) may further include a wire path guide part (230) that is fixed to the connecting member (220) and guides the movement path of the wire.
와이어 경로 가이드부(230)는 연결부재(220)에 고정된 상태에서 상기 와이어(300)의 이동 경로를 가이드할 수 있다. 손가락 관절 운동을 위한 힘은 손가락 등쪽 방향으로 견인되도록 손가락 끝마디에 전달되어야 원위부에서 근위부 관절로 순차적인 신전 운동이 가능하므로, 힘을 전달하는 경로(즉, 와이어의 이동 경로)가 손가락 등쪽에 위치하도록 가이드할 필요가 있다. 와이어(300)를 견인하는 경우와 마찬가지로 손가락 관절의 굴곡 운동을 위해서 와이어(300)를 풀어주는 경우에도 자연스러운 움직임을 위해서 힘을 전달하는 경로(즉, 와이어의 이동 경로)가 손가락 등쪽에 위치하도록 가이드해야 한다. 와이어 경로 가이드부(230)이 없는 경우에는 훈련자가 손가락 관절 운동을 하게 되면 손가락 관절 운동 방향에 따라 손가락이 움직이게 되어 와이어의 이동 경로가 손가락 등쪽을 통과하지 않고 벗어나는 경우가 발생될 수 있다. 이런 경우에는 원위부에서 근위부 관절로 순차적인 신전 운동이 어려울 뿐만 아니라, 손가락 관절의 신전 방향과도 틀어지게 되어 수부 훈련자의 손가락에 통증과 외상을 유발할 수 있다.The wire path guide unit (230) can guide the movement path of the wire (300) while it is fixed to the connecting member (220). Since the force for the finger joint movement must be transmitted to the fingertip joint so as to be pulled in the dorsal direction of the finger to enable sequential extension movement from the distal to the proximal joint, it is necessary to guide the path for transmitting the force (i.e., the movement path of the wire) to be located on the dorsal side of the finger. As in the case of pulling the wire (300), even when releasing the wire (300) for the flexion movement of the finger joint, the path for transmitting the force (i.e., the movement path of the wire) must be guided to be located on the dorsal side of the finger for natural movement. If the wire path guide unit (230) is not present, when the trainer performs the finger joint movement, the finger moves according to the direction of the finger joint movement, and the movement path of the wire may deviate from the dorsal side of the finger. In such cases, not only is sequential extension movement from the distal to the proximal joint difficult, but the direction of extension of the finger joints is also distorted, which can cause pain and trauma to the fingers of the hand trainer.
와이어 경로 가이드부(230)에 의해서 가이드된 와이어(300)가 손가락 끝마디에 착용된 손가락 고정패드부(210)를 손가락 등쪽 방향으로 견인하면, 우선적으로 손가락 첫번째 관절을 신전하게 되고, 손가락 첫번째 관절이 가능한 범위에서 완전히 펴지게 되면 와이어(300)에 의한 추가적인 견인력은 손가락 두번째 관절을 신전함으로써, 수부 훈련자는 손가락 관절의 순차적 신전 운동을 제공받을 수 있다. When the wire (300) guided by the wire path guide part (230) pulls the finger fixation pad part (210) worn on the fingertip joint toward the dorsal direction of the finger, the first finger joint is first extended, and when the first finger joint is fully extended within the possible range, the additional traction force by the wire (300) extends the second finger joint, so that the hand trainer can receive sequential extension movement of the finger joints.
와이어 경로 가이드부(230)는, 상기 연결부재(220)로부터 외측으로 연장되도록 상기 연결부재(220)에 고정되고, 와이어(300)의 이동 경로를 가이드하는 제1 와이어 경로 가이드부(231); 및 상기 제1 와이어 경로 가이드부(231)와 이격되어 상기 연결부재(220)로부터 외측으로 연장되도록 상기 연결부재(220)에 고정되고, 와이어(300)의 이동 경로를 가이드하는 제2 와이어 경로 가이드부(232);를 포함할 수 있다.The wire path guide part (230) may include a first wire path guide part (231) that is fixed to the connecting member (220) so as to extend outwardly from the connecting member (220) and guides the movement path of the wire (300); and a second wire path guide part (232) that is fixed to the connecting member (220) so as to extend outwardly from the connecting member (220) and spaced apart from the first wire path guide part (231) and guides the movement path of the wire (300).
원위부에서 근위부 관절로 순차적인 신전 운동이 가능하기 위해서는 손가락 관절 운동을 위한 힘은 손가락 등쪽 방향으로 견인되도록 손가락 끝마디에 전달되어야 한다. 이를 위해서 와이어(300)의 연장 방향 또는 이동 경로는 손가락(F)의 연장 방향과 평행할 수 있다. 여기서 평행하다는 것이 물리적으로 완전히 평행할 필요까지는 없고 어느 정도 수용가능한 범위의 각도(±10o)를 이루는 경우도 포함될 수 있다. In order to enable sequential extension movement from the distal to the proximal joint, the force for the finger joint movement must be transmitted to the fingertip joint so as to be pulled in the dorsal direction of the finger. To this end, the extension direction or movement path of the wire (300) may be parallel to the extension direction of the finger (F). Here, being parallel does not necessarily have to be physically completely parallel, and may also include a case where it forms an angle (±10 o ) within a certain acceptable range.
한편, 와이어 경로 가이드부(230)이 한 점에서만 와이어 경로를 가이드 한다면, 와이어(300)가 와이어 경로 가이드부(230)을 중심으로 꺽일 수 있으므로, 서로 이격된 제1 와이어 경로 가이드부(231) 내지 제2 와이어 경로 가이드부(232)를 이용하여 와이어(300)가 일직선을 이룰 수 있도록 두 점에서 와이어 경로 가이드를 하도록 할 수 있다. Meanwhile, if the wire path guide part (230) guides the wire path at only one point, the wire (300) can be bent around the wire path guide part (230), so that the wire path can be guided at two points so that the wire (300) can form a straight line by using the first wire path guide part (231) and the second wire path guide part (232) that are spaced apart from each other.
와이어(300)가 연결부재(220) 등의 다른 구조와 간섭되지 않도록 제1 와이어 경로 가이드부(231) 내지 제2 와이어 경로 가이드부(232)는 연결부재(220)의 일면으로부터 외측으로 연장될 수 있고, 와이어(300)의 이동 경로가 손가락(F)의 연장 방향과 평행할 수 있도록 제1 와이어 경로 가이드부(231) 내지 제2 와이어 경로 가이드부(232)의 이격 방향은 손가락의 연장 방향과 평행할 수 있다. 연결부재(220)는 손가락 마다 제공되므로, 이웃하는 손가락에 제공되는 연결부재(220)과 간섭되지 않도록 연결부재(220)는 일방향으로 연장된 형상을 이룰 수 있다. 또한, 연결부재(220)는 가벼우면서도 안정적으로 와이어 경로 가이드부(230)과 손가락 고정패드부(210)을 고정할 수 있도록 판상으로 이루어지고, 연결부재(220)의 일면에는 와이어 경로 가이드(230)이 고정되고, 연결부재(220)의 타면에는 손가락 고정패드부(210)가 고정될 수 있다. In order to prevent the wire (300) from interfering with other structures such as the connecting member (220), the first wire path guide part (231) to the second wire path guide part (232) may extend outward from one surface of the connecting member (220), and the separation direction of the first wire path guide part (231) to the second wire path guide part (232) may be parallel to the extending direction of the finger (F) so that the moving path of the wire (300) may be parallel to the extending direction of the finger. Since the connecting member (220) is provided for each finger, the connecting member (220) may have a shape that extends in one direction so as not to interfere with the connecting member (220) provided for the neighboring finger. In addition, the connecting member (220) is formed in a plate shape so as to be light yet stably capable of fixing the wire path guide part (230) and the finger fixing pad part (210), and the wire path guide (230) can be fixed to one surface of the connecting member (220), and the finger fixing pad part (210) can be fixed to the other surface of the connecting member (220).
연결부재(220)의 연장된 방향과 손가락 연장 방향이 평행할 수 있도록 손가락 착용부(200)가 훈련자의 손가락 끝마디에 착용될 수 있다. 이때, 제1 와이어 경로 가이드부(231)는 상기 손가락 고정패드부(210)가 연결되는 위치에 대응하는 상기 연결부재(220)의 일단부에 고정되고, 제2 와이어 경로 가이드부(232)는 상기 일단부로부터 상기 일방향으로 이격된 상기 연결부재(220)의 타단부에 고정될 수 있다. 이렇게 구성함으로써 와이어(300)의 이동 경로와 손가락 연장 방향과 평행할 수 있게 된다. The finger wearable part (200) can be worn on the tip of the finger of the trainee so that the extended direction of the connecting member (220) and the finger extension direction can be parallel. At this time, the first wire path guide part (231) can be fixed to one end of the connecting member (220) corresponding to the position where the finger fixing pad part (210) is connected, and the second wire path guide part (232) can be fixed to the other end of the connecting member (220) spaced apart from the one end in the one direction. By configuring in this way, the movement path of the wire (300) can be parallel to the finger extension direction.
제1 와이어 경로 가이드부(231)는 제2 와이어 경로 가이드부(232)보다 외측으로 연장되는 길이(혹은 높이)가 더 길(높을) 수 있다. The first wire path guide part (231) may have a longer (higher) length (or height) extending outward than the second wire path guide part (232).
한편, 연결부재(220)는 복수의 손가락 착용부(200) 각각에 연결되는 와이어가 고정되는 와이어 고정부(250)를 포함하고, 와이어 고정부(250)는 제1 와이어 경로 가이드부(231)가 연결부재(220)에 고정되는 위치와 제2 와이어 경로 가이부(232)가 연결부재(220)에 고정되는 위치 사이에 제공될 수 있다. 와이어 고정부(250)는 와이의 고정 위치를 변경하기 위하여 연결부재(220)의 연장 방향을 따라 이동 가능하게 제공되거나, 복수개로 제공될 수 있다.Meanwhile, the connecting member (220) includes a wire fixing member (250) to which wires connected to each of the plurality of finger wearing parts (200) are fixed, and the wire fixing member (250) may be provided between a position where the first wire path guide member (231) is fixed to the connecting member (220) and a position where the second wire path guide member (232) is fixed to the connecting member (220). The wire fixing member (250) may be provided to be movable along the extension direction of the connecting member (220) in order to change the fixing position of the wire, or may be provided in multiple pieces.
상기 복수의 손가락 착용부(200) 각각은, 상기 와이어 고정부와 상기 손목 지지부(100) 사이의 와이어 장력을 조절하는 와이어 장력 조절부(240)를 더 포함할 수 있다. 훈련자의 손가락 끝마디에 착용되는 손가락 고정패드부(210)과 손가락 고정패드부(210)에 연결된 와이어의 당김과 풀림에 의해서 손가락 신전 운동이 이루어지므로, 적절한 손가락의 신전-굴곡 운동을 위해서는 구동력이 손가락 고정패드부(210)에 신속하게 정밀하게 전달될 필요가 있다. 이를 위해서 구동부(400)와 손가락 고정패드부(210) 사이를 연결하는 와이어(300)는 느슨하지 않고 팽팽하게 할 수 있다. 반대로, 손가락의 운동 없이 손목의 운동만을 하고자 하는 경우, 손목 지지부(100)와 손가락 고정패드부(210) 사이를 연결하는 와이어(300)를 느슨하게하여, 구동력이 와이어를 통해 손가락 고정패드부(210)에 전달되지 않게 할 수 있다. 이때는 와이어 압착부(180)와 손가락 고정패드부(210) 사이를 연결하는 와이어를 팽팽하게 하고, 손목 지지부(100)와 손가락 고정패드부(210) 사이를 연결하는 와이어(300)를 느슨하게 함으로써, 구동부로 손가락의 움직임없이 손목의 신전 운동만이 이루어지게 할 수 있다.Each of the above-described plurality of finger wearable units (200) may further include a wire tension adjusting unit (240) for adjusting the wire tension between the wire fixing unit and the wrist support unit (100). Since the finger extension movement is achieved by pulling and releasing the wire connected to the finger fixing pad unit (210) and the finger fixing pad unit (210) worn on the tip of the finger of the trainee, the driving force needs to be quickly and precisely transmitted to the finger fixing pad unit (210) for proper finger extension-flexion movement. To this end, the wire (300) connecting the driving unit (400) and the finger fixing pad unit (210) may be taut rather than loose. Conversely, in the case where only the wrist movement is desired without the finger movement, the wire (300) connecting the wrist support unit (100) and the finger fixing pad unit (210) may be loosened so that the driving force is not transmitted to the finger fixing pad unit (210) through the wire. At this time, by tightening the wire connecting the wire compression part (180) and the finger fixation pad part (210) and loosening the wire (300) connecting the wrist support part (100) and the finger fixation pad part (210), only the extension movement of the wrist can be achieved without movement of the fingers by the driving part.
와이어 장력 조절부(240)는 조절 레버를 이용하여 와이어가 감기는 정도 혹은 횟수를 조절하여 와이어 장력을 조절할 수도 있고, 고정 슬롯(260)을 이용하여 장력을 조절할 수도 있으나, 이들 방식에 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 수부 훈련자들은 개별적으로 서로 다른 손가락 길이를 가지고, 다섯개의 손가락도 서로 다른 손가락 길이를 가지고 있으므로, 본 발명에서는 와이어 장력 조절부(240)을 이용하여 구동부(400)와 손가락 고정패드부(210) 각각을 연결하는 와이어(300)길이를 손가락 길이에 맞춰서 개별적으로 조절하여 와이어의 길이를 조절하게 할 수 있다.The wire tension control unit (240) can adjust the wire tension by adjusting the degree or number of times the wire is wound using the control lever, or can adjust the tension using the fixed slot (260), but is not particularly limited to these methods. In addition, since the hand trainers have different finger lengths individually, and the five fingers also have different finger lengths, in the present invention, the length of the wire (300) connecting the driving unit (400) and the finger fixing pad unit (210) can be individually adjusted according to the finger length using the wire tension control unit (240), thereby controlling the length of the wire.
한편, 와이어 길이를 조절함에 따라서 구동부(400)에 의해서 제공되는 구동력에 의해서 서로 다른 길이를 갖는 다섯 손가락의 신전 운동이 동시에 가능하게 할 수 있다. 즉, 손가락 길이와 가동 범위가 서로 다른 다섯 손가락의 신전 운동을 위해서는 각각의 손가락에 대응하는 개별적으로 와이어를 이동시키는 다섯 개의 모터부가 필요하지만, 와이어 장력 조절부(240)으로 와이어 길이를 조절하여 와이어를 팽팽하게 유지함으로써 하나의 모터부로 구동력을 제공하는 것에 의해서도 서로 다른 길이의 손가락의 신전 운동을 가능하게 한다. 따라서, 간단한 구조의 수부 훈련 장치로서 훈련자의 손가락 길이에 관계없이 다섯 손가락 중 검지, 중지, 약지, 소지의 원위지간 관절(손가락 첫번째 관절), 근위지간 관절(손가락 두번째 관절), 중수지 관절(손가락 세번째 관절) 및 엄지의 지절간 관절(엄지 첫번째 관절), 중수지절 관절(엄지 두번째 관절)과 손목관절의 순차적 신전 운동이 모든 수부 훈련자에게 적용될 수 있다.Meanwhile, by adjusting the wire length, the driving force provided by the driving unit (400) can enable the extension movement of five fingers having different lengths simultaneously. That is, in order to perform the extension movement of five fingers having different finger lengths and ranges of motion, five motor units that individually move the wires corresponding to each finger are required, but by adjusting the wire length with the wire tension adjusting unit (240) to keep the wire taut, the extension movement of fingers having different lengths can be enabled by providing the driving force with one motor unit. Therefore, as a hand training device with a simple structure, regardless of the length of the fingers of the trainee, the sequential extension movement of the distal interphalangeal joint (first joint of the finger), the proximal interphalangeal joint (second joint of the finger), the metacarpophalangeal joint (third joint of the finger) of the five fingers, and the interphalangeal joint (first joint of the thumb), the metacarpophalangeal joint (second joint of the thumb) of the thumb, and the wrist joint can be applied to all hand trainers.
복수의 와이어(300)는 탄성 재질로 이루어질 수 있다. The plurality of wires (300) may be made of an elastic material.
훈련자의 각 손가락의 길이와 운동 범위 차이에 의해 최대 신전까지의 와이어 이동 거리가 달라질 수 있다. 와이어(300)가 탄성 재질로 이루어지면 손가락의 길이와 운동 범위 차이로 인한 변위량을 와이어의 탄성에 의한 길이 변화로 보상하기에 각 손가락마다 다른 이동 거리와 운동 범위에 관계없이 모두 최대 신전까지 도달할 수 있다. The distance the wire moves to maximum extension may vary depending on the length and range of motion of each finger of the trainer. If the wire (300) is made of an elastic material, the displacement due to the difference in the length and range of motion of the fingers is compensated for by the change in length due to the elasticity of the wire, so that each finger can reach maximum extension regardless of the different movement distance and range of motion.
한편, 손가락 움직임이 부자연스러운 수부 훈련자가 수부 훈련 장치를 착용한 후에 수부 훈련을 하는 도중에 수부 훈련 장치에 의해서 손가락 움직임이 가능한 방해받지 않도록 복수의 손가락 착용부(200)는 손목 지지부(100)와 손가락 굴곡량 감지부(512) 및 복수의 와이어(300)로 연결될 수 있다. 또는, 수부 훈련자가 수부 훈련 장치를 착용하는데 편리할 수 있도록 손목 지지부(100)와 손가락 착용부(200)가 별도의 유연하고 얇은 두께의 섬유 등에 의해서 수부 훈련 동작에 방해가 되지 않는 범위 내에서 연결될 수도 있다. Meanwhile, in order to prevent finger movements from being hindered by the hand training device while a hand trainer with unnatural finger movements is performing hand training after wearing the hand training device, a plurality of finger wearing parts (200) may be connected to the wrist support part (100), the finger bending amount detection part (512), and the plurality of wires (300). Alternatively, in order to make it convenient for a hand trainer to wear the hand training device, the wrist support part (100) and the finger wearing parts (200) may be connected by a separate flexible and thin fiber, etc., within a range that does not hinder the hand training movement.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치는 상기 복수의 와이어(300)가 연결되는 와이어 연결부(310);를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the water training device according to an embodiment of the present invention may further include a wire connecting portion (310) to which the plurality of wires (300) are connected.
구동부는 모터, 액추에이터 등과 같은 것을 포함할 수 있다. 훈련자의 복수의 손가락에 연결되는 복수의 와이어(300)를 개별적으로 구동하기 위해서는 각각의 와이어에 개별적으로 구동력을 제공하는 복수의 구동부 혹은 복잡한 전달 메카니즘을 필요로 한다. 수부 훈련 장치는 수부 훈련자가 착용하고서 수부 훈련을 하게 되는데, 복수의 구동부와 복잡한 전달 메카니즘을 포함하고 있으면 수부 훈련 장치의 무게와 크기에 의해서 수부 훈련자가 착용하기가 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 복수의 와이어(300)를 와이어 연결부(310)에 연결한 후에, 구동부(400)로 와이어 연결부(310)를 이동시킴으로써 간단한 구조로 복수의 와이어를 이동시킬 있도록 구성할 수 있다. 구동부(400)가 와이어 연결부(310)를 이동시켜 복수의 와이어(300)를 동시에 이동시키게 되면 서로 다른 길이와 운동 범위를 갖는 복수의 손가락을 훈련시키는데 한계가 있을 수 있는데, 본 발명에서는 와이어 장력 조절부(240)으로 각 손가락 길이에 부합하도록 와이어의 길이를 조절하거나 탄성 와이어를 사용함으로써 복수의 손가락이 갖는 서로 다른 길이와 운동 범위를 보상할 수 있다.The driving unit may include a motor, an actuator, and the like. In order to individually drive a plurality of wires (300) connected to a plurality of fingers of the trainer, a plurality of driving units or a complex transmission mechanism that individually provides driving force to each wire is required. The hand training device is worn by the hand trainer to perform hand training, but if the hand training device includes a plurality of driving units and a complex transmission mechanism, it may be difficult for the hand trainer to wear it due to the weight and size of the hand training device. Therefore, in the present invention, after connecting a plurality of wires (300) to the wire connection unit (310), the wire connection unit (310) is moved by the drive unit (400), thereby enabling the movement of a plurality of wires with a simple structure. If the driving unit (400) moves the wire connecting unit (310) to simultaneously move multiple wires (300), there may be limitations in training multiple fingers with different lengths and ranges of motion. However, in the present invention, the length of the wire is adjusted to match the length of each finger by the wire tension adjusting unit (240) or an elastic wire is used, thereby compensating for the different lengths and ranges of motion of the multiple fingers.
상기 운동상태감지부(500)는, 상기 전완 지지부(120)에 부착되고, 상기 훈련자 수부의 신경 또는 근육에 발생하는 전기적인 신호를 측정하는 근전도 센서부(540)를 더 포함하고, 훈련자에게 제공하는 훈련은, 손가락의 굴곡-신전량을 조절하는 손가락 훈련 모드; 또는 손목의 굴곡-신전량 또는 굴곡-신전 각도를 조절하는 손목 훈련 모드; 중 적어도 어느 하나 이상의 훈련 모드를 포함하고, 상기 근전도 센서부의 신호에 따라 상기 훈련 모드가 결정될 수 있다.The above-described exercise state detection unit (500) further includes an electromyography sensor unit (540) that is attached to the forearm support unit (120) and measures electrical signals generated in the nerves or muscles of the hand of the trainee, and the training provided to the trainee includes at least one training mode among a finger training mode that adjusts the flexion-extension amount of a finger; or a wrist training mode that adjusts the flexion-extension amount or flexion-extension angle of a wrist; and the training mode can be determined according to a signal from the electromyography sensor unit.
이때, 근전도 센서부(540)는 EMG(electromyography) 검출 센서일 수 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the electromyography sensor unit (540) may be an EMG (electromyography) detection sensor, but is not necessarily limited thereto.
손과 손가락을 신전시키는 신전근은 전완의 후면을 덮고, 손과 손가락을 굴곡시키는 굴곡근은 손의 움직임시 손목을 고정한다. 수부 훈련자가 손과 손가락을 움직이려고 하면, 손과 손가락이 가시적으로 움직이기 전에 신전근 및/또는 굴곡근이나 이들 근육 주변 신경들의 변화가 먼저 일어난다. The extensor muscles that extend the hand and fingers cover the back of the forearm, and the flexor muscles that flex the hand and fingers fix the wrist when the hand moves. When a hand trainer tries to move the hand and fingers, changes in the extensor and/or flexor muscles or the nerves surrounding these muscles occur before the hand and fingers are visibly moved.
훈련자 손목부의 신경 또는 근육에 발생하는 전기적인 신호 중 하나인 EMG 신호는 신체(손과 손가락 등)의 움직임에 따라 근육 표면으로부터 근섬유를 따라 일어난다. 신체의 움직임을 발생시키는 근력의 세기에 따라 측정 신호의 강도 차이가 발생하기에, 실제 신체의 움직임이 관찰되기 전에도 측정 신호의 유무 및 강도 차이를 확인함으로써 사용자의 움직임 의도를 파악할 수 있다.EMG signals, which are one of the electrical signals generated in the nerves or muscles of the wrist of the trainer, occur along the muscle fibers from the muscle surface according to the movement of the body (such as hands and fingers). Since the intensity of the measured signal varies depending on the strength of the muscle force that generates the movement of the body, the user's movement intention can be identified by checking the presence or absence of the measured signal and the intensity difference even before the actual movement of the body is observed.
즉, 근전도 센서부(540)를 손목 신전근 및/또는 굴곡근의 피부 표면에 배치하면, 훈련자가 손의 신전 움직임과 그 근력의 세기 차이를 의도하면, 전완의 신전근 또는 굴곡근의 움직임이나 근력 세기에 따라 다른 전기적 신호가 발생하게 되고, 근전도 센서부(540)에 의해 훈련자의 훈련 의지에 따른 전기적 신호 또는 그 변화를 측정할 수 있다. 이 근전도 센서부는 훈련자가 어느정도로 자의로 움직이는지(수동 운동/보조 운동) 파악할 수 있다. 또한 근전도 센서부는 자동 운동을 진행하고 있을 때, 전기적 신호를 감지하여, 제어부 등에 특정 관절을 선택하여 훈련할 수 있도록 할 수 있고, 관절의 상태, 위치 등을 데이터화 할 수 있다. 근전도 센서부(540)에서 측정된 측정 신호에 따라 미리 설정된 운동 실행 정보 등을 통해서 훈련 모드를 결정할 수 있다. 이때, 훈련자에게 제공하는 훈련은, 손가락의 굴곡-신전량을 조절하는 손가락 훈련 모드; 또는 손목의 굴곡-신전량, 굴곡-신전 각도, 요척량, 요척 각도 중 적어도 어느 하나를 조절하는 손목 훈련 모드; 중 적어도 어느 하나 이상의 훈련 모드를 포함하고, 상기 근전도 센서부의 신호에 따라 상기 훈련 모드가 결정될 수 있다. 손가락 훈련 모드는 손목 지지부(100)의 제1 회전축(140) 및 제2 회전축(160)을 고정시킴으로써, 와이어가 당겨질때, 손가락 착용부(200)만 움직이게함으로써, 손목의 움직임 없이 손가락의 굴곡-신전이 가능하도록 하는 훈련 모드일 수 있다. 이렇게 손목 관절의 움직임없이 손가락 관절이 움직이게 함으로써, 손가락 관절의 집중 훈련이 가능해질 수 있다. That is, when the electromyography sensor unit (540) is placed on the skin surface of the wrist extensor and/or flexor, and when the trainer intends a difference in the extension movement of the hand and the strength of its muscle, different electrical signals are generated according to the movement or strength of the extensor or flexor muscles of the forearm, and the electrical signals or changes thereof according to the trainer's training intention can be measured by the electromyography sensor unit (540). The electromyography sensor unit can determine to what extent the trainer moves voluntarily (passive exercise/assistant exercise). In addition, when the electromyography sensor unit is performing automatic exercise, the electrical signal can be detected and a control unit, etc. can be used to select a specific joint for training, and the state, position, etc. of the joint can be data-ized. The training mode can be determined through preset exercise execution information, etc. according to the measurement signal measured by the electromyography sensor unit (540). At this time, the training provided to the trainer includes a finger training mode that adjusts the amount of flexion-extension of the finger; Or a wrist training mode that adjusts at least one of the flexion-extension amount, the flexion-extension angle, the yaw amount, and the yaw angle of the wrist; and at least one training mode among these, and the training mode can be determined according to the signal of the electromyography sensor unit. The finger training mode can be a training mode that enables flexion-extension of the fingers without movement of the wrist by fixing the first rotation axis (140) and the second rotation axis (160) of the wrist support unit (100), thereby moving only the finger wearing unit (200) when the wire is pulled. By allowing the finger joints to move without moving the wrist joint in this way, concentrated training of the finger joints can be enabled.
손목 훈련 모드는 와이어 압착부(180)로 와이어 가이드부(150) 내에 이동되는 와이어를 압착하여 고정하고, 손목 지지부(100)와 손가락 고정패드부(210) 사이를 연결하는 와이어(300)를 느슨하게하여, 손목 관절로부터 와이어를 통해 와이어의 장력이 손가락에 전달되지 않게 할 수 있다. 이렇게 와이어가 당겨질때, 손목만 움직이게함으로써, 손가락의 움직임 없이 손목의 굴곡-신전과 요척이 가능하도록 하는 훈련 모드일 수 있다. 이렇게 손가락 관절의 움직임없이 손목 관절만 움직이게 함으로써, 손목 관절의 집중 훈련이 가능해질 수 있다. The wrist training mode can be configured to fix the wire moving within the wire guide portion (150) by the wire compression portion (180), and to loosen the wire (300) connecting the wrist support portion (100) and the finger fixation pad portion (210), so that the tension of the wire is not transmitted from the wrist joint to the fingers through the wire. In this way, when the wire is pulled, only the wrist moves, thereby enabling flexion-extension and flexion of the wrist without moving the fingers. In this way, by only moving the wrist joint without moving the finger joint, intensive training of the wrist joint can be enabled.
이 훈련 모드는 훈련자 수부 상태에 따라 순차적 운동 순서로 제공될 수 있다. 예를 들면, 손목 훈련 모드 또는 손가락 훈련 모드 중에서 어느 하나로만 진행되거나, 손목 훈련 모드과 손가락 훈련 모드를 필요 순서에 따라 순차적으로 진행할 수 있고, 손가락 관절 및 손목 관절을 동시에 모터로 훈련시키는 훈련 모드 등을 포함할 수 있다. 또한, 훈련자에게 제공하는 훈련은 구동부로 훈련자의 관절을 움직이는 자동 운동이나 훈련자 자신이 직접 관절을 움직이는 수동 운동 또는 훈련자가 부분적으로 직접 관절을 움직이나 훈련 목표에서 부족한 힘을 구동부가 어느정도 보완해주는 보조 운동 중에서 선택적으로 이루어질 수 있다.This training mode can be provided in a sequential exercise order according to the trainer's hand condition. For example, only one of the wrist training mode or the finger training mode can be performed, or the wrist training mode and the finger training mode can be performed sequentially according to the required order, and a training mode that trains the finger joints and the wrist joints simultaneously with the motor can be included. In addition, the training provided to the trainer can be selectively performed among automatic exercise in which the trainer's joints are moved by the driving unit, passive exercise in which the trainer himself/herself moves the joints, or auxiliary exercise in which the trainer partially moves the joints himself/herself but the driving unit compensates for the power lacking in the training goal to some extent.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치의 구동부 제어를 설명하는 블록도이다.Figure 6 is a block diagram illustrating the drive unit control of a hand training device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 운동상태감지부가 감지한 신호에 따라 구동신호를 생성하여 구동부에 선택적으로 제공하는 제어부(700)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the control unit (700) may further be included to generate a driving signal according to a signal detected by the motion state detection unit and selectively provide the driving signal to the driving unit.
운동상태감지부(500)의 데이터를 모니터링할 수 있거나, 운동상태감지부(500)가 식별하는 신호를 분석하여, 훈련자의 훈련 상태 등을 모니터링할 수 있다. 모니터링하여 측정된 데이터값(굴곡 압력, 굴곡-신전량 등)은 훈련자에게 제공될 수 있고, 의사 간호사와 같이 훈련자에 수부 훈련을 보조해주는 사람에게 환자의 신체상태를 확인할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 수부 관절의 과한 움직임으로 인해 훈련자에게 장애가 발생될 수 있는 요인을 미리 방지할 수 있게 한다. 이는 자동적으로 제어부(700)가 구동부(400)를 제어하여 이루어질 수 있거나, 긴급 정지 또는 안전 조치를 표시하는 등의 조취 등의 형태로 이루어질 수 있다. 이로써 본 발명의 수부 훈련 장치는 훈련자에게 안전한 훈련을 제공할 수 있다. The data of the movement state detection unit (500) can be monitored, or the signal identified by the movement state detection unit (500) can be analyzed to monitor the training state of the trainee, etc. The data values (flexion pressure, flexion-extension amount, etc.) measured through monitoring can be provided to the trainee, and can be used to allow a person assisting the hand training of the trainee, such as a doctor or nurse, to check the patient's physical condition. In addition, it is possible to prevent factors that may cause disabilities to the trainee due to excessive movement of the hand joints in advance. This can be achieved by the control unit (700) automatically controlling the driving unit (400), or can be achieved in the form of measures such as indicating an emergency stop or safety measures. As such, the hand training device of the present invention can provide safe training to the trainee.
한편, 손가락의 굴곡 압력 범위, 손가락의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전 각도 범위, 손목의 요척 각도 범위 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 수부 훈련 조건을 설정하는 훈련 조건 설정부(600);를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 훈련 조건 설정부(600)에서 설정된 훈련 조건에 따라 상기 구동 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(700)는 운동상태감지부(500)에서 측정된 신호를 참조하여 훈련 조건 설정부(600)에서 설정된 훈련 조건에 따라 생성된 구동 신호를 수정한 후에 수정된 구동 신호로 구동부(400)를 제어할 수도 있다.Meanwhile, the device further includes a training condition setting unit (600) that sets hand training conditions for at least one of the flexion pressure range of a finger, the flexion-extension amount range of a finger, the flexion-extension amount range of a wrist, the flexion-extension angle range of a wrist, and the yaw angle range of a wrist; and the control unit can generate the driving signal according to the training condition set by the training condition setting unit (600). At this time, the control unit (700) can modify the driving signal generated according to the training condition set by the training condition setting unit (600) by referring to the signal measured by the movement state detection unit (500) and then control the driving unit (400) with the modified driving signal.
한편, 훈련 조건 설정부(600)는 제어부(700)에 탑재될 수도 있고, 별도의 장치로서 제공되어 제어부(700)에 유무선으로 연결될 수도 있다. Meanwhile, the training condition setting unit (600) may be mounted on the control unit (700) or may be provided as a separate device and connected to the control unit (700) wirelessly or with wires.
제어부(700)는 훈련자 등으로부터 운동 실행 정보에 대한 선택을 입력받거나 훈련자 등이 운동 실행 정보를 인지할 수 있도록 운동 실행 정보를 출력하는 입출력부(미도시)를 포함할 수도 있다. 입출력부의 일 형태로서, 화면상에 표시되는 정보를 보고 터치에 의해 훈련자의 선택을 입력받을 수 있는 터치스크린을 들 수 있다. 훈련자가 운동 실행 정보의 내용을 파악할 수 있도록 제어부(700)는 운동 실행 정보를 터치스크린에 전달하여 운동 실행 정보를 표시할 수 있다.The control unit (700) may include an input/output unit (not shown) that receives a selection of exercise execution information from a trainer or the like, or outputs exercise execution information so that the trainer or the like can recognize the exercise execution information. As one type of input/output unit, a touch screen that can receive a trainer's selection by touching the information displayed on the screen may be exemplified. The control unit (700) may transmit exercise execution information to the touch screen so that the trainer can understand the content of the exercise execution information, and display the exercise execution information.
그리고, 훈련자 맞춤형 수부 훈련이 가능하도록 운동 실행 정보에는 과거 훈련자의 수부 훈련의 이력에 관한 정보도 포함될 수 있으며, 훈련자에게 무리가 되지 않는 수부 훈련의 한계치에 대한 정보도 포함될 수 있다. 수부 훈련의 한계치는 예를 들어, 와이어(300)의 이동 속도의 한계치 또는 힘의 한계치, 손가락의 굴곡 압력 범위, 손가락의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전 각도 범위, 손목의 요척 각도 범위 등을 들 수 있다.In addition, in order to enable trainer-tailored hand training, the exercise execution information may also include information about the trainer's past hand training history, and may also include information about the hand training limit that is not too much for the trainer. The hand training limit may include, for example, the limit of the moving speed or force of the wire (300), the flexion pressure range of the finger, the flexion-extension amount range of the finger, the flexion-extension amount range of the wrist, the flexion-extension angle range of the wrist, and the flexion-extension angle range of the wrist.
운동 실행 정보를 참조하여 훈련자는 운동 실행 정보를 재설정 또는 변경할 수 있다. 즉, 훈련자는 터치스크린에 표시된 운동 실행 정보에서 변경 또는 재설정할 사항을 터치스크린에 터치하여 입력한다. 훈련자로부터 변경 또는 재설정된 운동 실행 정보를 입력받은 제어부(700)는 변경 또는 재설정된 운동 실행 정보에 따라 구동부(400)를 구동시킴으로써 와이어(300)의 이동과 위치를 제어하게 되며, 훈련자의 수부 훈련이 실행될 수 있다.By referring to the exercise execution information, the trainer can reset or change the exercise execution information. That is, the trainer inputs the items to be changed or reset in the exercise execution information displayed on the touch screen by touching the touch screen. The control unit (700) that receives the changed or reset exercise execution information from the trainer controls the movement and position of the wire (300) by driving the driving unit (400) according to the changed or reset exercise execution information, so that the trainer's hand training can be executed.
또한, 본 발명은 수부 관절의 신전 운동 궤적 또는 요척운동 궤적을 제공할 수 있는 소형 및 경량화 구조의 수부 훈련 장치에서 손가락 힘과 수부 관절의 굴곡 및 신전, 회내 및 회외 등 움직임 정도를 감지하고, 신호데이터를 획득하고, 저장 및 표시, 모터 구동 피드백 구조를 통한 게임 컨텐츠 등의 활용을 포함한 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 수부 훈련 장치에 따르면, 복수의 손가락 착용부(200)에 각각 연결된 복수의 와이어를 당기거나 푸는 간단한 동작을 통하여 수부관절에 대응하는 관절부나 연결구조의 추가 없이도 훈련자의 수부 관절 움직임을 보조하여 수부 관절의 운동에 부합하는 다양하고 자연스러운 형태의 운동 궤적을 제공하는 동시에 각 손가락의 힘과 관절의 운동 각도, 기울기 신호데이터를 게임 등 컨텐츠와 연동하고, 현재 운동상태를 표시하는 등 훈련자가 능동적으로 수부 관절을 움직여 재활 훈련을 할 수 있다.In addition, the present invention can provide a system including detecting finger strength and the degree of movement of wrist joints such as flexion and extension, pronation and supination, etc., in a small and lightweight structured wrist training device capable of providing an extension movement trajectory or a radial movement trajectory of wrist joints, obtaining signal data, storing and displaying it, and utilizing game contents, etc. through a motor-driven feedback structure. According to the wrist training device according to an embodiment of the present invention, by simply pulling or releasing a plurality of wires respectively connected to a plurality of finger wearing parts (200), it assists the movement of the wrist joints of the trainee without adding joints or connecting structures corresponding to the wrist joints, thereby providing various and natural movement trajectories corresponding to the movement of the wrist joints, and at the same time, linking the signal data of the strength of each finger and the movement angle and inclination of the joints with contents such as games, and displaying the current movement state, so that the trainee can actively move the wrist joints and perform rehabilitation training.
이에 따라, 본발명의 수부 훈련 장치는 훈련자의 훈련 의지가 반영된 수부 관절의 운동 궤적, 운동 강도 및 운동 속도 등의 제어가 가능한 다양한 훈련 형태를 제공할 수 있다. Accordingly, the hand training device of the present invention can provide various training forms capable of controlling the movement trajectory, movement intensity, and movement speed of the hand joints that reflect the training will of the trainee.
상기 설명에서 사용한 '~상에' 라는 의미는 직접 접촉하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 상부 또는 하부에 대향하여 위치하는 경우를 포함하고, 상부면 또는 하부면 전체에 대향하여 위치하는 것뿐만 아니라 부분적으로 대향하여 위치하는 것도 가능하며, 위치상 떨어져 대향하거나 상부면 또는 하부면에 직접 접촉한다는 의미로 사용하였다. 이 용어는 편의를 위하여 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.The meaning of 'on' used in the above description includes cases where they are in direct contact and cases where they are not in direct contact but are positioned opposite the upper or lower surface, and it is possible to position them opposite the entire upper or lower surface as well as partially opposite the upper or lower surface, and it is used to mean that they are positionally separated from each other or directly in contact with the upper or lower surface. This term is defined based on the drawings for convenience, and the shape and position of each component are not limited by this term.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Accordingly, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
100: 손목 지지부 110: 손등 지지부
120: 전완 지지부 130: 연결 지지부
140: 제1 회전축 150: 와이어 가이드부
160: 제2 회전축 170: 동작제한부
180: 와이어 압착부 200: 손가락 착용부
210: 손가락 고정패드부 220: 연결부재
230: 와이어 경로 가이드부 240: 와이어 장력 조절부
250: 와이어 고정부 260: 고정 슬롯
300: 와이어 310: 와이어 연결부
400: 구동부
500: 운동상태감지부
510: 손가락 움직임 감지부 511: 압력 감지부
512: 손가락 굴곡량 감지부 520: 손목 움직임 감지부
521: 손목 굴곡-신전 감지부 522: 손목 요척 감지부
530: 전완부 움직임 감지부 540: 근전도 센서부
600: 훈련 조건 설정부 700: 제어부100: Wrist support 110: Back of hand support
120: Forearm support 130: Connecting support
140: 1st rotation axis 150: Wire guide part
160: Second rotation axis 170: Motion limiter
180: Wire crimping part 200: Finger wearing part
210: Finger fixing pad part 220: Connecting member
230: Wire path guide part 240: Wire tension control part
250: Wire fixing part 260: Fixing slot
300: Wire 310: Wire connector
400: Driving unit 500: Motion status detection unit
510: Finger movement detection unit 511: Pressure detection unit
512: Finger bending amount detection unit 520: Wrist movement detection unit
521: Wrist flexion-extension detection unit 522: Wrist yaw detection unit
530: Forearm movement detection unit 540: Electromyography sensor unit
600: Training condition setting section 700: Control section
Claims (14)
훈련자의 손가락에 착용되는 복수의 손가락 착용부;
상기 손목 지지부 또는 복수의 손가락 착용부 각각 중 적어도 어느 하나에 연결되는 복수의 와이어;
상기 복수의 와이어를 당기거나 풀어 상기 손목 지지부 또는 복수의 손가락 착용부 중 적어도 어느 하나를 이동시키는 구동력을 선택적으로 제공하는 구동부; 및
상기 손목 지지부 또는 복수의 손가락 착용부 중 적어도 어느 하나에 제공되어 훈련자의 수부 움직임을 감지하는 운동상태감지부;를 포함하는 수부 훈련 장치. Wrist support worn on the trainer's wrist;
A plurality of finger wearables worn on the trainer's fingers;
A plurality of wires connected to at least one of the wrist support members or each of the plurality of finger wearable members;
A driving unit selectively providing a driving force to move at least one of the wrist support unit or the plurality of finger wear units by pulling or releasing the plurality of wires; and
A hand training device including a movement status detection unit provided on at least one of the wrist support unit and a plurality of finger wearable units to detect hand movements of the trainer.
상기 운동상태감지부는,
상기 복수의 손가락 착용부 각각에 제공되어 손가락의 움직임을 감지하는 손가락 움직임 감지부; 또는 상기 손목 지지부에 제공되어, 손목의 움직임을 감지하는 손목 움직임 감지부; 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 1,
The above motion status detection unit is,
A hand training device comprising at least one of a finger movement detection unit provided on each of the plurality of finger wearable parts to detect movement of the fingers; or a wrist movement detection unit provided on the wrist support part to detect movement of the wrist.
상기 복수의 손가락 착용부 각각은,
손가락의 끝마디에 착용되는 손가락 고정패드부; 및
와이어 단부와 상기 손가락 고정패드부 각각에 고정되어 서로 연결하는 연결부재;를 포함하고,
상기 손가락 움직임 감지부는, 상기 손가락 고정패드부에 제공되어 손가락의 굴곡 압력을 감지하는 압력 감지부를 포함하는 수부 훈련 장치. In claim 2,
Each of the above multiple finger wearing parts,
A finger fixation pad worn at the tip of the finger; and
Including a connecting member that is fixed to each of the wire end and the finger fixing pad portion and connected to each other;
A hand training device, wherein the finger movement detection unit includes a pressure detection unit provided on the finger fixation pad unit to detect the flexion pressure of the finger.
상기 압력 감지부는 손가락의 지문부측에 제공되는 수부 훈련 장치.In claim 3,
The above pressure sensing unit is a hand training device provided on the fingerprint side of a finger.
상기 손가락 움직임 감지부는 상기 손목 지지부와 상기 손가락 고정패드부 각각을 서로 연결하도록 제공되어 손가락의 굴곡량을 감지하는 손가락 굴곡량 감지부를 더 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 3,
A hand training device further comprising a finger bending amount detecting unit that detects the amount of bending of a finger and is provided to connect the wrist support unit and the finger fixing pad unit to each other.
상기 손가락 굴곡량 감지부는 길이의 변화가 가능한 탄성 재질로 이루어진 수부 훈련 장치.In claim 5,
The above finger bending amount detection unit is a hand training device made of an elastic material whose length can be changed.
상기 손목 지지부는,
상기 훈련자의 손등에 착용되는 손등 지지부;
상기 손등 지지부에 회전 가능하게 연결되는 연결 지지부; 및
상기 손등 지지부 및 연결 지지부를 굴곡-신전 방향으로 회전 가능하게 연결하는 제1 회전축;을 포함하고,
상기 손목 움직임 감지부는, 상기 제1 회전축에 대응하도록 제공되어 훈련자 손목의 굴곡-신전량 또는 굴곡-신전 각도를 감지하는 손목 굴곡-신전 감지부를 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 2,
The above wrist support,
A wrist support worn on the back of the hand of the above trainer;
A connecting support member rotatably connected to the above wrist support member; and
Including a first rotation axis that rotatably connects the above wrist support member and the connecting support member in the flexion-extension direction;
A hand training device including a wrist flexion-extension detection unit that detects the amount of flexion-extension or the angle of flexion-extension of the trainer's wrist, wherein the wrist movement detection unit is provided to correspond to the first rotation axis.
상기 손목 지지부는,
상기 훈련자의 전완에 착용되고, 상기 연결 지지부에 회전 가능하게 연결되는 전완 지지부; 및
상기 전완 지지부와 상기 연결 지지부를 요척 방향으로 회전 가능하게 연결하는 제2 회전축;를 더 포함하고,
상기 손목 움직임 감지부는, 상기 제2 회전축에 대응하도록 제공되어, 훈련자 손목의 요척량 또는 요척 각도를 감지하는 손목 요척 감지부를 더 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 7,
The above wrist support,
A forearm support member worn on the forearm of the above trainer and rotatably connected to the connecting support member; and
Further comprising a second rotational axis that rotatably connects the forearm support and the connecting support in the lumbar direction;
A hand training device, wherein the wrist movement detection unit further includes a wrist yaw detection unit that detects the amount of yaw or the angle of yaw of the trainer's wrist, provided to correspond to the second rotation axis.
상기 운동상태감지부는 상기 전완 지지부에 제공되어 훈련자의 전완부의 속도, 가속도, 변위, 회전, 기울기, 회내, 회외 중 적어도 어느 하나를 감지하는 전완부 움직임 감지부를 더 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 8,
A hand training device wherein the above movement state detection unit further includes a forearm movement detection unit provided on the forearm support unit to detect at least one of speed, acceleration, displacement, rotation, inclination, pronation, and supination of the forearm of the trainee.
상기 손목 지지부는,
상기 손등 지지부 또는 상기 연결 지지부 중 적어도 어느 하나에 제공되어 상기 와이어의 이동을 가이드하는 와이어 가이드부; 및
이동하는 상기 와이어를 선택적으로 압착하여 고정하는 와이어 압착부;를 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 7,
The above wrist support,
A wire guide portion provided on at least one of the above hand support portion or the above connection support portion to guide the movement of the wire; and
A hand training device comprising a wire compression unit for selectively compressing and fixing the moving wire.
상기 연결부재는, 상기 복수의 손가락 착용부 각각에 연결되는 상기 와이어의 단부가 고정되는 와이어 고정부를 포함하고,
상기 복수의 손가락 착용부 각각은, 상기 와이어 고정부와 상기 손목 지지부 사이의 와이어 장력을 조절하는 와이어 장력 조절부를 더 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 3,
The above connecting member includes a wire fixing member to which an end of the wire connected to each of the plurality of finger wearing parts is fixed,
A hand training device wherein each of the plurality of finger wearable parts further includes a wire tension adjusting part that adjusts wire tension between the wire fixing part and the wrist support part.
상기 운동상태감지부는, 상기 전완 지지부에 부착되고, 상기 훈련자 수부의 신경 또는 근육에 발생하는 전기적인 신호를 측정하는 근전도 센서부를 더 포함하고,
상기 근전도 센서부의 신호에 따라 손가락의 굴곡-신전 운동을 포함하는 손가락 훈련 모드; 또는 손목의 굴곡-신전, 요척 중 적어도 어느 하나 이상의 운동을 포함하는 손목 훈련 모드; 중 적어도 어느 하나 이상의 훈련 모드가 결정되는 수부 훈련 장치.In claim 8,
The above exercise state detection unit further includes an electromyography sensor unit that is attached to the forearm support unit and measures electrical signals generated in the nerves or muscles of the trainer's hand.
A hand training device in which at least one training mode is determined among a finger training mode including flexion-extension movement of a finger according to a signal from the electromyography sensor unit; or a wrist training mode including at least one movement among flexion-extension and flexion-scapular movement of the wrist.
상기 운동상태감지부가 감지한 신호에 따라 구동신호를 생성하여 구동부에 선택적으로 제공하는 제어부를 더 포함하는 수부 훈련 장치.In claim 1,
A hand training device further comprising a control unit that generates a driving signal according to a signal detected by the above motion state detection unit and selectively provides the signal to the driving unit.
손가락의 굴곡 압력 범위, 손가락의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전량 범위, 손목의 굴곡-신전 각도 범위, 손목의 요척량 범위, 손목의 요척 각도 범위 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 수부 훈련 조건을 설정하는 훈련 조건 설정부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 훈련 조건 설정부에서 설정된 훈련 조건에 따라 상기 구동 신호를 생성하는 수부 훈련 장치.In claim 13,
It further includes a training condition setting unit that sets hand training conditions for at least one of the flexion pressure range of the finger, the flexion-extension amount range of the finger, the flexion-extension amount range of the wrist, the flexion-extension angle range of the wrist, the yaw rate range of the wrist, and the yaw angle range of the wrist;
The above control unit is a training device for generating the driving signal according to the training conditions set in the training condition setting unit.
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