현재 후천적으로 사고에 의해서 손가락이 마비되는 환자들이 급증하고 있다. 이들은 손가락을 정상적으로 움직일 수 없는 상태이다. 이들의 손가락들은 재활훈련을 통하여 회복 및 치료가 되고는 있으나, 재활정도를 파악하기에는 어려움이 있다. 재활정도를 파악하는 방법으로는 구형물체 잡기, 원통형물체 잡기, 두 손가락 잡기, 후크 잡아 당기기 등이 있다. 현재 병원에서 사용 되는 후크는 플라스틱 물체이고, 잡는 힘을 측정할 수 있는 장치가 내장 되어있지 않다. 그렇기 때문에 의사는 손가락으로 후크를 잡아 당기는지를 눈으로 확인을 하여 대략적으로 판단을 한다. 즉, 후크를 어느 정도의 힘으로 잡아 당기는지를 확인할 수 없기에 정확한 진단이 어렵다. 현재, 손가락 재활정도를 측정하는 장치는 논문[3, 4]에서 나타낸것과 같이 후크가 아닌 두 손가락을 눌러서 잡는것이 있고 이 속에 내장된 센서는 일방향 힘센서 이다. 후크형 손가락 힘측정장치는 개발되지 않았다. 후크 잡아 당기기를 통해 환자의 손가락 재활정도를 판단하기 위해서는 4개 손가락(검지, 중지, 약지, 소지)이 잡아당기는 방향을 정확하게 알 수 없기 때문에 x, y, z의 3방향의 힘을 모두 측정해야 하고, 전체 힘 F는 x방향의 힘 Fx, y방향의 힘 Fy, z방향의 힘 Fz 합력으로 계산해야 한다. 이와 같이 후크 잡아 당기기를 통해 손가락의 재활정도를 판단하기 위한 후크 잡아 당기기 힘 측정장치는 첫째, 힘 Fx, Fy, Fz를 동시에 측정할 수 있는 3축 힘센서가 필요하고, 둘째로는 3개의 힘을 빠른 속도로 측정하고 잡는 전체 힘을 계산할 수 있는 고속 측정기가 필요하다. 후크가 부착된 몸체에 내장될 수 있는 3축 힘센서는 크기가 작아야 하고, 용량이 잡는 힘을 측정할 수 있을 정도이어야 하며, 매우 가벼워야 한다. 그러나 현재 개발된 3방향의 힘을 측정할 수 있는 센서[20, 21, 23]는 1개의 가격이 약 5백만원 정도로 매우 비싸고, 크기 등의 모든 조건을 만족시키지 못해 후크 잡아 당기기 힘측정장치에 활용하기에 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 손가락 환자가 어느 정도의 힘으로 후크를 잡아 당길 수 있는지를 측정할 수 있도록 3축 힘센서 2개를 내장하여 후크형 손가락 힘측정장치를 개발하였다. 3축 힘센서를 새롭게 모델링하였고, 유한요서해석(...
현재 후천적으로 사고에 의해서 손가락이 마비되는 환자들이 급증하고 있다. 이들은 손가락을 정상적으로 움직일 수 없는 상태이다. 이들의 손가락들은 재활훈련을 통하여 회복 및 치료가 되고는 있으나, 재활정도를 파악하기에는 어려움이 있다. 재활정도를 파악하는 방법으로는 구형물체 잡기, 원통형물체 잡기, 두 손가락 잡기, 후크 잡아 당기기 등이 있다. 현재 병원에서 사용 되는 후크는 플라스틱 물체이고, 잡는 힘을 측정할 수 있는 장치가 내장 되어있지 않다. 그렇기 때문에 의사는 손가락으로 후크를 잡아 당기는지를 눈으로 확인을 하여 대략적으로 판단을 한다. 즉, 후크를 어느 정도의 힘으로 잡아 당기는지를 확인할 수 없기에 정확한 진단이 어렵다. 현재, 손가락 재활정도를 측정하는 장치는 논문[3, 4]에서 나타낸것과 같이 후크가 아닌 두 손가락을 눌러서 잡는것이 있고 이 속에 내장된 센서는 일방향 힘센서 이다. 후크형 손가락 힘측정장치는 개발되지 않았다. 후크 잡아 당기기를 통해 환자의 손가락 재활정도를 판단하기 위해서는 4개 손가락(검지, 중지, 약지, 소지)이 잡아당기는 방향을 정확하게 알 수 없기 때문에 x, y, z의 3방향의 힘을 모두 측정해야 하고, 전체 힘 F는 x방향의 힘 Fx, y방향의 힘 Fy, z방향의 힘 Fz 합력으로 계산해야 한다. 이와 같이 후크 잡아 당기기를 통해 손가락의 재활정도를 판단하기 위한 후크 잡아 당기기 힘 측정장치는 첫째, 힘 Fx, Fy, Fz를 동시에 측정할 수 있는 3축 힘센서가 필요하고, 둘째로는 3개의 힘을 빠른 속도로 측정하고 잡는 전체 힘을 계산할 수 있는 고속 측정기가 필요하다. 후크가 부착된 몸체에 내장될 수 있는 3축 힘센서는 크기가 작아야 하고, 용량이 잡는 힘을 측정할 수 있을 정도이어야 하며, 매우 가벼워야 한다. 그러나 현재 개발된 3방향의 힘을 측정할 수 있는 센서[20, 21, 23]는 1개의 가격이 약 5백만원 정도로 매우 비싸고, 크기 등의 모든 조건을 만족시키지 못해 후크 잡아 당기기 힘측정장치에 활용하기에 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 손가락 환자가 어느 정도의 힘으로 후크를 잡아 당길 수 있는지를 측정할 수 있도록 3축 힘센서 2개를 내장하여 후크형 손가락 힘측정장치를 개발하였다. 3축 힘센서를 새롭게 모델링하였고, 유한요서해석(FEM : Finite Element Method)을 이용하여 3축 힘센서 2개를 설계 및 제작하였으며, DSP를 이용하여 고속힘측정기를 설계 및 제작하였다. 또한 후크를 잡아 당기는 손가락 힘측정 특성실험을 실시하였다.
현재 후천적으로 사고에 의해서 손가락이 마비되는 환자들이 급증하고 있다. 이들은 손가락을 정상적으로 움직일 수 없는 상태이다. 이들의 손가락들은 재활훈련을 통하여 회복 및 치료가 되고는 있으나, 재활정도를 파악하기에는 어려움이 있다. 재활정도를 파악하는 방법으로는 구형물체 잡기, 원통형물체 잡기, 두 손가락 잡기, 후크 잡아 당기기 등이 있다. 현재 병원에서 사용 되는 후크는 플라스틱 물체이고, 잡는 힘을 측정할 수 있는 장치가 내장 되어있지 않다. 그렇기 때문에 의사는 손가락으로 후크를 잡아 당기는지를 눈으로 확인을 하여 대략적으로 판단을 한다. 즉, 후크를 어느 정도의 힘으로 잡아 당기는지를 확인할 수 없기에 정확한 진단이 어렵다. 현재, 손가락 재활정도를 측정하는 장치는 논문[3, 4]에서 나타낸것과 같이 후크가 아닌 두 손가락을 눌러서 잡는것이 있고 이 속에 내장된 센서는 일방향 힘센서 이다. 후크형 손가락 힘측정장치는 개발되지 않았다. 후크 잡아 당기기를 통해 환자의 손가락 재활정도를 판단하기 위해서는 4개 손가락(검지, 중지, 약지, 소지)이 잡아당기는 방향을 정확하게 알 수 없기 때문에 x, y, z의 3방향의 힘을 모두 측정해야 하고, 전체 힘 F는 x방향의 힘 Fx, y방향의 힘 Fy, z방향의 힘 Fz 합력으로 계산해야 한다. 이와 같이 후크 잡아 당기기를 통해 손가락의 재활정도를 판단하기 위한 후크 잡아 당기기 힘 측정장치는 첫째, 힘 Fx, Fy, Fz를 동시에 측정할 수 있는 3축 힘센서가 필요하고, 둘째로는 3개의 힘을 빠른 속도로 측정하고 잡는 전체 힘을 계산할 수 있는 고속 측정기가 필요하다. 후크가 부착된 몸체에 내장될 수 있는 3축 힘센서는 크기가 작아야 하고, 용량이 잡는 힘을 측정할 수 있을 정도이어야 하며, 매우 가벼워야 한다. 그러나 현재 개발된 3방향의 힘을 측정할 수 있는 센서[20, 21, 23]는 1개의 가격이 약 5백만원 정도로 매우 비싸고, 크기 등의 모든 조건을 만족시키지 못해 후크 잡아 당기기 힘측정장치에 활용하기에 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 손가락 환자가 어느 정도의 힘으로 후크를 잡아 당길 수 있는지를 측정할 수 있도록 3축 힘센서 2개를 내장하여 후크형 손가락 힘측정장치를 개발하였다. 3축 힘센서를 새롭게 모델링하였고, 유한요서해석(FEM : Finite Element Method)을 이용하여 3축 힘센서 2개를 설계 및 제작하였으며, DSP를 이용하여 고속힘측정기를 설계 및 제작하였다. 또한 후크를 잡아 당기는 손가락 힘측정 특성실험을 실시하였다.
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