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제1 열반응 구동유닛과, 제1 내부공간을 형성하는 제1 케이싱유닛을 갖는 제1 인공근육모듈; 제2 열반응 구동유닛과, 제2 내부공간을 형성하는 제2 케이싱유닛을 갖는 제2 인공근육모듈; 그리고, 상기 제1 케이싱유닛과 상기 제2 케이싱유닛을 연결하는 유체이동관을 포함하며, 상기 제1 열반응 구동유닛이 수축되는 경우에 상기 제1 내부공간에 존재하는 냉각유체가 상기 제2 내부공간으로 이동되고, 상기 제2 내부공간으로 이동된 냉각유체에 의하여 상기 제2 열반응 구동유닛이 이완되는 인공근육 어셈블리를 포함하는 인공관절시스템에 있어서,제1 골격몸체와, 상기 제1 골격몸체상에 구비되어 상기 인공근육 어셈블리를 지지하는 제1 지지부재 및 제2 지지부재를 갖는 제1 골격유닛;제2 골격몸체와, 상기 제2 골격몸체상에 구비되어 상기 인공근육 어셈블리를 지지하는 제3 지지부재 및 제4 지지부재를 갖는 제2 골격유닛; 그리고,상기 제1 골격유닛과 상기 제2 골격유닛 사이에 배치되어 상기 제1 골격유닛과 상기 제2 골격유닛이 서로 상대운동 가능하도록 하는 관절유닛을 포함하며,상기 제1 인공근육모듈과 상기 제2 인공근육모듈은 상기 관절유닛을 기준으로 서로 반대방향에 배치되어 길항구조를 갖는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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제1 열반응 구동유닛과, 제1 내부공간을 형성하는 제1 케이싱유닛을 갖는 제1 인공근육모듈; 제2 열반응 구동유닛과, 제2 내부공간을 형성하는 제2 케이싱유닛을 갖는 제2 인공근육모듈; 그리고, 상기 제1 케이싱유닛과 상기 제2 케이싱유닛을 연결하는 유체이동관을 포함하며, 상기 제1 열반응 구동유닛이 수축되는 경우에 상기 제1 내부공간에 존재하는 냉각유체가 상기 제2 내부공간으로 이동되고, 상기 제2 내부공간으로 이동된 냉각유체에 의하여 상기 제2 열반응 구동유닛이 이완되는 인공근육 어셈블리를 포함하는 인공관절시스템에 있어서,상기 인공근육 어셈블리의 내부에 존재하는 냉각유체의 특성값을 측정하는 제1 센싱유닛;상기 인공근육 어셈블리의 내부로 새로운 냉각유체를 공급하거나 상기 인공근육 어셈블리 내부의 냉각유체를 외부로 배출하기 위한 냉각유체 순환유닛;상기 제1 열반응 구동유닛 및 상기 제2 열반응 구동유닛의 특성값을 측정하는 제2 센싱유닛; 그리고,상기 제1 센싱유닛 및 상기 제2 센싱유닛으로부터 수신한 특성값들을 바탕으로 상기 냉각유체 순환유닛, 상기 제1 열반응 구동유닛 및 상기 제2 열반응 구동유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 케이싱유닛은 신축가능한 제1 신축관과, 상기 제1 신축관의 일단에 배치되는 제1 마개와, 상기 제1 신축관의 타단에 배치되는 제2 마개를 포함하며, 상기 제2 마개에는 상기 유체이동관과 연통되는 제1 연통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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4
제3항에 있어서,상기 제1 열반응 구동유닛은 열에 반응하는 제1 형상기억합금 스프링을 포함하며, 상기 제1 형상기억합금 스프링의 일단은 상기 제1 마개를 관통하면서 외부의 전원공급유닛과 연결되고, 상기 제1 형상기억합금 스프링의 타단은 상기 제2 마개를 관통하면서 상기 전원공급유닛과 연결되는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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5
제4항에 있어서,상기 제1 형상기억합금 스프링의 일단은 상기 제1 마개와 결합되고, 상기 제1 형상기억합금 스프링의 타단은 상기 제2 마개와 결합되어 상기 제1 형상기억합금 스프링의 수축 또는 이완시 상기 제1 형상기억합금 스프링의 길이방향을 따라 상기 제1 마개 및 상기 제2 마개가 함께 이동되는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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6
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 내부공간 및 상기 제2 내부공간에 새로운 냉각유체를 공급하기 위하여 상기 유체이동관에서 분기되는 유체공급관과, 상기 제1 내부공간 및 상기 제2 내부공간에 존재하던 냉각유체를 외부로 배출하기 위하여 상기 유체이동관에서 분기되는 유체배출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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7
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 열반응 구동유닛은 열에 반응하는 제1 형상기억합금 스프링 단위체를 포함하며, 상기 제1 형상기억합금 스프링 단위체는 형상기억합금 재질로 제작되는 제1 와이어부재와, 상기 제1 와이어부재에 열을 공급하기 위한 제1 저항선과, 상기 제1 와이어부재와 상기 제1 저항선 사이에 배치되어 상기 제1 와이어부재와 상기 제1 저항선을 전기적으로 절연시키는 제1 절연부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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8
제7항에 있어서,상기 제1 열반응 구동유닛은 상기 제1 형상기억합금 스프링 단위체와 병렬로 배치되며 상기 제1 형상기억합금 스프링 단위체와 동일한 구조를 갖는 제2 형상기억합금 스프링 단위체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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10
제1항에 있어서,상기 제1 인공근육모듈의 일단은 상기 제1 지지부재와 결합되고, 상기 제1 인공근육모듈의 타단은 상기 제3 지지부재와 결합되며, 상기 제2 인공근육모듈의 일단은 상기 제2 지지부재에 결합되고, 상기 제2 인공근육모듈의 타단은 상기 제4 지지부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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11
제10항에 있어서,상기 제1 지지부재는 상기 제1 골격몸체에 고정된 제1 고정프레임과, 일단은 상기 제1 고정프레임에 결합되고 타단은 상기 제1 인공근육모듈의 일단과 결합되어 길이가 가변되는 제1 가변프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템
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제2항에 따른 인공관절시스템을 제어함에 있어서,상기 인공근육 어셈블리의 내부에 존재하는 냉각유체의 특성값을 측정하는 단계;상기 제1 열반응 구동유닛의 특성값 및 상기 제2 열반응 구동유닛의 특성값을 측정하는 단계;상기 냉각유체의 특성값을 바탕으로 상기 인공근육 어셈블리의 내부로 새로운 냉각유체를 공급하거나 상기 인공근육 어셈블리 내부의 냉각유체를 외부로 배출하기 위한 상기 냉각유체 순환유닛을 제어하는 단계; 그리고,상기 제1 열반응 구동유닛의 특성값 및 상기 제2 열반응 구동유닛의 특성값을 바탕으로 상기 제1 인공근육모듈 또는 상기 제2 인공근육모듈을 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절시스템의 제어방법
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