KR102263988B1 - The walking rehabilitation apparatus - Google Patents

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Abstract

융합형 중증 장애자용 재활 장치는 환자의 체간을 들어 올린 상태로 상기 환자를 미리 설정된 재활위치까지 이동시키는 환자 자동 이송부와, 선택한 보행패턴에 따라 상기 재활위치에서 상기 환자가 발판을 밟으면서 보행재활훈련을 진행할 수 있도록 구성되는 체간 운동부와, 선택된 보행패턴에 따라 상기 체간 운동부의 동작을 제어하는 제어장치와, 상기 체간 운동부의 발판과 체결될 수 있도록 형성되며, 상기 환자의 발바닥에서 무릎 아래까지를 감싸면서 감싼 부위의 압력 및 생체신호를 감지하고, 상기 제어장치의 제어에 따라 복수의 지점에 전기자극을 출력하는 보행 보조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled includes an automatic patient transfer unit that moves the patient to a preset rehabilitation position while lifting the patient's trunk, and gait rehabilitation training while the patient steps on the footrest in the rehabilitation position according to the selected gait pattern. A trunk exercise unit configured to perform a gait, a control device for controlling an operation of the trunk exercise unit according to a selected gait pattern, is formed to be engaged with the footrest of the trunk exercise unit, and wraps from the sole of the patient's sole to below the knee It is characterized in that it includes a walking aid that senses the pressure and bio-signals of the wrapped area, and outputs electrical stimulation to a plurality of points according to the control of the control device.

Description

융합형 중증 장애자용 재활 장치{The walking rehabilitation apparatus}Convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled {The walking rehabilitation apparatus}

본 발명은 재활장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 융합형 중증 장애자용 재활 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rehabilitation apparatus, and more particularly, to a fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

일반적으로 보행은 사람의 하지 관절 및 근의 연속운동을 통해서 좌우의 다리를 번갈아 전방으로 내놓으면서 몸을 이동시키는 것을 말하며, 다수의 관절이나 골반이 동시에 사용되기 때문에 이들 기관이나 조직 또는 신경에 장애가 발생하는 경우 보행 장애를 초래하는 경우가 많다.In general, gait refers to moving the body while bringing out the left and right legs alternately forward through continuous motion of the lower extremity joints and muscles. Because multiple joints or pelvis are used at the same time, these organs, tissues, or nerves are affected. This often results in gait disturbance.

특히 보행 장애 환자의 약 90%가 후천적 장애에 의해 발생되며 척추질환, 관절염, 뇌졸중, 뇌성마비, 사고로 인한 편마비 환자의 경우 독립적인 보행이 어렵기 때문에 종래의 재활 기구를 이용하는 경우 넘어져 다칠 수 있으며 자력으로 보행할 수 없는 경우, 편마비 환자에게 독특하게 나타나는 밀기 증후군으로 보행시 골반을 위로 치켜 올리며 엉덩 관절에서 다리를 휘둘림(Circumduction)시켜 앞으로 내딛는 휘둘림 보행이 나타나서 재활 훈련이 어렵다는 문제점이 있었다.In particular, about 90% of patients with gait disorders are caused by acquired disabilities, and since it is difficult for patients with hemiplegia due to spinal diseases, arthritis, stroke, cerebral palsy, and accidents to walk independently, they may fall and be injured when using conventional rehabilitation equipment. When a person cannot walk on their own, it is a push syndrome unique to hemiplegic patients. During walking, the pelvis is lifted up and the leg is circulated at the hip joint to make a forward swinging gait, which makes rehabilitation training difficult.

이러한 문제점을 해결하기 위한 한국특허 등록번호 제10-1327178호는 투 벨트 트레드밀 및 이를 구비한 보행재활 훈련장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트레드밀 본체와, 트레드밀 본체에 좌우측으로 각각 구비되는 제 1 구동 모터 및 제 2 구동 모터와, 트레드밀 본체에 회전가능하게 설치되어 제 1 구동 모터 및 제 2 구동 모터에 의해 각각 회전하는 좌측 컨베이어 벨트 및 우측 컨베이어 벨트와, 트레드밀 본체에 설치되어 좌측 컨베이어 벨트와 우측 컨베이어 벨트의 벗겨짐을 방지하는 벨트 풀림방지부를 포함하는 투 벨트 트레드밀, 보행자를 지지하도록 착용되어 하지관절운동에 따른 각도 데이터 및 하지의 근전도 신호를 검출하며, 각 하지 관절부에 설치되는 관절 구동부를 구비하는 워커부, 투 벨트 트레드밀을 감싸도록 설치되며, 보행자가 파지할 수 있는 손잡이를 구비한 지지프레임, 지지프레임의 상부에 설치되어 보행자가 넘어져 부상 입는 것을 방지하도록 보행자의 인체를 상하 방향으로 견인할 수 있는 견인유닛 및 워커부, 제 1 구동 모터 및 제 2 구동 모터를 제어하는 중앙제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투 벨트 트레드밀 및 이를 구비한 보행재활 훈련장치에 관한 것이다.Korean Patent Registration No. 10-1327178 for solving these problems relates to a two-belt treadmill and a gait rehabilitation training device having the same, and more specifically, a treadmill body and a first drive provided on the left and right sides of the treadmill body A motor and a second drive motor, a left conveyor belt and a right conveyor belt rotatably installed on the treadmill body and rotated by the first drive motor and the second drive motor, respectively, and a left conveyor belt and a right conveyor belt installed on the treadmill body A two-belt treadmill including a belt loosening prevention unit to prevent belt peeling, a walker having a joint drive unit installed in each lower extremity joint portion to detect angular data according to lower extremity joint motion and EMG signal of lower extremity, worn to support a pedestrian It is installed to surround the sub- and two-belt treadmill, and it is installed on a support frame with a handle that pedestrians can grip, and is installed on the upper part of the support frame to prevent pedestrians from falling and being injured. It relates to a two-belt treadmill comprising a central control unit for controlling a traction unit and a walker unit, a first driving motor and a second driving motor, and a gait rehabilitation training apparatus having the same.

그러나 상기와 같은 종래기술은 컨베어 벨트가 구동하여 환자의 발을 이동시키도록 형성되어 있기 때문에 환자가 직접 다리를 들어 이동시켜야 하므로 재활 훈련에 어려움이 있고 훈련과정에서 2차 부상에 대한 두려움으로 힘이 많이 들어가며 훈련 시간이 짧다는 문제점이 있었다.However, in the prior art as described above, since the conveyor belt is driven to move the patient's foot, the patient has to lift the leg and move it, so there is a difficulty in rehabilitation training, and the strength is low due to the fear of secondary injury in the training process. There was a problem that it takes a lot of work and the training time is short.

또한, 종래기술은 컨베어 벨트가 구동하여 환자의 발을 이동시키도록 형성되어 있기 때문에 환자가 직접 다리를 들어 보행해야 하고 재활 훈련을 하기 위해 환자가 장치 내부로 직접 걸어 들어가야 하는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, since the conveyor belt is driven to move the patient's foot, the patient has to walk by lifting his/her leg, and there is a problem in that the patient has to walk directly into the device for rehabilitation training.

KR 10-1327178 BKR 10-1327178 B

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 편마비 환자의 발바닥 근육, 발목 근육, 정강이 근육 및 종아리 근육이 급격하게 감소하는 것을 방지할 수 있는 융합형 중증 장애자용 재활 장치를 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above technical problems, and provides a convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled that can prevent abrupt decrease in the plantar muscle, ankle muscle, shin muscle and calf muscle of a hemiplegic patient. .

또한, 허리 디스크 등을 앓는 척추질환자, 다리 관절염으로 거동이 불편한 관절염 환자 내지는 사고로 인한 편마비 환자, 한센병 환자, 뇌졸중 환자, 뇌성마비 환자 등 및 체간 장애자들에게 정확하고 효율적인 초기 보행 재활 훈련을 제공할 수 있는 융합형 중증 장애자용 재활 장치를 제공한다.In addition, accurate and efficient initial gait rehabilitation training will be provided to patients with spinal diseases such as herniated discs, arthritis patients with reduced mobility due to leg arthritis, hemiplegic patients due to accidents, leprosy patients, stroke patients, cerebral palsy patients, etc. It provides a convergence type rehabilitation device for the severely disabled that can be used.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 환자의 체간을 들어 올린 상태로 상기 환자를 미리 설정된 재활위치까지 이동시키는 환자 자동 이송부와, 선택한 보행패턴에 따라 상기 재활위치에서 상기 환자가 발판을 밟으면서 보행재활훈련을 진행할 수 있도록 구성되는 체간 운동부와, 선택된 보행패턴에 따라 상기 체간 운동부의 동작을 제어하는 제어장치와, 상기 체간 운동부의 발판과 체결될 수 있도록 형성되며, 상기 환자의 발바닥에서 무릎 아래까지를 감싸면서 감싼 부위의 압력 및 생체신호를 감지하고, 상기 제어장치의 제어에 따라 복수의 지점에 전기자극을 출력하는 보행 보조기를 포함하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problem, an automatic patient transfer unit for moving the patient to a preset rehabilitation position while lifting the patient's trunk and the patient in the rehabilitation position according to the selected gait pattern A trunk exercise unit configured to perform gait rehabilitation while stepping on a footrest, a control device for controlling an operation of the trunk exercise unit according to a selected gait pattern, and a footrest of the trunk exercise unit to be engaged with the footrest of the patient There is provided a convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled, including a walking aid that wraps from the sole to the bottom of the knee and senses the pressure and biosignals of the wrapped area, and outputs electrical stimulation to a plurality of points according to the control of the control device. .

또한, 본 발명에 포함하는 체간 운동부를 통해 재활 훈련을 진행하는 환자의 보행 자세 또는 하체의 움직임을 3차원적으로 촬영하여 상기 제어장치로 전송하는 촬영장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a photographing device for three-dimensionally photographing the walking posture or movement of the lower body of a patient undergoing rehabilitation training through the trunk exercise unit included in the present invention and transmitting the photographing device to the control device.

또한, 본 발명에 포함되는 제어장치는, 보행 보조기를 통해 전달된 정보를 통해 발바닥 근육, 발목 근육, 정강이 근육 및 종아리 근육의 수축/이완 상태를 각각 개별적으로 판단하고, 환자의 자세를 교정할 수 있도록 각각의 근육에 전기자극을 인가하도록 제어하여 특정 근육이 수축 또는 이완되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control device included in the present invention can individually determine the contractility/relaxation state of the plantar muscle, the ankle muscle, the shin muscle, and the calf muscle through the information transmitted through the walking aid, and correct the patient's posture. It is characterized in that by controlling the application of electrical stimulation to each muscle so that the specific muscle is contracted or relaxed.

또한, 본 발명에 포함되는 보행 보조기는, 환자의 재활 훈련의 행동과 상반되는 근육의 수축, 이완, 떨림이 발생되면 상반되는 근육의 운동을 억제시키는 전기자극을 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the walking aid included in the present invention is characterized in that when contraction, relaxation, or tremor of a muscle opposite to the behavior of the patient's rehabilitation training occurs, it outputs electrical stimulation for suppressing the opposite movement of the muscle.

또한, 본 발명에 포함되는 보행 보조기는, 환자가 재활 훈련의 목표 행동을 진행할 때, 근육의 수축/이완 정도를 감지하여 실제 행동이 목표 행동에 도달할 수 있도록 전기자극의 세기를 조절하여 소정의 지점에 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the walking aid included in the present invention detects the degree of muscle contraction/relaxation when the patient proceeds with the target behavior of rehabilitation training, and adjusts the intensity of electrical stimulation so that the actual behavior can reach the target behavior. It is characterized by outputting to the point.

또한, 본 발명에 포함되는 제어장치는, 환자가 재활 훈련을 진행할 때의 알파-감마 동시화 활성화(alpha gamma coactivation) 패턴과 근육길이변화 패턴 및 변화속도 패턴을 고려하여 실제 행동이 목표 행동에 도달할 수 있도록 보행 보조기 및 체간 운동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control device included in the present invention, when the patient undergoes rehabilitation training, the actual behavior reaches the target behavior in consideration of the alpha gamma coactivation pattern, the muscle length change pattern, and the change rate pattern. It is characterized in that it controls the operation of the walking aid and the trunk exercise unit so that the

본 발명의 실시예에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치는, 편마비 환자의 발바닥 근육, 발목 근육, 정강이 근육 및 종아리 근육이 급격하게 감소하는 것을 방지할 수 있다.The convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to an embodiment of the present invention can prevent a sudden decrease in the plantar muscle, the ankle muscle, the shin muscle, and the calf muscle of a hemiplegic patient.

또한, 허리 디스크 등을 앓는 척추질환자, 다리 관절염으로 거동이 불편한 관절염 환자 내지는 사고로 인한 편마비 환자, 한센병 환자, 뇌졸중 환자, 뇌성마비 환자 등 및 체간 장애자들에게 정확하고 효율적인 초기 보행 재활 훈련을 제공할 수 있다.In addition, accurate and efficient initial gait rehabilitation training will be provided to patients with spinal diseases such as herniated discs, arthritis patients with reduced mobility due to leg arthritis, hemiplegic patients due to accidents, leprosy patients, stroke patients, cerebral palsy patients, etc. can

또한, 자발로 보행 운동이 불가능한 체간 질환 환자들이나 장애자들이 준비 되어진 동력을 활용하여 재활운동을 할 수 있다. 다리나 고관절, 무릎관절 및 발목관절을 자연스럽게 사용하게 되므로 퇴행성 관절관련 질환을 예방하게 되고 근력을 자연스럽게 강화 할 수 있다.In addition, trunk disease patients or the disabled who cannot voluntarily walk can perform rehabilitation exercises using the prepared power. Because the leg, hip, knee and ankle joints are used naturally, degenerative joint-related diseases can be prevented and muscle strength can be naturally strengthened.

환자들이나 장애자들은 통증이 있는 다리 쪽으로는 체중 지지하는 것을 본능적으로 꺼리게 되고 공포심을 가지게 되며, 운동 감각이나 지각, 촉각, 압력 감각 등의 감각이 결여된 상태에서 기술적 과제에 대해서 보행 운동을 실시하는 것은 불가능하기 때문에 물리치료사의 도움 없이는 보행 운동이 어려운 문제를 해소 할 수 있다.Patients and the disabled instinctively reluctant to support weight toward the painful leg and have fear, and it is difficult to perform gait exercise for technical tasks in a state where senses such as movement, perception, touch, and pressure are lacking. Because it is impossible, it is possible to solve the problem of difficulty in walking without the help of a physical therapist.

또한, 환자들이나 장애자들은 근육에 이완성, 긴장성, 견직성의 문제점을 안고 있기 때문에 보행 운동을 통해서 문제를 해결할 만한 능력이 없어 그대로 굳어 버리는 일이 있으나, 융합형 중증 장애자용 재활 장치를 통해 이를 완화시킬 수 있다. 또한, 이미 입력된 데이터에 의해 전문가의 조력으로 만들어진 프로그램으로 재활운동을 진행하고 그 결과에 따라 수정과 가감을 할 수 있으며 신체의 컨디션에 따라 자의로 재활운동을 조절 할 수 있다.In addition, patients or the disabled have problems with muscle relaxation, tension, and stiffness, so they do not have the ability to solve the problem through gait exercise, so they sometimes become stiff. However, this can be alleviated through the fusion type rehabilitation device for the severely disabled. have. In addition, the rehabilitation exercise can be performed with the help of an expert based on the data already input, and correction and addition or subtraction can be made according to the result, and the rehabilitation exercise can be arbitrarily adjusted according to the physical condition.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활 시스템의 개념도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재활 시스템의 제어 관련 구성도
도 3은 도 1의 재활 시스템의 재활 실행 시스템의 구성도
도 3a는 SIPOC동적 평형 모델에 대한 예시도
도 4는 도 3의 재활 실행 시스템의 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도
도 5는 제어장치(120)에 표시되는 메뉴를 통해 보행패턴을 선택하는 화면을 나타낸 도면.
도 6 내지 6b는 보행재활훈련 과정에서 출력장치(130)에 의해 제공되는 3차원적인 공간영상을 나타낸 도면
도 7은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 보행 보조기(700)의 예시도
도 7a는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 보행 보조기(700)의 구성도
도 8은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)를 나타낸 사시도
도 9는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)의 세부 구조를 나타낸 분해도
도 10은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)가 이동하는 이동 경로를 나타낸 측면도
도 11은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)가 회동하는 모습을 나타낸 도면
도 12는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)가 회동하며 이동하는 이동 경로를 나타낸 사시도
도 13은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 14는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 이송부(300)를 나타낸 사시도
도 15는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 지지부(400)를 나타낸 사시도
도 16은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 안전보호구(500)를 나타낸 사시도
1 is a conceptual diagram of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention;
2 is a control-related configuration diagram of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of a rehabilitation execution system of the rehabilitation system of FIG. 1
Figure 3a is an exemplary diagram for the SIPOC dynamic equilibrium model
4 is a perspective view showing the overall appearance of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled of the rehabilitation execution system of FIG.
5 is a view showing a screen for selecting a gait pattern through a menu displayed on the control device (120).
6 to 6b is a view showing a three-dimensional spatial image provided by the output device 130 in the gait rehabilitation training process
7 is an exemplary view of a walking aid 700 of a convergence type rehabilitation device for the severely disabled
7A is a block diagram of a walking aid 700 of a convergence type rehabilitation device for the severely disabled.
8 is a perspective view showing the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.
9 is an exploded view showing the detailed structure of the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.
10 is a side view showing the movement path of the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.
11 is a view showing a state in which the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled is rotated.
12 is a perspective view showing a movement path in which the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled moves and rotates.
13 is a view showing another embodiment of the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.
14 is a perspective view showing the transfer unit 300 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.
15 is a perspective view showing the support unit 400 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.
16 is a perspective view showing the safety protection equipment 500 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활 시스템의 개념도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재활 시스템의 제어 관련 구성도, 도 3은 도 1의 재활 시스템의 재활 실행 시스템의 구성도이고, 도 3a는 SIPOC동적 평형 모델에 대한 예시도이다.1 is a conceptual diagram of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control related configuration diagram of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of a rehabilitation execution system of the rehabilitation system of FIG. 1, 3A is an exemplary diagram for a SIPOC dynamic equilibrium model.

도 1 내지 도 3a를 참조하면, 본원발명의 재활 시스템은,1 to 3a, the rehabilitation system of the present invention,

지체부자유 환자나 중증 장애자의 체간(體幹)을 들어 올려진 상태에서 보행이 가능 하도록 하체 다리를 시스템 프로그램에 저장된 패턴에 따라 회동시켜주며, 재활과 과정관리가능 하도록 하는 시스템으로서, 치료의 중점은 환자의 비정상적인 운동 패턴을 피하고 환자의 특성에 맞는 계획적인 정상적 운동패턴을 반복학습과 훈련할 수 있도록 하여 두려움을 스스로 극복하고 흥미와 성취감을 유발하여 재활시기를 앞당길 수 있도록 구성된다.It is a system that rotates the lower limbs according to the pattern stored in the system program to enable walking while lifting the trunk of the physically disabled or severely disabled person, and enables rehabilitation and process management. The focus of treatment is It avoids the patient's abnormal movement pattern and allows repeated learning and training of the planned normal movement pattern suitable for the patient's characteristics, so that the fear can be overcome by itself, and the recovery period can be accelerated by inducing interest and achievement.

허리 디스크 등을 앓는 척추질환자, 다리 관절염으로 거동이 불편한 관절염 환자, 내지는 사고로 인한 편마비 환자, 한센병 환자, 뇌졸중 환자, 뇌성마비 환자 등에게 및 체간 장애자들에게 보행 훈련은 재활을 위해서 반드시 선행되어야 하는 치료요법으로서 이를 과학적이고 합리적 수준으로 지원해주고 관리하는 시스템을 제안한다.For patients with spinal diseases such as herniated discs, arthritis patients with mobility difficulties due to arthritis in the legs, or hemiplegic patients due to accidents, leprosy patients, stroke patients, cerebral palsy patients, etc., and for people with trunk disabilities, gait training is essential for rehabilitation. We propose a system that supports and manages it at a scientific and rational level as a treatment regimen.

즉, 허리 디스크 등을 앓는 척추질환자, 다리 관절염으로 거동이 불편한 관절염 환자, 사고로 인한 편마비 환자, 한센병 환자, 뇌졸중 환자, 뇌성마비 환자 등 및 체간 장애자들에게 정확한 초기 보행 재활 훈련은 반드시 선행되어야 한다. 발병 초기부터 치료요법으로서 이를 과학적이고 합리적 수준으로 지원해 주지 않으면 심각한 후유장애가 있으므로 이를 해결 하고자 모션 스캔 영상과 웨어러블 피에조 족저 센서를 포함하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치를 제안한다.In other words, accurate initial gait rehabilitation training must be preceded for patients with spinal disorders such as herniated discs, arthritis patients with reduced mobility due to arthritis in the legs, hemiplegic patients due to accidents, leprosy patients, stroke patients, cerebral palsy patients, etc. . Since there is a serious sequelae if it is not supported at a scientific and rational level as a treatment from the early stage of the onset, we propose a fusion type rehabilitation device for the severely disabled that includes motion scan images and a wearable piezo plantar sensor to solve this problem.

융합형 중증 장애자용 재활 장치는 편마비 중증 환자 초기에 7일내에 재활 성공에 결정적 영향을 미치는 근육(발목,정강이,종아리, 족저)이 급격하게 근육감소하는 것을 방지하는 초기 보행자세에 맞춰 보행 경로를 따라 발판이 회전될 수 있도록 형성되는 체간운동부와, 체간운동부의 상부에 형성되어 보행하는 환자의 모습을 3차원 모션 스캔하여 영상을 분석하는 촬영장치와, 환자의 발바닥에서 종아리까지 착용될 수 있도록 형성되며 내부에는 생체신호를 감지하고 전기 자극을 발생시킬 수 있는 자극점이 구비되며 체간운동부와 결합되어 보행 자세를 분석하는 보행 보조기로 이루어질 수 있다.The convergence-type rehabilitation device for the severely disabled is designed to adjust the gait path according to the initial gait posture, which prevents sudden muscle loss of the muscles (ankle, shin, calf, plantar) that have a decisive influence on the success of rehabilitation within 7 days in the early stage of patients with severe hemiplegia. A trunk movement part formed so that the footrest can be rotated according to the movement, a photographing device that is formed on the upper part of the trunk movement part and analyzes images by 3D motion scanning of a walking patient, and can be worn from the sole of the foot to the calf A stimulation point capable of sensing biosignals and generating electrical stimulation is provided inside, and it may be composed of a walking aid that is coupled with a trunk exercise unit to analyze a walking posture.

또한, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 자율적인 신체기능인 운동신경세포로 말초감각의 입력하는 알파-감마 동시화 활성화(alpha gamma coactivation)하는 패턴과 편마비 환자의 실제 움직임의 근육 길이와 변화속도 패턴검지한 데이터를 비교하여 환자 맞춤형 운동 패튼으로 전환하여 초기 편마비 환자의 신경과 근육을 본래대로 돌려놓거나 강화시킬 수 있는 전기자극 신호를 출력할 수 있다.In addition, the convergence-type rehabilitation device for the severely disabled detects the pattern of alpha-gamma coactivation, which is the input of peripheral sense to motor neurons, which is an autonomous body function, and the muscle length and change rate pattern of the hemiplegic patient's actual movement. By comparing the data, it can be converted into a patient-specific exercise pattern to output an electrical stimulation signal that can restore or strengthen the nerves and muscles of an early hemiplegic patient.

즉, 보행 보조기는 편마비 초기(7일이내)에 급격하게 줄어 초기 재활에 결정적 역할을 하는 발목, 족저, 정강이, 종아리 근육을 보행시 사용되는 근육의 수축 이완 상태를 전기적 신호를 검지하여 개별적으로 판단하며 보행 자세에 따라 해당 근육을 전기 자극시켜 수축 또는 이완되도록 유도할 수 있다.In other words, the walking aid decreases rapidly in the early stage of hemiplegia (within 7 days) and determines the state of contraction and relaxation of the muscles used when walking the ankle, plantar, shin, and calf muscles, which play a decisive role in initial rehabilitation by detecting electrical signals. According to the walking posture, the corresponding muscle can be electrically stimulated to induce contraction or relaxation.

또한, 보행보조기는 보행시 사용되는 근육의 수축 이완 상태를 개별적으로 판단하며 보행 자세에 따라 해당 근육을 전기자극 시켜 수축 또는 이완되도록 유도할 수 있다.In addition, the walking aid may individually determine the contraction and relaxation state of the muscles used during walking, and may induce the muscles to contract or relax by electrically stimulating the muscles according to the walking posture.

또한, 보행보조기는 환자의 생체 신호를 검지하여 환자의 행동과 상반되는 근육의 수축, 이완, 떨림이 발생되면 전기자극을 발생시켜 상반되는 근육의 운동을 억제한다.In addition, the walking aid detects the patient's bio-signals and generates electrical stimulation when contraction, relaxation, or tremor of a muscle opposite to the patient's behavior occurs, thereby suppressing the opposite muscle movement.

회피 반사를 담당하는 신경 회로는 척수 내에 위치하는데 이런 영향이 재활 훈련 과정에서 나타나 정확한 자세 습득(쌓이지)이 되지 않아 고질로 전이되는 현상이 발생할 수 있는데, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 이를 상쇄시키기 위한 전기자극을 출력할 수 있다.The neural circuit responsible for the avoidance reflex is located in the spinal cord, and this effect appears during the rehabilitation training process and the correct posture is not acquired (accumulated), which can lead to a metastasis phenomenon. It can output electrical stimulation for

즉, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 카메라로 촬영된 환자의 3차원 영상과 보행 보조기(700)에서 감지된 인체신호를 토대로 회피반사를 판단하고, 이를 상쇄시키기 위한 전기자극을 출력할 수 있다.That is, the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled can determine the avoidance reflex based on the three-dimensional image of the patient photographed by the camera and the human body signal sensed by the walking aid 700 , and output electrical stimulation to cancel it.

또한, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 습관 하나하나를 따로 보지 않고 습관 여러 개를 하나의 덩어리로 보고 쌓는 SIPOC동적 평형 모델이 적용된다. 또한, 평소 행동하는 습관적 동작 또는 바람직한 동작과의 실제 자세 보정하는 알고리즘이 적용될 수 있다.In addition, the SIPOC dynamic equilibrium model is applied to the convergence-type rehabilitation device for the severely disabled, which does not look at each habit separately, but looks at and accumulates several habits as a lump. In addition, an algorithm for correcting an actual posture with a habitual motion or desirable motion may be applied.

도 4는 제어장치(120)에 표시되는 메뉴를 통해 보행패턴을 선택하는 화면을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a screen for selecting a gait pattern through a menu displayed on the control device 120 .

본 실시예에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to this embodiment includes only a simple configuration for clearly explaining the technical idea to be proposed.

도 4를 참조하면, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 프레임(100), 촬영장치(110), 체간운동부(200), 이송부(300), 지지부(400), 안전보호구(500), 제어장치(120), 출력장치(130), 보행 보조기(700)를 포함하여 구성된다.4, the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled includes a frame 100, a photographing device 110, a trunk exercise unit 200, a transfer unit 300, a support unit 400, a safety protection device 500, and a control device ( 120), the output device 130, is configured to include a walking aid (700).

본 실시예에서 이송부(300), 지지부(400) 및 안전보호구(500)를 모두 통칭하여 환자 자동 이송부(10)로 정의하고 설명하기로 한다. 즉, 환자 자동 이송부(10)는 이송부(300)와, 지지부(400)와, 안전보호구(500)를 포함하여 구성된다.In this embodiment, the transfer unit 300 , the support unit 400 , and the safety protection device 500 are collectively defined as the patient automatic transfer unit 10 and will be described. That is, the automatic patient transfer unit 10 is configured to include the transfer unit 300 , the support unit 400 , and the safety protection device 500 .

상기와 같이 구성되는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.The detailed configuration and main operation of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled, configured as described above, are as follows.

이송부(300), 지지부(400) 및 안전보호구(500)로 구성되는 환자 자동 이송부(10)는,The patient automatic transfer unit 10 consisting of the transfer unit 300, the support unit 400 and the safety protection equipment 500 is,

환자의 체간을 들어 올린 상태로 환자를 미리 설정된 재활위치까지 자동으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. 체간(Body Core)은 몸통(몸의 동체)을 지칭하는 것인데, 체간을 중심으로 팔, 다리 등이 분기되어 있다.It is configured to automatically move the patient to a preset rehabilitation position with the patient's trunk lifted. The body core refers to the torso (body), and arms and legs are branched around the trunk.

체간 운동부(200)는 선택한 보행패턴에 따라 재활위치에서 환자가 발판(210)을 밟으면서 보행재활훈련을 진행할 수 있도록 구성된다.The trunk exercise unit 200 is configured so that the patient can perform gait rehabilitation training while stepping on the footrest 210 in the rehabilitation position according to the selected gait pattern.

체간 운동부(200)는 보행패턴에 따라 발판(210)의 각도를 상하좌우방향으로 자동 이동시키며, 각 환자의 신체적인 보행제한조건에 따라 발판(210)의 각도를 개별 조절할 수 있도록 구성된다.The trunk exercise unit 200 automatically moves the angle of the footrest 210 in up, down, left and right directions according to the gait pattern, and is configured to individually adjust the angle of the footrest 210 according to the physical gait restriction condition of each patient.

또한, 장애인의 경우 몸을 비틀어서 걷는 습관이 있으므로, 특히 발목의 각도가 정상인에 비해 유연하지 못할 수 있다. 따라서 각 환자의 신체적인 한계를 고려하여 발목의 위치를 조절할 수 있도록 발판(210)의 각도를 상하좌우방향으로 자동 이동시킬 수 있도록 구성된다. 제어장치(120)에 환자의 보행재활훈련 데이터가 저장된 경우, 발판(210)의 초기 각도 및 이동각도는 기존의 보행재활훈련 데이터를 기반으로 각 환자에 맞게 자동 조절된다.In addition, since the disabled have a habit of twisting their body to walk, the angle of the ankle may not be as flexible as that of a normal person. Therefore, it is configured to automatically move the angle of the footrest 210 up, down, left, and right to adjust the position of the ankle in consideration of the physical limitations of each patient. When the patient's gait rehabilitation data is stored in the control device 120, the initial angle and movement angle of the footrest 210 are automatically adjusted for each patient based on the existing gait rehabilitation data.

제어장치(120)는 환자, 보호자 및 치료사 등이 선택한 보행패턴에 따라 체간 운동부(200)의 동작을 제어한다.The control device 120 controls the operation of the trunk exercise unit 200 according to a gait pattern selected by a patient, a guardian, a therapist, and the like.

보행패턴은 평지걷기, 계단 오르기, 계단 내려오기, 경사로 오르기 및 경사로 내리기 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는데, 각 보행패턴의 보행높이, 보행너비 및 보행속도는 조절 가능하도록 구성된다.The gait pattern includes at least any one or more of flat walking, stair climbing, stair descending, ramp climbing, and ramp descending, and the gait height, gait width and gait speed of each gait pattern are configured to be adjustable.

출력장치(130)는 환자가 체간 운동부(200)를 이용하여 보행재활훈련을 진행할 때, 가상현실방식 및 증강현실방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 환자에게 3차원적인 공간영상을 제공한다.The output device 130 provides a three-dimensional spatial image to the patient using any one of a virtual reality method and an augmented reality method when the patient performs gait rehabilitation training using the trunk exercise unit 200 .

촬영장치(110)는 체간 운동부(200)를 통해 재활 훈련을 진행하는 환자의 보행 자세 또는 하체의 움직임을 3차원적으로 촬영하여 제어장치(120)로 전송한다.The photographing apparatus 110 three-dimensionally captures the walking posture or movement of the lower body of the patient undergoing rehabilitation training through the trunk exercise unit 200 and transmits it to the control apparatus 120 .

보행 보조기(700)는 체간 운동부(200)의 발판과 체결될 수 있도록 형성된다.The walking aid 700 is formed to be fastened with the footrest of the trunk exercise unit 200 .

즉, 보행 보조기(700)는 환자의 발바닥에서 무릎 아래까지를 감싸면서 감싼 부위의 압력 및 생체신호를 감지하고, 제어장치(120)의 제어에 따라 복수의 지점에 전기자극을 출력하도록 구성된다.That is, the walking aid 700 is configured to sense the pressure and bio-signals of the wrapped area while wrapping from the sole of the patient's sole to the bottom of the knee, and output electrical stimulation to a plurality of points according to the control of the control device 120 .

제어장치(120)는, 보행 보조기(700)를 통해 전달된 정보를 통해 발바닥 근육, 발목 근육, 정강이 근육 및 종아리 근육의 수축/이완 상태를 각각 개별적으로 판단하고, 환자의 자세를 교정할 수 있도록 각각의 근육에 전기자극을 인가하도록 제어하여 특정 근육이 수축 또는 이완되도록 유도한다.The controller 120 individually determines the contraction/relaxation state of the plantar muscle, the ankle muscle, the shin muscle, and the calf muscle through the information transmitted through the walking aid 700 , and corrects the patient's posture. By controlling the application of electrical stimulation to each muscle, a specific muscle is induced to contract or relax.

보행 보조기(700)는 환자의 재활 훈련의 행동과 상반되는 근육의 수축, 이완, 떨림이 발생되면 상반되는 근육의 운동을 억제시키는 전기자극을 출력할 수 있다.The walking aid 700 may output electrical stimulation for suppressing the opposite muscle movement when contraction, relaxation, or tremor of the muscle opposite to the behavior of the patient's rehabilitation training occurs.

또한, 보행 보조기(700)는 환자가 재활 훈련의 목표 행동을 진행할 때, 근육의 수축/이완 정도를 감지하여 실제 행동이 목표 행동에 도달할 수 있도록 전기자극의 세기를 조절하여 소정의 지점에 출력할 수 있다.In addition, when the patient proceeds with the target behavior of rehabilitation training, the walking aid 700 detects the degree of muscle contraction/relaxation, adjusts the intensity of electrical stimulation so that the actual behavior can reach the target behavior, and outputs it at a predetermined point can do.

제어장치는, 환자가 재활 훈련을 진행할 때의 알파-감마 동시화 활성화(alpha gamma coactivation) 패턴과 근육길이변화 패턴 및 변화속도 패턴을 고려하여 실제 행동이 목표 행동에 도달할 수 있도록 보행 보조기 및 체간 운동부의 동작을 제어한다.The control device is a walking aid and trunk exercise unit so that the actual behavior can reach the target behavior by considering the alpha gamma coactivation pattern, the muscle length change pattern, and the change rate pattern when the patient is undergoing rehabilitation training. control the operation of

융합형 중증 장애자용 재활 장치는 재활과정에서 습관 하나하나를 따로 보지 않고 습관 여러 개를 하나의 덩어리로 보고 쌓는 SIPOC 동적 평형 방법론이 적용되어 있다. 즉, 재활과정에서 필연적으로 나타나는 고통과 시련을 의지로 극복하는 눈으로 보고 성취감을 느끼게 하고 재도전 하는 보조적인 방법을 제공한다.The convergence type rehabilitation device for the severely disabled applies the SIPOC dynamic equilibrium methodology, which looks at and accumulates multiple habits as a lump, rather than looking at each habit separately during the rehabilitation process. In other words, it provides an auxiliary method of overcoming the pain and trials inevitably appearing in the rehabilitation process with the eyes of will, giving them a sense of accomplishment and re-challenge.

융합형 중증 장애자용 재활 장치는 환자가 보행할 때 보행 자세에 따라 각각의 근육이 수축 이완 되는 상태를 압력센서를 통해 입력될 수 있도록 하고 입력된 값과 이상적인 값을 분석하여 그 값만큼 전기 자극을 발생시켜(Gap의 크기를 10단계로 구분하여 신호를 보냄)환자가 어느 근육을 사용해야 하는지 모니터를 보면서 감각적으로 알려주고 그 효과를 알 수 있도록 하여 성취감을 올릴 수 있다.The convergence type rehabilitation device for the severely disabled allows the state of contraction and relaxation of each muscle according to the walking posture of the patient to be input through the pressure sensor, and the input value and the ideal value are analyzed to provide electrical stimulation as much as the value. It can increase the sense of accomplishment by sensibly telling the patient which muscle to use while watching the monitor and knowing the effect by generating a signal (by dividing the size of the gap into 10 steps and sending a signal).

또한, 근육이 수축 이완될 때 생체 신호에 따라 발생되는 노이즈 생체신호(근육 떨림 또는 이완되는 근육이 수축되도록 하는 신호)를 제거하는 회로가 추가될 수 있다.In addition, a circuit for removing a noise bio-signal (a signal that causes a muscle tremor or a relaxed muscle to contract) generated according to the bio-signal when the muscle contracts and relaxes may be added.

편마비 환자에게서 보여지는 임상적 특징들은 근 긴장도의 변화가 생기는데 그것은 뇌허혈로 인한 뇌졸중 발생 후 급성기 7일 동안 환측 근육에 근위축이 유발될 수 있으므로 이 기간 동안 전기 자극을 계획된 기구를 사용한 기계를 사용한 운동과 더불어 전기적 신호를 이용한 등척성 수축 훈련의 실시를 하여 근육의 위축을 경감시킬 수 있도록 한다. 비정상적인 자세반사, 감각장애, 감정장애 등으로 재활을 포기하는 경우가 있으므로 시스템과 기계적으로 훈련을 함께 할 수 있도록 한다.Clinical features seen in hemiplegic patients are changes in muscle tone, which can cause muscle atrophy in the affected muscle for 7 days after stroke due to cerebral ischemia. In addition, isometric contraction training using electrical signals is performed to reduce muscle atrophy. In some cases, rehabilitation is given up due to abnormal postural reflexes, sensory disorders, emotional disorders, etc., so the system and mechanical training can be performed together.

편마비 환자의 하지에서 나타나는 임상적인 특징은 하지의 약한 근력과 운동조절의 저하, 경직 혹은 길항근의 공동수축 및 체중지지 불안정성 등으로 비정상적인 보행 패턴을 보이게 되는데 메커니즘 을 통해 악화되지 않도록 반복 훈련을 진행한다.The clinical characteristics of the lower extremities of hemiplegic patients are abnormal gait patterns due to weak muscle strength and reduced movement control, spasticity or co-contraction of antagonist muscles, and weight bearing instability. Repeat training is carried out to prevent deterioration through the mechanism.

환자가 보행할 때 보행 자세에 따라 각각의 근육이 수축 이완을 하는데 아래운동신경세포는 방추바깥(extrafusal)과 방추속(intrafusal)골격근육섬유에 신호를 전달하는 알파 운동신경세포(alpha motor neuron)와 감마운동 신경세포(gamma motor neuron)인데 이들의 축삭은 앞 뿌리(Ventral root)를 통해 척수를 빠져나와 다시 말초 신경이 되어 골격에 전달된다.When a patient walks, each muscle contracts and relaxes according to the walking posture, and the lower motor neurons are alpha motor neurons that transmit signals to extrafusal and intrafusal skeletal muscle fibers. and gamma motor neurons, whose axons exit the spinal cord through the Ventral root and become peripheral nerves again and are transmitted to the skeleton.

감마 운동신경세포의 축삭은 근육방추안에 있는 방속근육섬유(intrafusal muscle fiber) 섬유에 연결되고 알파 운동신경세포의 축삭은 방추바깥 골격근육으로 연결 되는데, 지배하는 근육에 무수히 많은 종말로 가지를 뻗어 내린다.The axon of the gamma motor neuron is connected to the intrafusal muscle fiber in the muscle spindle, and the axon of the alpha motor neuron is connected to the skeletal muscle outside the spindle, which branches off with countless endings in the muscle it dominates. .

골지힘줄기관(Golgi tendon organ)과 근육방추(muscle spindle)는 운동신경세포에 몸 감각정보를 보내는데 정확한 움직임을 위하여 필수적이며 근육의 힘줄에서 발생하는 긴장은 골지힘줄기관에 의하여 신경자극으로 전환된다. 이러한 정보는 겉 가지와 사이 신경세포에 의해 척수로 전달되고, 이후 아래 운동신경세포에 보내지며 근육방추는 근육 길이의 변화에 근육 길이와 변화의 속도를 감지한다. The Golgi tendon organ and the muscle spindle send sensory information to the motor neurons and are essential for accurate movement, and the tension generated in the muscle tendon is converted into nerve stimulation by the Golgi tendon organ. This information is transmitted to the spinal cord by the outer branches and interneurons, which are then sent to the lower motor neurons, and the muscle spindle detects the change in muscle length and the rate of change in muscle length.

골지힘줄기관(Golgi tendon organ)과 근육방추(muscle spindle)에서 들어오는 정보는 척수와 뇌 줄기에서 연결을 통해 움직임을 조절하고, 대뇌와 소뇌에 고유감각 정보를 제공하는데 근육방추의 민감성은 감마 운동신경 세포에 의해 자동 조절된다.Information from the Golgi tendon organ and muscle spindle controls movement through connections in the spinal cord and brain stem, and provides proprioceptive information to the cerebrum and cerebellum. It is automatically regulated by cells.

이러한 자율적인 신체기능인 운동신경세포로 말초감각의 입력하는 알파-감마 동시화 활성화(alpha gamma coactivation)하는 패턴과 편마비 환자의 실제 움직임의 근육 길이와 변화속도 패턴 검지한 데이터를 비교하여 환자 맞춤형 운동 패튼으로 전환하여 초기 편마비 환자의 신경과 근육을 본래대로 돌려 놓거나 강화시키도록 하는 전기신호를 출력할 수 있다.By comparing the pattern of alpha-gamma coactivation, which is the input of peripheral sense to motor neurons, which is an autonomous bodily function, and the detected data of the muscle length and rate of change of the hemiplegic patient's actual movement, a patient-customized exercise pattern is developed. It can be switched to output an electrical signal to restore or strengthen the nerves and muscles of the early hemiplegic patient.

환자, 보호자 및 치료사가 융합형 중증 장애자용 재활 장치를 사용하는 과정을 설명하면 다음과 같다.The process of using the convergence type rehabilitation device for the severely disabled by patients, guardians, and therapists is as follows.

우선, 중증 장애자(환자)가 휠체어를 타고 진입하면,First, if a severely disabled (patient) enters in a wheelchair,

자동 이송부(300)가 환자의 체간을 들어 올려서 환자를 미리 설정된 재활위치까지 이동시킨다.The automatic transfer unit 300 moves the patient to a preset rehabilitation position by lifting the patient's trunk.

평지걷기, 계단 오르기, 계단 내려오기, 경사로 오르기 및 경사로 내리기 중 어느 하나 이상의 보행패턴을 선택한 후, 각 보행패턴의 보행높이, 보행너비 및 보행속도까지 선택하여 보행재활훈련의 진행을 준비한다.After selecting any one or more gait patterns among flat walking, stair climbing, stair descending, ramp climbing, and ramp descending, select the gait height, gait width and gait speed of each gait pattern to prepare for gait rehabilitation training.

제어장치(120)는 각 환자의 보행재활훈련에 대한 데이터를 저장하여 데이터베이스화 한 상태로 저장하고 있는데, 제어장치(120)는 각 환자가 자신의 과거 보행재활훈련 데이터를 참조하여 훈련 목표치를 설정할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.The control device 120 stores the data on each patient's gait rehabilitation training and stores it in a database state, and the control device 120 allows each patient to set a training target with reference to their past gait rehabilitation training data. information that can be provided.

즉, 환자가 과거의 데이터를 선택한 후, 과거의 데이터를 참조하여 훈련 목표치를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 과거의 데이터에는 환자의 평소 습관이 기록되어 있으므로 과거기록을 고려하여 훈련수준을 조절할 수 있다.That is, after the patient selects past data, it may be configured to adjust the training target with reference to the past data. Since the patient's usual habits are recorded in the past data, the training level can be adjusted in consideration of the past records.

이때, 출력장치(130)는 가상현실방식 및 증강현실방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 환자에게 3차원적인 공간영간을 제공할 수 있는데,At this time, the output device 130 may provide a three-dimensional space to the patient by using any one of the virtual reality method and the augmented reality method,

보행재활훈련을 진행할 때 환자에게 3차원적인 공간영상을 제공함으로서, 환자가 평소에 익숙한 길을 가상공간으로 하여 심리적인 안정감을 부여할 수 있다. 여기서의 가상공간은 환자의 거주지 주변, 환자의 고향, 환자가 선호하는 영역, 환자의 집 내부 등의 공간정보를 포함할 수 있다.By providing a three-dimensional spatial image to the patient during gait rehabilitation training, it is possible to provide psychological stability by using the path the patient is normally familiar with as a virtual space. Here, the virtual space may include spatial information such as around the patient's residence, the patient's hometown, the patient's preferred area, and the inside of the patient's house.

한편, 촬영장치(110)가 가시광선 영역촬영렌즈, 적외선 영역촬영렌즈 및 레이더 센서를 모두 구비하여 영상 및 3차원 영상을 모두 식별할 수 있도록 구성될 경우, On the other hand, when the photographing device 110 is configured to identify both an image and a three-dimensional image by having both a visible ray area photographing lens, an infrared area photographing lens, and a radar sensor,

현재 재활위치에 있는 환자가, 제어장치(120)에 의해 선택된 환자와 일치하는지를 영상객체인식 및 환자의 3차원 움직임의 특징을 토대로 파악할 수도 있을 것이다.Whether the patient currently in the rehabilitation position matches the patient selected by the control device 120 may be determined based on image object recognition and the characteristics of the patient's three-dimensional movement.

도 5는 제어장치(120)에 표시되는 메뉴를 통해 보행패턴을 선택하는 화면을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a screen for selecting a gait pattern through a menu displayed on the control device 120 .

도 5를 참조하면, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는, Referring to Figure 5, the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled,

환자, 보호자 및 치료사가 제어장치(120)를 이용하여, 평지걷기, 계단 오르기, 계단 내려오기, 경사로 오르기 및 경사로 내리기 중 적어도 어느 하나 이상의 보행패턴을 선택하고, 각 보행패턴을 조합하여 보행재활훈련을 진행할 수 있다.The patient, guardian, and therapist select at least any one or more gait patterns among flat walking, stair climbing, stair descending, ramp climbing and ramp descending, using the control device 120, and combine each gait pattern to perform gait rehabilitation training. can proceed.

제어장치(120)는 터치 스크린 및 푸시 버튼을 포함하고 있어 사용자가 용이하게 보행패턴을 선택할 수 있도록 구성된다.The control device 120 includes a touch screen and a push button, so that the user can easily select a walking pattern.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 보행패턴의 보행높이, 보행너비 및 보행속도는 조절 가능하도록 구성된다.At this time, as shown in FIG. 5, the walking height, the walking width, and the walking speed of each walking pattern are configured to be adjustable.

제어장치(120)는 각 환자의 보행재활훈련에 대한 데이터를 저장하여 데이터베이스화 한 상태로 저장하고 있는데, 각 환자가 자신의 과거 보행재활훈련 데이터를 참조하여 훈련 목표치를 설정할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.The control device 120 stores the data on each patient's gait rehabilitation training and stores it in a database state. Each patient provides information that can set a training target by referring to his or her past gait rehabilitation training data. can

즉, 환자가 과거의 데이터를 선택한 후, 과거의 데이터를 참조하여 훈련 목표치를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 과거의 데이터에는 환자의 평소 습관이 기록되어 있으므로 과거기록을 고려하여 훈련수준을 조절할 수 있다.That is, after the patient selects past data, it may be configured to adjust the training target with reference to the past data. Since the patient's usual habits are recorded in the past data, the training level can be adjusted in consideration of the past records.

제어장치(120)는 발판(210)에 형성되어 발판(210)에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서(도시되지 않음)로부터 전송된 센싱 데이터를 수신하여, 환자가 보행할 때 발생하는 압력을 분석한 후, 제어장치(120)의 화면에 표시할 수 있다.The control device 120 receives the sensing data transmitted from a pressure sensor (not shown) formed on the footrest 210 and measuring the pressure applied to the footrest 210, and analyzes the pressure generated when the patient walks. After that, it can be displayed on the screen of the control device 120 .

발판(210)의 내부에는 다수의 압력센서(도시되지 않음)가 배치되어 있으며 환자가 보행할 때 발판(210)에 가해지는 하중의 분포를 압력센서를 통해 측정할 수 있다.A plurality of pressure sensors (not shown) are disposed inside the footrest 210 , and the distribution of the load applied to the footrest 210 when the patient walks can be measured through the pressure sensor.

제어장치(120)는 환자가 발판(210)을 밟고 보행할 때 발생하는 하중 분포를 이용하여 특정 부위에 하중이 집중적으로 가해지지 않도록 제1회동장치(220)와 제2회동장치(230)를 이용하여 발판(210)을 회동시켜 발목의 위치를 조절함으로써, 균일한 하중을 받을 수 있도록 할 수 있다.The control device 120 uses the load distribution that occurs when the patient walks on the footrest 210 so that the load is not intensively applied to a specific area by using the first rotation device 220 and the second rotation device 230 . By adjusting the position of the ankle by rotating the footrest 210 by using it, it is possible to receive a uniform load.

또한 환자의 상태에 따라 발판(210)이 도 7의 가이드홈(251)을 따라 이동할 때 발판(210)이 수평상태를 유지할 수 있도록 함으로써 환자의 발목에 부담이 가지 않도록 제어할 수도 있다.In addition, depending on the patient's condition, when the footrest 210 moves along the guide groove 251 of FIG. 7 , the footrest 210 can maintain a horizontal state, thereby controlling the patient's ankle not to burden the patient's ankle.

제어장치(120)의 화면에 표시되는 발바닥의 가해지는 압력상태는, 발바닥의 각 위치에 대응하여 위험(RED), 정상(GREEN), 주의(BLUE) 상태로 표시될 수 있는데, 각 상태는 컬러 그래픽으로 표시되어 환자, 보호자, 치료사가 현재의 발바닥의 압력상태를 용이하게 관찰할 수 있다.The pressure state applied to the sole displayed on the screen of the control device 120 may be displayed as a danger (RED), normal (GREEN), and caution (BLUE) state corresponding to each position of the sole, and each state is a color It is graphically displayed so that patients, caregivers, and therapists can easily observe the current pressure state of the soles of the feet.

한편, 환자가 팔 및 다리 등의 각 부위에 적어도 하나 이상의 웨어러블 자세방위센서 - 미도시됨 - 를 착용하거나, 주머니에 휴대용 단말기를 소지할 경우,On the other hand, when the patient wears at least one wearable posture and orientation sensor - not shown - on each part such as an arm and a leg, or carries a portable terminal in a pocket,

제어장치(120)는 웨어러블 자세방위센서 및 휴대용 단말기와 무선통신방식으로 데이터를 상호간에 교환할 수 있도록 구성된다.The control device 120 is configured to exchange data with each other in a wireless communication method with the wearable attitude and orientation sensor and the portable terminal.

제어장치(120)는 선택된 보행패턴에 따라 체간 운동부(200)의 동작을 제어하되, 웨어러블 자세방위센서 및 휴대용 단말기로부터 실시간으로 전송된 3차원 위치정보를 토대로 환자의 행위인지 및 자세인지를 실시간으로 진행하여 보행재활훈련에 연동 반영할 수 있다.The control device 120 controls the operation of the trunk exercise unit 200 according to the selected gait pattern, and detects the patient's behavior and posture in real time based on the wearable posture and orientation sensor and 3D position information transmitted in real time from the portable terminal. It can be integrated and reflected in gait rehabilitation training.

참고적으로, 자세방위센서는 3차원 공간에서 동작들을 감지할 수 있는 센서이고, 9축 센서라고 지칭되기도 한다. 9축이라 함은 가속도 3축, 관성 3축, 지자기 3축으로 총 9축의 값이 측정되기 때문에 9축 센서라고 지칭된다.For reference, the posture and orientation sensor is a sensor capable of detecting motions in a three-dimensional space, and is also referred to as a 9-axis sensor. The 9-axis is referred to as a 9-axis sensor because a total of 9 axes are measured with 3 axes of acceleration, 3 axes of inertia, and 3 axes of geomagnetism.

따라서 환자가 웨어러블 자세방위센서를 팔, 허벅지, 골반, 다리에 착용할 경우, 각 부위의 3차원적인 움직임을 감지하여 제어장치(120)로 전송하며, 제어장치(120)는 수신된 데이터를 토대로 환자의 행위인지 및 자세인지를 실시간으로 진행할 수 있다.Therefore, when the patient wears the wearable posture and orientation sensor on the arm, thigh, pelvis, or leg, the three-dimensional movement of each part is sensed and transmitted to the control device 120, and the control device 120 based on the received data. It is possible to proceed with the patient's actions and postures in real time.

도 6 내지 도 6b는 보행재활훈련 과정에서 출력장치(130)에 의해 제공되는 3차원적인 공간영상을 나타낸 도면이다.6 to 6b are diagrams showing a three-dimensional spatial image provided by the output device 130 in the gait rehabilitation training process.

도 6 내지 도 6b를 참조하면, 출력장치(130)는 환자가 체간 운동부(200)를 이용하여 보행재활훈련을 진행할 때, 가상현실방식 및 증강현실방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 환자에게 3차원적인 공간영상을 제공한다.6 to 6B , when the patient performs gait rehabilitation training using the trunk exercise unit 200 , the output device 130 provides 3 to the patient using any one of a virtual reality method and an augmented reality method. It provides a dimensional spatial image.

즉, 보행재활훈련을 진행할 때 환자에게 3차원적인 공간영상을 제공함으로서, 환자에게 평소에 익숙한 길을 가상공간으로 하여 심리적인 안정감을 부여할 수 있다. 여기서의 가상공간은 환자의 거주지 주변, 환자가 선호하는 영역, 환자의 집 내부 등의 공간정보를 포함할 수 있다.In other words, by providing a three-dimensional spatial image to the patient when performing gait rehabilitation training, it is possible to give the patient a psychological stability by using the usual path as a virtual space. Herein, the virtual space may include spatial information such as around the patient's residence, the patient's preferred area, and the inside of the patient's house.

따라서 심리적으로 거부감이 완화된 상태에서 중증 장애자, 즉 환자가 보행재활훈련에 임할 수 있으므로 훈련성과가 좋은 효과가 발생한다.Therefore, the severely disabled, i.e., the patient, can engage in gait rehabilitation in a state where the psychological reluctance is alleviated, resulting in good training performance.

도 6 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 환자는 3차원적인 공간영상을 보면서 실제와 같은 느낌으로 보행재활훈련을 진행할 수 있다. 이때, 환자는 프로그램 선택, 사용자 프로그램 선택 및 도로 장애물 선택을 진행하여, 환자가 원하는 가상공간을 설정할 수 있다.As shown in Figures 6 to 6b, the patient can proceed with the gait rehabilitation training with a realistic feeling while viewing a three-dimensional spatial image. In this case, the patient may set a virtual space desired by the patient by selecting a program, selecting a user program, and selecting a road obstacle.

참고적으로, 환자가 휴대용 단말기를 이용하여 촬영한 영상을 제어장치(120)에 무선통신방식으로 업로드 할 수 있도록 구성될 수 있는데, For reference, it may be configured so that the patient can upload the image taken using the portable terminal to the control device 120 in a wireless communication method,

이때, 제어장치(120)는 업로드 된 영상을 3차원적인 공간영상으로 변환하여 표시할 수 있다. 따라서 환자가 훈련하고 싶은 익숙한 공간을 편리하게 반영할 수 있다.In this case, the control device 120 may convert the uploaded image into a three-dimensional spatial image and display it. Therefore, it can conveniently reflect the familiar space that the patient wants to train.

이때, 도로경사는 화면에 실시간으로 표시될 수 있으며, 누적이동거리, 계획, 현재, 소모열량 등이 표시될 수도 있다.In this case, the road slope may be displayed on the screen in real time, and the accumulated travel distance, the plan, the present, and the amount of heat consumed may be displayed.

도 7은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 보조 보행기(700)의 예시도이고, 도 7a는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 보조 보행기(700)의 구성도이다.7 is an exemplary view of the auxiliary walker 700 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled, and FIG. 7A is a configuration diagram of the auxiliary walker 700 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 7 내지 도 7a를 참조하면, 보행 보조기(700)는 전기 자극부(710)와, 인체 신호 감지부(720)와, 압력센서(730)와, 발판 결합부(740)를 포함하여 구성된다.7 to 7A , the walking aid 700 includes an electrical stimulation unit 710 , a human body signal sensing unit 720 , a pressure sensor 730 , and a footrest coupling unit 740 . .

보행 보조기(700)는 환자의 발바닥에서 무릎 아래까지를 감싸도록 구성되는데, 감싼 부위의 압력 및 생체신호를 감지하고, 복수의 지점에 전기자극을 출력하도록 구성된다.The walking aid 700 is configured to cover from the sole of the patient's sole to the bottom of the knee, and is configured to sense the pressure and biosignals of the wrapped area, and to output electrical stimulation to a plurality of points.

즉, 전기 자극부(710)는 복수의 지점에 전기자극을 출력할 수 있도록 격자형태로 배열되는 복수의 자극전극을 구비한다. 복수의 자극전극은 제어장치(120)의 선택에 의해서 선택적으로 활성화된다. 기본적으로 이웃하는 3개의 자극전극(정삼각형 형태)이 하나의 그룹을 이루어 쌍으로 동작하며, 하나의 그룹을 이루는 자극전극의 간격은 제어장치(120)에 의해서 확장되거나 축소될 수 있다. 즉, 환자의 최초 재활동작시 맞춤형 테스트 모드에서 자극전극의 간격이 자동변경되면서 환자의 동작변경에 유효한 자극전극의 간격이 자동 트리밍된다.That is, the electrical stimulation unit 710 includes a plurality of stimulation electrodes arranged in a grid shape to output electrical stimulation to a plurality of points. The plurality of stimulation electrodes are selectively activated by selection of the control device 120 . Basically, three neighboring stimulation electrodes (equilateral triangle shape) form one group and operate in pairs, and the interval between stimulation electrodes constituting one group may be expanded or reduced by the control device 120 . That is, during the patient's initial rehabilitation operation, the interval between stimulation electrodes is automatically changed in the customized test mode, and the interval between stimulation electrodes effective for changing the patient's motion is automatically trimmed.

또한, 자극전극 그룹이 복수 개 형성되어, 순차적으로 동작하도록 제어될 수 있다. 이때, 복수 개의 자극전극 그룹의 동작순서는 자극전극의 간격을 기준으로 간격이 좁은 순서에서 넓은 순서, 넓은 순서에서 좁은 순서, 랜덤한 순서로 설정될 수 있다.In addition, a plurality of stimulation electrode groups may be formed and controlled to sequentially operate. In this case, the operation order of the plurality of stimulation electrode groups may be set in a narrow order to a wide order, a wide order to a narrow order, and a random order based on the interval of the stimulation electrodes.

다른 실시예로써 자극전극은 카본패드에 형성될 수 있다. 즉, 카본패드는 전도성 재질로 형성될 수 있으므로 접촉한 인체에 전기자극패턴을 직접 전달할 수 있도록 구성된다. 특히, 카본패드는 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 탄소나노튜브 0.5 내지 5 중량부 및 카본블랙 1 내지 10 중량부를 포함하여 구성되는데, 전도성 폴리카보네이트 수지 조성물은 탄소나노튜브를 전도성 충진제로 도입하여 낮은 표면저항을 가지며 전기 전도성이 매우 우수하다.In another embodiment, the stimulation electrode may be formed on the carbon pad. That is, since the carbon pad may be formed of a conductive material, it is configured to directly transmit the electrical stimulation pattern to the contacted human body. In particular, the carbon pad is composed of 0.5 to 5 parts by weight of carbon nanotubes and 1 to 10 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin, and the conductive polycarbonate resin composition is prepared by introducing carbon nanotubes as a conductive filler. It has low surface resistance and very good electrical conductivity.

또한, 인체 신호 감지부(720)는 감싼 부위의 생체신호를 복수의 지점에서 감지하도록 구성되는데, 격자형태로 배열되는 복수의 감지전극을 구비한다. 복수의 감지전극은 제어장치(120)의 선택에 의해서 선택적으로 활성화 된다. 기본적으로 이웃하는 3개의 감지전극(정삼각형 형태)이 하나의 그룹을 이루어 쌍으로 동작하며, 하나의 그룹을 이루는 감지전극의 간격은 제어장치(120)에 의해서 확장되거나 축소될 수 있다. 즉, 환자의 최초 재활동작시 맞춤형 테스트 모드에서 감지전극의 간격이 자동변경되면서 환자의 동작변경에 유효한 감지전극의 간격이 자동 트리밍된다.In addition, the human body signal sensing unit 720 is configured to detect the biosignal of the wrapped portion at a plurality of points, and includes a plurality of sensing electrodes arranged in a grid shape. The plurality of sensing electrodes are selectively activated by selection of the control device 120 . Basically, three neighboring sensing electrodes (equilateral triangle shape) form one group and operate in pairs, and the interval between sensing electrodes constituting one group may be expanded or reduced by the control device 120 . That is, when the patient's initial rehabilitation operation, the interval of the sensing electrode is automatically changed in the customized test mode, and the interval of the sensing electrode effective for the patient's operation change is automatically trimmed.

또한, 감지전극 그룹이 복수 개 형성되어, 순차적으로 동작하도록 제어될 수 있다. 이때, 복수 개의 감지전극 그룹의 동작순서는 감지전극의 간격을 기준으로 간격이 좁은 순서에서 넓은 순서, 넓은 순서에서 좁은 순서, 랜덤한 순서로 설정될 수 있다.In addition, a plurality of sensing electrode groups may be formed and controlled to sequentially operate. In this case, the operation order of the plurality of sensing electrode groups may be set in a narrow order to a wide order, a wide order to a narrow order, and a random order based on the distance between the sensing electrodes.

다수의 압력센서(730)는 감싸는 부위의 모든 구역에 가해지는 하중의 분포를 감지하도록 격자형태로 배열된다. 참고적으로 압력센서는 플렉서블 기판 상에 압전 고분자 박막이 형성된 것으로 유전상수의 변화를 토대로 압력을 감지하는 소자가 사용될 수 있다.A plurality of pressure sensors 730 are arranged in a grid to sense the distribution of the load applied to all regions of the surrounding area. For reference, the pressure sensor is a piezoelectric polymer thin film formed on a flexible substrate, and a device for sensing pressure based on a change in dielectric constant may be used.

발판 결합부(740)는 발판(210)과 체결될 수 있도록 구성되는데, 발판 결합부(740)와 발판(210)이 체결되기 전에는 보행 보조기(700)는 내장된 배터리 전력에 의해서 동작하고, 제어장치(120)와 무선통신을 통해 데이터를 교환하도록 동작한다. The footrest coupling unit 740 is configured to be fastened with the footrest 210, and before the footrest coupling unit 740 and the footrest 210 are fastened, the walking aid 700 operates by the built-in battery power, and controls It operates to exchange data through wireless communication with the device 120 .

또한, 발판 결합부(740)와 발판(210)이 체결된 이후에는 발판 결합부(740)와 제어장치(120)는 전기적으로도 연결되므로, 보행 보조기(700)와 제어장치(120)는 유선통신을 통해 데이터를 교환하도록 동작한다. 또한, 발판 결합부(740)와 발판(210)이 체결된 이후에는 발판(210) 내부의 압력센서는 자동 비활성화 된다.In addition, after the footrest coupling unit 740 and the footrest 210 are fastened, the footrest coupling unit 740 and the control device 120 are also electrically connected, so the walking aid 700 and the control device 120 are wired. It operates to exchange data through communication. In addition, after the footrest coupling part 740 and the footrest 210 are fastened, the pressure sensor inside the footrest 210 is automatically deactivated.

또한, 보행 보조기(700)의 내부면에는 복수의 행방향 공기통로 및 복수의 열방향 공기통로를 구비하여 환자의 발바닥에서 무릎 아래까지를 감싸는 부위에 소정의 견인력을 가하는 견인부가 구비될 수 있다.In addition, the inner surface of the walking aid 700 may be provided with a plurality of row-direction air passages and a plurality of column-direction air passages, and a traction unit for applying a predetermined traction force to a region covering from the sole of the patient's sole to below the knee may be provided.

또한, 보행 보조기(700)에는 복수의 행방향 공기통로 및 복수의 열방향 공기통로에 공기를 주입하는 공기 주입부와, 복수의 행방향 공기통로 및 복수의 열방향 공기통로의 내부에서 미리 설정된 온도로 발열하는 온열부가 구비될 수 있다.In addition, the walking aid 700 has an air injection unit for injecting air into the plurality of row-direction air passages and the plurality of column-direction air passages, and a preset temperature inside the plurality of row-direction air passages and the plurality of column-direction air passages. It may be provided with a heating unit that generates heat.

이때, 공기 주입부는 복수의 행방향 공기통로 및 복수의 열방향 공기통로 각각에 개별적인 공기압으로 공기를 주입할 수 있도록 동작할 수 있다. 실시예에 따라 공기통로는 발바닥, 발목, 정강이 및 종아리 중 적어도 어느 하나 이상을 선택적으로 감싸도록 형성될 수 있다.In this case, the air injection unit may operate to inject air into each of the plurality of row direction air passages and the plurality of column direction air passages at individual air pressures. According to an embodiment, the air passage may be formed to selectively surround at least one of a sole, an ankle, a shin, and a calf.

또한, 공기 주입부는 두 개의 (행 방향 또는 열방향) 공기통로에 동시에 공기압을 주입하되, 각각 개별적인 압력으로 공기를 주입하면서 각 공기통로의 압력차이를 감지하여 공기통로의 밀폐상태를 자동 점검할 수 있도록 동작할 수 있다.In addition, the air injection unit injects air pressure into two (row direction or column direction) air passages at the same time, while injecting air at individual pressures, and detects the pressure difference between the air passages to automatically check the air passage sealing state. can operate so that

한편, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 환자의 체간을 들어 올린 상태로 환자를 미리 설정된 재활위치까지 이동시킬 수 있고, 환자가 착용한 적어도 하나 이상의 웨어러블 자세방위센서부터 실시간으로 전송된 3차원 위치정보를 토대로 환자의 행위인지 및 자세인지를 실시간으로 진행하여 보행재활훈련에 반영할 수 있다.On the other hand, the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled can move the patient to a preset rehabilitation position while lifting the patient's trunk, and 3D position information transmitted in real time from at least one wearable posture and orientation sensor worn by the patient Based on this, the behavior recognition and posture recognition of the patient can be processed in real time and reflected in the gait rehabilitation training.

특히, 사용자가 장애물을 선택했을 경우,In particular, when the user selects an obstacle,

제어장치(120)는 출력장치(130)에서 제공되는 3차원적인 공간영상에 가상의 장애물이 증강현실방식을 통해 나타나도록 제어하며,The control device 120 controls the virtual obstacle to appear in the three-dimensional space image provided by the output device 130 through the augmented reality method,

환자가 착용한 적어도 하나 이상의 웨어러블 자세방위센서로부터 실시간으로 전송된 3차원 위치정보를 토대로 환자의 행위를 인지하면서, 체간 운동부(200)의 동작을 연동제어할 수 있다.The motion of the trunk exercise unit 200 may be controlled in conjunction while recognizing the patient's behavior based on 3D position information transmitted in real time from at least one wearable posture and orientation sensor worn by the patient.

여기에서 장애물은 보행도로에 존재하는 물체, 맨홀, 평탄하지 않은 노면, 요철있는 노면 등을 포함할 수 있다.Here, the obstacle may include an object existing on a pedestrian road, a manhole, an uneven road surface, an uneven road surface, and the like.

환자가 평탄하지 않은 노면, 요철있는 노면 등을 통과할 때 발판(210)은 노면 상태에 따라 상하좌우 진동효과를 주어 체감효과를 증대시킬 수 있을 것이다. 이때의 진동효과는 체간 운동부(200)에 구비된 복수의 모터를 통해 구현될 수 있다.When the patient passes through an uneven or uneven road surface, the footrest 210 may increase the haptic effect by giving up, down, left and right vibration effects according to the road surface condition. At this time, the vibration effect may be realized through a plurality of motors provided in the trunk exercise unit 200 .

또한, 장애물은 눈이 쌓인 노면, 빙판길까지 반영할 수 있는데, 제어장치(120)는 노면의 상태에 따라 체간 운동부(200)를 제어하여, 환자가 실제로 눈이 쌓인 노면 및 빙판길을 걷는 효과를 부여할 수 있다. 예를 들면 제어장치(120)는 체간 운동부(200)를 제어하여 빙판길의 미끄러움을 느낄 수 있는 훈련을 진행할 수 있으며, 눈이 쌓인 높이를 고려하여 미끄러움과, 눈을 밟는 느낌을 동시에 구현할 수 있다.In addition, the obstacle may reflect a snow-covered road surface and even an icy road, and the control device 120 controls the trunk exercise unit 200 according to the condition of the road surface, so that the patient actually walks on the snow-covered road surface and icy road. can be given For example, the control device 120 may control the trunk exercise unit 200 to perform a training to feel the slippery slope of the icy road, and to realize the slipperiness and the feeling of stepping on the snow at the same time in consideration of the snow accumulation height. can

즉, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 3차원적인 공간영상에 가상의 장애물을 회피하는 훈련까지 진행할 수 있으며, 가상의 장애물을 회피할 때의 환자의 자세를 감지하여 체간 운동부(200)까지 연동제어하여, 환자를 보호하면서 장애물 회피 훈련을 효과적으로 진행할 수 있다.That is, the convergence-type rehabilitation apparatus for the severely disabled can perform training to avoid virtual obstacles in a three-dimensional spatial image, and control interlocking control up to the trunk exercise unit 200 by detecting the patient's posture when avoiding the virtual obstacle. Thus, obstacle avoidance training can be effectively performed while protecting the patient.

융합형 중증 장애자용 재활 장치는, 상술한 바와 같이 환자의 움직임을 촬영할 수 있는 촬영장치(110)를 포함하여 구성될 수 있다.The convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled may be configured to include a photographing apparatus 110 capable of photographing the movement of a patient as described above.

촬영장치(110)는 체간운동부(200)를 통해 재활 훈련을 하는 환자를 촬영하게 되며 환자의 보행 자세 또는 하체의 움직임을 촬영하여 제어장치(120)로 전송하며, 제어장치(120)는 객체인식방식을 통해 환자의 보행 상태를 분석한다.The imaging device 110 takes a picture of a patient undergoing rehabilitation training through the trunk exercise unit 200 , and sends a picture of the patient's walking posture or lower body movement to the control device 120 , and the control device 120 recognizes an object Analyze the patient's gait state through the method.

촬영장치(110)는 가시광선 영역, 적외선 영역을 모두 촬영할 수 있어, 야간의 보행을 훈련하는 상황에서도 환자의 보행 자세 및 하체의 움직임을 촬영할 수 있다. 촬영장치(110)는 라이더 또는 레이더 센서를 이용하여 환자의 움직임을 3차원적으로 감지할 수 있도록 구성될 수 있다. 3차원적인 환자의 움직임은 제어장치(120)에 저장되며, 시각적으로 디스플레이 될 수 있다.The photographing apparatus 110 may photograph both the visible light region and the infrared region, so that the walking posture and lower body movement of the patient may be photographed even in the situation of training for walking at night. The imaging device 110 may be configured to three-dimensionally detect a patient's movement using a lidar or radar sensor. The three-dimensional movement of the patient is stored in the control device 120 and may be displayed visually.

한편, 제어장치(120)는 촬영장치(110) 및 웨어러블 자세방위센서 등으로부터 전송되는 환자의 보행자세 및 하체의 움직임 데이터를 기반으로 환자의 신체적인 한계를 고려하여 위험패턴을 인지한 후, 위험패턴에 도달할 경우 훈련을 일시중지 시킬 수 있다.On the other hand, the control device 120 recognizes the risk pattern in consideration of the patient's physical limitations based on the patient's gait and lower body movement data transmitted from the imaging device 110 and the wearable posture and orientation sensor, and then the risk Training can be paused when a pattern is reached.

즉, 제어장치(120)는 환자의 신체적인 한계정보(발목각도, 고관절 각도, 무릎 각도)를 저장하고 있으므로, 촬영장치(110) 및 웨어러블 자세방위센서 등으로부터 전송되는 환자의 보행자세 및 하체의 움직임 데이터를 통해서 위험상황을 인지한 후 안전한 보행훈련이 진행될 수 있도록 제어할 수 있다.That is, since the control device 120 stores the patient's physical limit information (ankle angle, hip joint angle, knee angle), the patient's gait and lower body After recognizing a dangerous situation through movement data, it can be controlled so that safe walking training can proceed.

또한, 촬영장치(110)가 라이더 또는 레이더 센서를 이용하여 환자의 움직임을 3차원적으로 감지할 수 있도록 구성될 경우, In addition, when the imaging device 110 is configured to three-dimensionally detect the patient's movement using a lidar or radar sensor,

제어장치(120)는 체간 운동부(200)를 통해 환자가 몇 가지 표준 움직임을 진행하도록 제어하고, 이때의 환자의 움직임을 3차원적으로 감지한 후, 웨어러블 자세방위센서의 착용위치를 추천할 수 있다.The control device 120 controls the patient to perform some standard movements through the trunk exercise unit 200, and after detecting the patient's movement three-dimensionally at this time, it is possible to recommend a wearing position of the wearable posture and orientation sensor. have.

또한, 촬영장치(110)가 라이더 또는 레이더 센서를 이용하여 환자의 움직임을 3차원적으로 감지할 수 있도록 구성될 경우, 환자의 움직임의 특징을 토대로 제어장치(120)에서 선택된 환자가 정확한지를 재검토하는 과정이 진행될 수 있다.In addition, when the imaging device 110 is configured to three-dimensionally detect a patient's motion using a lidar or radar sensor, it is reviewed whether the patient selected by the control device 120 is correct based on the characteristics of the patient's motion. process may proceed.

즉, 제어장치(120)를 통해 환자의 기존 데이터를 선택하고 훈련을 진행할 때, 실수로 다른 환자의 데이터를 선택하더라도, 촬영장치(110)가 현재의 환자 3차원적인 움직임을 파악하여 제어장치(120)에서 선택된 환자와 일치하는지를 재검토하는 과정이 진행되어 안정성을 높일 수 있다.That is, when selecting the existing data of the patient through the control device 120 and performing training, even if the data of another patient is selected by mistake, the imaging device 110 detects the current three-dimensional movement of the patient and the control device ( 120), the process of re-examining whether the patient is consistent with the selected patient proceeds to increase safety.

또한, 촬영장치(110)가 가시광선 영역촬영렌즈, 적외선 영역촬영렌즈 및 레이더 센서를 모두 구비하여 영상 및 3차원 영상을 모두 식별할 수 있도록 구성될 경우, 현재 재활위치에 있는 환자가, 제어장치(120)에 의해 선택된 환자와 일치하는지를 객체인식 및 환자의 3차원 움직임 특징을 토대로 파악할 수도 있을 것이다.In addition, when the imaging device 110 is configured to identify both an image and a three-dimensional image by having both a visible ray region imaging lens, an infrared region imaging lens, and a radar sensor, the patient in the current rehabilitation position, the control device Whether it matches the patient selected by 120 may be determined based on object recognition and 3D movement characteristics of the patient.

한편, 도면에 미도시되었으나, 사용자가 무릎 가이드를 장착할 경우,On the other hand, although not shown in the drawing, when the user mounts the knee guide,

제어장치(120)는 무릎 가이드와 무선통신방식으로 데이터를 상호간에 교환할 수 있도록 구성된다.The control device 120 is configured to exchange data with each other in a wireless communication method with the knee guide.

무릎 가이드는 무릎의 움직임을 감지하는 무릎 위치감지센서가 장착되어 있으며 환자의 무릎에 착용하여 무릎의 이동각도를 제한하는 역할을 수행한다.The knee guide is equipped with a knee position sensor that detects the movement of the knee and is worn on the patient's knee to limit the movement angle of the knee.

제어장치(120)는 무릎 가이드의 무릎 위치감지센서로부터 전송된 무릎의 이동각도를 고려하여 체간 운동부(200)의 동작을 연동제어한다. 즉, 제어장치(120)는 환자의 신체적인 한계를 고려하여 무릎의 각도를 조절함으로써, 고관절을 포함하는 골반의 자세를 조절할 수 있다.The control device 120 interlocks and controls the operation of the trunk exercise unit 200 in consideration of the movement angle of the knee transmitted from the knee position sensor of the knee guide. That is, the controller 120 may adjust the posture of the pelvis including the hip joint by adjusting the angle of the knee in consideration of the patient's physical limitations.

융합형 중증 장애자용 재활 장치는 다리나 고관절, 무릎관절 및 발목관절을 자연스럽게 사용하게 되므로 퇴행성 관절 관련한 질환을 예방하게 되고 근력을 자연스럽게 강화 할 수 있다. The convergence type rehabilitation device for the severely handicapped naturally uses the legs, hip, knee, and ankle joints, thus preventing degenerative joint-related diseases and enhancing muscle strength naturally.

또한, 환자들이나 장애자들은 통증이 있는 다리 쪽으로는 체중 지지하는 것을 본능적으로 꺼리게 되고, 공포심을 가지게 되며, 운동 감각이나 지각, 촉각, 압력 감각 등의 감각이 결여된 상태에서 기술적 과제에 대해서 보행 운동을 실시하는 것은 불가능하기 때문에 물리치료사의 도움 없이는 보행 운동이 어려운 문제를 해소 할 수가 있다.In addition, patients or the disabled instinctively reluctant to bear weight on the side of the painful leg, have fear, and perform gait exercise for technical tasks in a state of lack of sense of movement, perception, touch, and pressure. Because it is impossible to do it, it is possible to solve the problem of difficulty in walking without the help of a physical therapist.

또한, 환자들이나 장애자들은 근육에 이완성, 긴장성, 견직성의 문제점을 안고 있기 때문에 보행 운동을 통해서 문제를 해결할 만한 능력이 없어 그대로 굳어 버리는 일이 있어 행동장애로 인한 경제활동이 제한되는 2차 빈곤을 방지할 수 있다. 이미 입력된 데이터에 의해 전문가의 조력으로 만들어진 프로그램으로 진행하고 그 결과에 따라 수정과 가감을 할 수가 있으며 신체의 컨디션에 따라 자의로 조절 할 수가 있다.In addition, because patients or persons with disabilities have problems with muscle relaxation, tension, and stiffness, they do not have the ability to solve problems through gait exercise and thus become hardened, preventing secondary poverty that restricts economic activities due to behavioral disorders can do. It proceeds to a program created with the help of an expert based on the data already entered, and depending on the result, corrections, additions, and subtractions can be made, and it can be arbitrarily adjusted according to the physical condition.

다시, 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 구조를 좀 더 상세히 살펴보면,Again, looking at the structure of the convergence type rehabilitation device for the severely disabled in more detail,

도 4에 도시된 바와 같이, 융합형 중증 장애자용 재활 장치는 상부와 하부가 서로 이격되어 형성되는 프레임(100)과, 프레임(100)의 하부 양측에 결합되며 설정된 경로를 따라 이동하는 발판(210)(도 8 참조)이 형성되어 있어 환자가 발판(210)을 밟아 보행하면서 재활 훈련을 할 수 있도록 하는 체간운동부(200)와, 프레임(100)의 측면에 형성되어 체간운동부(200)의 동작을 제어하거나 환자의 상태를 분석하는 제어장치(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 4 , the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled includes a frame 100 having upper and lower portions spaced apart from each other, and a footrest 210 coupled to both lower sides of the frame 100 and moving along a set path. ) (refer to FIG. 8) is formed to allow the patient to perform rehabilitation training while stepping on the footrest 210, and the trunk exercise unit 200 is formed on the side of the frame 100 to operate It is characterized in that it comprises a control device 120 for controlling or analyzing the condition of the patient.

또한 프레임(100)의 상부에 결합되며 프레임(100)의 전방 또는 후방으로 이송판(310)(도 15 참조)을 이송시키는 이송부(300)와, 이송판(310)(도 15 참조)의 하부에 결합되며 환자가 체간운동부(200)를 이용하여 보행할 때 손으로 잡아 신체를 지지할 수 있도록 손잡이가 구비된 지지부(400)와, 이송판(310)(도 15 참조)의 하부에 결합되며 환자가 넘어지지 않도록 환자의 상체를 감싸는 안전보호구(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also coupled to the upper portion of the frame 100 and the transfer unit 300 for transferring the transfer plate 310 (see Fig. 15) to the front or rear of the frame 100, and the lower portion of the transfer plate 310 (see Fig. 15) It is coupled to the support part 400 provided with a handle to support the body by holding it by hand when the patient walks using the trunk exercise part 200, and is coupled to the lower part of the transfer plate 310 (see FIG. 15). It is characterized in that it further comprises a safety protection device 500 surrounding the upper body of the patient so that the patient does not fall.

프레임(100)은 후면에는 휠체어가 진입할 수 있도록 경사로가 형성되어 있어 독립적으로 보행할 수 없는 환자가 휠체어를 이용하여 프레임(100)의 후면에 형성된 경사로를 통해 프레임(100) 내부로 진입할 수 있게 된다.The frame 100 has a ramp formed on the rear side so that a wheelchair can enter, so a patient who cannot walk independently can enter the frame 100 through the ramp formed on the rear side of the frame 100 using a wheelchair. there will be

또한 프레임(100)의 상부와 하부가 서로 이격되어 있어 상부에는 이송부(300)가 결합되고 하부에는 체간운동부(200)가 결합되게 되며 프레임(100)의 전면과 후면은 개구되어 있어 환자가 재활 훈련할 수 있는 공간이 마련된다.In addition, since the upper and lower portions of the frame 100 are spaced apart from each other, the transfer unit 300 is coupled to the upper portion, the trunk exercise unit 200 is coupled to the lower portion, and the front and rear surfaces of the frame 100 are open so that the patient can undergo rehabilitation training. There will be space for you to do it.

체간운동부(200)는 도 8의 발판(210)을 밟아 환자가 제자리에서 보행함으로써 재활 훈련을 하는 장치로 도 8의 발판(210)이 외부 동력에 의해 움직이도록 함으로써 독립적으로 보행하지 못하는 환자도 재활 훈련을 할 수 있게 한다.The trunk exercise unit 200 is a device for rehabilitation training by allowing the patient to walk in place by stepping on the footrest 210 of FIG. 8 . By allowing the footrest 210 of FIG. 8 to move by external power, even a patient who cannot walk independently is rehabilitated make it possible to train

제어장치(120)는 체간운동부(200)의 동작을 제어하여 환자가 올바른 자세로 보행하거나 환자의 상태에 맞는 속도로 동작할 수 있도록 체간운동부(200)를 제어하며, 제어장치(120) 내에 설정된 프로그램을 따라 체간운동부(200)를 동작시킬 수도 있다.The controller 120 controls the trunk exercise unit 200 so that the patient can walk in a correct posture or operate at a speed suitable for the patient's condition by controlling the operation of the trunk exercise unit 200 , and is set in the control device 120 . The trunk exercise unit 200 may be operated according to the program.

이송부(300)는 프레임(100)의 상부에 결합되어 도 15의 이송판(310)을 프레임(100)의 전면 또는 후면으로 지정된 위치로 이송할 수 있어 도 15의 이송판(310)에 결합된 지지부(400)와 안전보호구(500)를 체간운동부(200)의 상부에 위치시키거나 프레임(100)의 후면에 휠체어를 타고 진입한 환자의 상부로 이동시킬 수 있다.The transfer unit 300 is coupled to the upper portion of the frame 100 to transfer the transfer plate 310 of FIG. 15 to the front or rear surface of the frame 100, so that the transfer plate 310 of FIG. The support part 400 and the safety protection device 500 may be positioned on the upper part of the trunk exercise part 200 or may be moved to the upper part of the patient who enters the rear of the frame 100 in a wheelchair.

지지부(400)는 환자가 손으로 잡을 수 있도록 형성되며 환자가 체간운동부(200)를 이용하여 보행할 때 지지부(400)를 손으로 잡아 보행 중 전면으로 쓰러지지 않도록 보조하는 장치이다.The support part 400 is formed so that the patient can hold it by hand, and is a device that assists the patient not to fall to the front while walking by holding the support part 400 by hand when the patient walks using the trunk exercise part 200 .

안전보호구(500)는 조끼 형태로 구성되어 있어 환자의 상체에 착용이 가능하며 프레임(100)의 상부를 이동하는 이송부(300)에 결합되어 있어 환자가 공중에 매달린 안전보호구(500)를 착용하면 기립된 상태가 되어 하체의 힘이 없는 환자라도 쓰러지지 않고 재활 훈련을 할 수 있게 된다.The safety protection equipment 500 is configured in the form of a vest, so it can be worn on the patient's upper body and is coupled to the transfer unit 300 that moves the upper part of the frame 100, so when the patient wears the safety protection equipment 500 suspended in the air By standing upright, even a patient without lower body strength can do rehabilitation training without falling down.

또한 상기 프레임(100)의 상부에는 상기 체간운동부(200)를 통해 보행하는 환자를 촬영하여 환자의 보행 상태를 촬영하는 촬영장치(110)와, 상기 프레임(100)의 전면에 위치하여 설정된 영상이 출력되며 환자가 상기 체간운동부(200)를 이용하여 보행하면 이동량에 따라 출력되는 영상이 재생되는 출력장치(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, on the upper portion of the frame 100 , a photographing device 110 for photographing a patient walking through the trunk exercise unit 200 to photograph the patient's gait state, and an image set at the front of the frame 100 are displayed. It is characterized in that it further includes an output device 130 that reproduces an image output according to the amount of movement when the patient walks using the trunk exercise unit 200 .

촬영장치(110)는 체간운동부(200)를 통해 재활 훈련을 하는 환자를 촬영하게 되며 환자의 보행 자세 또는 하체의 움직임을 촬영하여 환자의 보행 상태를 분석할 수 있는 영상자료로 활용되게 된다.The imaging device 110 captures a patient undergoing rehabilitation training through the trunk exercise unit 200, and captures the patient's walking posture or lower body movement to be used as image data for analyzing the patient's gait state.

즉, 촬영장치(110)에서 촬영된 영상을 분석함으로써 재활치료사나 의사가 보행하는 속도나 자세를 교정할 수 있도록 제어장치(120)를 조작하여 환자에게 맞는 재활 훈련을 적용할 수 있게 된다.That is, by analyzing the image captured by the imaging device 110, the rehabilitation therapist or the doctor operates the control device 120 so that the walking speed or posture can be corrected to apply rehabilitation training suitable for the patient.

출력장치(130)는 제어장치(120)에 저장된 영상이 출력되도록 디스플레이로 형성되어 있고 프레임(100)의 전면에 위치하여 환자가 영상을 보며 재활 훈련을 할 수 있도록 하는 장치다.The output device 130 is formed as a display so that the image stored in the control device 120 is output, and is located in front of the frame 100 so that the patient can see the image and perform rehabilitation training.

출력장치(130)에서 출력되는 영상은 공원, 길거리와 같이 사람이 보행할 수 있는 영상이 나타나도록 하거나 환자가 평소에 다니던 길을 출력하여 체간운동부(200)의 속도에 따라 영상이 재생되는 속도를 달라지게 함으로써 실제 거리를 걷고 있는 느낌을 받게 할 수 있다.The image output from the output device 130 displays an image that can be walked by a person, such as a park or a street, or outputs the path the patient usually walks to determine the speed at which the image is reproduced according to the speed of the trunk exercise unit 200 . By changing it, you can make it feel like you are walking on a real street.

또한 출력장치(130)는 가상현실 헤드마운트 디스플레이로 대체될 수도 있으며 환자가 가상현실 헤드마운트 디스플레이를 착용한 후 재활 훈련을 하게 되면 체간운동부(200)의 속도에 따라 자신의 생활주변에서 경험했던 가상현실 영상이 재생되고 주위를 둘러 볼 수 있도록 함으로써 환자의 흥미를 유발할 수도 있다.In addition, the output device 130 may be replaced with a virtual reality head-mounted display, and when a patient undergoes rehabilitation training after wearing a virtual reality head-mounted display, the virtual reality experienced in his or her life around according to the speed of the trunk exercise unit 200 It can also stimulate the patient's interest by allowing real images to be played and look around.

도 8은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부를 나타낸 사시도이다.8 is a perspective view illustrating a trunk exercise unit of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 8에 도시된 바와 같이, 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)는 환자의 발을 고정할 수 있도록 형성되는 발판(210)과, 발판(210) 하부에 형성되며 발판(210)을 좌측 또는 우측 방향으로 회동시키도록 제1회동장치(220)와, 제1회동장치(220) 하부에 형성되며 발판(210) 및 제1회동장치(220)를 전방 또는 후방 방향으로 회동시키는 제2회동장치(230)와, 일측은 제2회동장치(230)의 측면에 결합되고 타측은 프레임(100)에 결합되어 제2회동장치(230)를 전방 또는 후방 방향으로 이동시키는 실린더(240)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 8 , the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled includes a footrest 210 formed to fix the patient's foot, and a footrest 210 formed under the footrest 210 . The first rotation device 220 and the first rotation device 220 are formed under the first rotation device 220 to rotate the left or right direction to rotate the footrest 210 and the first rotation device 220 in the forward or rearward direction. A cylinder 240 for moving the second rotation device 230 in a forward or backward direction by coupling the second rotation device 230 and one side to the side surface of the second rotation device 230 and the other side to the frame 100 . characterized in that it consists of

또한 상기 체간운동부(200)의 상기 발판(210)의 일측은 상기 프레임(100)의 양 측면에 위치한 가이드판(250)에 형성된 가이드홈(251)에 삽입되고 상기 발판(210)의 타측은 실린더(240)에 결합되어 상기 실린더(240)가 동작하면 상기 발판(210)이 가이드홈(251)을 따라 이동되는 것을 특징으로 한다.In addition, one side of the footrest 210 of the trunk exercise unit 200 is inserted into the guide grooves 251 formed in the guide plates 250 located on both sides of the frame 100 , and the other side of the footrest 210 is a cylinder. When the cylinder 240 is coupled to the 240, the footrest 210 is characterized in that it moves along the guide groove 251.

체간운동부(200)는 프레임(100)의 양측에 각각 위치하고 환자가 보행할 때 발을 고정할 수 있도록 발판(210)이 형성되어 있으며 발판(210) 하부에는 제1회동장치(220)와 제2회동장치(230)가 각각 차례대로 결합되게 된다.The trunk exercise unit 200 is located on both sides of the frame 100, and a footrest 210 is formed to fix the foot when the patient walks, and a first rotation device 220 and a second rotation device 220 are provided under the footrest 210. The rotation device 230 is coupled to each other in turn.

제2회동장치(230)의 일측에는 실린더(240)의 피스톤로드(241)가 결합되고 타측은 가이드판(250)에 내측으로 파여진 가이드홈(251)에 삽입되어 제2회동장치(230)가 가이드홈(251)에서 이탈되지 않도록 하는 것이 바람직하다.The piston rod 241 of the cylinder 240 is coupled to one side of the second rotation device 230 and the other side is inserted into the guide groove 251 dug inward into the guide plate 250 to the second rotation device 230 . It is preferable not to separate from the guide groove 251.

가이드홈(251)은 사람이 보행할 때 발생되는 발의 궤적에 대응하는 타원 형상으로 이루어져 있으며 보행하는 환자의 보행 습관에 대응되는 형상의 가이드홈(251)이 형성된 가이드판(250)을 교체하여 사용할 수도 있다.The guide groove 251 has an elliptical shape corresponding to the trajectory of the foot generated when a person walks, and the guide plate 250 having the guide groove 251 having a shape corresponding to the walking habit of the walking patient can be used by replacing the guide plate 250 . may be

제2회동장치(230)의 일측에 결합된 피스톤로드(241)는 실린더(240)의 동작에 의해 실린더(240) 내부로 삽입되거나 외부로 돌출되면서 제2회동장치(230)를 밀어내거나 당겨 제2회동장치(230)가 가이드홈(251)을 따라 이동시키게 된다.The piston rod 241 coupled to one side of the second rotation device 230 pushes or pulls the second rotation device 230 while being inserted into or protruding outside the cylinder 240 by the operation of the cylinder 240 . The second rotation device 230 moves along the guide groove 251 .

이때 실린더(240)의 끝단은 프레임(100)에 고정된 회동대(242)에 결합되기 때문에 회동대(242)를 기준으로 실린더(240)가 회동할 수 있게 되고 실린더(240)에서 돌출되거나 삽입되는 피스톤로드(241)는 가이드홈(251)을 따라 이동하는 제2회동장치(230)의 위치에 따라 회동되면서 동작되게 된다.At this time, since the end of the cylinder 240 is coupled to the pivot 242 fixed to the frame 100 , the cylinder 240 can rotate based on the pivot 242 and protrude from or inserted into the cylinder 240 . The piston rod 241 to be operated is rotated according to the position of the second rotation device 230 moving along the guide groove 251 .

제1회동장치(220)는 발판(210)을 좌측 또는 우측으로 회동시키도록 형성되고, 제2회동장치(230)는 발판(210)을 전방 또는 후방으로 회동시킬 수 있도록 형성되어 있어 재활 훈련을 하는 환자가 보행할 때 발목을 사용하여 실제 보행과 유사한 발목 운동을 할 수 있게 된다.The first rotation device 220 is formed to rotate the footrest 210 to the left or right, and the second rotation device 230 is formed to rotate the footrest 210 forward or backward, so that rehabilitation training is performed. When walking, the patient can perform ankle movements similar to actual walking by using the ankle.

도 9는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부의 세부 구조를 나타낸 분해도이다.9 is an exploded view showing the detailed structure of the trunk exercise unit of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 9에 도시된 바와 같이, 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)의 제1회동장치(220)는 발판(210)이 결합될 수 있도록 상부가 평평하게 형성되는 제1회동판(221)과, 제1회동판(221) 하부에 전방에서 후방 방향으로 결합되어 제1회동판(221)을 좌측 또는 우측으로 회동시키는 제1회전축(222)과, 제1회전축(222)의 끝단에 결합되어 제1회전축(222)에 동력을 가하여 회전시키는 제1회전모터(223)로 이루어진다.As shown in FIG. 9 , the first rotational device 220 of the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled has a first rotational plate having a flat top so that the footrest 210 can be coupled to it ( 221), a first rotational shaft 222 coupled to the lower portion of the first rotational plate 221 from the front to the rear to rotate the first rotational plate 221 to the left or right, and the end of the first rotational shaft 222 It is coupled to a first rotation motor 223 for rotating by applying power to the first rotation shaft 222 .

제2회동장치(230)는 상부에 제1회전축(222)이 전방에서 후방으로 결합될 수 있도록 형성되는 제2회동판(231)과, 제2회동판(231)의 하부에 일측에서 타측으로 결합되어 제2회동판(231)을 전방에서 후방 방향으로 회동시키는 제2회전축(232)과, 제2회전축(232)의 일측에 결합되어 제2회전축(232)과는 별개로 회전이 가능한 베어링(234)과, 제2회전축(232)의 타측에 결합되어 제2회전축(232)을 회전시키는 제2회전모터(233)로 이루어진다.The second rotation device 230 includes a second rotation plate 231 formed on the upper portion so that the first rotation shaft 222 can be coupled from the front to the rear, and from one side to the other side on the lower portion of the second rotation plate 231 . A bearing coupled to a second rotational shaft 232 for rotating the second rotational plate 231 from the front to the rear, and a bearing coupled to one side of the second rotational shaft 232 and rotatable separately from the second rotational shaft 232 . 234 and a second rotation motor 233 coupled to the other side of the second rotation shaft 232 to rotate the second rotation shaft 232 .

또한 피스톤로드(241)의 끝단은 제2회전축(232)의 타측에 결합되게 되며 제2회전모터(233)는 피스톤로드(241)에 결합되어 고정되며 제2회전축(232)은 피스톤로드(241)를 관통하여 제2회전모터(233)에 의해 회전이 가능하도록 형성된다.In addition, the end of the piston rod 241 is coupled to the other side of the second rotation shaft 232 , the second rotation motor 233 is coupled to and fixed to the piston rod 241 , and the second rotation shaft 232 is the piston rod 241 . ) through the second rotary motor 233 to be rotatable.

제1회전축(222)과 제1회동판(221), 제2회전축(232)과 제2회동판(231)은 결합할 때 키로 결합되어 제1회전축(222) 또는 제2회전축(232)이 회전할 때 제1회동판(221)과 제2회동판(231)이 슬립 없이 회동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The first rotational shaft 222 and the first rotational plate 221, the second rotational shaft 232 and the second rotational plate 231 are coupled with a key when the first rotational shaft 222 or the second rotational shaft 232 is coupled. It is preferable that the first rotation plate 221 and the second rotation plate 231 rotate without slip when rotating.

또한 제2회전축(232)의 일측에 결합되는 베어링(234)은 도 8의 가이드홈(251) 내측에 삽입된 후 도 8의 가이드홈(251)에서 빠져나오지 못하도록 도 8의 가이드홈(251)의 크기보다 베어링(234)의 외경을 크게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the bearing 234 coupled to one side of the second rotation shaft 232 is inserted into the guide groove 251 of FIG. 8 and then the guide groove 251 of FIG. 8 to prevent it from coming out from the guide groove 251 of FIG. 8 ) It is preferable that the outer diameter of the bearing 234 is formed larger than the size of .

즉, 도 8의 가이드홈(251) 내측에는 베어링(234)의 외경에 대응되는 크기의 홈이 형성되어 있어 상부에서 하부로 전면이 보이도록 절단한 단면이 "T"자가 되도록 해야 한다.That is, a groove having a size corresponding to the outer diameter of the bearing 234 is formed inside the guide groove 251 of FIG.

또한 베어링(234)은 피스톤로드(241)가 왕복운동하면서 제2회전축(232)을 도 8의 가이드홈(251)을 따라 이동 시킬 때 베어링(234)이 제2회전축(232)과는 독립적으로 회전하면서 축에 가해지는 마찰력을 감소시켜 부드럽게 이동시킬 수 있게 된다.In addition, when the bearing 234 moves the second rotation shaft 232 along the guide groove 251 of FIG. 8 while the piston rod 241 reciprocates, the bearing 234 is independent of the second rotation shaft 232 . By reducing the frictional force applied to the shaft while rotating, it becomes possible to move it smoothly.

제1구동모터와 제2구동모터는 서보모터 또는 스텝모터로 이루어져 있어 위치제어가 가능하므로 제1회전축(222)과 제2회전축(232)을 회전시킬 때 회전되는 양을 제어할 수 있으므로 발판(210)의 회동을 보행 자세에 맞춰 능동적으로 변화시킬 수 있게 된다.The first driving motor and the second driving motor are composed of a servo motor or a step motor so that position control is possible, so the amount of rotation when rotating the first rotating shaft 222 and the second rotating shaft 232 can be controlled. 210) can be actively changed according to the walking posture.

도 10은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)가 이동하는 이동 경로를 나타낸 측면도이다.10 is a side view showing the movement path of the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)의 발판(210)은 실린더(240)에서 돌출 또는 삽입되어 왕복 운동하는 피스톤로드(241)에 의해 가이드홈(251)을 따라 위치가 이동되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 10 , the footrest 210 of the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to the present invention is protruded or inserted from the cylinder 240 by a piston rod 241 that reciprocates. It is characterized in that the position is moved along the guide groove (251).

발판(210)은 가이드판(250)에 형성된 가이드홈(251)에 의해 구속된 상태로 가이드홈(251)을 따라 이동되도록 형성되어 있으며 실린더(240)의 피스톤로드(241)가 왕복 운동을 하게 가이드홈(251)을 따라 이동할 수 있게 된다.The foot plate 210 is formed to move along the guide groove 251 in a state constrained by the guide groove 251 formed in the guide plate 250, and the piston rod 241 of the cylinder 240 reciprocates. It is possible to move along the guide groove 251 .

가이드홈(251)은 보행할 때 발생하는 발의 경로를 따라 형성되어 있으므로 환자가 체간운동부(200)를 이용하여 보행하는 경우 다리의 근육과 관절을 실제 보행할 때와 같이 사용되기 때문에 실제로 보행하는 느낌을 받을 수 있게 된다.Since the guide groove 251 is formed along the path of the foot that occurs when walking, when the patient walks using the trunk exercise unit 200, the muscles and joints of the leg are used as when walking, so the feeling of actually walking will be able to receive

또한 가이드판(250)에 형성되는 가이드홈(251)을 환자의 보행 자세에 맞춘 경로로 형성한 후 가이드판(250)을 교체하여 사용할 수도 있게 되고, 표준 보행 자세에 맞춘 경로를 사용하는 경우 재활 훈련을 하면서 보행 자세를 교정할 수도 있게 된다.In addition, after the guide groove 251 formed in the guide plate 250 is formed in a path tailored to the patient's walking posture, the guide plate 250 can be replaced and used, and when a path adapted to the standard walking posture is used, rehabilitation You can also correct your walking posture while training.

실린더(240)의 끝단은 회동대(242)에 결합되어 회동대(242)를 기준으로 실린더(240)가 상부 또는 하부 방향으로 회동할 수 있기 때문에 실린더(240)에 결합되는 피스톤로드(241)는 가이드홈(251)을 따라 높낮이가 변경되면서 발판(210)을 이동시킬 수 있게 된다.The end of the cylinder 240 is coupled to the pivot 242 so that the cylinder 240 can rotate in the upper or lower direction based on the pivot 242, so the piston rod 241 is coupled to the cylinder 240. can move the footrest 210 as the height is changed along the guide groove 251 .

또한 도 4의 제어장치(120)는 환자의 상태에 따라 발판(210)이 도 8의 가이드홈(251)을 따라 이동할 때 발판(210)이 수평상태를 유지할 수 있도록 제어할 수 있으며 이를 통해 환자의 발목에 부담이 가지 않도록 제어할 수도 있다.In addition, the control device 120 of FIG. 4 may control the footrest 210 to maintain a horizontal state when the footrest 210 moves along the guide groove 251 of FIG. 8 according to the patient's condition, and through this, the patient It can also be controlled so that there is no burden on the ankle.

도 11은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)가 회동하는 모습을 나타낸 도면이다.11 is a view showing a state in which the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled is rotated.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)의 발판(210)은 좌측 또는 우측으로 회동이 가능하여 환자의 보행 습관에 맞춰 발판(210)을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.11, the footrest 210 of the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to the present invention can be rotated to the left or right, so that the footrest 210 can be adjusted according to the patient's walking habit. It is characterized in that it is adjustable.

발판(210)과 결합되는 제1회동장치(220)의 제1회동판(221)은 제1구동모터에 의해 제1회전축(222)이 회전되면 좌측 또는 우측으로 회동될 수 있어 보행하는 환자의 보행 습관에 맞춰 조절이 가능하다.When the first rotational shaft 222 is rotated by the first driving motor, the first rotational plate 221 of the first rotational device 220 coupled to the footboard 210 can be rotated to the left or right. It can be adjusted according to your walking habits.

즉, 환자가 보행할 때 발바닥의 내측이나 외측이 먼저 닿는 습관을 가지는 경우 발목에 무리가 가기 때문에 발판(210)을 좌측 또는 우측으로 회동시켜 기울인 상태에서 보행하도록 하여 발바닥에 가해지는 하중이 균일하게 되도록 유도할 수 있다.That is, if the patient has a habit of touching the inner or outer side of the sole first when walking, the footrest 210 is rotated to the left or right to walk in a tilted state because it puts a strain on the ankle so that the load applied to the sole is uniformly applied. can be induced.

또한 체간운동부(200)의 발판(210)은 전방 또는 후방으로 위치에 따라 회동되어 환자가 발판(210)을 밟고 보행할 때 발목을 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the footrest 210 of the trunk exercise unit 200 is rotated forward or backward depending on the position to allow the patient to move the ankle when the patient steps on the footrest 210 and walks.

제1회동장치(220)의 하부에 형성된 제2회동장치(230)를 통해 발판(210)과 제1회동장치(220)를 전방 또는 후방 방향으로 회동시킬 수 있어 환자가 보행할 때 지면을 박차고 나가는 형상으로 발목운동을 할 수 있게 된다.The footrest 210 and the first rotation device 220 can be rotated forward or backward through the second rotation device 230 formed under the first rotation device 220 to spur the ground when the patient walks. It is possible to exercise the ankle in a high and outgoing shape.

제2회동장치(230)는 도 8의 발판(210)이 가이드홈(251)을 따라 이동되는 위치에 따라 발판(210)의 회전량을 능동적으로 변화시켜 보행이 자연스럽게 이루어지도록 도 4의 제어장치(120)에 의해 제어된다.The second rotation device 230 actively changes the rotation amount of the footrest 210 according to the position at which the footrest 210 of Fig. 8 is moved along the guide groove 251 so that walking is performed naturally. Controlled by (120).

또한 도 4의 제어 장치는 발판(210)에 형성되어 발판(210)에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서(도시되지 않음)를 통해 환자가 보행할 때 발생하는 압력을 분석하여 환자가 올바른 보행을 유지할 수 있도록 발판(210)을 회동시켜 환자의 보행자세를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control device of FIG. 4 analyzes the pressure generated when the patient walks through a pressure sensor (not shown) that is formed on the footrest 210 and measures the pressure applied to the footrest 210 to allow the patient to walk correctly. It is characterized in that the footrest 210 is rotated to maintain the patient's gait posture.

발판(210)의 내부에는 다수의 압력센서(도시되지 않음)가 배치되어 있으며 환자가 보행할 때 발판(210)에 가해지는 하중의 분포를 압력센서를 통해 측정할 수 있게 된다.A plurality of pressure sensors (not shown) are disposed inside the footrest 210 , and the distribution of the load applied to the footrest 210 when the patient walks can be measured through the pressure sensor.

도 4의 제어장치(120)는 환자가 발판(210)을 밟고 보행할 때 발생하는 하중 분포를 이용하여 특정 부위에 하중이 집중적으로 가해지지 않도록 제1회동장치(220)와 제2회동장치(230)를 이용하여 발판(210)을 회동시켜 균일한 하중을 받을 수 있도록 할 수 있다.The control device 120 of FIG. 4 uses the load distribution that occurs when the patient steps on the footrest 210 and walks so that the load is not intensively applied to a specific part of the first rotation device 220 and the second rotation device ( 230) can be used to rotate the footrest 210 to receive a uniform load.

또한 환자의 상태에 따라 발판(210)이 도 13의 가이드홈(251)을 따라 이동할 때 발판(210)이 수평상태를 유지할 수 있도록 함으로써 환자의 발목에 부담이 가지 않도록 제어할 수도 있다.In addition, depending on the patient's condition, when the footrest 210 moves along the guide groove 251 of FIG. 13 , the footrest 210 can maintain a horizontal state, so that the patient's ankle is not burdened with control.

도 12는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)가 회동하며 이동하는 이동 경로를 나타낸 도면이다.12 is a diagram illustrating a movement path in which the trunk exercise unit 200 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled moves and rotates.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 제어장치(120)(도 4 참조)는 설정된 프로그램을 이용하여 체간운동부(200)의 발판(210)이 이동되는 속도를 제어하거나 발판(210)의 회전량을 위치에 따라 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 12 , the control device 120 (see FIG. 4 ) of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to the present invention uses a set program to move the footrest 210 of the trunk exercise unit 200 at a moving speed. It is characterized in that it can control or control the amount of rotation of the footrest 210 according to the position.

발판(210)은 가이드홈(251)에 구속된 상태에서 피스톤로드(241)의 왕복운동에 의해 가이드홈(251)을 따라 이동하게 되는데, 발판(210)이 이동되는 위치에 따라서 발판(210)이 회동되어 실제 보행할 때 발생하는 발목운동과 동일한 효과가 나타나도록 도 4의 제어장치(120)가 제어하게 된다.The footrest 210 moves along the guide groove 251 by the reciprocating motion of the piston rod 241 in a state constrained by the guide groove 251, depending on the position at which the footrest 210 moves. The control device 120 of FIG. 4 controls the rotation so that the same effect as the ankle movement that occurs when walking is actually performed.

이때 도 4의 제어장치(120)는 발판(210)의 위치를 판단할 수 있도록 가이드홈(251) 내부에 다수의 감지센서(도시되지 않음)가 배치되어 있을 수 있으며 감지센서(도시되지 않음)에 의해 발판(210)의 위치를 도 4의 제어장치(120)가 판단하게 되면 구간별로 발판(210)이 회동되도록 도 11의 제1회동장치(220)와 제2회동장치(230)를 구동시키게 된다.At this time, the control device 120 of FIG. 4 may have a plurality of detection sensors (not shown) disposed inside the guide groove 251 to determine the position of the footrest 210, and the detection sensors (not shown) When the control device 120 of FIG. 4 determines the position of the footrest 210 by , the first rotating device 220 and the second rotating unit 230 of FIG. 11 are driven so that the footrest 210 is rotated for each section. will make it

또한 도 4의 제어장치(120)는 실린더(240)에 가해지는 유체의 입출력을 속도를 제어하여 발판(210)이 이동되는 속도를 조절할 수 있으며 이를 통해 환자의 보행 상태에 따라 보행 속도를 느리게 하거나 빠르게 조절할 수 있게 된다.In addition, the control device 120 of FIG. 4 can control the speed of input and output of the fluid applied to the cylinder 240 to adjust the speed at which the footrest 210 moves, thereby slowing the walking speed or slowing the walking speed according to the patient's walking state. can be adjusted quickly.

도 13은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.13 is a view showing another embodiment of the trunk exercise unit of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 13에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 체간운동부(200)는 실린더(240)(도 12 참조)의 피스톤로드(241)의 운동에 의해 경로를 따라 발판(210)이 이동할 때 제2회동장치(230)에 형성된 제2회전축(232)이 피스톤로드(241)의 하중에 의해 축이 휘어지거나 손상이 발생하지 않도록 피스톤로드(241)가 베어링(234)과 거리가 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 13 , the trunk exercise unit 200 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to another embodiment is a footrest along the path by the movement of the piston rod 241 of the cylinder 240 (see FIG. 12 ). When the 210 moves, the piston rod 241 has a bearing 234 so that the second rotation shaft 232 formed in the second rotation device 230 is not bent or damaged by the load of the piston rod 241. It is characterized in that it is formed to be close to the distance.

피스톤로드(241)가 도 7과 같이, 제2회전축(232)에 결합될 때 베어랑과 거리가 이격된 상태인 경우 피스톤로드(241)가 제2회전축(232)을 밀거나 당길 때 제2회전축(232)의 끝단에 결합된 베어링(234)을 기준으로 모멘트가 발생하여 제2회전축(232)이 휘어져 손상이 발생할 수 있게 된다.When the piston rod 241 is coupled to the second rotation shaft 232 as shown in FIG. 7 , when the distance from the bearang is in a state where the piston rod 241 pushes or pulls the second rotation shaft 232 , the second A moment is generated based on the bearing 234 coupled to the end of the rotation shaft 232 , so that the second rotation shaft 232 is bent and damage may occur.

이를 방지하기 위해 피스톤로드(241)는 베어링(234)과 가까운 거리를 유지할 수 있도록 해야 하며, 보다 바람직하게는 피스톤로드(241) 및 도 12의 실린더(240)가 베어링(234)이 삽입된 도 8의 가이드판(250)에 간섭받지 않을 정도로 도 8의 가이드판(250)에 밀착되도록 하여 베어링(234)과의 이격되는 거리를 줄여야 한다.To prevent this, the piston rod 241 should be able to maintain a close distance to the bearing 234, and more preferably, the piston rod 241 and the cylinder 240 of FIG. 12 are shown in which the bearing 234 is inserted. The distance between the bearing 234 and the bearing 234 should be reduced by making it close to the guide plate 250 of FIG. 8 to the extent that it does not interfere with the guide plate 250 of FIG.

또한 피스톤로드(241)의 위치가 변동됨에 따라 제2회전모터(233)를 고정시키기 위해 피스톤로드(241)의 끝단에는 중공으로 형성된 연결구(236)가 형성되고, 연결구(236)의 일면에는 도 8의 가이드판(250) 내부에 형성된 베어링(234)과 결합되는 지지축(237)이 돌출되고, 연결구(236)의 타면에는 내부에 제2회전축(232)이 삽입될 수 있도록 중공으로 형성된 중공축(238)이 돌출되게 된다.In addition, as the position of the piston rod 241 is changed, a hollow connector 236 is formed at the end of the piston rod 241 to fix the second rotary motor 233, and one surface of the connector 236 is shown in FIG. A support shaft 237 coupled to the bearing 234 formed inside the guide plate 250 of 8 protrudes, and the other surface of the connector 236 is hollow formed so that the second rotation shaft 232 can be inserted therein. Shaft 238 will protrude.

중공축(238)의 끝단에는 제2회전모터(233)가 결합되어 제2회전축(232)을 회전시킬 수 있게 되며 제2회전축(232)이 회전할 때 마찰력을 줄여주기 위해 중공축(238)의 양 단에는 제2회전축(232)을 지지하도록 지지대(235)가 위치하게 된다.A second rotary motor 233 is coupled to the end of the hollow shaft 238 to rotate the second rotary shaft 232, and the hollow shaft 238 to reduce friction when the second rotary shaft 232 rotates. Supporters 235 are positioned at both ends of the to support the second rotation shaft 232 .

피스톤로드(241)가 도 12의 실린더(240)에 의해 전진 또는 후진하게 되면 연결구(236)의 일면에 결합된 지지축(237)이 베어링(234)을 가압하여 베어링(234)이 도 12의 가이드홈(251)에 의해 경로를 따라 이동하게 되므로 연결구(236)가 중공축(238)에 결합된 제2회동장치(230)를 이동시킬 수 있게 된다.When the piston rod 241 moves forward or backward by the cylinder 240 of FIG. 12 , the support shaft 237 coupled to one surface of the connector 236 presses the bearing 234 so that the bearing 234 is shown in FIG. 12 . Since it is moved along the path by the guide groove 251 , the connector 236 can move the second rotation device 230 coupled to the hollow shaft 238 .

또한 제2회동장치(230)가 발판(210)을 전방 또는 후방으로 회동시킬 수 있도록 하기 위해 중공축(238)의 상부면에는 제2회전축(232)과 결합되는 제2회동판(231)의 하부가 회동할 수 있도록 삽입홈(239)이 형성되게 된다.In addition, the upper surface of the hollow shaft 238 has a second rotational plate 231 coupled to the second rotational shaft 232 in order for the second rotational device 230 to rotate the footrest 210 forward or backward. The insertion groove 239 is formed so that the lower part can rotate.

삽입홈(239)을 통해 제2회동판(231)의 하부가 중공축(238) 내부로 삽입되고 이후 중공축(238) 내부에 제2회전축(232)을 삽입시킴으로써 제2회동판(231)과 제2회전축(232)이 서로 연결이 가능하며 후 제2회전모터(233)의 회전력에 의해 제2회동판(231)을 전방 또는 후방으로 회동시킬 수 있게 된다.The lower portion of the second rotational plate 231 is inserted into the hollow shaft 238 through the insertion groove 239, and then the second rotational plate 231 is inserted into the hollow shaft 238 by inserting the second rotational shaft 232. and the second rotation shaft 232 can be connected to each other, and then the second rotation plate 231 can be rotated forward or backward by the rotational force of the second rotation motor 233 .

이때, 중공축(238)의 외면에서부터 내측으로 파여지는 삽입홈(239)의 깊이에 따라 제2회동판(231)이 물리적으로 회동될 수 있는 각도를 제어할 수 있게 되며, 설정된 각도보다 제2회동판(231)이 더 많이 회동하게 되는 경우 삽입홈(239)에 걸리게 되어 재활훈련하는 환자의 발목이 다치지 않도록 예방할 수 있게 된다.At this time, it is possible to control the angle at which the second rotation plate 231 can be physically rotated according to the depth of the insertion groove 239 dug inward from the outer surface of the hollow shaft 238, and the second When the rotation plate 231 rotates more, it is caught in the insertion groove 239, so that it is possible to prevent injury to the ankle of the patient undergoing rehabilitation.

도 14는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 이송부(300)를 나타낸 사시도이다.14 is a perspective view showing the transfer unit 300 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 다른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 이송부(300)의 이송판(310)은 위치제어가 가능한 이송모터(321)에 의해 프레임(100)의 후면에 진입한 휠체어의 상부로 이동되거나 체간운동부(200)(도1 참조)의 상부로 이송하면서 안전보호구(500)를 장착한 환자를 이동시키는 것을 특징으로 한다.14, the transfer plate 310 of the transfer unit 300 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to the present invention enters the rear of the frame 100 by a transfer motor 321 capable of position control. It is characterized in that the patient equipped with the safety protection device 500 is moved while being moved to the upper part of a wheelchair or transferred to the upper part of the trunk exercise unit 200 (see FIG. 1).

이송부(300)는 이송판(310)을 프레임(100)의 전면 또는 후면으로 이동할 수 있도록 이송장치(320)가 구비되어 있으며, 이송장치(320)는 프레임(100)의 상부에 형성되는 이송레일(324)과, 이송레일(324)을 따라 미끄럼 운동을 하며 이송판(310)에 결합되는 이송블록(323)과, 이송판(310)의 하부 중앙에 결합되어 회전량에 따라 이송판(310)을 설정된 거리만큼 이동시키는 볼스크루(322)와, 볼스크루(322)에 회전력을 가하는 이송모터(321)로 구성되어 있다.The transfer unit 300 is provided with a transfer device 320 to move the transfer plate 310 to the front or rear surface of the frame 100 , and the transfer device 320 is a transfer rail formed on the frame 100 . (324), the transfer block 323 coupled to the transfer plate 310 while sliding along the transfer rail 324, and the transfer plate 310 coupled to the lower center of the transfer plate 310 according to the amount of rotation ) is composed of a ball screw 322 that moves by a set distance, and a transfer motor 321 that applies a rotational force to the ball screw 322 .

이송판(310)의 하부에는 지지부(400)와 안전보호구(500)가 장착되어 있기 때문에 프레임(100)의 후면에 형성된 경사로에 휠체어를 타고 환자가 진입하면 안전보호구(500)를 착용할 수 있도록 이송부(300)의 이송장치(320)가 작동되면서 이송판(310)을 프레임(100) 후면 방향으로 이동된다.Since the support 400 and the safety protection device 500 are mounted on the lower portion of the transfer plate 310, when a patient enters the ramp formed on the rear side of the frame 100 in a wheelchair, the safety protection device 500 can be worn. While the transfer device 320 of the transfer unit 300 is operated, the transfer plate 310 is moved in the rear direction of the frame 100 .

환자가 안전보호구(500)를 착용할 때는 재활치료사나 의사의 도움을 통해 착용할 수 있으며 안전보호구(500)를 승강 시키는 장치를 형성시켜 환자가 스스로 착용한 후 승강장치에 의해 기립될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.When the patient wears the safety protection equipment 500, it can be worn with the help of a rehabilitation therapist or a doctor, and a device for elevating the safety protection equipment 500 is formed so that the patient can stand up by the lifting device after wearing it by himself. it is preferable

안전보호구(500)를 착용한 환자는 이송판(310)에 결합된 안전보호구(500)에 의해 매달리거나 기립된 상태가 되며 이송판(310)이 이송장치(320)에 의해 프레임(100)의 전면으로 이동할 때 환자도 함께 이동될 수 있게 된다.The patient wearing the safety protection equipment 500 is suspended or in a standing state by the safety protection equipment 500 coupled to the transfer plate 310 , and the transfer plate 310 is moved to the frame 100 by the transfer device 320 . When moving forward, the patient can also be moved.

또한 안전보호구(500) 전면에 위치한 지지부(400)를 손으로 붙잡을 수 있도록 하여 이동 중에 몸이 흔들리는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, it is possible to prevent the body from shaking during movement by allowing the user to hold the support unit 400 located in the front of the safety protection equipment 500 with the hand.

이송장치(320)의 이송모터(321)는 위치제어가 가능하도록 서보모터로 형성되어 프레임(100)의 후면과 전면에 지정된 위치로 이송판(310)을 이동시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the transfer motor 321 of the transfer device 320 is formed of a servo motor to enable position control to move the transfer plate 310 to positions designated on the rear and front surfaces of the frame 100 .

도 15는 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 지지부(400)를 나타낸 사시도이다.15 is a perspective view showing the support unit 400 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 지지부(400)는 이송판(310) 하부 양측에 각각 결합되며 크기가 서로 다른 다수의 중공관으로 연결되어 길이를 조절할 수 있는 높이조절대(410)와, 각각의 높이조절대(410)의 하단 전면에서 후면으로 관통하여 결합된 후 끝단이 가로지르도록 연결되어 환자가 손으로 잡아 지지할 수 있도록 형성되는 지지대(430)와, 이송판(310) 상부에 형성되어 높이조절대(410)의 높이를 모터 또는 실린더를 이용하여 조절하는 구동유닛(420)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.15, the support unit 400 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to the present invention is coupled to both sides of the lower side of the transfer plate 310, and is connected to a plurality of hollow tubes of different sizes to adjust the length. The height adjustment bar 410 that can be, and the support bar 430 formed so that the end of each of the height adjustment bars 410 can be held and supported by the patient's hand by passing through the lower front to the rear, and then connecting the ends to cross them. ), and a drive unit 420 formed on the transfer plate 310 to adjust the height of the height adjustment bar 410 using a motor or a cylinder.

또한 지지부(400)는 환자의 신체 사이즈에 맞춰 높이를 조절하거나 전방 또는 후방으로 위치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the support 400 is characterized in that the height can be adjusted according to the body size of the patient, or the position can be adjusted forward or backward.

높이조절대(410)는 중공관으로 형성되어 있고 이송판(310)에서 멀어질수록 중관관의 크기가 점차 작아지도록 하여 크기가 작은 중공관이 크기가 큰 중공관으로 삽입되거나 돌출될 수 있어 높이를 조절할 수 있도록 구성된다.The height adjustment bar 410 is formed of a hollow tube, and the size of the middle tube gradually decreases as the distance from the transfer plate 310 increases, so that a small hollow tube can be inserted or protruded into a large hollow tube. is configured to be adjustable.

즉, 크기가 서로 다른 다수의 중공관을 다단으로 연결시킴으로써 길이를 연장하거나 줄일 수 있으며 높이조절대(410)의 끝단에는 이송판(310)의 상부에 형성된 구동유닛(420)과 연결된다.That is, by connecting a plurality of hollow tubes having different sizes in multiple stages, the length can be extended or reduced, and the end of the height adjustment bar 410 is connected to the drive unit 420 formed on the transfer plate 310 .

구동유닛(420)의 동작에 의해 높이조절대(410)의 끝단을 이송판(310) 방향으로 상승시켜 크기가 큰 중공관 내부로 삽입되거나 도 4의 체간운동부(200) 방향으로 하강시켜 높이조절대(410)의 길이를 조절할 수 있게 된다.By the operation of the driving unit 420, the end of the height adjustment bar 410 is raised in the direction of the transfer plate 310 and inserted into a large hollow tube or lowered in the direction of the trunk movement unit 200 of FIG. 4 to adjust the height. The length of the stand 410 can be adjusted.

이때 구동유닛(420)은 모터 또는 실린더로 구성되어 있어 높이조절대(410)의 중공관을 이동시킬 수 있게 되며, 모터를 이용하는 경우 와이어를 높이조절대(410) 끝단에 연결시킨 후 와이어를 감거나 풀어 조절할 수 있게 된다.At this time, the driving unit 420 is composed of a motor or a cylinder, so that the hollow tube of the height adjusting bar 410 can be moved, and when using a motor, the wire is connected to the end of the height adjusting bar 410 and then the wire is wound. Or you can loosen it and adjust it.

또한 지지대(430)는 "ㄷ"자 형상으로 이루어져 있어 양 끝단이 이송판(310)의 양측에 각각 위치한 높이조절대(410)의 전면에서 후면을 관통하도록 결합되어 환자가 도 15의 체간운동부(200)를 통해 재활 훈련을 할 때 환자 전면에 위치한 지지대(430)를 손으로 잡아 지지할 수 있게 된다.In addition, the support 430 is formed in a "C" shape, so that both ends of the height adjustment bar 410 located on both sides of the transfer plate 310 are coupled through the front to the rear so that the patient can use the trunk exercise unit ( 200), it is possible to hold the support 430 located in front of the patient by hand when performing rehabilitation training.

지지대(430)는 높이조절대(410)의 승강에 의해 높낮이가 조절될 수 있고, 지지대(430)가 높이조절대(410)의 전면 또는 후면 방향으로 이동이 가능하므로 환자의 신체에 따라 지지대(430)의 위치를 조절하여 사용할 수 있게 된다.The support 430 can be adjusted in height by lifting and lowering the height adjustment bar 410, and since the support 430 can move in the front or rear direction of the height adjustment bar 410, the supporter ( 430) can be used by adjusting the position.

도 16은 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 안전보호구(500)를 나타낸 사시도이다.16 is a perspective view showing the safety protection equipment 500 of the convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 안전보호구(500)의 상부에는 탄성체(520)가 형성되어 있어 보행 중 균형을 잃고 넘어질 때 발생하는 충격을 완화시켜 주며 탄성체(520)를 교체하여 환자의 신체에 따라 장력을 조절하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 16, an elastic body 520 is formed on the upper portion of the safety protection equipment 500 of the fusion type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to the present invention, so as to alleviate the shock generated when the person loses balance while walking and falls. It is characterized in that it can be used by changing the elastic body 520 and adjusting the tension according to the patient's body.

안전보호구(500)는 환자의 상체를 감싸 착용할 수 있도록 보호조끼(540)로 형성되어 있으며 보호조끼(540)의 상부 양측에는 팔을 넣어 겨드랑이가 지지될 수 있도록 하는 팔지지끈(530)이 형성되어 있고 보호조끼(540)의 하부 양측에는 다리를 넣어 사타구니가 지지될 수 있도록 하는 다리지지끈(550)이 형성되어 있다.Safety protection equipment 500 is formed of a protective vest 540 so that it can be worn wrapped around the patient's upper body, and arm support straps 530 are formed so that the armpit can be supported by putting arms on both upper sides of the protective vest 540 . and a leg support strap 550 is formed on both sides of the lower side of the protective vest 540 so that the groin can be supported by putting the legs.

어깨근의 상부는 연결대(510)가 형성되어 있으며 연결대(510)는 도 14의 이송판(310) 하부에 결합되게 되고 안전보호구(500)를 착용한 환자가 넘어지거나 쓰러질 때 발생하는 충격을 완화시키기 위해 연결대(510)의 중간에는 탄성체(520)가 위치하게 된다.A connecting rod 510 is formed on the upper part of the shoulder muscle, and the connecting rod 510 is coupled to the lower portion of the transfer plate 310 of FIG. An elastic body 520 is positioned in the middle of the connecting rod 510 to relieve it.

탄성체(520)는 교체가 가능하여 환자의 몸무게에 따라 탄성력을 조절하여 사용이 가능하며 환자의 키에 따라 탄성체(520)의 길이를 변경하여 사용할 수도 있다.Since the elastic body 520 is replaceable, it can be used by adjusting the elastic force according to the weight of the patient, and the length of the elastic body 520 can be changed according to the height of the patient.

보호조끼(540)의 전면에는 조절벨트(560)가 형성되어 있어 조끼를 상체에 밀착시켜 고정할 수 있도록 형성되고, 다리지지끈(550)에는 연결벨트(570)가 형성되어 있어 각각의 다리지지끈(550)에 다리를 넣은 후 다리지지끈(550)을 서로 연결시켜 다리가 지지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.An adjustment belt 560 is formed on the front of the protective vest 540 so that the vest can be fixed in close contact with the upper body, and a connecting belt 570 is formed on the leg support strap 550 to support each leg. After putting the legs in the string 550, it is preferable to connect the leg support straps 550 to each other so that the legs can be supported.

참고적으로, 촬영장치는 환자가 재활 훈련의 목표 행동을 진행하는 것을 영상인식을 통해 감지하면서, 목표 행동과 실제 행동의 차이를 영상인식을 통해 자동비교한다.For reference, the imaging device automatically compares the difference between the target behavior and the actual behavior through image recognition while detecting the patient progressing the target behavior of rehabilitation training through image recognition.

이때, 목표 행동과 실제 행동이 소정의 영상 유사도 값 이상을 가질 경우, 영상을 추상화하고 영상을 차분화하여 추가인식영역(추가 학습영역)을 설정한 후, 추가인식영역의 차이점을 식별하여 각각의 고유 식별자를 부여할 수 있다.At this time, when the target behavior and the actual behavior have more than a predetermined image similarity value, an additional recognition region (additional learning region) is established by abstracting the image and differentiating the image. A unique identifier can be assigned.

즉, 영상을 비교할 때, 추가인식영역이 기준 범위이상의 차이가 발생한 부분에 고유 식별자를 각각 부여하여 관리할 수 있다. 이때, 고유 식별자에는 위치 데이터가 포함될 수 있으므로, 차이가 발생한 부분을 데이터베이스화 할 때 효율적으로 관리 및 분석이 가능하다. 즉, 특정 위치별 차이값 등을 통계화한다. 또한, 고유 식별자만을 통해서 환자의 동작상태의 차이를 확인할 수 있어 제어장치(120)의 연산량이 감소하는 효과가 발생한다.That is, when comparing images, the additional recognition area can be managed by assigning a unique identifier to each part where a difference of more than a reference range occurs. In this case, since location data may be included in the unique identifier, it is possible to efficiently manage and analyze the part where the difference occurs when making a database. That is, the difference value for each specific location is statistic. In addition, the difference in the operation state of the patient can be checked only through the unique identifier, thereby reducing the amount of computation of the control device 120 .

이때, 촬영장치는 환자의 그림자와, 융합형 중증 장애자용 재활 장치의 주변에 부착된 복수의 전신거울의 영상을 추가로 참조하여 목표 행동과 실제 행동을 비교할 수 있다. 예를 들면, 촬영장치의 사각지역을 전신거울의 영상을 통해 추론하고 반영하도록 동작할 수 있다. 이때 거울의 왜곡값은 사전에 촬영장치에 입력되어 있거나 환자의 촬영영상의 비교를 통해 왜곡값이 자동반영될 수 있다. 즉, 촬영장치가 환자의 정면영상을 촬영한 후, 다시 전신거울을 통해 환자의 정면영상이 입력될 경우, 두 영상을 비교하여 거울의 왜곡값을 파악한 후, 추후 영상인식에 자동반영할 수 있다.In this case, the imaging device may compare the target behavior with the actual behavior by additionally referring to the shadow of the patient and the images of a plurality of full body mirrors attached to the periphery of the convergence type rehabilitation device for the severely disabled. For example, it may operate to infer and reflect the blind area of the photographing device through the image of the full-body mirror. At this time, the distortion value of the mirror may be previously input into the imaging device or the distortion value may be automatically reflected through comparison of the patient's photographed images. That is, after the imaging device captures the patient's frontal image, when the patient's frontal image is input again through the full-body mirror, the two images are compared to determine the mirror distortion value, and then automatically reflected in image recognition. .

본 발명의 실시예에 따른 가상현실 플랫폼을 포함하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치는,Convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled including a virtual reality platform according to an embodiment of the present invention,

본 발명의 실시예에 따른 융합형 중증 장애자용 재활 장치는, 편마비 환자의 발바닥 근육, 발목 근육, 정강이 근육 및 종아리 근육이 급격하게 감소하는 것을 방지할 수 있다.The convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled according to an embodiment of the present invention can prevent a sudden decrease in the plantar muscle, the ankle muscle, the shin muscle, and the calf muscle of a hemiplegic patient.

또한, 허리 디스크 등을 앓는 척추질환자, 다리 관절염으로 거동이 불편한 관절염 환자 내지는 사고로 인한 편마비 환자, 한센병 환자, 뇌졸중 환자, 뇌성마비 환자 등 및 체간 장애자들에게 정확하고 효율적인 초기 보행 재활 훈련을 제공할 수 있다.In addition, accurate and efficient initial gait rehabilitation training will be provided to patients with spinal diseases such as herniated discs, arthritis patients with reduced mobility due to leg arthritis, hemiplegic patients due to accidents, leprosy patients, stroke patients, cerebral palsy patients, etc. can

또한, 자발로 보행 운동이 불가능한 체간 질환 환자들이나 장애자들이 준비 되어진 동력을 활용하여 재활운동을 할 수 있다. 다리나 고관절, 무릎관절 및 발목관절을 자연스럽게 사용하게 되므로 퇴행성 관절관련 질환을 예방하게 되고 근력을 자연스럽게 강화 할 수 있다.In addition, trunk disease patients or the disabled who cannot voluntarily walk can perform rehabilitation exercises using the prepared power. Because the leg, hip, knee and ankle joints are used naturally, degenerative joint-related diseases can be prevented and muscle strength can be naturally strengthened.

환자들이나 장애자들은 통증이 있는 다리 쪽으로는 체중 지지하는 것을 본능적으로 꺼리게 되고 공포심을 가지게 되며, 운동 감각이나 지각, 촉각, 압력 감각 등의 감각이 결여된 상태에서 기술적 과제에 대해서 보행 운동을 실시하는 것은 불가능하기 때문에 물리치료사의 도움 없이는 보행 운동이 어려운 문제를 해소 할 수 있다.Patients and the disabled instinctively reluctant to support weight toward the painful leg and have fear, and it is difficult to perform gait exercise for technical tasks in a state where senses such as movement, perception, touch, and pressure are lacking. Because it is impossible, it is possible to solve the problem of difficulty in walking without the help of a physical therapist.

또한, 환자들이나 장애자들은 근육에 이완성, 긴장성, 견직성의 문제점을 안고 있기 때문에 보행 운동을 통해서 문제를 해결할 만한 능력이 없어 그대로 굳어 버리는 일이 있으나, 융합형 중증 장애자용 재활 장치를 통해 이를 완화시킬 수 있다. 또한, 이미 입력된 데이터에 의해 전문가의 조력으로 만들어진 프로그램으로 재활운동을 진행하고 그 결과에 따라 수정과 가감을 할 수 있으며 신체의 컨디션에 따라 자의로 재활운동을 조절 할 수 있다.In addition, patients or the disabled have problems with muscle relaxation, tension, and stiffness, so they do not have the ability to solve the problem through gait exercise, so they sometimes become stiff. However, this can be alleviated through the fusion type rehabilitation device for the severely disabled. have. In addition, the rehabilitation exercise can be performed with the help of an expert based on the data already input, and correction and addition or subtraction can be made according to the result, and the rehabilitation exercise can be arbitrarily adjusted according to the physical condition.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

10 : 환자 자동 이송부
100 : 프레임 110 : 촬영장치
120 : 제어장치 130 : 출력장치
200 : 체간운동부 210 : 발판
220 : 제1회동장치 221 : 제1회동판
222 : 제1회전축 223 : 제1회전모터
230 : 제2회동장치 231 : 제2회동판
232 : 제2회전축 233 : 제2회전모터
234 : 베어링 235 : 지지대
236 : 연결구 237 : 지지축
238 : 중공축 239 : 삽입홈
240 : 실린더 241 : 피스톤로드
242 : 회동대 250 : 가이드판
251 : 가이드홈 300 : 이송부
310 : 이송판 320 : 이송장치
321 : 이송모터 322 : 볼스크루
323 : 이송블록 324 : 이송레일
400 : 지지부 410 : 높이조절대
420 : 구동유닛 430 : 지지대
500 : 안전보호구 510 : 연결대
520 : 탄성체 530 : 팔지지끈
540 : 보호조끼 550 : 다리지지끈
560 : 조절벨트 570 : 연결벨트
700 : 보행 보조기 710 : 전기 자극부
720 : 인체 신호 감지부 730 : 압력센서
740 : 발판 결합부
10: automatic patient transfer unit
100: frame 110: recording device
120: control device 130: output device
200: trunk exercise unit 210: footrest
220: first rotation device 221: first rotation plate
222: first rotation shaft 223: first rotation motor
230: second rotation device 231: second rotation plate
232: second rotation shaft 233: second rotation motor
234: bearing 235: support
236: connector 237: support shaft
238: hollow shaft 239: insertion groove
240: cylinder 241: piston rod
242: turntable 250: guide plate
251: guide groove 300: transfer unit
310: transfer plate 320: transfer device
321: transfer motor 322: ball screw
323: transfer block 324: transfer rail
400: support 410: height adjustment bar
420: drive unit 430: support
500: safety gear 510: connecting rod
520: elastic body 530: arm support strap
540: protective vest 550: leg support strap
560: adjustment belt 570: connection belt
700: walking aid 710: electrical stimulation unit
720: human body signal detection unit 730: pressure sensor
740: footrest coupling part

Claims (6)

환자의 체간을 들어 올린 상태로 상기 환자를 미리 설정된 재활위치까지 이동시키는 환자 자동 이송부;
선택한 보행패턴에 따라 상기 재활위치에서 상기 환자가 발판을 밟으면서 보행재활훈련을 진행할 수 있도록 구성되는 체간 운동부;
선택된 보행패턴에 따라 상기 체간 운동부의 동작을 제어하는 제어장치; 및
상기 체간 운동부의 발판과 체결될 수 있도록 형성되며, 상기 환자의 발바닥에서 무릎 아래까지를 감싸면서 감싼 부위의 압력 및 생체신호를 감지하고, 상기 제어장치의 제어에 따라 복수의 지점에 전기자극을 출력하는 보행 보조기;를 포함하고,
상기 보행 보조기의 전기 자극부는 복수의 지점에 전기자극을 출력할 수 있도록 격자형태로 배열되고 상기 제어장치에 의해 선택적으로 활성화되는 복수의 자극전극을 구비함에 있어서, 상기 복수의 자극전극은 이웃하는 3개의 자극전극이 정삼각형 형태로 하나의 그룹을 이루어 쌍으로 동작하며, 하나의 그룹을 이루는 자극전극의 간격은 환자의 동작변경에 유효한 자극전극의 간격으로 자동 트리밍될 수 있도록 상기 제어장치에 의해 확장되거나 축소되는 것을 특징으로 하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치.
an automatic patient transfer unit for moving the patient to a preset rehabilitation position while lifting the patient's trunk;
a trunk exercise unit configured to enable the patient to perform gait rehabilitation training while stepping on a footrest in the rehabilitation position according to a selected gait pattern;
a control device for controlling an operation of the trunk exercise unit according to a selected gait pattern; and
It is formed so as to be fastened with the footrest of the trunk exercise unit, and detects pressure and biosignals of the wrapped area while covering from the sole of the patient's sole to the bottom of the knee, and outputs electrical stimulation to a plurality of points under the control of the control device Including;
In the electric stimulation unit of the walking aid having a plurality of stimulation electrodes arranged in a grid shape so as to output electrical stimulation to a plurality of points and selectively activated by the control device, the plurality of stimulation electrodes are adjacent to 3 The two stimulation electrodes form one group in the form of an equilateral triangle and operate in pairs, and the interval between stimulation electrodes constituting one group is expanded by the control device so that it can be automatically trimmed to the interval between stimulation electrodes effective for changing the patient's motion. Convergence-type rehabilitation device for the severely disabled, characterized in that it is reduced.
제1항에 있어서,
상기 체간 운동부를 통해 재활 훈련을 진행하는 상기 환자의 보행 자세 또는 하체의 움직임을 3차원적으로 촬영하여 상기 제어장치로 전송하는 촬영장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치
According to claim 1,
Convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled, characterized in that it further comprises; a photographing device that three-dimensionally captures the walking posture or movement of the lower body of the patient undergoing rehabilitation training through the trunk exercise unit and transmits it to the control device.
제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 보행 보조기를 통해 전달된 정보를 통해 발바닥 근육, 발목 근육, 정강이 근육 및 종아리 근육의 수축/이완 상태를 각각 개별적으로 판단하고, 상기 환자의 자세를 교정할 수 있도록 각각의 근육에 전기자극을 인가하도록 제어하여 특정 근육이 수축 또는 이완되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치.
According to claim 1,
The control device is
Through the information transmitted through the walking aid, the state of contraction/relaxation of the plantar muscle, ankle muscle, shin muscle, and calf muscle is individually determined, and electrical stimulation is applied to each muscle to correct the patient's posture Convergence type rehabilitation device for the severely disabled, characterized in that by controlling to induce a specific muscle to contract or relax.
제1항에 있어서,
상기 보행 보조기는,
상기 환자의 재활 훈련의 행동과 상반되는 근육의 수축, 이완, 떨림이 발생되면 상반되는 근육의 운동을 억제시키는 전기자극을 출력하는 것을 특징으로 하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치.
According to claim 1,
The walking aid is
Convergence type rehabilitation apparatus for the severely disabled, characterized in that when contraction, relaxation, or tremor of a muscle opposite to the behavior of the patient's rehabilitation training occurs, an electrical stimulus to suppress the opposite muscle movement is output.
제1항에 있어서,
상기 보행 보조기는,
상기 환자가 재활 훈련의 목표 행동을 진행할 때, 근육의 수축/이완 정도를 감지하여 실제 행동이 상기 목표 행동에 도달할 수 있도록 전기자극의 세기를 조절하여 소정의 지점에 출력하는 것을 특징으로 하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치.
According to claim 1,
The walking aid is
Convergence characterized in that when the patient proceeds with the target behavior of rehabilitation training, the intensity of electrical stimulation is adjusted and output to a predetermined point so that the actual behavior can reach the target behavior by sensing the degree of muscle contraction/relaxation Rehabilitation device for the severely disabled.
제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 환자가 재활 훈련을 진행할 때의 알파-감마 동시화 활성화(alpha gamma coactivation) 패턴과 근육길이변화 패턴 및 변화속도 패턴을 고려하여 실제 행동이 목표 행동에 도달할 수 있도록 상기 보행 보조기 및 상기 체간 운동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 융합형 중증 장애자용 재활 장치.
According to claim 1,
The control device is
In consideration of the alpha-gamma coactivation pattern, the muscle length change pattern, and the change rate pattern when the patient undergoes rehabilitation training, the walking aid and the trunk exercise unit can be used so that the actual behavior can reach the target behavior. Convergence-type rehabilitation device for the severely disabled, characterized in that it controls the motion.
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