KR100391830B1 - 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇 - Google Patents
보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100391830B1 KR100391830B1 KR10-2000-0083718A KR20000083718A KR100391830B1 KR 100391830 B1 KR100391830 B1 KR 100391830B1 KR 20000083718 A KR20000083718 A KR 20000083718A KR 100391830 B1 KR100391830 B1 KR 100391830B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- walking
- pneumatic
- sensing
- rehabilitation
- wearing
- Prior art date
Links
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005021 gait Effects 0.000 abstract description 5
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 abstract description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 3
- 208000008035 Back Pain Diseases 0.000 abstract description 2
- 206010060820 Joint injury Diseases 0.000 abstract description 2
- 208000008930 Low Back Pain Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 206010017577 Gait disturbance Diseases 0.000 abstract 1
- 238000011882 arthroplasty Methods 0.000 abstract 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 241000253999 Phasmatodea Species 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002169 hydrotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
- A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
- A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
- A61H1/0255—Both knee and hip of a patient, e.g. in supine or sitting position, the feet being moved together in a plane substantially parallel to the body-symmetrical plane
- A61H1/0262—Walking movement; Appliances for aiding disabled persons to walk
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
- A61H3/04—Wheeled walking aids for patients or disabled persons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/01—Constructive details
- A61H2201/0192—Specific means for adjusting dimensions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/12—Driving means
- A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/12—Driving means
- A61H2201/1238—Driving means with hydraulic or pneumatic drive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/16—Physical interface with patient
- A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
- A61H2201/165—Wearable interfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/50—Control means thereof
- A61H2201/5023—Interfaces to the user
- A61H2201/5043—Displays
- A61H2201/5046—Touch screens
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/50—Control means thereof
- A61H2201/5058—Sensors or detectors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2203/00—Additional characteristics concerning the patient
- A61H2203/04—Position of the patient
- A61H2203/0425—Sitting on the buttocks
- A61H2203/0431—Sitting on the buttocks in 90°/90°-position, like on a chair
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
본 발명은 보행장애인의 재활훈련을 위한 지능형 보행훈련 재활로봇에 관한 것으로, 그 목적은 다양한 질환에 의해 초래되는 보행장애환자의 보행훈련과, 요통, 관절염, 외상성 관절 좌상, 인공관절치환술 후 등의 질환의 재활치료를 용이하게 할 수 있는 보행장애인의 재활훈련을 위한 지능형 보행훈련 재활 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명은 보행훈련용 재활로봇에 있어서; 상기 재활 로봇은 보행장애인의 신체에 착용되는 착용수단과, 상기 착용수단과 연결·설치되는 공압수단과, 상기 공압수단과 연결·설치되어 보행장애인에 의해 발생되는 힘을 감지하는 감지수단과, 상기 착용수단과 공압수단 및 감지수단을 지지하고 상/하 이동시키는 승강수단과, 상기 승강수단 하부에 연결·설치되어 착용수단, 공압수단, 감지수단 및 승강수단을 이동시키는 이동수단과, 상기 감지수단에 의해 공압수단과 승강수단 및 이동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되어 보행시 발생되는 힘을 제거하고, 보행장애인과 재활로봇간의 거리를 일정거리로 유지하며, 보행장애인의 이동방향에 따라 재활로봇이 자동으로 이동되는 보행장애인의 재활훈련을 위한 지능형 보행훈련재활 로봇을 제공함에 있다.
Description
본 발명은 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇에 관한 것으로, 직립보행에 장애가 발생된 즉, 거동이 불편한 보행 장애인, 하지의지를 착용하고 보행훈련하는 하지절단 장애인, 관절염 환자, 비만환자 및 노인의 재활과정과 특수 보조기를 착용하고 직립 2각 보행을 훈련할 때 하지에 기능적 전기자극을 주면서 보행시킬 때 등에서 환자를 바른 자세로 걸을 수 있도록 보조하여 훈련시켜주는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 두 다리로 체중을 지지하고 걷는 직립보행은 인간만이 할 수 있는 고도로 발달된 운동이며, 인간으로서의 생활을 유지하는 기본적인 동작 및 기능이다. 따라서 직립보행에 장애가 생기게 되면 신체적으로 운동의 제약이 생길 뿐 아니라, 사회적 활동에까지 장애가 오며, 더 나아가서는 정신적 문제까지 생길 수 있다. 최근의 산업화 과정에서 급속히 증가된 산업재해로 인해 거동이 불편한 보행 장애인, 관절염 환자, 비만환자 및 노인의 재활과정에서 환자를 바른 자세로 걸을 수 있도록 하는 것이 요청되고 있다. 재활의 초기단계에서부터 환자의 장애정도에 따라 일정한 체중제거 및 보행의 속도를 조절하며 걸을 수 있도록 도와주고 훈련시켜야 한다. 의료기관이나 재활시설에서는 보행장애환자는 스스로 보행할 수 없으므로, 이들의 재활을 위해 보행을 보조 또는 훈련시키려면 1-2명의 간호사, 물리치료사 또는 간병인이 필요하나 인력부족으로 인하여 회복이 지연되고 그 결과 합병증이 병발하게되어 이 시기가 지난 후의 치료비의 현저한 상승과 함께 많은 사람들이 적극적인 재활의 기회를 잃고 있는 실정이다.
보행장애인의 재활은 의료계에서 큰 관심을 가지고 있지만 현재 사용하는 지팡이, 목발, 보행 보조기 등 보행장애인 스스로의 상지로 체중을 지지해야 하므로, 충분한 상지의 근력이 필요할 뿐 아니라, 선 자세의 유지를 위해 전신의 근육이 비정상적으로 수축해야 하므로 정상적인 보행 패턴을 유도하는 치료를 시행하기 어렵다. 양측 하지에 가해지는 무게인, 체중을 들어올려서 체중을 제거해 주면, 약한근력으로도 양측하지를 움직이도록 훈련할 수 있으나, 효과적으로 체중을 제거시킬 수 없다. 비록 제거(현수)장치가 있다하여도, 체중제거(현수)정도를 조정하거나 정량적으로 평가할 수 없고, 기계적 장치가 설치된 곳에서만 사용할 수 있으므로, 제자리걸음의 훈련에만 부분적으로 사용되어, 직선보행과 같은 사람의 기본운동기능에 부합되지 않는 등 여러 가지 문제점이 있었다. 즉, 보행장앤인이 실제 생활에서 사용하는 보행패턴과 가징 유사한 보행패턴을 훈련시킬 수 있는 장치가 필요하였다. 수치료를 사용하기도 하지만 첫째, 원하는 만큼의 체중제거(현수)를 할 수 있는 것이 아니고, FES는 둘째, 전극을 붙인 채로는 물에 들어갈 수 없다. 또 셋째, 의자, 보조기를 착용하고는 물 속에 들어갈 수 없다는 제한점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 다양한 질환에 의해 초래되는 보행장애가 있는 장애인환자의 보행훈련과 요통, 관절염, 외상성 관절 좌상등의 질환의 재활치료를 용이하게 할 수 있는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명은 보행훈련용 복지로봇에 있어서; 상기 복지 로봇은 보행장애인의 신체에 착용되는 착용수단과, 상기 착용수단과 연결·설치되는 공압수단과, 상기 공압수단과 연결·설치되어 보행장애인에 의해 발생되는 힘을 감지하는 감지수단과, 상기 착용수단과 공압수단 및 감지수단을 지지하고 상/하 이동시키는 승강수단과, 상기 승강수단 하부에 연결·설치되어 착용수단, 공압수단, 감지수단 및 승강수단을 이동시키는 이동수단과, 상기 감지수단에 의해 공압수단과 승강수단 및 이동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되어, 보행시 발생되는 힘(비정상적인 저항이나 중력)을 제거하고, 보행장애인과 복지로봇간의 거리를 일정거리로 유지하며, 보행장애인의 이동방향에 따라 복지로봇이 자동으로 이동되는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇을 제공함에 있다.
이를 정리하면 본 발명은 첫째, 다리에 부하되는 체중을 치료목적에 맞게 결정된 원하는 만큼 정량적으로 제거하여 하지 근력과 조정력에 적합한 만큼의 체중만 부하하도록 하여 가장 효율적인 보행패턴을 유도하며, 둘째, 이장치가 보행장애인의 걷는 상태에 맞추어 넓은 공간을 같이 이동할 수 있도록 하고, 셋째, 보조기, 의지, 기능적전기자극치료기 등을 장착 또는 부착하고도 이러한 보행훈련을 할 수 있도록 도와주는 것이다.
도 1 은 본 발명의 이동감지센서가 부착되기 전의 구성을 예시도
도 2 는 본 발명의 착용수단이 체결되기 전의 측면구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명의 착용수단이 체결되기 전의 정면구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 감지수단을 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 공압수단을 보인 예시도
도 6 은 본 발명에 따른 승강수단의 구성을 보인 예시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(10) : 착용수단 (20) : 공압수단
(21) : 공압실린더부 (22) : 공압조절부
(23) : 지지부 (24) : 체결부
(30) : 감지수단 (31) : 힘감지부
(32) : 회전감지부 (33) : 이동감지부
(40) : 승강수단 (41) : 서브파이프
(42) : 기둥부 (43) : LM 가이드
(44) : 볼스크류 (45) : 모터
(46) : 나사부 (50) : 이동수단
(51) : 바퀴부 (52) : 하우징
(53) : 접촉감지부 (60) : 제어수단
(61) : 화면부 (62) : 처리부
(100) : 복지로봇 (101) : 손잡이
(311) : 힘센서 (312) : 하부 플레이트
(313) : 상부 플레이트 (314) : 지지대
(321) : 하우징 (331) : 가이드부
(332) : 이동로울러 (333) : 이동감지센서
(421) : 제 1 기둥 (422) : 제 2 기둥
도 1 은 본 발명의 이동감지센서가 부착되기 전의 구성의 예시도를, 도 2 는 본 발명의 착용수단이 체결되기 전의 측면구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명의 착용수단이 체결되기 전의 정면구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 감지수단을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 공압수단을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 승강수단의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 보행장애인의 몸에 착용된 착용수단(10)을 공압수단(20)에 체결하고, 상기 보행장애인의 움직임을 공압수단(20)과 연결·설치된 감지수단(30)에 의해 감지하며, 상기 감지수단(30)에 의해 제어수단(60)에서 승강수단(40)을 상/하 이동시킴과 동시에, 이동수단(50)의 방향 및 속도를 제어하도록 되어 있다.
상기 착용수단(10)은 보행장애인의 몸체 착용되어 보행장애인과 일체형으로 움직이는 것으로, 도 1 에 도시된 바와 같이 보행장애인의 움직임에 불편함이 없도록 허리부분과 가슴부분에서 체결되도록 되어 있다.
상기 공압수단(20)은 착용수단(10)과 연결되는 것으로, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 착용수단(10)을 상/하 이동시키는 두 개의 공압실린더부(21)와, 상기 공압실린더부(21)의 공압을 각각 조절하는 두 개의 공압조절부(22)와, 상기 두 개의 공압실린더부(21)를 지지하는 지지부(23)와, 상기 공압실린더부(21) 하부에 연결·설치되어 착용수단(10)이 체결되는 체결부(24)로 구성되어 있다. 즉, 상기 두 개의 공압실린더부(21)는 지지부(23)의 양측 상부에 위치하도록 설치되어 있으며, 지지부(23)의 양측은 좌/우로 조절이 가능하도록 되어 있어 보행장애인의 어깨 넓이에 따라 자유롭게 조절이 가능하다.
상기 감지수단(30)은 보행장애인의 움직임을 감지하는 것으로, 도 4 에 도시된 바와 같이 보행장애인의 체중 및 상/하 이동힘을 감지하는 힘감지부(31)와, 보행장애인의 회전방향을 감지하는 회전감지부(32)와, 보행장애인의 전/후 이동을 감지하는 이동감지부(33)로 구성되어 있다.
상기 회전감지부(32)는 공압수단(20)의 지지부(23) 중앙 상부에 위치하도록 설치되는 것으로, 지지부(23)에 고정설치된 하우징(321) 내부에 회전감지센서(도시없음)가 설치되어 있다. 즉, 상기 회전감지부(32)는 공압수단(20) 및 착용수단(10)과 일체형으로 이동되도록 설치되어 있으며, 착용수단(10)을 착용한 보행장애인이 몸을 회전시킬 시, 착용수단(10)과 공압수단(20)을 통해 회전감지부(32)에 전달되고, 회전감지부(32)에서는 이를 감지하여 보행장애인의 회전정도에 따라 이동수단(50)을 회전시킨다.
상기 힘감지부(31)는 회전감지부(32) 상부에 위치하도록 설치되어 보행장애인에 의해 발생되는 힘을 감지하는 것으로, 보행장애인의 힘을 감지하는 힘센서(311)와, 상기 힘센서(311) 하부에 위치하도록 회전감지부(32) 상부에 연결·설치되는 하부 플레이트(312)와, 상기 힘센서(311) 상부를 고정하는 상부 플레이트(313)와, 상기 하부 플레이트(312)와 상부 플레이트(313) 사이 간격을 일정간격으로 유지하고 힘센서(311)을 보호하는 다수개의 지지대(314)로 구성되어 있다.
즉, 보행장애인이 착용수단(10)을 착용하면, 보행장애인의 체중이 착용수단(10)과 공압수단(20)을 통해 힘감지부(31)의 하부 플레이트(312)에 전달되므로, 보행장애인의 체중이 힘센서(311)에 감지되고, 힘센서(311)의 측정값에 따라 보행장애인에 의해 발생되는 힘의 방향과 반대되는 방향으로 공압수단(20)에 의해 힘을 발생시켜 보행장애인의 체중을 제거하도록 되어 있다.
상기 이동감지부(33)는 보행장애인의 전/후 이동정도를 감지하는 것으로, 승강수단(40) 및 힘감지부(31)에 연결되도록 설치되어 있다. 즉, 승강수단(40)의 일측에 공압수단(20)의 공압조절부(22)가 설치되는 가이드부(331)가 고정·설치되어 있고, 힘감지부(31)의 상부 플레이트(313)에 가이드부(331)를 따라 이동되는 이동로울러(332)가 설치되어 있으며, 힘감지부(31)의 상부 플레이트(313)와승강수단(40)의 일측에 이동로울러(332)에 의해 가이드부(331)을 따라 이동되는 상부 플레이트(313)의 이동거리를 측정하는 이동감지센서(333)의 양측이 각각 고정되어 있다.
상기 이동감지부(33)는 착용수단(10)을 착용한 보행장애인이 전/후 이동하면, 힘감지부(31)의 상부 플레이트(313)와 일체형으로 설치된 이동로울러(332)가 가이드부(331)를 따라 전/후 이동되고, 승강수단(40)과 상부 플레이트(313)에 양측이 각각 연결설치된 이동감지센서(333)가 상부 플레이트(313)의 이동거리를 감지하여 이동수단(50)을 자동으로 구동시키도록 되어 있다.
상기 승강수단(40)은 착용수단(10), 공압수단(20), 감지수단(30)을 지지하고 상/하 이동시키는 것으로, 감지수단(30)에 일측이 연결되는 서브파이프(41)와, 상기 서브 파이프(41)의 타측이 연결되는 외팔보 형상의 기둥부(42)와, 상기 외팔보 형상 기둥부(42)의 일측 기둥과 또다른 기둥 사이에 설치되는 LM 가이드(43)와, 상기 LM 가이드(43)를 따라 일측 기둥내로 삽입된 또다른 기둥을 상/하 이동시키는 볼스크류(44)와, 상기 볼스크류(44)를 작동시키는 모터(45)로 구성되어 있다.
상기 서브 파이프(41)는 외팔보 형상의 기둥부(42)와 감지수단(30)을 연결하는 것으로, 보행장애인의 보행 연습시, 보행자가 기둥부(42)에 간섭받지 않도록 즉, 기둥부(42)와 보행장애인이 일정거리를 유지하도록 'ㄱ' 자 형상을 구비하도록 형성되어 있다.
상기 외팔보 형상의 기둥부(42)는 볼스크류(44) 및 LM 가이드(43)에 의해 상/하 이동되는 것으로, 상부에 서브 파이프(41)가 연결되고, 하부에 이동수단(50)이 연결되며, 내부에 볼스크류(44)와 나사부(46) 및 LM 가이드(43)가 설치되어 있다.
즉, 본 발명의 승강수단(40)을 이해가 용이하도록 외팔보 형상의 기둥부(42)가 제 1,2 기둥(421,422)으로 이루어진 도 6 을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 승강수단(40)은 제 1 기둥(421) 일측단에 서브 파이프(41)가 연결되고, 제 1 기둥(421) 타측단내에 나사부(46)가 설치되며, 상기 나사부(46)에 모터(45)에 의해 구동되는 볼스크류(44)가 설치되어 있다.
또한, 상기 제 1 기둥(421)은 제 2 기둥(422)내로 삽입되며, 상기 제 1 기둥(421)과 제 2 기둥(422) 사이에는 다수개의 LM 가이드(43)가 설치되어 있어 모터(45)에 의한 볼스크류(44)의 작동시, 볼스크류(44) 및 나사부(46)에 의해 제 1 기둥(421)이 LM 가이드(43)를 따라 제 2 기둥(422)내에서 상/하 이동된다.
상기 제 1 기둥(421)은 제 2 기둥(422)내로 삽입되어 볼스크류(44)에 의해 상/하 이동되는 것으로, 상부에 서브 파이프(41)가 연결되고, 하부에 볼스크류(44)가 삽입되는 나사부(46)가 설치되어 있으며, 상기 제 1 기둥(421)과 제 2 기둥(422) 사이에는 다수개의 LM 가이드(43)가 설치되어 있다.
상기 볼스크류(44)는 모터(45)의 작동에 의해 LM 가이드(43)를 따라 제 2 기둥(422)내에서 제 1 기둥(421)을 상/하 작동시키는 것으로, 하부가 커플링에 의해 모터축과 연결되고, 상부가 제 1 기둥(421) 일측단내에 설치된 나사부(46)내로 삽입된다.
즉, 상기 볼스크류(44)는 모터(45)의 작동에 의해 회전되며, 상기볼스크류(44)의 회전에 의해 제 1 기둥(421) 하부에 설치된 나사부(46)가 볼스크류(44)를 따라 상/하 작동되어 제 1 기둥(421)과 연결된 서브파이프(41), 감지수단(30), 공압수단(20) 및 착용수단(10)이 상/하 이동된다. 이때 상기 제 1 기둥(421)은 LM 가이드(43)를 따라 상/하 이동된다.
상기 이동수단(50)은 승강수단(40) 하부에 설치되는 것으로, 모터(도시없음)에 의해서 구동되는 바퀴부(51)와, 하우징(52) 외부에 설치되어 장애물을 감지하는 다수개의 접촉감지부(53)로 구성되어 있다. 즉, 상기 이동수단(50)은 모터에 의해 바퀴부(51)가 구동되며, 하우징(52)에 설치된 다수개의 접촉감지부(53)에 의해 외부장애물과의 충돌이 방지된다.
상기 제어수단(60)은 감지수단(30)의 정보에 따라 공압수단(20), 승강수단(40) 및 이동수단(50)을 제어하는 것으로, 터치스크린 타입의 화면부(61)가 승강수단(40)의 기둥부(42) 일측에 설치되고, 감지수단(30)에 의해 입력된 정보를 처리하는 처리부(62)가 이동수단(50)의 하우징(52)내에 설치되어 있다.
상기 제어수단(60)은 보행장애인의 신체정보(체중)를 측정할 수 있도록 되어 있으며, 상기 측정값 또는 미리 알고 있는 신체정보값을 화면부(61)를 통해 입력하여 보행장애인의 재활훈련시 입력된 정보 및 감지수단(30)에 의해 감지된 정보에 따라 공압수단(20)과 승강수단(40) 및 이동수단(50)을 자동 제어한다.
즉, 공압수단(20)과 승강수단(40)에 의해 측정된 보행장애인의 신체정보 또는 미리 알고 있는 보행장애인의 신체정보가 화면부(61)를 통해 보행장애인의 재활훈련이 용이하도록(보행장애인의 체중에 맞도록) 공압수단(20) 및 승강수단(40)이조절되고, 재활훈련하는 보행장애인으로 인해 발생되는 힘 및 방향이 감지수단(30)에 의해 감지되어 처리부(62)를 통해 화면부(61)에 디스플레이되며, 상기 처리부(62)에 의해 공압수단(20)과 승강수단(40) 및 이동수단(50)이 제어되어 보행장애인으로 인해 발생된 중량이 제거됨과 동시에, 보행장애인과 복지용 로봇(100)의 거리 및 방향이 자동 조절되도록 되어 있다.
또한, 상기 제어수단(60)을 감지수단(30)에 의해 자동으로 조절되기도 하지만, 화면부(61)를 통해 입력되는 정보에 따라 수동으로 조절되기도 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 이용하여 보행장애인이 재활훈련을 하고자 할 경우, 먼저 보행장애인이 착용수단을 착용하고, 공압수단의 공압실린더에 연결·설치된 체결부에 착용수단을 체결시킨 다음, 화면표시부를 통해 보행장애인의 신체정보를 입력하면, 입력된 데이터에 의해 승강수단의 모터가 작동하여 착용수단과 공압수단 및 감지수단을 상/하 이동시킴으로써, 보행장애인의 체중을 제거한다. 즉, 보행장애인의 체중만큼 승강수단을 상부로 이동하여 보행장애인에게 체중으로 인한 부담감을 제거시켜 준다.
또한, 화면부를 통해 보행장애인의 신체정보가 입력되지 않았을 경우, 제어수단 및 감지수단에 의해 보행장애인의 체중을 감지한 다음, 상기 감지된 값에 의해 모터가 승강수단을 상/하 작동시켜 보행장애인의 체중을 제거한다.
상기와 같이 보행장애인의 체중이 제거되면, 보행장애인은 승강수단에 설치된 손잡이(101)를 잡고 승강수단 방향으로 천천히 보행을 시작하거나, 손잡이를 잡지 않고 승강수단이 설치된 방향의 반대방향으로 천천히 보행을 시작한다. 보행장애인의 보행으로 인해 발생되는 힘(상/하/전후 이동되는 힘)은 감지수단의 힘감지부에 의해 자동 감지되고, 상기 감지수단의 감지에 따라 제어부가 승강수단을 상/하 이동하여 보행장애인 신체의 상/하 이동으로 인한 체중부담감을 제거한다.
또한, 보행장애인이 방향을 전환하고자 할 경우, 보행장애인의 신체를 전환하고자 하는 방향으로 돌리면 착용부와 연결된 감지수단의 회전감지부에 의해 방향전환이 감지되고, 상기 회전감지부의 감지에 의해 제어수단이 이동수단의 모터를 구동하여 보행장애인이 가고자 하는 방향으로 이동수단을 이동시킨다.
또한, 보행장애인의 재활훈련시 보행장애인과 복지용 로봇간의 거리 즉, 보행장애인의 전/후 이동거리는 감지수단에 의해 측정되어 제어수단에 입력되고, 제어수단을 통해 이동수단의 속도를 제어하여 보행장애인과 복지용 로봇간의 거리를 일정거리로 항시 유지시킨다.
이와 같이 본 발명은 보행장애인의 장애정도에 따라 착용부를 착용한 보행장애인의 체중을 실시간내에 감지·제거 및 제거하도록 되어 있어, 보행장애인의 재활훈련을 용이하게 할 수 있으며, 보행장애인의 방향전환시 이를 감지하도록 되어 있어 보행장애인이 방향전환을 자유롭게 할 수 있다.
또한, 보행장애인 혼자서 보행훈련을 할 수 있으므로, 다수의 보조자들로 인한 인건비를 절약하고, 잉여 인력을 다른 일에 투입할 수 있으며, 신속하게 재활훈련을 할 수 있어 회복이 기간이 짧아지고, 좀더 많은 인원에게 재활기회를 부여할 수 있는 등 많은 효과가 있다.
Claims (6)
- 상기 복지 로봇은 보행장애인의 신체에 착용되는 착용수단과,상기 착용수단과 연결·설치되는 공압수단과,상기 공압수단과 연결·설치되어 보행장애인에 의해 발생되는 힘을 감지하는 감지수단과,상기 착용수단과 공압수단 및 감지수단을 지지하고 상/하 이동시키는 승강수단과,상기 승강수단 하부에 연결·설치되어 착용수단, 공압수단, 감지수단 및 승강수단을 이동시키는 이동수단과,상기 감지수단에 의해 공압수단과 승강수단 및 이동수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇.
- 제 1 항에 있어서;상기 공압수단은 착용수단을 상/하 이동시키는 두 개의 공압실린더부와,상기 공압실린더부의 공압을 조절하는 각각 조절하는 두 개의 공압조절부와,상기 두 개의 공압실린더부가 양측에 각각 설치되고 좌/우 길이가 가변되는 지지부와,상기 공압실린더부 하부에 연결·설치되어 착용수단이 체결되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇.
- 제 1 항에 있어서;상기 감지수단은 보행장애인의 체중 및 상/하 이동힘을 감지하는 힘감지부와, 보행장애인의 회전방향을 감지하는 회전감지부와, 보행장애인의 전/후 이동을 감지하는 이동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇.
- 제 3 항에 있어서;상기 힘감지부는 보행장애인의 힘을 감지하는 힘센서와, 상기 힘센서 하부에 위치하도록 회전감지부 상부에 연결·설치되는 하부 플레이트와, 상기 힘센서 상부를 고정하는 상부 플레이트와, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이 간격을 일정간격으로 유지하는 다수개의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇.
- 제 3 항에 있어서;상기 이동감지부는 승강수단과 연결하여 공압수단의 공압조절부가 설치되는가이드부가 고정·설치되고, 상기 가이드부를 따라 이동되는 이동로울러부가 힘감지부의 상부 플레이트에 설치되며, 힘감지부의 상부 플레이트와 승강수단의 일측에 걸쳐 이동감지센서의 양측이 각각 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇.
- 제 1 항에 있어서;상기 승강수단은 감지수단에 일측이 연결되는 서브파이프와, 상기 서브 파이프의 타측이 연결되는 외팔보 형상의 기둥부와, 상기 외팔보 형상 기둥부의 기둥과 또다른 기둥 사이에 설치되는 LM 가이드와, 상기 LM 가이드를 따라 일측 기둥내로 삽입된 또다른 기둥을 상/하 이동시키는 볼스크류와, 상기 볼스크류를 작동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0083718A KR100391830B1 (ko) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0083718A KR100391830B1 (ko) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020054574A KR20020054574A (ko) | 2002-07-08 |
| KR100391830B1 true KR100391830B1 (ko) | 2003-07-12 |
Family
ID=27687308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0083718A KR100391830B1 (ko) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100391830B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612031B1 (ko) | 2004-11-04 | 2006-08-11 | 학교법인 서강대학교 | 근력증강을 위한 보행보조기기 및 그 제어방법 |
| KR101212275B1 (ko) | 2011-05-26 | 2012-12-13 | 김려원 | 거동 불편자용 안전 보행기 |
| KR20160063491A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 보행 훈련자 지지장치 및 이를 포함하는 보행 훈련 장치 |
| KR20170054629A (ko) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | 현대중공업 주식회사 | 횡방향 구동 기능을 갖는 착석형 보행재활장치 |
| KR102250176B1 (ko) | 2020-10-28 | 2021-05-10 | 알바이오텍 주식회사 | 환자의 보행 추적 및 스텝을 검출하는 보행훈련 장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100721000B1 (ko) | 2006-02-03 | 2007-05-28 | 백동석 | 재활치료용 보조보행기 |
| KR100796251B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2008-01-21 | 박홍재 | 고령자 및 재활환자용 운동장치 |
| KR101065420B1 (ko) | 2008-12-16 | 2011-09-16 | 한양대학교 산학협력단 | 상지거동을 위한 착용형 로봇장치 |
| KR102317401B1 (ko) * | 2019-10-24 | 2021-10-26 | 에이치엠에이치 주식회사 | 보행 재활훈련로봇의 환자 체중부담 경감장치 |
| KR102334851B1 (ko) * | 2019-10-24 | 2021-12-03 | 에이치엠에이치 주식회사 | 리프트장치를 구비한 재활훈련용 보행 보조로봇 |
-
2000
- 2000-12-28 KR KR10-2000-0083718A patent/KR100391830B1/ko active IP Right Grant
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612031B1 (ko) | 2004-11-04 | 2006-08-11 | 학교법인 서강대학교 | 근력증강을 위한 보행보조기기 및 그 제어방법 |
| KR101212275B1 (ko) | 2011-05-26 | 2012-12-13 | 김려원 | 거동 불편자용 안전 보행기 |
| KR20160063491A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 보행 훈련자 지지장치 및 이를 포함하는 보행 훈련 장치 |
| KR102296449B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2021-09-07 | 큐렉소 주식회사 | 보행 훈련자 지지장치 및 이를 포함하는 보행 훈련 장치 |
| KR20170054629A (ko) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | 현대중공업 주식회사 | 횡방향 구동 기능을 갖는 착석형 보행재활장치 |
| KR102474762B1 (ko) * | 2015-11-09 | 2022-12-08 | 큐렉소 주식회사 | 횡방향 구동 기능을 갖는 착석형 보행재활장치 |
| KR102250176B1 (ko) | 2020-10-28 | 2021-05-10 | 알바이오텍 주식회사 | 환자의 보행 추적 및 스텝을 검출하는 보행훈련 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020054574A (ko) | 2002-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Martins et al. | Assistive mobility devices focusing on smart walkers: Classification and review | |
| CN104983543B (zh) | 一种智能型下肢康复训练器 | |
| TW201639533A (zh) | 互動式外骨骼膝關節機器系統 | |
| Vouga et al. | TWIICE—A lightweight lower-limb exoskeleton for complete paraplegics | |
| JP2006314670A (ja) | 歩行補助装置及びリハビリテーションシステム | |
| KR20100041707A (ko) | 균형 및 신체 방향 지지 장치 | |
| Li et al. | Effect of robot assisted gait training on motor and walking function in patients with subacute stroke: a random controlled study | |
| KR101458002B1 (ko) | 생체인식기반 지능형 상·하지 재활 휠체어 로봇 | |
| KR20180010838A (ko) | 계단 보행 기능을 갖는 분리형 트레드밀을 구비한 하지 재활 훈련 시스템 | |
| KR100391830B1 (ko) | 보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇 | |
| Xia et al. | Design of a multi-functional soft ankle exoskeleton for foot-drop prevention, propulsion assistance, and inversion/eversion stabilization | |
| US20240033159A1 (en) | Powered-knee exoskeleton system | |
| TW201628677A (zh) | 多功能下肢步態復健與助走機器裝置 | |
| Afzal et al. | Haptic based gait rehabilitation system for stroke patients | |
| JP2000107213A (ja) | 超音波モータを用いた関節補助器 | |
| US4307715A (en) | Ambulatory aid | |
| KR20190142709A (ko) | 하지 보조로봇의 제어방법 | |
| US12064390B2 (en) | Powered walking assistant and associated systems and methods | |
| CN204863872U (zh) | 一种智能型下肢康复训练器 | |
| EP4162914A1 (en) | Rehabilitation device | |
| Huang et al. | Development of a lower extremity exoskeleton as an individualized auxiliary tool for sit-to-stand-to-sit movements | |
| Lee et al. | Comparative study on overground gait of stroke survivors with a conventional cane and a haptic cane | |
| Low | Subject-oriented overground walking pattern generation on a rehabilitation robot based on foot and pelvic trajectories | |
| Sakaki et al. | Rehabilitation robots assisting in walking training for SCI patient | |
| Strausser | Development of a human machine interface for a wearable exoskeleton for users with spinal cord injury |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130626 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140701 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160627 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170626 Year of fee payment: 15 |