KR100521100B1

KR100521100B1 - 보행훈련 시스템

Info

Publication number: KR100521100B1
Application number: KR10-2003-0085339A
Authority: KR
Inventors: 김영호
Original assignee: 학교법인연세대학교
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-10-17
Also published as: KR20050051727A

Abstract

본 발명은 보행훈련 시스템에 관한 것이다.

마비환자 또는 보행 장애자들에게 보행에 필요한 능력을 익히게 하기 위하여 자연스러운 보행리듬을 제공할 수 있는 보행훈련 시스템 개발이 요망된다. 이를 위해 본 발명에서는 정상적인 보행훈련을 유도하는 보행훈련 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 보행훈련 시스템은 두개의 발판; 상체를 고착시키는 견인장치; 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서, 상기 발판구동부는 상기 발판이 지면과 이루는 각이 초기접지기, 중간입각기, 발가락들림기, 유각기에 따라 소정 각도를 가지도록 발판의 각도를 제어하는 제어수단를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

보행훈련 시스템{Gait Training System}

본 발명은 보행훈련 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 보행훈련 시스템이란 보행을 독자적으로 수행할 수 없는 환자를 대상으로 주어진 하지관절운동을 유도함으로써 균형과 체중이동을 보상하는 동시에 환자의 상태에 따라 그에 적합한 보행훈련을 제공하는 시스템을 말한다.

보행훈련은 마비 환자 또는 보행장애환자들에게 잔존 감각을 활용하여 독립 보행에 필요한 능력을 습득시키기 위하여 수행되는데, 자율적 보행을 위해서는 여러 분야의 전문가들의 포괄적 도움이 필요하며, 특히 치료사의 상당한 수고를 요구하게 된다. 따라서 마비환자 또는 보행장애자들에게 보행에 필요한 능력을 익히게 하기 위하여 자연스러운 보행리듬을 제공할 수 있는 보행훈련시스템 개발이 요망된다. 이를 위해 서보모타제어 구동시스템을 이용하여 보행훈련을 제공하는 시스템이 개발된 바는 있다. 그러나, 이러한 시스템들은 독자적인 보행을 수행할 수 없는 환자를 대상으로 주어진 보행 관절운동을 유도함으로써 균형과 체중이동을 보상하여 환자의 상태에 따라 보행훈련을 수행하도록 하지만, 정상적인 보행훈련을 유도하기에는 관절의 운동궤적이 정상보행의 궤적과 상이하므로 실제로 임상에 적용하기에는 어려움이 많다. 무엇보다도 이러한 장비는 자연스러운 보행을 유도할 수가 없었다.

일반적으로 정상인의 보행주기는 두가지 주기로 대별되는데, 이는 입각기와 유각기이다. 입각기는 발이 지면에 닿아있는 시기로, 초기접지기, 발바닥접지기, 중간 입각기, 발뒤축들림기, 발가락들림기로 이루어진다. 유각기는 발이 지면에서 떨어져 나아가는 시기로, 발가락들림기, 중간 유각기, 다시 초기접지기로 이루어진다. 정상보행에 있어서는 입각기가 약 60%, 유각기가 약 40%를 차지한다.초기접지기는, 보행의 주기에서 처음 단계로서, 기준하지의 발이 지면에 처음 닿는 시점을 말하는데, 무릎관절은 신전(伸展)(extension)을 하고, 발목관절은 저굴(底屈)(Plant Flexion) 운동을 하며, 발 뒤꿈치가 먼저 지면에 접촉한다.중간입각기는, 초기 접지기 후 다음 단계로, 기준하지의 발이 지면에 수평으로 닿게 하면서 몸의 하중을 하지에 지탱하는 시기를 말하는 데, 무릎관절이 굴곡(屈曲)(flexion)과 신전 하게 되고 발목관절이 배굴(背屈)을 한다.발가락 들림기는, 기준하지가 지면에 닿아 있는 입각기의 마지막 단계로서 원활한 유각기로의 진행을 위해 풋 클리어런스(foot clearance)가 일어나는데, 무릎관절이 굴곡하고 발목관절이 저굴한다.유각기는, 입각기 후에 기준하지는 지면에서 발이 떨어져 있는 기간인 유각기 운동을 하는데, 무릎관절이 유각기 초기는 굴곡 운동을, 유각기 후기는 신전 운동을 한다. 또한 발목관절은 저굴 운동 및 배굴 운동을 한다.

현재로서는 이러한 정상인의 보행궤적에 따라 동작되는 보행훈련 시스템의 개발이 시급하다 할 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정상적인 보행훈련을 유도하는 보행훈련 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 이루기 위해, 본 발명은 두개의 발판, 상체를 고착시키는 견인장치, 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서, 상기 발판구동부는 상기 발판이 지면과 이루는 각이 초기접지기, 중간입각기, 발가락들림기, 유각기에 따라 소정 각도를 가지도록 발판의 각도를 제어하는 제어수단를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어수단은 상기 발판의 운동궤적이 초기접지기에 발목과 지면이 이루는 각이 -5°, 중간입각기에 0°, 발가락들림기에 15°, 유각기에 35°가 되게 한다.

또한, 본 발명은 발판부; 상체를 고착시키는 견인장치; 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서, 상기 발판구동부는 기어와 체인으로 연결되며 상기 발판을 구동하는 모터를 구비하고; 상기 발판부는 발판, 발판 가이드, 롤러 가이드들을 구비하며, 상기 발판 가이드 및 상기 롤러 가이드는 가이드 레일이 장착되어 있고, 상기 발판은 양쪽 옆부분과 밑에 롤러를 장착하고 있으며, 상기 롤러들을 상기 가이드 레일들에 따라 전 후방으로 움직이도록 구성되는 것을 특징으로한다.

또한, 발판부; 상체를 고착시키는 견인장치; 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서, 상기 발판구동부는 4개의 평기어를 가지며, 상기 4개의 평기어중 두개씩 맞물려지며, 맞물려진 평기어들은 서로 일직선을 이루면서 정해진 궤적을 편심 회전하도록 구성되어, 기어와 연결되어 있는 발판을 전후방향으로 밀어주는 것을 특징으로한다.

또한, 본 발명은 두개의 발판, 상체를 고착시키는 견인장치, 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서, 상기 발판구동부는 모터의 회전속도를 제어하여 보행속력(walking speed)을 조절하도록 하는 보행속력조절부, 보장(step length)을 소정의 거리만큼 조절하는 보장 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로한다.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행훈련 시스템의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행훈련 시스템의 외관을 개략적으로 나타낸 것으로, 발판구동부 장착부(100), 발판부(200), 상판부(400)를 구비한다. 발판구동부 장착부(100)는 발판구동부를 장착하기위한 것이다. 발판 구동부는 발판을 구동시키기위한 것으로 모터, 기어, 체인 등으로 구성된다.발판부(200)는 발판, 발판 가이드, 롤러 가이드, 롤러들로 구성되며 상기 발판 가이드와 상기 롤러 가이드에는 각각 가이드 레일이 부착되어 있어, 발판에 연결된 롤러가 이 가이드 레일들을 따라 움직이도록 되어있다. 본 발명에서는 두개의 발판을 사용한다. 상판부(400)는 상체를 고착시키는 견인장치(300)를 구비하고 있다. 견인장치(300)은 하네스를 잡아주는 고리가 도르레랑 연결되어 구성된다.

도 2는 도1의 보행훈련 시스템의 발판 구동부를 나타낸 것이다.발판구동부는 4개의 평기어(spur gear)(110, 120, 130, 140), 발판연결봉 커넥터인 슬라이더 바디(slider body)(115, 135), 크랭크(150, 160), 로드(170, 180), 발판(210, 211)을 구비한다. 상기 4개의 평기어는, 지름이 20㎝인 평기어들로서, 제1평기어(110), 제2평기어(120), 제3평기어(130), 제4평기어(140)로 구성되며, 제1평기어(110)와 제4평기어(140)는 위성 평기어(satellite spur gear)이고, 제2평기어(120)와 제3평기어(130)는 고정 평기어(fix spur gear)이다. 제1평기어(110)와 제2평기어(120)가 서로 맞물려 있으며, 제3평기어(130)와 제4평기어(140)가 서로 맞물려 있다. 위성기어인 제1평기어(110)와 제4평기어(140)의 샤프트는 각각 슬라이더바디(115, 135), 크랭크(150, 160)를 거쳐, 로드(170, 180)에 연결된다. 로드(170, 180)의 끝에 발판(210, 211)이 연결되어 있으며, 이를 워커 로드 바(walker road bar)라 한다.본 발명의 발판 구동부는 모터가 기어와 체인으로 연결되어 발판(210)을 구동하는데, 지름이 20㎝인 두개의 평기어(110, 120)(130, 140)가 맞물려 발판(210)을 밀어주고, 서로 대칭적으로 정해진 궤적을 편심 회전하도록 구성되어 있으며 발판의 유도궤적이 곡선을 이루도록하여, 입각기와 유각기의 비율을 60:40이 되도록 설정하였다. 상기 모터(미도시)는 AC 모터 또는 DC 모터를 사용할 수 있다. 발판 구동부는 발판(210)이 지면과 이루는 각이 초기접지기, 중간입각기, 발가락들림기, 유각기에 따라 소정 각도를 가지도록 발판(210)의 각도를 제어하는 제어수단(미도시)을 구비한다. 상기 제어수단은 발판(210)의 운동궤적이 초기접지기에 발목과 지면이 이루는 각, 즉, 발판과 지면이 이루는 각이 -5°, 중간입각기에 0°, 발가락들림기에 15°, 유각기에 35°가 되게 한다. 또한 발판 구동부는 모터의 회전속도를 제어하여 보행속력(walking speed)을 0~2km/h까지 조절하도록 하는 보행속력조절부, 보장(step length)을 최저 34cm에서 최대 48cm까지 모터에 의해 조절하는 보장 조절부를 더 포함하고 있다. 상세히는 보장 조절부는 모터, 평기어(110, 120, 130, 140), 슬라이더 바디(115, 135), 크랭크(150, 160)로서 이루어지는데, 예를들어 보장이 34cm일때 중앙에 있는 고정기어(120, 130)의 중심에서 17cm지점에 로드가 위치하게 하며, 보장이 46cm일때는 23cm지점에 발판의 로드가 위치되도록 한다.오른쪽 발판(210)의 로드(170)가 연결되어 있는 기어는 제1평기어(110)이고 제1평기어(110)를 움직이는 기어는 제2평기어(120)이다. 왼쪽 발판(211)의 로드(180)가 연결되어 있는 기어는 제4평기어(140)이고 제4평기어(140)를 움직이는 기어는 제3평기어(130)이다. 제2평기어(120)와 제3평기어(130)가 사용자가 원하는 보행속도에 맞춰서 움직임에 따라서 제1평기어(110), 제4평기어(140)가 보행주기에 따라 적절히 위치하게 된다. 즉, 발판의 각도를 제어하는 제어수단은 평기어(110, 120, 130, 140), 로드(170, 180), 발판(210, 211), 발판가이드의 가이드레일로 구성된다. 사용자의 보행주기에 따라 사용자 기준발의 발판이 움직임에 따라 기준발쪽의 평기어들이 작동하며, 이에따라 사용자의 기준발이 아닌 쪽의 평기어도 동작하여 지고 따라서 기준발이 아닌 쪽의 발판도 움직인다. 또한, 본 발명에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여, 입각기가 60%, 유각기가 40%가 되게, 평기어의 지름과 보장, 발판가이드의 곡률반경 등을 정하였으며, 이로써, 발판(210)이 지면과 이루는 각이 초기접지기, 중간입각기, 발가락들림기, 유각기에 따라 소정 각도를 가지게 된다.보행주기에 따른 각 기어들의 움직임을 오른발을 기준으로 하여 살펴 보면 다음과 같다.초기접지기는, 보행의 주기에서 처음 단계로서, 기준하지의 발이 지면에 처음 닿는 시점으로서, 오른발이 지면에 처음 닿는 시점에서 제1평기어(110)가 최전방으로 위치하게 되며, 이에 따라 제4평기어(140)는 최후방으로 위치하게 된다. 따라서 2 평기어(110, 140)가 전후 대칭의 위치에 오게 되고, 전방에 위치한 제1평기어(110)에 의해 오른쪽 발판가이드가 최전방으로 움직이게 되어, 무릎관절의 신전을 유도하고, 발판은 가이드레일을 따라 곡선궤적을 그리며, 초기 접지기에 발목관절의 저굴 운동을 유도한다.중간입각기는, 초기 접지기 후 다음 단계로서, 기준하지의 발이 지면에 수평으로 닿게 하면서 몸의 하중을 하지에 지탱하는 시기로서, 즉, 오른발이 지면에 수평으로 닿게 하면서 몸의 하중을 오른쪽 하지에 지탱할 때에, 제1평기어(110)가 제일 밑에 위치하게 되고 이에 따라 제4평기어(140)는 위쪽으로 위치하게 된다. 두 평기어(110, 140)가 상하 대칭의 위치에 오게 되고, 초기접지기에 비해 제1평기어(110)에 의해 발판가이드가 후방으로 움직이면서 무릎관절의 굴곡과 신전을 유도하게 되고 발목관절의 배굴을 유도한다.발가락 들림기는, 기준하지가 지면에 닿아 있는 입각기의 마지막 단계로서, 즉, 오른 발이 지면에 닿아 있을 때, 제1평기어(110)가 최후방으로 위치하게 되고 이에 따라 제4평기어(140)는 최전방으로 위치하게 된다. 두 평기어(110, 140)가 전후 대칭의 위치에 오게 되고 후방에 위치한 제1기어(110)에 의해 오른쪽 발판가이드가 최후방으로 움직이게 되어 무릎관절의 굴곡과 가이드레일의 곡률반경에 따른 발판의 운동으로 발목관절의 저굴을 유도한다.유각기는, 입각기 후에 기준하지가 지면에서 떨어져 있는 기간으로, 즉 입각기 후에 오른발이 지면에서 떨어져 있는 기간의 운동으로, 제1평기어(110)가 위쪽으로 위치하게 되고 이에 따라 제4평기어(140)는 아래쪽으로 위치하게 된다. 두 평기어(110, 140)가 상하 대칭의 위치에 오게 되고 오른쪽 발판가이드와 연결된 제1평기어(110)가 위쪽으로 운동함으로써, 제1평기어(110)에 연결된 오른쪽 발판가이드의 움직임에 따라 무릎관절의 유각기 초기 굴곡 운동과 유각기 후기 신전 운동을 유도하게 된다. 또한 가이드레일의 곡률반경에 따른 발판의 운동으로 발목관절의 저굴 운동 및 배굴 운동을 유도한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행훈련 시스템의 발판부로서, 발판(210), 발판 가이드(260), 롤러(230, 240), 롤러 가이드(250)를 구비하며 발판가이드(260)와 롤러 가이드(250)에는 각각 가이드 레일이 부착되어 있다. 발판의 양쪽 옆부분과 밑에는 롤러(230, 240)가 장착되어 있으며, 롤러(230, 240)가 상기 가이드 레일들에 따라 전 후방으로 움직이도록 되어 있다. 이렇게 함으로써, 즉, 롤러(230, 240)를 장착함으로써, 발판이 마찰없이 부드럽게 이동할 수 있게 했다.상기 발판가이드(260)의 가이드 레일(265)과 롤러 가이드(250)의 가이드 레일(255)의 상세한 설명을 위해, 도 9는 본 발명의 발판가이드의 가이드 레일과 롤러 가이드의 가이드 레일을 나타낸다. 도 9에서 발판의 양쪽 옆부분의 롤러(230)가 움직이도록 되어 있는 가이드 레일이 발판가이드(260)의 가이드 레일(265)이고, 발판의 밑에 있는 롤러(240)가 움직이도록 되어 있는 가이드 레일이 롤러 가이드(250)의 가이드레일(255)이다.

도 4는 본 발명의 보행훈련 시스템의 보행유도 시뮬레이션 결과이다. 즉, 도 4는 모의 실험을 통해 얻어진 결과로, 모의 실험을 위하여 삽입된 가상의 몸의 치수는 한국 성인 남성 평균키 169㎝를 기준으로 허벅지, 정강이의 길이를 인체계측 데이터를 이용하여, 각각 48㎝, 41㎝로 설정하였으며, 설계된 시스템의 치수와 형태로 CAD (SolidEdge, Unigraphics Solutions, 미국) 프로그램을 이용하여 설계하였고, 이를 동역학 소프트웨어(Visual-Nastran, MSC software, 미국)를 이용하여 모의 실험을 수행하여 얻은 결과이다. 도 4의 (a), (b), (c), (d)는 보행주기에 따른 각 기어들의 움직임을 오른발을 기준으로 하여 보행유도를 한 결과이다.도 4의 (a)는 초기접지기를 나타낸다. 즉, 오른발이 지면에 처음 닿는 시점에서 제1평기어(110)가 최전방으로 위치하게 되며, 이에 따라 제4평기어(140)는 최후방으로 위치하게 된다. 따라서 2 평기어(110, 140)가 전후 대칭의 위치에 오게 되고, 전방에 위치한 제1평기어(110)에 의해 오른쪽 발판가이드가 최전방으로 움직이게 되어, 무릎관절의 신전을 유도하고, 발판은 가이드레일을 따라 곡선궤적을 그리며, 초기 접지기에 발목관절의 저굴 운동을 유도한다. 중간입각기는, 초기 접지기 후 다음 단계로서, 기준하지의 발이 지면에 수평으로 닿게 하면서 몸의 하중을 하지에 지탱하는 시기로서, 즉, 오른발이 지면에 수평으로 닿게 하면서 몸의 하중을 오른쪽 하지에 지탱할 때에, 제1평기어(110)가 제일 밑에 위치하게 되고 이에 따라 제4평기어(140)는 위쪽으로 위치하게 된다. 두 평기어(110, 140)가 상하 대칭의 위치에 오게 되고, 초기접지기에 비해 제1평기어(110)에 의해 발판가이드가 후방으로 움직이면서 무릎관절의 굴곡과 신전을 유도하게 되고 발목관절의 배굴을 유도한다. 발가락 들림기는, 기준하지가 지면에 닿아 있는 입각기의 마지막 단계로서, 즉, 오른 발이 지면에 닿아 있을 때, 제1평기어(110)가 최후방으로 위치하게 되고 이에 따라 제4평기어(140)는 최전방으로 위치하게 된다. 두 평기어(110, 140)가 전후 대칭의 위치에 오게 되고 후방에 위치한 제1기어(110)에 의해 오른쪽 발판가이드가 최후방으로 움직이게 되어 무릎관절의 굴곡과 가이드레일의 곡률반경에 따른 발판의 운동으로 발목관절의 저굴을 유도한다.유각기는, 입각기 후에 기준하지가 지면에서 떨어져 있는 기간의 운동으로, 즉 입각기 후에 오른발이 지면에서 떨어져 있는 기간의 운동으로, 제1평기어(110)가 위쪽으로 위치하게 되고 이에 따라 제4평기어(140)는 아래쪽으로 위치하게 된다. 두 평기어(110, 140)가 상하 대칭의 위치에 오게 되고 오른쪽 발판가이드와 연결된 제1평기어(110)가 위쪽으로 운동함으로써, 제1평기어(110)에 연결된 오른쪽 발판가이드의 움직임에 따라 무릎관절의 유각기 초기 굴곡 운동과 유각기 후기 신전 운동을 유도하게 된다. 또한 가이드레일의 곡률반경에 따른 발판의 운동으로 발목관절의 저굴 운동 및 배굴 운동을 유도한다.상기 동역학 모의실험 결과로써, 도4와 같이, 본 발명의 보행훈련 시스템의 발판 이동제어를 통하여 발목의 각도를 생성하였는데, 이를 살펴보면, 무릎관절, 고관절의 각도가 정상보행과 유사하게 유도되었다. 이로써 본 발명에서 설계된 보행훈련 시스템은 발판의 이동궤적 제어를 통해 마비환자에게 자연스런 보행을 유도할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 보행훈련 시스템의 외관도를 도 5 및 도 6에 나타낸다. 도 5는 본 발명의 보행훈련 시스템의 측면도이고, 도 6는 본 발명의 보행훈련 시스템의 배면도이다.

도 7은 본 발명의 보행훈련 시스템에 있어서 기어부의 세부도이다. 평기어(110)은 고정된 평기어(120)와 맞물려 회전하며, 샤프트(shaft)(2)는 평기어(110)와 에스 레버(s-lever)(12)를 연결해주고, 에스 레버(12)는 평기어(110)와 평기어(120)를 연결해주는 연결링크이며, 워커 로드 바(walker road bar)는 발판부와 연결되는 지점으로서 기어가 회전함에 따라 발판을 전후방향으로 밀어주게 된다. 터닝 레버(turning lever)(21)는 회전하는 기어에서 편심효과를 주기위해 연결된 링크로써 기어가 한번 회전할 때 두 번 회전하게 된다. 슬라이더 바디(slider body)(115)는 보장(step length)을 조절할 수 있는 DC모터와 스크류 기어를 연결하는 부품으로써 DC모터에 의해 보장을 조절하기 위해 17cm에서 24cm까지 7cm의 이송거리를 갖는다. 모터 브라켓(motor bracket)(25)은 DC모터 부착 지점으로써 DC모터가 작동되면 스크류 기어를 정회전, 역회전시켜 총 7cm의 이송거리를 갖게 한다. 센서 브라켓(sensor bracket)(26)은 센서 부착 지점으로, 센서에 의해 보장조절부가 작동한다.

도 8은 도 7의 기어부의 외관도로서, 기어부에서는 서보모터의 회전운동이 기어와 체인을 통해 사인형의 선형운동으로 변화되고, 선형운동은 다시 발판 연결봉을 통해 발판부로 전달되면서 발판 가이드 레일의 정해진 궤적을 따라 전후 방향의 직선운동으로 변환된다. 총 4개의 평기어(직경 20cm)가 각각 두 개씩 맞물려 서로 일직선을 이루면서 정해진 궤적을 편심 회전하며, 기어와 연결되어 있는 발판을 전후 방향으로 밀어준다. 발판부의 유도궤적이 곡선을 이루고 있어 실제 입각기와 유각기가 60 : 40의 비율로 구동된다. 그래서 본 발명의 보행훈련 시스템에서는 보다 정상적인 보행훈련을 유도할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 보행훈련 시스템은, 보다 정상적인 보행훈련을 유도할 수 있다.본 발명의 보행훈련 시스템에서는 정상보행과 같이 입각기가 약 60%, 유각기가 약 40%를 차지하도록하며, 자신의 의지에 따른 정상적인 보행훈련을 유도한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행훈련 시스템의 개략적인 외관이다.

도 2는 도1의 보행훈련 시스템의 발판 구동부이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행훈련 시스템의 발판부이다.

도 4는 본 발명의 보행훈련시스템의 보행유도 시뮬레이션 결과이다.

도 5는 본 발명의 보행훈련 시스템의 측면도이다.

도 6는 본 발명의 보행훈련 시스템의 배면도이다.

도 7은 본 발명의 보행훈련 시스템에 있어서 기어부의 세부도이다.

도 8은 도7의 기어부의 외관도이다.도 9는 본 발명의 발판가이드의 가이드레일과 롤러 가이드의 가이드 레일의 일예이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2: 샤프트(shaft) 3: 써포트 커버(support cover) 4: 볼 스크류(ball screw)

5, 6: 톱니바뀌 보호 프레임 8: 톱니바뀌

10: 브라켓 샤프트(bracket shaft) 11: 레버 브라켓(lever bracket)12: 에스 레버(s-lever) 13: 터미널 브라켓(terminal bracket)14: 비어링 하우징(bearing housing) 17: 워커 로드 바(walker road bar)18: 슬라이더(slider) 19: 슬라이더 레일(slider rail)

21: 터닝 레버(turning lever)

25: 모터 브라켓(motor bracket) 26: 센서 브라켓(sensor bracket)

100: 발판구동부 장착부 110, 120, 130, 140: 평기어115, 135: 슬라이더 바디(slider body)

150, 160: 크랭크 170, 180: 로드

200: 발판부 210, 211: 발판

220: 발 230, 240: 롤러

250: 롤러 가이드 260: 발판 가이드255, 265: 가이드 레일

300: 견인장치 400: 상판부

Claims

오른쪽 발판과 왼쪽발판으로 이루어진 두개의 발판; 상체를 고착시키는 견인장치; 발판을 구동시키는 발판구동부; 상기 두개의 발판 각각을 발판구동부와 연결하는 두개의 로드;로 이루어진 보행훈련 시스템에 있어서,

상기 발판구동부는,

제1평기어, 제2평기어, 제3평기어, 제4평기어를 구비하며,

상기 제1평기어는 상기 오른쪽 발판의 로드와 연결되어 있으며 고정기어인 상기 제2평기어에 의해 동작하며,

상기 제4평기어는 상기 왼쪽 발판의 로드와 연결되어 있으며 고정기어인 상기 제3평기어에 의해 동작하며,

상기 제2평기어와 제3평기어가 사용자가 원하는 보행속도로 움직임에 따라서 상기 제1평기어 및 제4평기어가 보행주기에 따라 위치를 달리하게 되며,

이에따라, 상기 발판들이 지면과 이루는 각이 초기접지기, 중간입각기, 발가락들림기, 유각기에 따라 소정 각도를 가지는 것을 특징으로하는 보행훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 발판들이 지면과 이루는 각이 초기접지기에 약 -5°, 중간입각기에 약 0°, 발가락들림기에 약 15°, 유각기에 약 35°가 되게 하는 것을 특징으로 하는 보행훈련 시스템.
발판부; 상체를 고착시키는 견인장치; 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서,

상기 발판구동부는 직경 20cm인 평기어와 체인으로 연결되며 상기 발판을 구동하는 모터를 구비하고;

상기 발판부는 발판, 발판 가이드, 롤러 가이드들을 구비하며, 상기 발판 가이드 및 상기 롤러 가이드는 가이드 레일이 장착되어 있고, 상기 발판은 양쪽 옆부분과 밑에 롤러를 장착하고 있으며, 상기 롤러들을 상기 가이드 레일들에 따라 전 후방으로 움직이도록 구성되는 것을 특징으로하는 보행훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1평기어, 제2평기어, 제3평기어, 제4평기어는 직경 20cm인 평기어이고,

상기 제1평기어와 제2평기어가 맞물려 있으며 상기 제3평기어와 제4평기어가 맞물려 있고,

이렇게 맞물려진 제1, 2, 3, 4평기어들은 서로 일직선을 이루면서 정해진 궤적을 편심 회전하도록 구성되어 있으며,

제1평기어와 제4평기어에 각기 연결되어 있는 오른쪽 발판 및 왼쪽 발판을 전후방향으로 밀어주는 것을 특징으로하는 보행훈련 시스템.
두개의 발판, 상체를 고착시키는 견인장치, 발판을 구동시키는 발판구동부를 구비하는 보행훈련 시스템에 있어서,

상기 발판구동부는 직경인 20cm인 평기어와 체인과 모터를 구비하며;

상기 발판구동부는 모터의 회전속도를 제어하여 보행속력(walking speed)을 조절하도록 하는 보행속력조절부;

보장(step length)을 소정의 거리만큼 조절하는 보장 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로하는 보행훈련 시스템.