KR100929361B1 - 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기에 관한 것으로서, 보행 장애인이 좌우 한 쌍의 상지 프레임을 양손으로 잡고 양팔을 지지한 상태에서 보행보조기를 전방, 즉 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임의 전단을 연결 및 고정하는 전단 프레임 쪽으로 밀거나 들어 옮기면서 정상적인 보행 패턴의 직립보행을 연습할 때, 양팔로 상지 프레임에 가하는 힘과 양발에 걸리는 신체의 하중을 보행 장애인이 보고 확인할 수 있도록 실시간으로 표시하고, 보행 장애인이 직립보행 중 보행보조기의 기울기를 실시간으로 표시한다.

본 발명에 의하면, 보행 장애인이 직립보행 연습 시 양팔로 보행보조기의 상지 프레임에 가하는 힘과 양발에 걸리는 신체의 하중을 실시간으로 확인하면서 하중 변화를 정상적인 보행 패턴에 맞게 용이하게 교정할 수 있으므로 재활 훈련의 효율을 향상시키고 재활 훈련 시간을 더 많이 단축할 수 있으며, 보행보조기의 기울기를 실시간으로 확인할 수 있으므로 종래와 같이 방향 전환 시 보행보조기가 과도하게 기울어짐에 따라 보행 장애인이 균형을 잃고 넘어져 다치는 사고를 방지하면서 방향 전환을 할 수 있다.

자세, 균형, 재활, 훈련, 보행보조기

Description

자세 균형 재활 훈련용 보행보조기{WALKER FOR REHABILITATION TRAINING OF POSTURE BALANCE}

본 발명은 보행보조기에 관한 것이며, 더욱 상세히는 보행 장애인의 직립보행 시 정상적인 보행 패턴을 유도하여 자세 균형 제어 능력을 향상시키는 보행보조기에 관한 것이다.

보행보조기는 관절염, 하지 절단, 고도의 비만, 외상성 관절 좌상, 인공관절치환술 등에 기인하여 직립보행 시 자세 균형 제어에 어려움을 겪는 보행 장애인을 위한 자세 균형 재활 훈련에 활용되며, 보행 장애인의 직립보행 시 정상적인 보행 패턴을 유도하여 자세 균형 제어 능력을 향상시킨다.

도 1은 종래의 보행보조기(100)이며, 보행 장애인의 양팔이 지지되고 손잡이 역할을 하는 좌우 한 쌍의 상지 프레임(110,110') 및 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(110,110')의 전단을 연결 및 고정하는 전단 프레임(120)으로 구성된다.

보행 장애인은 상기한 자세 균형 재활 훈련 시 상기 보행보조기(100)의 좌우 한 쌍의 상지 프레임(110,110')을 양손으로 잡고 양팔을 지지한 상태에서 상기 보행보조기(100)를 전방, 즉 상기 전단 프레임(120) 쪽으로 밀거나, 혹은 상기 보행 보조기(100)를 상기 전단 프레임(120) 쪽으로 들어 옮기면서 정상적인 보행 패턴의 직립보행을 연습한다.

하지만, 종래의 보행보조기(100)는 보행 장애인의 자세 균형 재활 훈련 시 보행 장애인의 양팔을 단순 지지하면서 직립보행을 유도하므로 정상적인 자세 유지에 문제가 있는 보행 장애인이 자신의 보행 패턴이 정상적인 보행 패턴인지를 직접 확인할 수 없다는 단점이 있으며, 이로 인해 재활 훈련의 효율이 저하되고 재활 훈련 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

실제로, 보행 장애인은 상기 보행보조기(100)를 활용한 직립보행 시 자신이 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(110,110')에 양팔을 지지할 때 정상적인 보행 패턴에 적합한 힘을 가하는지, 혹은 양발에 걸리는 신체의 하중을 정상적인 보행 패턴에 적합하게 유지하는지를 직접 확인할 수 없고, 단지 육감으로만 인지하므로 이와 같은 하중 변화를 정상적인 보행 패턴에 맞게 교정하기가 쉽지 않다.

다른 한편, 보행 장애인이 상기한 자세 균형 재활 훈련 시 상기 보행보조기(100)를 전방으로 밀거나, 혹은 들어 옮기면서 정상적인 보행 패턴의 직립보행을 연습하다가 방향 전환을 할 때, 상기 보행보조기(100)가 과도하게 기울어지면 보행 장애인이 균형을 잃고 넘어져 다치는 사고가 발생하기 쉽다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보행 장애인이 좌우 한 쌍의 상지 프레임을 양손으로 잡고 양팔을 지지한 상태에서 보행보조기를 전방, 즉 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임의 전단을 연결 및 고정하는 전단 프레임 쪽으로 밀거나, 혹은 상기 보행보조기를 전방, 즉 상기 전단 프레임 쪽으로 들어 옮기면서 정상적인 보행 패턴의 직립보행을 연습할 때, 양팔로 상기 상지 프레임에 가하는 힘과 양발에 걸리는 신체의 하중을 보행 장애인이 보고 확인할 수 있도록 실시간으로 표시하는 한편, 보행 장애인이 직립보행 중 보행보조기의 기울기를 실시간으로 표시하는 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기는, 보행 장애인의 양팔이 지지되고 손잡이 역할을 하는 좌우 한 쌍의 상지 프레임과; 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임의 전단을 연결 및 고정하는 전단 프레임; 상기 상지 프레임에 설치되어 보행 장애인이 팔로 상기 상지 프레임에 가하는 힘에 비례하는 압력 감지 신호를 출력하는 상지 압력센서; 보행 장애인이 착용하는 신발에 장착되어 양발에 걸리는 신체의 하중에 비례하는 압력 감지 신호를 출력하는 하지 압력센서; 및 상기 전단 프레임에 장착되어 상기 상지 압력센서의 압력 감지 신호가 나타내는 힘과 상기 하지 압력센서의 압력 감지 신호가 나타내는 하중을 실시간으로 표시하는 한편, 보행 장애인이 직립보행 중 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임의 기울기를 실시간으로 표시하는 자세 균형 표시기;로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 보행보조기를 자세 균형 재활 훈련에 활용하면 보행 장애인이 직립보행 연습 시 양팔로 보행보조기의 상지 프레임에 가하는 힘과 양발에 걸리는 신체의 하중을 실시간으로 확인하면서 하중 변화를 정상적인 보행 패턴에 맞게 용이하게 교정할 수 있으므로 종래의 보행보조기를 자세 균형 재활 훈련에 활용하는 경우에 비해 상대적으로 월등하게 재활 훈련의 효율을 향상시키고 재활 훈련 시간을 더 많이 단축할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 보행보조기를 자세 균형 재활 훈련에 활용하면 보행 장애인이 직립보행을 연습하다가 상기 보행보조기의 기울기를 실시간으로 확인할 수 있으므로, 종래와 같이 방향 전환 시 상기 보행보조기가 과도하게 기울어짐에 따라 보행 장애인이 균형을 잃고 넘어져 다치는 사고를 방지하면서 방향 전환을 할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 보행보조기(200)의 프레임 구조는 도 1에 나타낸 종래의 보행보조기(100)와 동일하거나 유사한 형태가 바람직하며, 필요한 경우 다양한 형태로 변형할 수 있다.

좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')은 보행 장애인의 양팔이 지지되고 손잡이 역할을 한다.

전단 프레임(220)은 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 전단을 연결 및 고정한다.

상지 압력센서(230,230')는 상기 상지 프레임(210,210')에 설치되어 보행 장 애인이 팔로 상기 상지 프레임(210,210')에 가하는 힘에 비례하는 압력 감지 신호를 출력하며, 상기 상지 프레임(210,210')의 상단에 설치되는 것이 바람직하다.

하지 압력센서(240,240')는 보행 장애인이 착용하는 신발에 장착되어 양발에 걸리는 신체의 하중에 비례하는 압력 감지 신호를 출력하며, 보행 장애인이 착용한 신발의 바닥이나 신발 안창에 부착하는 것이 바람직하다.

자세 균형 표시기(250)는 상기 전단 프레임(220)에 장착되어 상기 상지 압력센서(230,230')의 압력 감지 신호가 나타내는 힘과 상기 하지 압력센서(240,240')의 압력 감지 신호가 나타내는 하중을 실시간으로 표시하는 한편, 보행 장애인이 직립보행 중 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 실시간으로 표시한다.

도 3을 참조하면, 상기 자세 균형 표시기(250)의 기울기센서(251)는 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기 감지 신호를 출력하며, 바람직하게는 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')이 지면과 수평임을 전제할 때 좌우 기울기 감지 신호를 출력한다.

상기 자세 균형 표시기(250)의 증폭기(252)는 상기 상지 압력센서(230,230')의 압력 감지 신호, 상기 하지 압력센서(240,240')의 압력 감지 신호, 상기 기울기센서(251)의 기울기 감지 신호를 증폭하여 감도를 향상시킨다.

상기 자세 균형 표시기(250)의 자세 균형 연산부(253)는 상기 증폭기(252)에 의해 증폭된 상기 각각의 감지 신호들로부터 보행 장애인이 양팔로 상기 상지 프레임(210,210')에 가하는 힘, 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중, 보행 장애 인이 직립보행 중 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 산출한다.

상기 자세 균형 표시기(250)의 표시부(254)는 상기 자세 균형 연산부(253)에 의해 산출된 상기 상지 프레임(210,210')에 가해지는 힘, 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중, 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 실시간으로 표시하며, LCD 등을 사용하는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 상기 표시부(254)는 보행 장애인이 왼쪽 팔과 오른쪽 팔로 상기 상지 프레임(210,210')에 가하는 힘을 Kg 단위로 표시하고, 보행 장애인의 왼발과 오른발에 걸리는 신체의 하중을 Kg 단위로 표시하며, 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 좌우 기울기를 경사도로 실시간으로 표시하며, 상기 좌우 기울기의 경우 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')이 지면과 수평 상태이면 "0°"로 표시하고, 좌측 혹은 우측으로 기울어지면 기울기 "좌 10°" 혹은 "우 10°" 등으로 표시하는 것이 바람직하다.

상기 자세 균형 표시기(250)는 상기 상지 압력센서(230,230') 또는 상기 하지 압력센서(240,240')와 유선 혹은 무선으로 연결되며, 무선인 경우 적외선(IR) 방식, 무선(RF) 방식, 블루투스(Bluetooth) 방식 등으로 연결 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기(200)는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 직립보행 자세 균형 재활 훈련을 원하는 보행 장애인은 자신이 착용한 신발의 바닥이나 신발 안창에 상기 하지 압력센서(240,240')를 장착한다.

만약, 상기 하지 압력센서(240,240')를 신발에 장착하지 않으면, 본 발명에 따른 보행보조기(200)는 상기 표시부(254)에 상기 하지 압력센서(240,240')에 의해 감지되는 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중을 표시하지 않는다.

상기와 같이 하지 압력센서(240,240')가 보행 장애인의 신발에 장착된 상태에서, 상기 보행 장애인은 상기 보행보조기(200)의 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')을 양손으로 잡고 양팔을 지지한 상태에서 상기 보행보조기(200)를 전방, 즉 상기 전단 프레임(220) 쪽으로 밀거나, 혹은 들어 옮기면서 정상적인 보행 패턴의 직립보행을 연습한다.

이와 같이 보행 장애인이 직립보행을 연습하면 상기 상지 압력센서(230,230')의 압력 감지 신호, 상기 하지 압력센서(240,240')의 압력 감지 신호, 상기 기울기센서(251)의 기울기 감지 신호가 상기 자세 균형 표시기(250)의 증폭기(252)로 전달되어 증폭된 후, 상기 자세 균형 연산부(253)로 인가된다.

이때, 상기 자세 균형 연산부(253)는 상기 증폭기(252)에 의해 증폭된 상기 각각의 감지 신호들로부터 보행 장애인이 양팔로 상기 상지 프레임(210,210')에 가하는 힘, 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중, 보행 장애인이 직립보행 중 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 산출한다.

또한, 이 산출 결과, 즉 상기 상지 프레임(210,210')에 가해지는 힘, 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중, 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기는 실시간으로 상기 표시부(254)에 표시된다.

이에 따라서, 상기 보행 장애인은 직립보행 시 정상적인 보행 패턴에 적합한 힘을 양팔에 가하는지, 혹은 양발에 걸리는 신체의 하중을 정상적인 보행 패턴에 적합하게 유지하는지를 직접 확인하면서 정상적인 보행 패턴에 맞게 양팔의 힘이나 하중을 교정함으로써 정상적인 보행 패턴을 유지할 수 있는 자세 균형 제어 능력을 향상시킬 수 있다.

다른 한편, 상기 보행 장애인은 상기 보행보조기(200)를 전방으로 밀거나, 혹은 들어 옮기면서 정상적인 보행 패턴의 직립보행을 연습하다가 상기 표시부(254)에 실시간으로 표시되는 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 확인하면서 상기 보행보조기(200)가 과도하게 기울어지지 않도록 양팔의 힘이나 하중을 교정함으로써 특히, 방향 전환을 할 때 균형을 잃고 넘어져 다치는 사고를 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

도 1은 종래의 보행보조기를 나타낸 실시예.

도 2는 본 발명에 따른 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기를 나타낸 실시예.

도 3은 도 2의 표시장치를 나타낸 블록도.

도 4는 도 3의 표시부를 나타낸 실시예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 보행보조기 110,110': 상지 프레임

120: 전단 프레임 200: 보행보조기

210,210': 상지 프레임 220: 전단 프레임

230,230': 상지 압력센서 240,240': 하지 압력센서

250: 자세 균형 표시기 251: 기울기센서

252: 증폭기 253: 자세 균형 연산부

254: 표시부

Claims (3)

1. 보행 장애인의 양팔이 지지되고 손잡이 역할을 하는 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')과;

   상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 전단을 연결 및 고정하는 전단 프레임(220);

   상기 상지 프레임(210,210')에 설치되어 보행 장애인이 팔로 상기 상지 프레임에 가하는 힘에 비례하는 압력 감지 신호를 출력하는 상지 압력센서(230,230');

   보행 장애인이 착용하는 신발에 장착되어 양발에 걸리는 신체의 하중에 비례하는 압력 감지 신호를 출력하는 하지 압력센서(240,240'); 및

   상기 전단 프레임(220)에 장착되어 상기 상지 압력센서(230,230')의 압력 감지 신호가 나타내는 힘과 상기 하지 압력센서(240,240')의 압력 감지 신호가 나타내는 하중을 실시간으로 표시하는 한편, 보행 장애인이 직립보행 중 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 실시간으로 표시하는 자세 균형 표시기(250);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 자세 균형 표시기(250)는

   상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기 감지 신호를 출력하는 기울기센서(251)와;

   상기 상지 압력센서(230,230')의 압력 감지 신호, 상기 하지 압력센서(240,240')의 압력 감지 신호, 상기 기울기센서(251)의 기울기 감지 신호를 증폭하는 증폭기(252);

   상기 증폭기(252)에 의해 증폭된 상기 각각의 감지 신호들로부터 보행 장애인이 양팔로 상기 상지 프레임(210,210')에 가하는 힘, 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중, 보행 장애인이 직립보행 중 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 산출하는 자세 균형 연산부(253); 및

   상기 자세 균형 연산부(253)에 의해 산출된 상기 상지 프레임(210,210')에 가해지는 힘, 보행 장애인의 양발에 걸리는 신체의 하중, 상기 좌우 한 쌍의 상지 프레임(210,210')의 기울기를 실시간으로 표시하는 표시부(254);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 자세 균형 표시기(250)는 상기 상지 압력센서(230,230') 또는 상기 하지 압력센서(240,240')와 유선 혹은 무선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자세 균형 재활 훈련용 보행보조기.

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