KR101297681B1

KR101297681B1 - 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치

Info

Publication number: KR101297681B1
Application number: KR1020120023379A
Authority: KR
Inventors: 이동찬; 김종혁; 박광훈; 김문상
Original assignee: 주식회사 피앤에스미캐닉스
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-08-21

Abstract

본 발명은 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치에 관한 것으로, 몸이 불편한 중증 환자 또는 어린이의 보행 운동시 평행대의 조정이 필요한 경우 공차 조정이 가능하고, 평행대의 움직임(좌·우, 상·하)을 동시에 핸들링하는 평행봉 장치를 제공함으로써, 사용자의 신체 조건에 맞도록 평행대의 폭과 높이 및 기울기를 조정하여 사용자의 운동 효과를 대폭 증진시킬 수 있는 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치에 관한 것이다.

Description

보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치{Supporting device for walking practice robot system}

본 발명은 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 평행봉 장치의 고정레버 손잡이 하나를 풀어서 평행대의 폭과 높이 및 기울기를 동시에 조절하도록 하고, 평행봉 장치 내부에 장착된 평행대의 좌·우, 상·하 움직임 이동 및 고정을 조절하는 2개의 회전축을 동시에 고정하는 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 보행 능력이 저하되는 환자의 초기재활에 있어 적극적인 재활운동 훈련도 중요하지만 환자의 근력약화와 이로 인한 관절의 불안정성 및 구심성 감각 혼란 상태를 줄이기 위하여 조기에 쉬운 대칭성 동적 보행훈련을 행하는 것도 좋은 방법이다. 상기 보행훈련은 올바른 구심성 감각을 입력하여 정상적인 운동조절을 익히고 대칭적인 동적 훈련을 습득하도록 하는 것이 중요하다.

한편, 보행훈련을 필요로 하는 대부분의 환자들은 지팡이, 목발 등과 같은 보행보조기를 사용하여 보행훈련을 수행하고 있는데, 이러한 상기 보행보조기는 스스로 상지로 체중을 지지해야 하므로 충분한 상지의 근력이 필요할 뿐 아니라 선 자세의 유지를 위해 전신의 근육이 비정상적으로 수축되어 정상적인 보행 패턴을 유도하는 치료를 시행하기 어렵고, 직선보행과 같은 사람의 기본운동기능에 부합되지 않는 등의 문제점이 있었다.

그리하여, 실제 생활에서 사용하는 보행 패턴과 가장 유사한 보행 패턴을 훈련시킬 수 있는 보행 장치가 필요하게 되었다. 이러한, 보행장치를 사용하여 보행훈련은 행하게 되면 올바른 학습효과에 대한 뇌 가역성을 이루고, 대칭적인 훈련으로 균형능력 학습을 증진시키며, 그리고 보행능력에 따른 보장(step length)과 보행속도를 조절하여 보다 정상적인 보행훈련을 효과적으로 도울 수 있다.

일반적으로, 하체가 마비된 환자의 다리재활을 위하여 사용되는 가장 평범하면서도 널리 사용되고 있는 수단으로는 평행봉을 들 수 있는데, 평행봉은 하체마비 환자가 서로 평행한 두 평행봉을 양 손으로 각각 잡은 상태에서 평행봉을 따라 걷는 연습을 할 수 있는 구조로서 가장 간단하고도 저렴한 장점이 있다. 그러나 상기 평행봉은 다리에 어느 정도의 근력이 있는 사람에게나 유효할 뿐, 다리가 완전히 마비된 환자가 사용하기는 어렵다.

한국등록특허 제10-799098호는 종아리를 상·하로 움직일 수 있는 종아리 지지부, 허벅지를 수직·수평으로 움직일 수 있는 허벅지 지지부, 허벅지 지지부와 종아리 지지부와 연결되는 베이스 등으로 보행장치로서, 구조가 비교적 간단하면서도 자동으로 하지가 마비된 환자의 재활을 위한 다리운동을 할 수 있도록 하여준다. 그러나 상기 한국등록특허 제10-799098호는 장시간 침대에 누워 있는 환자나 스스로 몸을 가눌 수 없는 중환자 등의 경우 누운 상태의 환자에게 최소한의 다리운동을 시키기 위한 것으로, 누운 상태에서의 재활만이 가능할 뿐, 환자 스스로 생활할 수 있도록 하여 주는 장치로는 적합하지 않은 측면이 있다.

이에, 한국공개특허 제10-2009-0054259호는 상기와 달리 기립한 상태에서 걷기운동을 할 수 있는 보행장치로서, 두 쌍의 기둥과 두 개의 횡목으로 구성된 평행봉을 이용하여 사용자의 운동효과를 증진을 시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 상기 한국공개특허 제10-2009-0054259호는 상기 한국등록특허 제10-799098호와 달리 일반 성인 환자의 다리 운동을 시키기 위한 보행장치인 것으로, 키가 작은 어린이 환자에게는 그 사용이 어렵다. 즉, 상기 한국공개특허 제10-2009-0054259호에 따른 보행장치는 그 폭과 높이가 어린이 환자의 신체조건과 맞지 않기 때문에 어린이 환자의 다리 운동 장치로 적합하지 않는 단점이 있으며, 또한, 환자의 신체조건에 맞게 평행봉을 조절해야하는 경우, 평행봉의 폭과 높이를 각각 조절해야 하는 불편함을 안고 있다.

한편, 보행 장치는 보행이 불편한 보행훈련자의 보행을 돕는 기구로서, 트레드밀에 설치되어 보행훈련자가 반복 보행을 할 수 있도록 하여 재활훈련을 할 수 있게 하는 경우도 있는데, 이러한 재활훈련에는 보행훈련자가 트레드밀 상에서 재활훈련을 하기 때문에, 보행보조기를 트레드밀에 설치하여 지지하는 보행보조기 지지 장치가 필요하게 된다.

도 1은 종래에 따른 보행보조 로봇 시스템을 보이는 도면으로서, 보행프로그램을 수행하고, 주변장치들을 제어하며 보행간 데이터를 수집하여 환자치료 자료를 데이터베이스화하는 역할을 수행하는 시스템 제어부(110), 환자의 보행 훈련에 따른 보행모드를 선택하거나 환자의 훈련 상태에 따른 훈련강도를 설정하고, 환자의 보행상태를 시각적으로 출력하는 역할을 수행하는 오퍼레이터 조작부(120), 환자가 직접 보행기의 구동시작과 종료명령을 수행할 수 있도록 하는 훈련자 조작부(130), 복수의 모터 및 엔코더, 회전속도 검출기등이 구비되어 훈련자가 착복하여 보행연습을 할 수 있는 보행로봇(140) 및 훈련자가 파지하여 보행훈련시 및 상기 보행로봇(140)의 착복 및 탈복시에 지지할 수 있는 한쌍으로 이루어지는 평행봉(150)를 포함한다. 상기와 같은 종래의 보행보조 로봇 시스템에서 상기 평행봉(150)은 높낮이 조정이 불가능하여 훈련자 마다 상이한 신체 사이즈에 맞지 않는 단점이 있다. 또한, 훈련자 마다 상이한 신체부피에 의해 상기 평행봉(150)의 간격 즉 폭에 대한 조정도 이루어져야 하나 이도 역시 구비되어 있지 않아 매우 불편하게 이용해야 되는 단점이 있다.

본 발명은 보행보조 로봇 시스템으로 보행 운동시, 보행자의 신체 조건에 맞도록 평행대의 조절이 필요한 경우, 특히, 어린이 환자 또는 몸이 불편한 중증 환자의 보행 운동시 신체 조건에 맞도록 평행대의 조절이 필요한 경우, 평행대의 움직임(좌·우, 상·하)을 동시에 핸들링하여 폭과 높이 및 기울기를 용이하게 조절하는 평행대를 포함하는 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 평행대의 움직임 시 공차 조정이 가능한 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 제공함에 그 다른 목적이 있다.

본 발명은, 좌·우, 상·하의 이동이 가능한 평행대; 수평방향으로 어느 한 부분이 일부 절개되고 중공이며, 상기 평행대의 좌·우, 상·하 움직임 고정 및 이동을 동시에 조절하는 고정클램프; 상기 고정클램프 내에 통과 삽입되어 상기 평행대의 좌·우 이동이 가능하게 설치된 좌·우 이동부; 상기 고정클램프의 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되어 상기 평행대의 상·하 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동부; 및 상기 고정클램프와 결합되어 상기 고정클램프의 조임 및 풀림 현상을 조절하는 고정레버;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 좌·우 이동부는, 상기 고정클램프 내로 통과 삽입되어 회전에 의해 좌·우 왕복 이동이 가능하게 설치된 좌·우 이동축을 포함한다.

상기 좌·우 이동축을 감싸는 형태로 상기 좌·우 이동축과 고정클램프 사이에 개재되게 설치되어 상기 고정클램프와의 공차를 조정하는 조정클램프를 더 포함한다.

상기 좌·우 이동축은 위,아래로 구비된 한 쌍의 좌·우 이동 고정블록과 베어링으로 연결된다.

상기 윗 부분에 구비된 좌·우 이동 고정블록과는 상단부와 결합되고, 상기 아랫 부분에 구비된 좌·우 이동 고정블록과는 하단부와 결합하여 설치되어 상기 고정클램프, 상기 좌·우 이동부, 상기 상·하 이동부를 고정하는 고정블록을 더 포함한다.

상기 상·하 이동부는, 상기 고정클램프의 절개된 부분에 수직방향으로 끼여져서 결합되어 상기 고정클램프의 절개된 부분에서의 조임 및 풀림 현상으로 상기 상·하 이동부의 고정 및 이동이 가능한 원판 형상의 상·하 이동 브레이크; 및 상기 상,하 이동 브레이크 중앙부에 수평방향으로 통과 삽입되어 회전에 의해 상·하 왕복 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동축;을 포함한다.

상기 상·하 이동축은 양측으로 구비된 한 쌍의 상·하 이동 고정블록과 베어링으로 연결된다.

상기 상·하 이동 고정블록은 단부에 두 개의 구멍을 포함하고, 상기 상·하 이동 고정블록에 형성된 하나의 구멍으로 상기 상·하 이동 고정블록과 상기 상·하 이동축이 베어링으로 연결되고, 나머지 하나의 구멍으로 상기 고정레버가 상기 고정클램프에 삽입되어 연결된다.

상기 상,하 이동 고정블록은 상기 고정클램프의 후단부를 감싸는 고정클램프-상·하 이동 고정블록 연결블록과 연결된다.

상기 고정클램프-상,하 이동 고정블록 연결블록의 양측부와 맞닿으며 상기 상·하 이동 고정블록 양측에 설치되어 상기 상·하 이동 고정블록을 감싸는 커버를 더 포함한다.

상기 고정레버는 손잡이 바와 상기 손잡이 바 일단에 위치한 삽입바로 구성되고, 상기 고정레버는 상기 삽입바에 의해 상기 고정클램프에 연결되어 상기 고정클램프와 연동된다.

상기 고정레버의 조절에 의하여, 상기 고정클램프가 상기 좌· 우 이동부 및 상기 상·하 이동부를 누르는 조임 형가 되어 상기 좌· 우 이동부 및 상기 상·하 이동부의 이동을 동시에 고정시키거나, 또는, 상기 고정클램프가 상기 좌·우 이동부 및 상기 상, 하 이동부를 누르지 않는 풀림 형태가 되어 상기 좌·우 이동부 및 상기 상·하 이동부의 이동을 동시에 허용시킨다.

상기 평행대는 상기 상·하 이동 브레이크의 일부분을 끼워서 결합되는 긴 막대기 형태로 상기 고정클램프의 조임 또는 풀림 현상으로 좌·우, 상·하 움직임 고정 및 이동이 가능하다.

상기 평행대는 상기 상·하 이동부와 결합되는 연결부와 사용자의 손잡이로 사용되는 손잡이부가 이어진 형태로 구성되며, 상기 연결부는 상기 손잡이부와 만나는 지점까지 연장되고, 상기 손잡이부는 상기 연결부와 만나는 지점에서 내측 방향으로 구부러진 형태이다.

본 발명은 평행대의 좌·우, 상·하 움직임을 조절하는 좌·우 이동부와 상·하 이동부에 설치된 회전축들을 동시에 고정해주는 고정클램프를 포함하는 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 제공함으로써, 보행보조 로봇 시스템으로 보행 운동을 시작하는 사용자는 평행대의 움직임(좌·우, 상·하)을 동시에 핸들링할 수 있어 사용자의 신체 조건과 맞도록 폭과 높이 및 기울기를 동시에 조절하여 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 평행대의 움직임을 용이하게 조절함으로써 키가 작은 어린이나 중증 환자의 경우에도 평행대 장치가 구비된 보행보조 로봇 시스템으로 보행 훈련을 할 수 있고, 또한 몸이 불편한 중증 환자의 보행 운동시에도 높낮이 조절이 가능하므로 용이하게 보행보조 로봇 시스템으로 보행 훈련이 가능하다. 이로 인해, 사용자의 운동 효과를 대폭 증진시킬 수 있고, 자신의 신체조건과 맞지 않은 평행봉 장치를 이용하여 운동하다가 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 고정클램프 내측에 또 하나의 클램프, 즉, 조정클램프를 설치하여 상기 고정클램프가 좌·우 이동부와 상·하 이동부를 조일 때 공차 조정이 가능하도록 한다.

도 1은 종래에 따른 보행보조 로봇 시스템을 보이는 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시의 예에 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시의 예에 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치의 좌·우, 상·하 이동을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시의 예에 따른 조정클램프가 삽입된 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시의 예에 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치의 분해도를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시의 예에 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치가 구비된 보행보조 로봇 시스템을 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치의 바람직한 실시의 예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시의 예를 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 나타낸 도면이다.

상기 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치(10)는, 평행봉 장치의 손잡이로 사용되는 평행대(100)의 좌·우, 상·하 움직임 고정 또는 이동을 동시에 조절하는 고정클램프(200)를 포함한다. 상기 고정클램프(200)는 수평방향으로 어느 한 부분이 일부 절개된 중공이며 상기 평행대의 좌·우, 상·하 움직임을 동시에 고정시키거나 평행대의 좌·우, 상·하 이동이 동시에 가능하도록 조절한다.

바람직하게, 상기 고정클램프(200)는 수평방향으로 설정두께로 연장된 사각 형상으로, 네 면 중 어느 한 면의 중앙부가 일부 절개(200A)되고, 절개된 부분(200A)과 인접한 어느 한 면은 구멍이 뚫린 중공으로 구성된다. 상기 고정클램프(200)는 사각 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 원판 또는 또 다른 형상으로 형성될 수 있으며 그 형성 구조에 특별히 제한이 있는 것은 아니다.

이처럼, 상기 고정클램프를 포함하는 평행봉 장치(10)는 상기 고정클램프(200)에 의해서 상기 평행대(100)의 좌·우, 상·하 움직임을 동시에 고정하거나 상기 평행대의 좌·우, 상·하 이동을 동시에 조절하여 평행대의 폭과 높이 및 기울기를 동시에 조절할 수 있다.

즉, 상기 고정클램프(200)는 사용자의 지시에 따라 평행봉 장치에 설치된 좌·우 이동부 및 상·하 이동부를 조이는 조임 현상 및 상기 좌·우 이동부 및 상·하 이동부의 조임 상태를 해제하는 풀림 현상을 이행하게 되는데, 이러한 현상을 통해 상기 고정클램프는 상기 평행대의 좌·우 왕복 이동을 가능하게 하는 좌·우 이동부와 평행대의 상·하 왕복 이동을 가능하게 하는 상·하 이동부의 움직임을 동시에 조절할 수 있다.

여기서, 상기 좌·우 이동부(300)는 상기 고정클램프(200) 내로 통과 삽입되어 회전에 의해 좌·우 왕복 이동이 가능하게 설치된 좌·우 이동축(301)으로 구성되고, 상기 상·하 이동부(400)는 상기 고정클램프의 절개된 부분에 수직방향으로 끼여져서 결합되어 상기 고정클램프의 조임 및 풀림 현상으로 상기 상·하 이동부의 움직임 고정 및 이동이 가능한 원판 형상의 상·하 이동 브레이크(401) 및 상기 상,하 이동 브레이크(401) 중앙부에 수평방향으로 통과 삽입되어 회전에 의해 상·하 왕복 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동축(402)으로 구성된다.

자세하게 설명하면, 상기 고정클램프(200)를 포함하는 평행봉 장치(10)는 상기 고정클램프(200)의 조임 현상으로 상기 고정클램프(200) 부분이 상기 좌·우 이동축(301)을 누르고, 상·하 이동 브레이크(401) 부분을 조이게 되면 상기 고정클램프(200)에 의해 좌·우 이동축(301)의 회전은 고정되고, 상기 상·하 이동 브레이크(401) 중앙부에 삽입된 상기 상·하 이동축(402)의 회전도 동시에 고정되어 상기 상·하 이동 브레이크(401) 부분과 연결되는 상기 평행대(100)는 좌·우, 상·하의 그 움직임이 동시에 고정되어 움직이지 못하게 된다. 그리고, 상기 고정클램프(200)의 풀림 현상으로 상기 고정클램프(200) 부분이 좌·우 이동축(301)의 누름을 해제하고, 상·하 이동 브레이크(401)의 조임을 해제하게 되면 좌·우 이동축(301)의 회전이 가능하고, 상기 상·하 이동브레이크의 조임이 해제되어 상기 상·하 이동축(402)의 회전도 동시에 가능하게 되면서 상기 평행대(100)는 고정된 좌·우, 상·하의 움직임이 해제되어 그 움직임이 좌·우, 상·하 동시에 가능하다.(도 4a 또는 도 4b 참조).

통상 사용되는 평행봉 장치는 폭과 높이에 대하여 각각의 자유도를 가지고 있으나, 조절이 필요한 경우에 평행대를 이용하여 폭과 높이를 각각 조절해야만 한다. 이에 본 발명은 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 이용하여 보행 운동을 시작하는 사용자는 평행대(100)를 손잡이로 잡은 상태에서 평행대를 좌·우, 상·하로 동시에 핸들링할 수 있어, 사용자의 신체조건과 맞도록 폭과 높이 및 기울기를 동시에 조절하여 사용할 수 있고, 특히, 어린이 환자 또는 몸이 불편한 중증 환자의 보행 운동을 위한 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 고정클램프(200) 내측에 상기 좌·우 이동부(300)를 감싸는 형태로 상기 좌·우 이동부(300)와 고정클램프(200) 사이에 개재되는 조정클램프(600)를 설치하여 상기 고정클램프의 조임 및 풀림 현상시 공차관리를 용이하게 할 수 있다. 즉, 상기 좌·우 이동부와 상·하 이동부를 조이는 조임 현상시 상기 고정클램프만으로 공차관리가 어려울 수 있는데, 상기 고정클램프와 상기 좌·우 이동부 사이에 조정클램프를 삽입하여 설치하는 것으로 공차관리를 용이하게 할 수 있다. 여기서, 상기 조정클램프(600)는 조정클램프의 폭을 조절하는 조정볼트(610)를 구비하고 있다.

상기 조정클램프(600)을 포함하는 평행봉 장치는 상기 고정클램프(200)와 좌·우 이동부 사이에 조정클램프(600)가 기재됨에 따라 상기 평행대의 움직임을 조정하기 위한 고정클램프의 조임 현상시 상기 고정클램프는 상기 조정클램프와 상·하 이동부를 누르게 되고, 연이어 상기 조정클램프 부분은 상기 좌·우 이동부를 누르게 되면서 좌·우 이동부와 상·하 이동부의 움직임을 동시에 고정하게 된다.

도 5는 조정클램프(600)가 설치된 모습을 나타낸 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치의 단면도로서, 상기 고정클램프(200)가 조정볼트(610)를 구비한 조정클램프(600)를 감싸고 있는 모습을 볼 수 있다. 상기 조정클램프(600)는 상기 조정볼트를 조이는 것으로 조정클램프의 폭(화살표 부분)을 줄일 수 있어 조정클램프(600)와 고정클램프(200) 사이의 여유공간 또는 좌·우 이동부(300)와 조정클램프(600) 사이의 여유공간을 조절할 수 있다. 이처럼, 상기 조정클램프(600)에 의하여 상기 여유 공간을 조절함으로써 고정클램프(200) 1개로 좌·우 이동부(300)를 누르고, 상·하 이동부(400)를 조이는 클램핑(clamping) 보다 공차 관리가 쉬워지고 클램핑 강도를 조절하는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 실시의 예에 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치의 분해도로서, 이를 참조하여, 본 발명에 따른 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치의 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 6을 참조하면, 상기 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치(10)는 수평방향으로 설정두께로 연장된 사각 형상으로, 네 면 중 어느 한 면의 중앙부가 일부 절개되고, 절개된 부분과 인접한 어느 한 면은 구멍이 뚫린 중공인 고정클램프(200)를 포함한다. 상기 고정클램프(200)는 사각 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 원판 또는 또 다른 형상으로 형성될 수 있으며 그 형성 구조에 특별히 제한이 있는 것은 아니다.

그리고, 상기 고정클램프(200) 내에 통과 삽입되어 수평 회전에 의해 좌·우 왕복 이동이 가능한 좌·우 이동축(301)이 설치된 좌·우 이동부(300)를 포함하며, 상기 고정클램프(200) 내측에 상기 좌·우 이동축(301)을 감싸는 형태로 상기 좌·우 이동축(301)과 고정클램프 사이에 개재되게 설치되어 상기 고정클램프와의 공차를 조정하는 조정클램프(600)를 포함한다. 상기 조정클램프(600)는 조정클램프의 폭을 줄일 수 있는 조정볼트(610)을 구비한다.

상기 좌·우 이동축(301)은 위,아래로 구비된 한 쌍의 좌·우 이동 고정블록(310a,310b)과 베어링(311)으로 연결된다. 그리고, 상기 좌·우 이동축의 윗 부분에 구비된 좌·우 이동 고정블록(310a) 부분과는 상단부와 결합되고, 상기 좌·우 이동축의 아랫 부분에 구비된 좌·우 이동 고정블록(310b)과는 하단부와 결합하여 설치되어 상기 고정클램프(200), 좌·우 이동부(300), 상·하 이동부(400)를 고정시키는 고정블록(320)을 포함한다.

그리고, 상기 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치(10)는, 상기 고정클램프(200)의 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되어 상기 평행대(100)의 상·하 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동부(400)를 포함한다. 상기 상·하 이동부(400)는 상기 고정클램프(200)의 절개된 부분에 수직방향으로 끼여져서 결합되어 상기 고정클램프의 조임 및 풀림 현상으로 상기 상·하 이동부의 움직임 고정 및 이동이 가능한 원판 형상의 상·하 이동 브레이크(401) 및 상기 상,하 이동 브레이크(401) 중앙부에 수평방향으로 통과 삽입되어 회전에 의해 상·하 왕복 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동축(402)으로 구성된다.

상기 상·하 이동축(402)은 양측으로 구비된 한 쌍의 상·하 이동 고정블록(410)과 베어링(411)으로 연결된다. 상기 상·하 이동 고정블록(410)은 단부에 두 개의 구멍을 포함하며, 상기 상·하 이동 고정블록(410)에 형성된 하나의 구멍으로 상기 상·하 이동 고정블록(410)과 상기 상·하 이동축(402)이 베어링(411)으로 연결되고, 나머지 하나의 구멍으로 고정레버(500)가 상기 고정클램프(200)에 삽입되어 연결된다. 상기 상,하 이동 고정블록(410)은 상기 고정클램프(200)의 후단부를 감싸는 고정클램프-상·하 이동 고정블록 연결블록(330)과 연결된다.

또한, 상기 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치(10)는, 평행봉 장치의 손잡이로 사용되며, 좌·우, 상·하의 움직임이 가능하여 사용자의 신체조건에 맞도록 폭과 높이 및 기울기의 조절이 가능한 평행대(100)를 포함한다. 상기 평행대(100)는 상기 상·하 이동 브레이크(401)의 일부분을 끼워서 결합되는 긴 막대기 형태로, 상기 상·하 브레이크(401)와 결합되는 연결부(101)와 사용자의 손잡이로 사용되는 손잡이부(102)가 이어진 형태로 구성되며, 상기 연결부(101)는 상기 손잡이부(102)와 만나는 지점까지 연장되고, 상기 손잡이부(102)는 상기 연결부(101)와 만나는 지점에서 내측 방향으로 구부러진 형태이다. 한편, 상기 평행대(100)는 사용자의 손잡이 부분을 손잡이부(102)만으로 한정하여 사용하지 않고, 상기 평행대의 연결부(101)도 사용자의 손잡이 부분으로 사용이 가능하며, 상기 연결부(101)와 손잡이부(102)의 연결된 부분 또한 사용자의 손잡이로 가능하다. 즉, 평행대의 모든 부분이 사용자의 보행 훈련시 손잡이 역할이 가능하므로, 평행대의 폭과 높이 뿐만 아니라 기울기 조작이 동시에 가능하다.

상기 평행대(100)는 다양한 형태 또는 형상이 가능하나, 양 손으로 잡기에 적합하도록 일측으로 대략 서로 평행한 한 쌍의 손잡이부가 구비될 수 있다. 평면도 상에서, "U"자형, "ㄷ"자형 등과 같이 일측으로 개방되는 형태가 바람직하다. 이때 상기 평행대는 양 외측단부가 서로 평행하지 않고 다소 벌어지거나 좁혀지는 형태를 취할 수도 있으나, 이들 또한 "ㄷ"자형이라 할 수 있다.

상기 평행대(100)는 상기 고정클램프의 조임 및 풀림 현상에 의해 좌·우, 상·하로 그 움직임이 가능하거나 또는 고정된다. 자세히 설명하면, 상기 평행대의 움직임을 조절하는 고정클램프의 조임 및 풀림 현상은 상기 고정클램프(200)와 연결된 고정레버(500)의 조절에 의해 실행되는데, 상기 고정레버(500)의 손잡이바(501)를 안쪽으로 당기는 것(고정레버를 조일 시)으로 상기 고정클램프(200)가 상기 좌·우 이동축(301) 누르고 상기 상·하 이동 브레이크(401) 부분을 조이게 되어 상기 좌·우 이동축(301) 및 상기 상·하 이동축(402)의 회전이 동시에 고정되는 것으로 평행대의 좌·우, 상·하의 이동이 동시에 고정되고, 상기 고정레버(500)의 손잡이바(501)를 바깥쪽으로 당기는 것(고정레버를 조이지 않을 시)으로 상기 고정클램프(200)가 상기 좌·우 이동축(301)의 누름을 해제하고 상기 상, 하 이동 브레이크(401) 부분의 조임을 해제하여 상기 좌·우 이동축(301) 및 상기 상·하 이동축(402)의 회전이 동시에 허용되는 것으로 평행대의 좌·우, 상·하로 그 움직임이 동시에 가능하다.

여기서, 상기 고정레버(500)는 상기 고정클램프-상,하 이동 고정블록 연결블록(330)의 양측부와 맞닿으며 상기 상·하 이동 고정블록(410) 양측에 설치되어 상기 상·하 이동 고정블록(410)을 감싸는 커버(420)에 삽입되게 설치된다. 상기 고정레버(500)는 손잡이바(501)와 상기 손잡이바 일단에 위치한 삽입바(502)로 구성되고, 상기 고정레버(500)는 상기 삽입바(502)에 의해 상기 고정클램프(200)의 구멍 부분에 삽입하여 상기 고정클램프(200)에 연결되어 상기 고정클램프와 연동된다.

상기에 전술한 바와 같이, 본 발명은 평행봉 장치의 고정레버 조절로 고정클램프의 조임 및 풀림 현상을 이행하는 것으로 평행대의 좌·우, 상·하 움직임을 조절하여 사용자의 신체조건에 맞도록 폭과 높이 및 기울기를 동시에 조절할 수 있다. 즉, 사용자는 평행봉 장치의 고정레버를 조이는 것으로 고정클램프의 조임 현상으로 평행대의 움직임을 고정시킬 수 있고, 상기 고정레버를 조이지 않는 것으로 고정클램프의 풀림 현상으로 평행대의 그 움직임을 동시에 조절할 수 있다.

이로 인해, 본 발명은 환자들이 상기 보행보조 로봇 시스템을 이용하여 보행 운동을 시작하기 전에 보행 훈련을 필요로 하는 환자 또는 환자를 돌봐주는 의료인은 평행대를 손잡이로 잡은 상태에서 사용자의 신체조건, 즉, 사용자의 신장 길이와 흉부의 폭에 맞게 자유롭게 평행대의 폭과 높이 및 기울기를 동시에 조절할 수 있어, 보행 훈련을 필요로 하는 환자들은 보다 안정적으로 보행보조 로봇 시스템용을 이용하여 보행 훈련을 할 수 있다. 또한, 본 발명은, 특히, 어린이 환자 또는 중증 환자에게 사용이 가능한 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치를 제공할 수 있다.

도 7은 상기 평행봉 장치(10)가 구비된 보행보조 로봇 시스템(800)을 나타낸 도면이다. 보행보조 로봇 시스템(800)은 보행프로그램을 수행하고, 주변장치들을 제어하며 보행간 데이터를 수집하여 환자치료 자료를 데이터베이스화하는 역할을 수행하는 시스템 제어부에 의해서 제어되는 복수의 모터 및 엔코더, 회전속도 검출기등이 구비되어 훈련자가 착복하여 보행연습을 할 수 있는 보행로봇(미도시) 및 훈련자가 파지하여 보행훈련시 및 상기 보행로봇의 착복 및 탈복시에 지지할 수 있는 한쌍으로 이루어지는 평행봉 장치(10)를 포함한다.

상기 평행봉 장치(10)는 고정블록(320)이 메인프레임(700)과 볼트로 고정되는 것으로 보행 훈련 장치(800)에 장착된다. 상기 평행봉 장치가 장착된 보행보조 로봇 시스템은 보행 로봇에 하지를 올려 놓고 평행대를 잡은 상태에서 보행 훈련을 하기 위한 것으로, 환자의 신체 조건에 따라 좌·우 또는 상·하 회동 가능하게 만드는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 보행보조 로봇 시스템으로 보행 훈련을 시작할 때 평행대를 조절하여 최대 하강시킨 상태에서 잡은 후 서서히 상승 자동 회동시키는 방법으로 기립 운동을 좀 더 쉽게 할 수 있다. 이처럼, 평행대의 상·하 조절이 가능하며, 어린이 환자, 또는 중증 환자 등이 재활 운동을 할 때 넘어지지 않도록 양손으로 잡고 의지할 수 있다.

본 실시예에서는 보행보조 로봇 시스템에 적용되는 평행봉 장치를 일예로 하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 실제적으로 병원등의 기관의 물리치료실에 배치되는 단순한 보행연습용 평행봉 장치에도 본 실시예의 평행봉 장치가 적용될 수 있음은 당업자에게 당연할 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10: 보행보조 로봇 시스템용 평행봉 장치
100: 평행대
101: 손잡이부 102: 연결부
200: 고정클램프 200A: 절개된 고정클램프 부분
300: 좌·우 이동부 301: 좌·우 이동축
310a,310b: 좌·우 이동 고정블록 311,411: 베어링
320: 고정블록
330: 고정클램프-상·하 이동 고정블록 연결블록
400: 상·하 이동부 401: 상·하 이동 브레이크
402: 상·하 이동축 410: 상·하 이동 고정블록
420: 커버 500: 고정레버
501: 손잡이바 502: 삽입바
600: 조정클램프 610: 조정볼트
700: 메인프레임 800: 보행보조 로봇 시스템

Claims

좌·우, 상·하의 이동이 가능한 평행대;
수평방향으로 어느 한 부분이 일부 절개되고 중공이며, 상기 평행대의 좌·우, 상·하 움직임 고정 및 이동을 동시에 조절하는 고정클램프;
상기 고정클램프 내에 통과 삽입되어 상기 평행대의 좌·우 이동이 가능하게 설치된 좌·우 이동부;
상기 고정클램프의 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되어 상기 평행대의 상·하 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동부; 및
상기 고정클램프와 결합되어 상기 고정클램프의 조임 및 풀림 현상을 조절하는 고정레버;로 구성된 것을 특징으로 하는 평행봉 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 좌·우 이동부는,
상기 고정클램프 내로 통과 삽입되어 회전에 의해 좌·우 왕복 이동이 가능하게 설치된 좌·우 이동축을 포함하는 평행봉 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 좌·우 이동축을 감싸는 형태로 상기 좌·우 이동축과 고정클램프 사이에 개재되게 설치되어 상기 고정클램프와의 공차를 조정하는 조정클램프를 더 포함하는 평행봉 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 좌·우 이동축은 위,아래로 구비된 한 쌍의 좌·우 이동 고정블록과 베어링으로 연결되는 평행봉 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 윗 부분에 구비된 좌·우 이동 고정블록과는 상단부와 결합되고, 상기 아랫 부분에 구비된 좌·우 이동 고정블록과는 하단부와 결합하여 설치되어 상기 고정클램프, 상기 좌·우 이동부, 상기 상·하 이동부를 고정하는 고정블록을 더 포함하는 평행봉 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상·하 이동부는,
상기 고정클램프의 절개된 부분에 수직방향으로 끼여져서 결합되어 상기 고정클램프의 절개된 부분에서의 조임 및 풀림 현상으로 상기 상·하 이동부의 고정 및 이동이 가능한 원판 형상의 상·하 이동 브레이크; 및
상기 상,하 이동 브레이크 중앙부에 수평방향으로 통과 삽입되어 회전에 의해 상·하 왕복 이동이 가능하게 설치된 상·하 이동축;을 포함하는 평행봉 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 상·하 이동축은 양측으로 구비된 한 쌍의 상·하 이동 고정블록과 베어링으로 연결되는 평행봉 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 상·하 이동 고정블록은 단부에 두 개의 구멍을 포함하고, 상기 상·하 이동 고정블록에 형성된 하나의 구멍으로 상기 상·하 이동 고정블록과 상기 상·하 이동축이 베어링으로 연결되고, 나머지 하나의 구멍으로 상기 고정레버가 상기 고정클램프에 삽입되어 연결되는 평행봉 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 상,하 이동 고정블록은 상기 고정클램프의 후단부를 감싸는 고정클램프-상·하 이동 고정블록 연결블록과 연결되는 평행봉 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 고정클램프-상,하 이동 고정블록 연결블록의 양측부와 맞닿으며 상기 상·하 이동 고정블록 양측에 설치되어 상기 상·하 이동 고정블록을 감싸는 커버를 더 포함하는 평행봉 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 고정레버는 손잡이 바와 상기 손잡이 바 일단에 위치한 삽입바로 구성되고, 상기 고정레버는 상기 삽입바에 의해 상기 고정클램프에 연결되어 상기 고정클램프와 연동되는 평행봉 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 고정레버의 조절에 의하여,
상기 고정클램프가 상기 좌· 우 이동부 및 상기 상·하 이동부를 누르는 조임 형태가 되어 상기 좌· 우 이동부 및 상기 상·하 이동부의 이동을 동시에 고정시키거나, 또는, 상기 고정클램프가 상기 좌·우 이동부 및 상기 상, 하 이동부를 누르지 않는 풀림 형태가 되어 상기 좌·우 이동부 및 상기 상·하 이동부의 이동을 동시에 허용시키는 평행봉 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 평행대는 상기 상·하 이동 브레이크의 일부분을 끼워서 결합되는 긴 막대기 형태로 상기 고정클램프의 조임 또는 풀림 현상으로 좌·우, 상·하 움직임 고정 및 이동이 가능한 평행봉 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 평행대는 상기 상·하 이동부와 결합되는 연결부와 사용자의 손잡이로 사용되는 손잡이부가 이어진 형태로 구성되며, 상기 연결부는 상기 손잡이부와 만나는 지점까지 연장되고, 상기 손잡이부는 상기 연결부와 만나는 지점에서 내측 방향으로 구부러진 형태인 평행봉 장치.