KR101385165B1

KR101385165B1 - 상하지 로봇재활훈련 시스템

Info

Publication number: KR101385165B1
Application number: KR1020120056721A
Authority: KR
Inventors: 유승현; 이남기; 이동률
Original assignee: 연세대학교 원주산학협력단
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2014-04-14
Also published as: KR20130133459A

Abstract

본 발명은 별도의 상지운동기구가 장착된 재활훈련용 일립티컬(Elliptical) 싸이클론 운동기구를 이용한 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는, 하지운동기구는 발바닥 접촉부에 센서를 장착하여, 하지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 발판부의 반대측 발판부가 구동되도록 이루어지며, 상지운동기구도 손 접촉부에 센서를 장착하여, 상지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 훈련이 가능하도록 하는 상하지 로봇 보행 훈련시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 일립티컬 운동기구를 이용하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서, 하중센서로 이루어진 발판센서를 다수 구비하며, 좌우발을 각각 거치하도록 이루어지되, 좌우발을 교번하여 움직이도록 이루어진 발판부; 상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

상하지 로봇재활훈련 시스템{Robot-assisted Training System for Upper and Lower Extremity Rehabilitation}

본 발명은 별도의 상지운동기구가 장착된 재활훈련용 일립티컬(Elliptical) 싸이클론 운동기구를 이용한 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는, 하지운동기구는 발바닥 접촉부에 센서를 장착하여, 하지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 발판부의 반대측 발판부가 구동되도록 이루어지며, 상지운동기구도 손 접촉부에 센서를 장착하여, 상지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 훈련이 가능하도록 하는 상하지 로봇 보행 훈련시스템에 관한 것이다.

보행은 인간의 고유한 신체적 기능 중 하나로, 가장 일반적인 운동이자 사람이 매일 기본적으로 하는 활동이다.

국내 및 국외에 기 시판되는 로봇보행훈련시스템이 있으나, 대부분이 하지훈련에만 국한되어 있으며, 약 3억에서 6억 정도의 고가로 판매되고 있다. 이들 제품은 복잡한 구조로 인해 사용방법이 매우 복잡하여 전문가가 아니면 사용하기 어려우며, 제품 구조상, 성인용과 소아용을 별도로 제작을 해야 하기 때문에 제작비용이 두 배로 든다.

보행장애인의 약 90%가 후천적 장애에 의한 것이며, 후천적 장애 원인 중 신경계손상, 예를들어 뇌졸중이 높은 비율을 차지하고 있다. 뇌졸중 후 초기에는 51%의 환자가 전혀 걸을 수 없고 12%는 부축을 받아 걸을 수 있으며 37%가 독립적 보행이 가능한 것으로 보고되어 있다. 재활치료 후 64%가 독립적 보행이 가능하도록 회복이 되지만 나머지 36%는 보행이 불가능하거나 의존적인 상태로 남게 되며, 보행 기능이 회복된 경우에도 여러가지 운동기능의 장해로 인한 비정상적 보행 패턴을 보이게 된다.

보행장애인에 따라 보행 가능한 정도가 다르므로, 일률적인 보행훈련을 하는 경우보다, 본인의 잔존 감각을 이용하여 보행훈련을 하는 경우가 보다 높은 보행훈련효과를 가져온다.

특히, 신경계손상환자를 위한 운동기구는 하네스에 매달린 채로 트레드밀위에서 보행훈련을 행하도록 이루어진 것이 주를 이룬다. 트레드밀에서의 훈련은, 환자의 운동에 따라 트레드밀이 움직이는 것이 아니기 때문에, 트레드밀은 환자의 운동여부에 상관없이, 트레드밀을 구동시키면 환자는 밀려서 앞으로 가게 된다.

보행훈련시 환자의 양측다리의 각각의 움직임에 따라 연동되어 구동되는 훈련기구가 필요하다.

그러한 상하지 운동기구로서 일립티컬(Elliptical) 싸이클론이 있다. 일립티컬 싸이클론은, 스텝퍼와 같이, 좌우 발판부에 각각 발을 올려 놓고, 좌측 발판부에 힘을 가하면 우측 발판부가 위로 올라가고, 다음은 우측 발판부에 힘을 가하면 좌측 발판부가 위로 올라가도록 이루어진다.

이렇게 양측 다리를 교번하여 움직이도록 이루어진 일립티컬 싸이클론은, 편마비 등을 가진 신경계손상환자에게는 구동 자체가 상당히 버겁다. 환자가 마비된 다리측으로 구동을 하려고 하여도 경직되어 움직이기가 힘들며, 결과적으로 교번하여 보행동작의 훈련이 어려워진다.

이를 위해서는, 경직여부를 모니터링하다가, 경직이 되어 환자가 움직이지 않게 되면 경직이 감지된 측의 발판부의 반대측 발판부가 구동되도록 하여, 자신의 의지에 의해 훈련이 가능하도록 하는 보행 훈련시스템이 요망된다.

또한, 신경계손상환자는 거동이 불편하며, 다리운동후 다시 손 운동을 하기 위해 환자를 이동시켜야하는 번거로움을 없애고, 다리운동 후, 이어서 팔운동을 할 수 있는, 즉 하지운동뿐만 아니라 상지 운동이 병행되는 운동기구가 요망된다.

또한, 상지운동기구도 하지운동기구와 함께, 신경계손상환자의 운동 가능한 팔다리의 기능을 최대한 이용할 수 있도록 이루어진 운동기구가 요망된다. 특히 상지운동기구도 신경계손상환자의 경직을 감지할 경우, 반대방향으로 자동적으로 움직이도록 이루어진 운동기구가 요망된다.

따라서 본 발명은 별도의 상지운동기구가 장착된 재활훈련용 일립티컬 싸이클론 운동기구를 이용한 상하지 로봇 재활훈련 시스템에서, 하지운동기구에 발바닥 접촉부에 센서를 장착하여, 하지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 발판부의 반대측 발판부가 구동되도록 이루어지며, 상지운동기구도 손 접촉부에 센서를 장착하여, 상지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 훈련이 가능하도록 하는 상하지 로봇 보행 훈련시스템을 제안한다. 또한 본 발명의 상하지 로봇 보행 훈련시스템은 상대적으로 간단하고, 사용이 편리하며, 저가이며, 성인용과 소아용의 별도 제작이 필요없도록 이루어진다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 별도의 상지운동기구가 장착된 일립티컬 싸이클론 운동기구를 이용한 상하지 로봇 재활훈련 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 하지운동기구에서 발바닥 접촉부에 센서를 장착하여, 하지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 발판부의 반대측 발판부가 구동되도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 하지훈련이 가능하도록 이루어진 상하지 로봇 보행 훈련시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상지운동기구에서 손 접촉부에 센서를 장착하여, 상지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 훈련이 가능하도록 하는 상하지 로봇 보행 훈련시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 간단하고, 사용이 편리하며, 저가이며, 성인용과 소아용의 별도 제작이 필요없도록 이루어진 상하지 로봇 보행 훈련시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상지운동기구는 손운동을 위한 손잡이가 360도 회전가능하도록 하며, 높낮이조절이 가능하도록 이루어진 상하지 로봇 보행 훈련시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 부하조절모터를 구비하며, 자동모드, 반자동모드, 수동모드를 구비하여 환자의 상태에 따라 모드를 적용가능 하도록 이루어진 상하지 로봇 보행 훈련시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기위해, 본 발명은, 하단에 위치되는 수평 메인지지대에, 일측이 연설되는 수직 메인지지대; 상기 수직 메인지지대의 상부의 좌우 양측에 회동가능하도록 장착되는 일립티컬 운동 손잡이부; 일립티컬 운동 손잡이부의 하단에, 로드의 일단이 장착되며, 로드의 상면에는 발판이 장착되고, 로드의 타단에는 크랭크가 연결되어 있는 발판부; 크랭크와 회전부가 결합된 하지 모터부;를 포함하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서, 하중센서로서, 상기 발판의 하면에 장착되는 발판 센서; 상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부; 상기 연산처리부로부터 수신된 하지 모터제어신호에 따라 하지 모터부의 모터를 구동시키는 하지 모터구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 하단에 위치되는 수평 메인지지대에, 일측이 연설되는 수직 메인지지대; 상기 수직 메인지지대의 상부의 좌우 양측에 회동가능하도록 장착되는 일립티컬 운동 손잡이부; 일립티컬 운동 손잡이부의 하단에, 로드의 일단이 장착되며, 로드의 상면에는 발판이 장착되고, 로드의 타단에는 크랭크가 연결되어 있는 발판부; 크랭크와 회전부가 결합된 모터부;를 포함하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서, 일립티컬 운동 손잡이부의 상부에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동 손잡이; 일립티컬 운동 손잡이부에서, 상기 상지운동 손잡이의 하부에 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 절첩된 사이에 손잡이 센서로서 하중센서가 장착되어 있는 손잡이 쿠션부; 상기 손잡이 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 팔이 경직되었다고 판단되면, 모터가 반대방향으로 구동하도록하는 상지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부; 상기 연산처리부로부터 수신된 상지 모터제어신호에 따라 상지 모터를 구동시키는 상지 모터구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 하단에 위치되는 수평 메인지지대에, 일측이 연설되는 수직 메인지지대; 상기 수직 메인지지대의 상부의 좌우 양측에 회동가능하도록 장착되는 일립티컬 운동 손잡이부; 일립티컬 운동 손잡이부의 하단에, 로드의 일단이 장착되며, 로드의 상면에는 발판이 장착되고, 로드의 타단에는 크랭크가 연결되어 있는 발판부; 크랭크와 회전부가 결합된 모터부;를 포함하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서, 수직 메인지지대의 상부 정면에, 일단이 연설되고, 다른일단에는 상지운동 손잡이 지지대가 장착되는 손잡이 연결부; 상기 상지운동 손잡이 지지대의 정면에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동부; 하중센서로 이루어지며, 상지운동 손잡이 지지대의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이에 장착되는 손잡이 센서; 상기 손잡이 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 팔이 경직되었다고 판단되면, 모터가 반대방향으로 구동하도록 하는 상지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부; 상기 연산처리부로부터 수신된 상지 모터제어신호에 따라 상지 모터를 구동시키는 상지 모터구동부; 를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명은, 일립티컬 운동기구를 이용하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서, 하중센서로 이루어진 발판센서를 다수 구비하며, 좌우발을 각각 거치하도록 이루어지되, 좌우발을 교번하여 움직이도록 이루어진 발판부; 상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 일립티컬 운동 손잡이부의 상부에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동 손잡이; 일립티컬 운동 손잡이부에서, 상기 상지운동 손잡이의 하부에 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 절첩된 사이에 손잡이 센서로서 하중센서가 장착되어 있는 손잡이 쿠션부;를 포함하여 이루어진다.

본 발명은, 수직 메인지지대의 상부 정면에, 일단이 연설되고, 다른일단에는 상지운동 손잡이 지지대가 장착되는 손잡이 연결부; 상기 상지운동 손잡이 지지대의 정면에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동부; 하중센서로 이루어지며, 상지운동 손잡이 지지대의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이에 장착되는 손잡이 센서;를 포함하여 이루어진다.

수직 메인지지대는 높이 조절이 가능하도록 이루어며, 수직 메인지지대는 제1 수직메인지지대와 제2 수직메인지지대를 구비하되, 제2 수직메인지지대가 제1 수직메인지지대에 내삽되어 접첩됨에 의해, 수직 메인지지대의 높이가 조절되어, 발판부의 경사도를 조절하도록 이루어진다.

본 발명의 하중센서는 로드셀이다.

모터부는, 좌우 양측의 회전면에 있는 스텝폭 조절공에 크랭크의 타단이 결합되는 전자브레이크; 전자브레이크와 벨트에 의해 연결된 하지 부하조절모터;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 일립티컬 운동기구를 이용하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법에 있어서, 발판의 하면에 있는 하중센서가, 하지 운동중, 하중 신호를 검출하는 하지 하중신호 검출단계; 연산처리부는 상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 하지 모터제어신호 생성단계;하지 모터구동부는 수신된 하지 모터제어신호에 의해 하지 부하조절모터를 구동시는 하지 부하조절모터 구동단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법.

또한, 일립티컬 운동 손잡이부의 상부에 장착된 상지운동 손잡이를 회전할 때, 일립티컬 운동 손잡이부에서, 상지운동 손잡이의 하부에 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 절첩된 사이에 장착된 하중센서로부터 하중신호를 검출하는 하중신호 검출단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법.

또한, 수직 메인지지대의 상부 정면에 연설된, 손잡이 연결부 위에 장착된 상지운동 손잡이 지지대의 정면에 장착된 상지운동부를 회전할 때, 상지운동 손잡이 지지대의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이에 장착된 손잡이 센서를 통해 하중신호를 검출하는 하중신호 검출단계를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명은 연산처리부는, 상기 손잡이 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 팔이 경직되었다고 판단되면, 모터가 반대방향으로 구동하도록하는 상지 모터제어신호를 생성하는 상지 모터제어신호 생성단계; 모터구동부는 상기 연산처리부로부터 수신된 상지 모터제어신호에 따라 상지 모터를 구동시키는 상지 모터구동단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 상하지 로봇 보행 훈련시스템에 의하면, 하지운동기구에서 발바닥 접촉부에 센서를 장착하여, 하지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 발판부의 반대측 발판부가 구동되도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 하지훈련이 가능한다.

또한, 본 발명의 상하지 로봇 보행 훈련시스템에 의하면, 상지운동기구에서 손 접촉부에 센서를 장착하여, 상지운동중 환자의 경직을 감지하면, 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 이루어져, 자신의 의지에 의해 훈련이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명은, 별도의 상지운동기구가 장착된 일립티컬 싸이클론 운동기구를 이용한 상하지 로봇 재활훈련 시스템으로서, 간단하고, 사용이 편리하며, 저가이며, 성인용과 소아용의 별도 제작이 필요없도록 이루어져, 전문가가 아니더라도 사용할 수 있도록 이루어져 있다.

또한, 본 발명은, 상지운동기구는 손운동을 위한 손잡이가 360도 회전가능하도록 하며 높낮이조절이 가능하도록 이루어져 있다.

또한, 본 발명은, 부하조절모터를 구비하며, 자동모드, 반자동모드, 수동모드를 구비하여 환자의 상태에 따라 모드를 적용가능 하도록 이루어져 있다.

본 발명은 상하지훈련을 동시에 수행할 수 있고, 환자의 신체적 특성에 따라 기계적 조절이 가능하여 소아부터 성인까지 모든 연령대에 사용할 수 있다. 또한, 센서를 통해 실질적인 체중부하의 확인이 가능하며, 신경계 손상 환자의 경우에는 경직(spasticity)을 감지할 시 반대방향으로 움직이는 기능이 있다. 로봇재활훈련시스템의 움직임 패턴은 보행과 유사하여, 재활훈련의 기능적인 측면을 강화되었다. 그러므로 본 발명을 통해 재활훈련을 함으로써 환자의 상하지 운동기능을 향상시켜 회복속도를 촉진시키고, 상하지 훈련을 동시적으로 실시함으로 인해 환자와 치료사의 시간적 절감과 효율적인 공간활용, 장비 비용의 절감효과가 있다.

본 발명의 상하지 로봇 보행 훈련시스템은 뇌 손상 환자뿐만 아니라 근력약화를 호소하는 노인들의 휘트니스 개념까지 수용할 수 있어 수요자에 대한 활용범위가 확대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 상하지 로봇재활훈련 시스템의 구성을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 상하지 로봇재활훈련 시스템의 제어부를 설명하기위한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 상하지 로봇재활훈련 시스템을 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 상하지 로봇재활훈련 시스템의 배면도이다.
도 5는 도 3의 하지 모터 장착부를 설명하는 설명도이다.
도 6은 도 3의 수직 메인지지대의 확대도이다.
도 7은 도 3의 상지 운동부의 확대도이다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 상하지 로봇재활훈련 시스템의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 상하지 로봇재활훈련 시스템의 구성을 개략적으로 설명하는 설명도로, 수평 메인지지대(20), 수직 메인지지대(30), 발판부(120), 전자브레이크(140), 하지 부하조절모터(즉, 하지 모터)(150), 일립티컬 운동 손잡이부(200), 상지운동 손잡이(210), 상지 부하조절모터(즉, 상지 모터)(250)을 포함하여 이루어진다.

수평 메인지지대(20)는 상하지 로봇재활훈련 시스템(10)의 제일 하단에 장착되어 상하지 로봇재활훈련 시스템(10)을 지지한다. 수평 메인지지대(20)의 일측은 수직 메인지지대(30)와 연설되어 있으며, 다른 일측에는 전자브레이크(140)와 하지 부하조절모터(150)(즉, 모터부)가 장착되어 있다.

수직 메인지지대(30)는 높낮이 조절로 발판부(120)의 경사도를 조절하며, 상부 좌우 양측에 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 회동가능하도록 장착되어, 일립티컬 운동 손잡이부(200)를 지지한다. 수직 메인지지대(30)는 일측이 수평 메인지지대(20)와 연설되고 다른 일측의 양측에 좌우의 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 회동가능하도록 장착되어 있다. 수직메인지지대(30)는 제1 수직메인지지대(50)과 제2 수직메인지지대(90)으로 이루어져 있다.

제1 수직메인지지대(50)는 캡형태로 이루어지며, 좌우 양측에 관통된 홀인, 높이조절 홀(미도시)을 다수 구비하며, 상부의 좌우 양측에는 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 장착되어 있다. 제1 수직메인지지대(50)는 제2 수직메인지지대(90)의 상부(즉, 수직메인지지대 높이조절부(60))가 제1 수직메인지지대(50)의 내측으로 삽입된다.

제2 수직메인지지대(90)는 일측이 수평 메인지지대(20)와 연설되고 다른 일측이 제1 수직메인지지대(50)에 내삽되도록 이루어져 있다. 제1 수직메인지지대(50)에 내삽되는 부분은 수직메인지지대 높이조절부(60)로, 제2 수직메인지지대(90)는 수직메인지지대 높이조절부(60)를 제외하고는 제1 수직메인지지대(50)와 형태 및 내부 면적이 같다.

수직메인지지대 높이조절부(60)는, 수직메인지지대 높이조절부(60)이외의 제2 수직메인지지대(90)의 부분과 비교해, 내부 면적이 더 작으며, 그 상부에 좌우 양측에 관통된 홀인 높이조절부 홀(미도시)을 구비한다. 수직메인지지대 높이조절부(60)의 높이조절 홀(미도시)과 제1 수직메인지지대(50)의 높이조절 홀(미도시)을 조절봉(미도시)으로 관통시키고 나사산으로 이루어진 조절봉(미도시)의 끝단을 너트에 의해 고정하도록 이루어진다. 이렇게 함에 의해 수직 메인지지대(30)는 높이가 조절되고, 그럼에 의해 수직 메인지지대(30)의 좌우양측의 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 위치가 조정됨에 따라 발판부(120)의 경사도가 조절된다.

발판부(120)는 환자의 발을 거취시키는 수단으로, 이를 통해 환자가 좌우 하지를 교번하여 움직여 보행훈련을 하도록 이루어진다. 발판부(120)는 발판(110), 로드(125), 크랭크(130), 발판 센서(115)를 포함하여 이루어진다.

발판(110)은 로드(125)의 상면에 장착되며, 발판(110)의 하면과 로드(125)의 상면사이에는 발판 센서(115)가 장착된다. 경우에 따라서는 재활훈련시에는 발판에 발을 거치하고, 발과 발판을 발고정끈(미도시)으로 고정할 수 있다.

로드(125)는 일단이 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 하단에 장착되며, 다른 일단은 크랭크(130)가 장착되고, 크랭크(130)의 타단은 전자브레이크(140)와 연결된다. 로드(125)의 상면에는 발판(110)이 장착되어 있으며, 발판(110)의 하면과 로드(125)의 상면사이에는 발판 센서(115)가 장착된다.

발판 센서(115)는 발판(110)의 하중을 검출한다. 발판 센서(115)는 하중센서, 즉, 로드셀(LOAD CELL)일 수 있다. 경우에 따라서는 전단센서 또는 압전센서일 수 있다. 예를들어, 발판(110)의 하면에 4개의 로드셀을 장착하여 발판에서의 무게중심을 검출할 수 있다.

크랭크(130)는 일단이 로드(125)에 장착되고 타단은 전자브레이크(140)의 회전면상에 있는 스텝폭 조절공(145)에 삽입되어 고정되도록 이루어진다. 크랭크(130)는 다수의 스텝폭 조절공(145)중 하나를 선택함으로써, 즉 발판부(120)의 고정을 전자브레이크(145)의 중심방향으로 조절하여, 발판부(120)의 운동을 조절하며, 결과적으로 보행의 스텝폭을 조절하게 된다.

전자브레이크(140)는 브레이크를 거는 힘에 전자력의 서보 기구를 사용하고 브레이크 드럼에 브레이크 블록을 설치하여 제동하는 시판되는 일반 전자브레이크로, 유도전류에 의하여 부하를 조절한다. 전자브레이크(140)는 좌우 양측의 회전면(147)에 다수의 스텝폭 조절공(145)을 구비하며, 스텝폭 조절공(145)에 크랭크(130)의 타단이 결합, 고정된다. 전자브레이크(140)는 뒤에 위치된 하지 부하조절모터(150)와 벨트로 연결되어 구동된다.

하지 부하조절모터(150)는 발판부(120)에 가해지는 부하를 조절한다.

전자브레이크(140)와 하지 부하조절모터(150)를 모터부라 할 수 있다.

상하지 로봇재활훈련 시스템(10)의 하지운동이 자동모드일 경우는, 하지 부하조절모터(150)에 의해 발판부(120)를 교번하여 자동으로 구동하게 함으로써 보행을 하게되는 데, 이때는 하지 부하조절모터(150)의 속도를 조절함에 의해 보행 속도를 조절한다.

상하지 로봇재활훈련 시스템(10)의 하지운동이 반자동모드일 경우는, 발판부(120)를 교번하여 동작할 때 발판부의 움직이는 것을 보조하도록 구동되는 것으로, 발판 센서(115)로부터 검출된 힘(체중)에 따라 비례하여 하지 부하조절모터(150)를 구동한다. 따라서, 반자동모드 시는 하지 부하조절모터(150)가 하지운동의 속도보상을 하여준다.

상하지 로봇재활훈련 시스템(10)의 하지운동이 수동모드일 경우는, 하지 부하조절모터(150)에 상관없이 환자의 하지 운동에 의해 상하지 로봇재활훈련 시스템(10)이 구동한다. 이 경우, 하지 부하조절모터(150)가 풀리에 캠베어링으로 과속도시 공회전을 하게 된다.

발판부(120)는 연산처리부(70)가 일측의 발판부(120)의 발판 센서(115)에서 입력된 신호로부터 기설정된 발경직시 하중신호와 비교하여, 환자가 경직되어 있다고 판정한 경우에는 연산처리부(70)는 다른측 발판부가 구동되도록 하는 모터제어신호를 생성하고, 이 모터제어 신호에 의해 하지 부하조절모터(150)가 구동되어, 결과적으로 다른측 발판부가 구동되도록 이루어져, 보행훈련을 하게 된다.

일립티컬 운동 손잡이부(200)는 2개로, 수직 메인지지대(30) 일측의 양측에 각각 회동가능하도록 장착되어 있으며, 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 상부에 상지 부하조절모터(250)가 장착되고 상지 부하조절모터(250)의 앞단에 상지운동 손잡이(210)가 장착된다. 일립티컬 운동 손잡이부(200)는 손잡이 쿠션부(230)를 경계로, 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 상부를 일립티컬 운동 손잡이(240)이며, 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 하부가 일립티컬 운동 손잡이 지지대(260)이다.

도 1에서는 2개의 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 각각의 상부에 상지 부하조절모터(250)가 장착되고 각 상지 부하조절모터(250)의 앞단에 상지운동 손잡이(210)가 장착되어 있으나, 이로써 본 발명을 한정하기위한 것이 아니다. 경우에 따라서는, 2개의 일립티컬 운동 손잡이부(200) 중의 하나의 상부에만 상지 부하조절모터(250)가 장착되고 상지 부하조절모터(250)의 앞단에 상지운동 손잡이(210)가 장착될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는, 상지 부하조절모터(250)가, 2개의 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 사이에, 2개의 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 구동함에 불편함이 없도록 장착되며, 그 앞단에 상지운동 손잡이(210)가 장착된다. 이 경우, 상지 부하조절모터(250)는 제1 수직메인지지대(50)의 연장지지대(미도시) 위에 장착될 수 있다.

손잡이 쿠션부(230)는 일립티컬 운동 손잡이부(200)를 잡고 보행훈련시, 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 발판부(120)의 구동에 연동되어 움직이는데, 발판부(120)는 모터에 의해 구동됨으로써 급격한 움직임에 대응되도록, 쿠션부를 구비하여, 보다 부드럽게 움직일 수 있도록 구비된 수단이다.

손잡이 쿠션부(230)는 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 경우에 따라서는 고무로 커버되어 있을 수 있다. 손잡이 쿠션부(230)는 절첩된 사이에 위치하는 부분에서 서로 부딪치는 부분의 일부분에 손잡이 센서(215)가 장착될 수 있다.

손잡이 센서(215)는 로드셀(LOAD CELL)일 수 있다. 경우에 따라서는 압전센서일 수 있다. 경우에 따라서는 손잡이 쿠션부(230)는 손잡이 센서(215)가 장착된 부분을 제외한 부분이 신축가능하도록 이루어져 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 높이를 조절할 수 있다.

상지운동 손잡이(210)는 환자가 손으로 잡고 돌림에 의해 팔운동을 할 수 있다.

상지 부하조절모터(250)는 상지운동 손잡이(210)에 가해지는 부하를 조절하는 모터이다.

연산처리부(70)가 손잡이 센서(215)에서 입력된 신호로부터 환자가 경직되어 있다고 판정한 경우에는 연산처리부(70)는 상지운동 손잡이(210)가 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 이루어진다.

도 2는 도 1의 상하지 로봇재활훈련 시스템의 제어부를 설명하기위한 블럭도로, 발판 센서(115), 손잡이 센서(215), 연산처리부(70), 상지 모터구동부(255), 하지 모터구동부(155), 상지 부하조절모터(250), 하지 부하조절모터(150)를 포함하여 이루어진다.

연산처리부(70)는 수평 메인지지대(20), 수직 메인지지대(30) 등의 상하지 로봇재활훈련 시스템(10)의 어디에나 내장될 수 있다.

연산처리부(70)는 각 발판부(120)의 발판 센서(115)에서 입력된 신호로부터 환자가 어느 측의 발이 경직되어 있는지를 기설정된 발경직시 하중신호와 비교하여, 판단하고, 다른측 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성한다. 즉 결과적으로는 하지 부하조절모터(150)가 반대로 회전하도록하는 하지 모터제어신호를 생성한다. 생성된 하지 모터제어신호는 하지 모터구동부(155)로 전송되고, 하지 모터구동부(155)는 수신된 하지 모터제어신호에 의해 하지 부하조절모터(150)를 구동시킨다. 그럼에 의해 다른측 발판부가 구동되도록 이루어져, 보행훈련을 계속 하게 된다.

연산처리부(70)는 손잡이 센서(215)로부터 입력된 신호로부터 손의 경직여부를 판단하고, 경직되어 있다면, 상지운동 손잡이(210)를 경직이 감지된 측의 반대방향으로 구동하도록 하는 상지 모터제어신호를 생성하고, 생성된 상지 모터제어신호는 상지 모터구동부(255)로 전송되고, 상지 모터구동부(255)는 수신된 상지 모터제어신호에 의해 상지 부하조절모터(250)를 구동시킨다.

여기까지를 정리하여보면, 본 발명에서는 상지운동 손잡이(210)는 Z축과 Y축, 두 방향으로 360도 회전 가능하여 모든 손 모양에 대응할 수 있으며, 손잡이 센서(215)의 로드셀은 손잡이 걸리는 부하를 검출할 수 있다.

본 발명의 상하지 로봇재활훈련 시스템은 높이조절이 가능하여 소아에서 성인까지 사용이 가능하다.

수평 메인지지대(20)의 높이를 조절하여 발판부(120)의 경사도를 조절할 수 있으며, 발판(110)은 발판 하부에 4개의 로드셀로 이루어진 발판 센서(115)가 장착되어 발판(110)에서 부하중심이동을 검출할 수 있다.

하지 부하조절 모터(150)은 자동모드에는 레벨에 따라서 속도를 조절하여 자동으로 동작하며, 반자동모드에서는 레벨에 따라서 휠의 속도를 보상하는 역활을 하게 된다. (예로, 레벨10에서 휠을 실험자가 휠의 속도를 레벨10 이상으로 회전 시 부하조절모터는 캠베어링에 의하여 부하가 걸리지 않고 공회전하게 된다, 레벨10 이하로 휠의 속도가 떨어지면 부하조절모터에 의하여 레벨10에 가깝게 보상회전을 하게 된다).

전자브레이크(140)는 레벨에 따라 부하조절이 가능하다(유도전류방식). 크랭크조절부는 발판(110)의 고정부의 위치를 전자브레이크의 중심방향으로 이동할 수 있어서 스텝폭을 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 상하지 로봇재활훈련 시스템을 설명하는 사시도이며, 도 4는 도 3의 상하지 로봇재활훈련 시스템의 배면도이고, 도 5는 도 3의 하지 모터 장착부를 설명하는 설명도이며, 도 6은 도 3의 수직 메인지지대의 확대도이며, 도 7은 도 3의 상지 운동부의 확대도이다.

수평 메인지지대(20)는 도 1에서와 같이 상하지 로봇재활훈련 시스템(10)의 제일 하단에 장착되어 상하지 로봇재활훈련 시스템(10)을 지지한다. 수평 메인지지대(20)의 일측은 수직 메인지지대(30)와 연설되어 있으며, 다른 일측에는 모터 장착부(160)가 장착되어 있다. 하지 모터 장착부(160)에는 전자브레이크(140)와 하지 부하조절모터(150)가 내삽되어 있다.

수직 메인지지대(30)는 높낮이 조절로 발판부(120)의 경사도를 조절하며, 상부에 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 회동가능하도록 장착되어, 일립티컬 운동 손잡이부(200)를 지지하며, 상지운동 손잡이(210) 등을 지지하는 상지운동 손잡이 지지대(205)를 지지하는 손잡이 연결부(35)를 지지한다.

수직 메인지지대(30)는, 도 6에서와 같이, 일측이 수평 메인지지대(20)와 연설되고 다른 일측에는 지지대 상부결합부(55)를 구비하며, 지지대 상부결합부(55)의 좌우 양측에는 좌우의 일립티컬 운동 손잡이부(200)가 회동가능하도록 장착되어 있으며, 지지대 상부결합부(55)의 정면으로는 손잡이 연결부(35)가 연설되어 있다.

수직메인지지대(30)는 제1 수직메인지지대(50)과 제2 수직메인지지대(90)으로 이루어져 있으며, 제1 수직메인지지대(50)는 제2 수직메인지지대(90)보다 내부면적이 크도록 이루어져 있다.

제1 수직메인지지대(50)는 캡형태로 이루어져, 제1 수직메인지지대(50)내에 제2 수직메인지지대(90)가 내삽되도록 이루어지며, 제1 수직메인지지대(50)와 제2 수직메인지지대(90)가 겹쳐지는 정도를 조절하여, 수직메인지지대(30)의 높이를 조절할 수 있다. 수직 메인지지대(30)의 높이가 조절되고, 그럼에 의해 수직 메인지지대(30)의 좌우양측의 일립티컬 운동 손잡이부(200)의 위치가 조정됨에 따라 발판부(120)의 경사도가 조절된다.

발판부(120)는 도 1과 같이, 발판(110), 로드(125), 크랭크(130), 발판 센서(115)를 포함하여 이루어진다. 발판 센서(115)는 로드셀(LOAD CELL)로 발판(110)의 하면에 4개의 로드셀을 장착하여 발판에서의 무게중심을 검출할 수 있다.

전자브레이크(140)는 크랭크(130)의 타단과 결합된다. 도 5와 같이, 전자브레이크(140)는 뒤에 위치된 하지 부하조절모터(150)와 벨트로 연결되어 구동되며,

일립티컬 운동 손잡이부(200)는 2개로, 수직 메인지지대(30) 상부의 지지대 상부 결합부(55)의 양측에 일립티컬 운동손잡이 회동부(245)에 의해 각각 회동가능하도록 장착되어 있다.

일립티컬 운동손잡이 회동부(245)는 상, 하에 홀(미도시)을 가지며 상기 홀(미도시)들에는 일립티컬 운동 손잡이(240)와 일립티컬 운동 손잡이 지지대(260)가 각각 고정 장착된다. 또한 일립티컬 운동손잡이 회동부(245)의 일측면에는 측면에 지지대 상부 결합부(55)에 회동가능하도록 장착되기위한 지지봉이 있다. 따라서 일립티컬 운동 손잡이부(200)는 발판부(120)의 구동에 따라 회동될 수 있다.

손잡이 연결부(35)의 상단에는 상지운동 손잡이 지지대(205)가 장착되며, 상지운동 손잡이 지지대(205)에 상지운동 손잡이(210)가 장착된 상지 운동부(213)가 있다.

여기서 손잡이 센서(215)는 상지운동 손잡이 지지대(205)의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이(210)에 장착될 수 있다

도 7과 같이, 상지 운동부(213)는 핸들형태로 이루어져 있으며, 상지운동 손잡이(210)를 잡고 돌리도록 이루어져 있다. 상지 운동부(213)를 연계된 상지 부하조절모터(250)는 지지대 상부 결합부(55)의 일측에 위치될 수 있다.

상지운동 손잡이 지지대(205)의 좌우 양측에는 추가 손잡이(220)가 장착되어 있다.

추가 손잡이(220)는 좌우 양손의 운동을 할 수도 있고, 고정되어 일반 고정된 손잡이로도 사용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 상하지 로봇재활훈련 시스템의 일예이고, 도 9은 도 8의 하지 모터 장착부의 내부도면의 일예이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 상하지 로봇재활훈련 시스템 20: 수평메인지지대
30: 수직메인지지대 35: 손잡이 연결부
50: 제1 수직메인지지대 55: 지지대 상부 결합부
60: 수직메인지지대 높이조절부 70: 연산처리부
90: 제2 수직메인지지대 120: 발판부
110: 발판 115: 발판 센서
125: 로드 130:크랭크
140: 전자브레이크 145: 스텝폭 조절공
150: 하지 부하조절모터 155: 하지 모터구동부
160: 모터 장착부 200: 일립티컬 운동 손잡이부
205: 상지운동 손잡이 지지대 210: 상지운동 손잡이
213: 상지 운동부 215: 손잡이 센서
230: 손잡이 쿠션부 240: 일립티컬 운동 손잡이
250: 상지 부하조절모터 255:상지 모터구동부
260: 일립티컬 운동 손잡이 지지대

Claims

하단에 위치되는 수평 메인지지대에, 일측이 연설되는 수직 메인지지대; 상기 수직 메인지지대의 상부의 좌우 양측에 회동가능하도록 장착되는 일립티컬 운동 손잡이부; 일립티컬 운동 손잡이부의 하단에, 로드의 일단이 장착되며, 로드의 상면에는 발판이 장착되고, 로드의 타단에는 크랭크가 연결되어 있는 발판부; 크랭크와 회전부가 결합된 하지 모터부;를 포함하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서,
하중센서로서, 상기 발판의 하면에 장착되는 발판 센서;
상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부;
상기 연산처리부로부터 수신된 하지 모터제어신호에 따라 하지 모터부의 모터를 구동시키는 하지 모터구동부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템,
하단에 위치되는 수평 메인지지대에, 일측이 연설되는 수직 메인지지대; 상기 수직 메인지지대의 상부의 좌우 양측에 회동가능하도록 장착되는 일립티컬 운동 손잡이부; 일립티컬 운동 손잡이부의 하단에, 로드의 일단이 장착되며, 로드의 상면에는 발판이 장착되고, 로드의 타단에는 크랭크가 연결되어 있는 발판부; 크랭크와 회전부가 결합된 모터부;를 포함하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서,
일립티컬 운동 손잡이부의 상부에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동 손잡이;
일립티컬 운동 손잡이부에서, 상기 상지운동 손잡이의 하부에 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 절첩된 사이에 손잡이 센서로서 하중센서가 장착되어 있는 손잡이 쿠션부;
상기 손잡이 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 팔이 경직되었다고 판단되면, 모터가 반대방향으로 구동하도록하는 상지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부;
상기 연산처리부로부터 수신된 상지 모터제어신호에 따라 상지 모터를 구동시키는 상지 모터구동부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템,
하단에 위치되는 수평 메인지지대에, 일측이 연설되는 수직 메인지지대; 상기 수직 메인지지대의 상부의 좌우 양측에 회동가능하도록 장착되는 일립티컬 운동 손잡이부; 일립티컬 운동 손잡이부의 하단에, 로드의 일단이 장착되며, 로드의 상면에는 발판이 장착되고, 로드의 타단에는 크랭크가 연결되어 있는 발판부; 크랭크와 회전부가 결합된 모터부;를 포함하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서,
수직 메인지지대의 상부 정면에, 일단이 연설되고, 다른일단에는 상지운동 손잡이 지지대가 장착되는 손잡이 연결부;
상기 상지운동 손잡이 지지대의 정면에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동부;
하중센서로 이루어지며, 상지운동 손잡이 지지대의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이에 장착되는 손잡이 센서;
상기 손잡이 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 팔이 경직되었다고 판단되면, 모터가 반대방향으로 구동하도록 하는 상지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부;
상기 연산처리부로부터 수신된 상지 모터제어신호에 따라 상지 모터를 구동시키는 상지 모터구동부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템,
일립티컬 운동기구를 이용하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템에 있어서,
하중센서로 이루어진 발판센서를 다수 구비하며, 좌우발을 각각 거치하도록 이루어지되, 좌우발을 교번하여 움직이도록 이루어진 발판부;
상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 연산처리부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
일립티컬 운동 손잡이부의 상부에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동 손잡이;
일립티컬 운동 손잡이부에서, 상기 상지운동 손잡이의 하부에 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 절첩된 사이에 손잡이 센서로서 하중센서가 장착되어 있는 손잡이 쿠션부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
수직 메인지지대의 상부 정면에, 일단이 연설되고, 다른일단에는 상지운동 손잡이 지지대가 장착되는 손잡이 연결부;
상기 상지운동 손잡이 지지대의 정면에 장착되며, 회전가능하도록 이루어진 상지운동부;
하중센서로 이루어지며, 상지운동 손잡이 지지대의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이에 장착되는 손잡이 센서;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
수직 메인지지대는 높이 조절이 가능하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제7항에 있어서,
수직 메인지지대는 제1 수직메인지지대와 제2 수직메인지지대를 구비하되,
제2 수직메인지지대가 제1 수직메인지지대에 내삽되어 접첩됨에 의해, 수직 메인지지대의 높이가 조절되어, 발판부의 경사도를 조절하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
하중센서는 로드셀인 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
모터부는,
좌우 양측의 회전면에 있는 스텝폭 조절공에 크랭크의 타단이 결합되는 전자브레이크;
전자브레이크와 벨트에 의해 연결된 하지 부하조절모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제3항에 있어서,
상지 운동부는 손잡이가 장착된 핸들형 운동기구인 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
제3항에 있어서,
손잡이 연결부의 좌우 양측에는 추가 손잡이가 더 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템.
일립티컬 운동기구를 이용하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법에 있어서,
발판의 하면에 있는 하중센서가, 하지 운동중, 하중 신호를 검출하는 하지 하중신호 검출단계;
연산처리부는 상기 발판 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 일측 발의 경직되었다고 판단되면, 경직되지 않은 발측의 발판부가 구동되도록 하는 하지 모터제어신호를 생성하는 하지 모터제어신호 생성단계;
하지 모터구동부는 수신된 하지 모터제어신호에 의해 하지 부하조절모터를 구동시는 하지 부하조절모터 구동단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법.
제13항에 있어서,
일립티컬 운동 손잡이부의 상부에 장착된 상지운동 손잡이를 회전할 때,
일립티컬 운동 손잡이부에서, 상지운동 손잡이의 하부에 지그재그 형태로 절첩되어 있으며, 절첩된 사이에 장착된 하중센서로부터 하중신호를 검출하는 하중신호 검출단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법.
제13항에 있어서,
수직 메인지지대의 상부 정면에 연설된, 손잡이 연결부 위에 장착된 상지운동 손잡이 지지대의 정면에 장착된 상지운동부를 회전할 때,
상지운동 손잡이 지지대의 하면에 장착되거나, 상지운동 손잡이에 장착된 손잡이 센서를 통해 하중신호를 검출하는 하중신호 검출단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법.
제14항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
연산처리부는, 상기 손잡이 센서로부터 수신된 하중신호로부터 부하중심이동을 검출하여, 팔이 경직되었다고 판단되면, 모터가 반대방향으로 구동하도록하는 상지 모터제어신호를 생성하는 상지 모터제어신호 생성단계;
모터구동부는 상기 연산처리부로부터 수신된 상지 모터제어신호에 따라 상지 모터를 구동시키는 상지 모터구동단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상하지 로봇 재활훈련 시스템의 구동방법.