KR101486808B1 - Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring - Google Patents

Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring Download PDF

Info

Publication number
KR101486808B1
KR101486808B1 KR20130158857A KR20130158857A KR101486808B1 KR 101486808 B1 KR101486808 B1 KR 101486808B1 KR 20130158857 A KR20130158857 A KR 20130158857A KR 20130158857 A KR20130158857 A KR 20130158857A KR 101486808 B1 KR101486808 B1 KR 101486808B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
link member
spring
rod
elastic member
elastic
Prior art date
Application number
KR20130158857A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최준호
김승종
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR20130158857A priority Critical patent/KR101486808B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101486808B1 publication Critical patent/KR101486808B1/en

Links

Images

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
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/008—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about using suspension devices for supporting the body in an upright walking or standing position, e.g. harnesses
    • 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
    • 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
    • A61H2201/10—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes with further special therapeutic means, e.g. electrotherapy, magneto therapy or radiation therapy, chromo therapy, infrared or ultraviolet therapy
    • 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
    • A61H2201/1215—Rotary drive

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)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

A walking assisting device according to an embodiment of the present invention comprises: a first link member connected with a part between the pelvis and knee of a patient; a joint coupled with the bottom end of the first link member; a second link member coupled with the bottom end of the joint and connected with a part between the knee and ankle of the patient; a first elastic member and a second elastic member which are respectively disposed in the front and rear of the second link member, respectively; a top connecting member connecting the top end of the first elastic member and second elastic member with the first link member or the joint; and a connecting unit connecting the bottom end of the first elastic member and second elastic member with the second link member. When the second link member is rotated using the joint as a shaft, one of the first elastic member and second elastic member provides a drive force in a rotating direction.

Description

스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치{WALKING ASSISTING APPARATUS ADJUSTABLE A RANGE OF EXTERNAL FORCE USING SPRING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a walking assist device capable of adjusting an application range of an external force using a spring,

본 발명은 보행 보조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a walking assistance device, and more particularly, to a walking assistance device capable of adjusting an application range of an external force using a spring.

종래에는 회전축에 피동부재가 연결되고, 구동모터에 의해 회전축을 회전시킴으로써 피동부재를 회전시키는 회전 구조체가 많은 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 예를 들어, 상술한 회전 구조체는 특히 로봇 매니퓰레이터 등에서 쉽게 찾아볼 수 있으며, 사람이 사고 등에 의해 관절을 다친 경우에 관절의 재활을 위한 치료 등에 사용되기도 한다.BACKGROUND ART Conventionally, a rotary structure for rotating a driven member by connecting a driven member to a rotary shaft and rotating the rotary shaft by a drive motor has been widely used in many fields. For example, the above-described rotary structure can be easily found in a robot manipulator or the like, and may be used for treatment for rehabilitation of a joint when a person is injured by an accident or the like.

그러나 실제로 구동모터를 이용하여 신체에 부착되는 피동부재를 움직이는 것은 큰 힘이 필요하게되어 전력소모가 매우 크다. 또한 재활 로봇은 사용자의 신체에 부착되기 때문에 이동성이 보장되어야 하므로 외부로부터 지속적으로 전력을 공급받기는 어렵다. 따라서 포터블한 배터리를 이용하여 구동모터에 전력을 공급하는 것이 필요하고 이 경우 별도의 배터리를 소지하게 되는것은 재활 목적에 부합되지 않는다.Actually, however, moving the driven member attached to the body using the driving motor requires a large force, and power consumption is very large. In addition, since the rehabilitation robot is attached to the user's body, mobility must be ensured, so it is difficult to continuously supply power from the outside. Therefore, it is necessary to supply power to the drive motor using a portable battery, and in this case, having a separate battery is not suitable for rehabilitation purpose.

이와 같이 구동모터를 이용하여 피동부재의 회전을 돕기위해 Elastic band를 이용하거나(미국등록특허 8308671), Torisonal spring을 이용한 방법(미국특허공개 4370977)이 제안되고 있으나, 이러한 방법은 재활자의 다리를 펴는 방향에 대하여만 힘을 작용하여 다리를 구부리는 동작을 훈련해야 하는 재활자에게는 적용하기 어려운 문제점이 있다.In this way, an elastic band is used to assist rotation of the driven member by using a driving motor (U.S. Patent No. 8308671) or a Torisonal spring (U.S. Patent Publication No. 4370977) has been proposed. However, It is difficult to apply to a rehabilitator who has to train the action of bending the leg by acting only on the direction.

미국등록특허 8308671United States Patent 8308671 미국특허공개 4370977U.S. Patent Publication No. 4370977

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 구동모터를 사용하지 않고 피동부재의 회전에 외력을 더해줄수 있는 방안 및 피동부재의 회전 방향에 상관 없이 외력을 더해줄 수 있는 장치가 요구된다.
In order to solve such a problem, there is a need for a device capable of adding an external force to the rotation of the driven member without using a drive motor and an apparatus capable of adding an external force regardless of the rotational direction of the driven member.

본 발명의 일 실시예에 따른 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치는, 재활자의 골반과 무릎 사이 부분에 연결되는 제1 링크부재, 상기 제1 링크부재의 하단에 결합하는 조인트, 상기 조인트의 하단에 결합되며, 상기 재활자의 무릎과 발목 사이 부분에 연결되는 제2 링크부재, 상기 제2 링크부재의 전방 및 후방에 각각 위치한 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재, 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재의 상단을 상기 제1 링크부재 또는 상기 조인트에 연결하는 상측 연결부재 및 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재의 하단을 상기 제2 링크부재에 연결하는 하측 연결부재를 포함하되, 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재 중 하나는, 상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 회동하는 경우, 회동하는 방향으로 추진력을 제공하도록 구성된다.A walking assist device capable of adjusting an application range of external force using a spring according to an embodiment of the present invention includes a first link member connected to a portion between a pelvis and a knee of a rehabilitator, a joint coupled to a lower end of the first link member, A second link member coupled to the lower end of the joint and connected to a portion between the knee and the ankle of the rehabilitator, a first elastic member and a second elastic member disposed respectively forward and rearward of the second link member, And an upper connecting member for connecting the upper end of the second elastic member to the first link member or the joint and a lower connecting member for connecting the lower ends of the first elastic member and the second elastic member to the second link member, Wherein one of the first elastic member and the second elastic member provides a driving force in a rotating direction when the second link member is pivoted about the joint .

또한, 상기 제1 탄성부재는, 제1 스프링, 상기 하측 연결부재에 연결되고 상기 제1 스프링을 포함하는 제1 바디, 상기 상측 연결부재에 연결되고 상기 제1 바디 내부로 연장되는 제1 로드를 포함하고, 상기 제2 탄성부재는, 제2 스프링, 상기 하측 연결부재에 연결되고 상기 제2 스프링을 포함하는 제2 바디, 상기 상측 연결부재에 연결되고 상기 제2 바디 내부로 연장되는 제2 로드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first elastic member may include a first spring, a first body connected to the lower connecting member and including the first spring, a first rod connected to the upper connecting member and extending into the first body, Wherein the second elastic member comprises a second spring, a second body connected to the lower connecting member and including the second spring, a second rod connected to the upper connecting member and extending into the second body, And a control unit.

또한, 상기 상측 연결부재는, 상기 제1 링크부재 또는 상기 조인트에 수직하게 돌출된 피봇, 상기 피봇을 중심으로 소정각도 회전하는 제1 로드암 및 제2 로드암을 포함하되, 상기 제1 로드암은 상기 제1 로드에 연결되고, 상기 제2 로드암은 상기 제2 로드에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.The upper linking member may include a pivot vertically protruding from the first link member or the joint, a first rod arm and a second rod arm which rotate at a predetermined angle about the pivot, May be connected to the first rod, and the second rod arm may be connected to the second rod.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 있어서, 상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 상기 제1 탄성부재 방향으로 회전하는 경우 상기 제1 로드는 상기 제1 스프링을 압축하고, 상기 제2 링크부재가 상기 제2 탄성부재 방향으로 다시 되돌아오도록 회전하는 경우 상기 제1 스프링이 탄성력에 의해 상기 제1 로드를 밀어냄으로써 상기 제2 탄성부재의 회전방향으로 상기 제2 링크부재에 추진력을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention also provides a walking assist device capable of adjusting the application range of an external force using a spring, wherein when the second link member rotates about the joint in the direction of the first elastic member, And the first spring pushes the first rod by an elastic force when the second link member rotates to return to the direction of the second elastic member so that the second link member rotates in the rotating direction of the second elastic member, To provide a propulsion force to the engine.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 있어서, 상기 제1 로드의 단부와 상기 제1 스프링의 단부는 소정 간격으로 이격되도록 구성되어, 상기 제2 링크부재와 상기 제1 링크부재 사이각이 소정 범위 내인 경우에만 상기 제1 스프링이 탄성력에 의해 상기 제1 로드를 밀어내는 것을 특징으로 할 수 있다.The end of the first rod and the end of the first spring are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the second link member and the first link And the first spring pushes the first rod by an elastic force only when the angle between the members is within a predetermined range.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 있어서, 상기 제1 로드의 단부와 상기 제1 스프링의 단부 사이의 소정의 간격은, 상기 제1 로드암이 상기 제1 링크부재와 이루는 초기각도 또는 제1 로드의 길이를 조절하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.The predetermined distance between the end of the first rod and the end of the first spring is set so that the first rod arm is in contact with the first link member The initial angle or the length of the first rod.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 있어서, 상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 상기 제2 탄성부재 방향으로 회전하는 경우 상기 제2 로드는 상기 제2 스프링을 압축하고, 상기 제2 링크부재가 상기 제1 탄성부재 방향으로 다시 되돌아오도록 회전하는 경우 상기 제2 스프링이 탄성력에 의해 상기 제2 로드를 밀어냄으로써 상기 제1 탄성부재의 회전방향으로 상기 제2 링크부재에 추진력을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention also provides a walking aid device capable of adjusting an application range of an external force using a spring, wherein when the second link member rotates about the joint in the direction of the second elastic member, And the second spring pushes the second rod by the resilient force when the second link member rotates so as to return back toward the first elastic member so that the second link member rotates in the rotating direction of the first elastic member, To provide a propulsion force to the engine.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 있어서, 상기 제2 로드의 단부와 상기 제2 스프링의 단부는 소정 간격으로 이격되도록 구성되어, 상기 제2 링크부재와 상기 제1 링크부재 사이각이 소정 범위 내인 경우에만 상기 제2 스프링이 탄성력에 의해 상기 제2 로드를 밀어내는 것을 특징으로 할 수 있다.The end portion of the second rod and the end portion of the second spring are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the second link member and the first link And the second spring pushes the second rod by an elastic force only when the angle between the members is within a predetermined range.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치에 있어서, 상기 제2 로드의 단부와 상기 제2 스프링의 단부 사이의 소정의 간격은, 상기 제2 로드암이 상기 제1 링크부재와 이루는 초기각도 또는 제2 로드의 길이를 조절하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the gait assisting apparatus capable of adjusting the application range of the external force using the spring, the predetermined distance between the end of the second rod and the end of the second spring is set so that the second rod arm is in contact with the first link member The angle of the first rod or the length of the second rod.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치는, 상기 조인트에 결합되는 구동모터를 더 포함하되, 상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 회전하는 경우, 상기 구동모터는 상기 제2 링크부재와 상기 제1 링크부재 사이의 소정 각도에서 상기 제2 링크부재의 회전에 추진력을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the walking assist device capable of adjusting the application range of the external force using the spring may further include a driving motor coupled to the joint, wherein when the second link member rotates about the joint, The first link member and the second link member may be configured to provide a driving force to the rotation of the second link member at a predetermined angle between the second link member and the first link member.

또한, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치는, 상기 제1 링크부재의 내측 일단에 결합되어 재활자의 골반과 무릎 사이의 부분을 지지하는 상부 접촉 부재 및 상기 제2 링크부재의 내측 일단에 결합되어 재활자의 무릎과 발목 사이의 부분을 지지하는 하부 접촉 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
In addition, the walking assist device capable of adjusting the application range of the external force using the spring includes an upper contact member coupled to an inner one end of the first link member and supporting a portion between the pelvis and the knee of the rehabilitator, And a lower contact member coupled to the one end to support a portion between the knee and the ankle of the rehabilitator.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 재활이 필요한 방향 및 각도에 대하여 외력을 적용하여 힘을 더 주게 하거나 힘을 덜 주어도 보행 보조장치가 동작할 수 있으며, 스프링을 이용하여 별도의 전력을 필요로 하지 않느다. 또한 스프링과 구동모터를 함께 사용함으로써 상대적으로 적은 전력을 사용하면서 큰 외력을 얻어서 보행 보조장치의 동작에 이용할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the external force may be applied to the direction and angle in which rehabilitation is required, so that the gait assist device may be operated even if the external force is applied or the force is less. It is not. In addition, by using the spring and the driving motor together, it is possible to use a relatively small amount of electric power while obtaining a large external force, and thus, can be used for the operation of the walking aid.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치를 도시한 사시도이다.
도2는 일 실시예에 따른 제1 탄성부재(40)를 세부적인 구성을 설명하기 위한 도1의 부분 확대 사시도이다.
도3은 일 실시예에 따른 상측 연결부재(60)및 이와 연결된 다른 구성들을 설명하기 위한 도이다.
도4는 제2 링크부재가 재활자의 전방으로 회전하는 경우 제1 탄성부재의 내부를 설명하기 위한 사시도이다.
도5a 내지 5b는 소정각도에서만 추진력을 제공하는 탄성부재의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도6은 제1 링크부재와 제2링크부재 사이의 각도Θ와 로드와 스프링 사이의 간격d의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도7은 다른 일 실시예에 따른 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a walking assist device capable of adjusting an application range of an external force using a spring according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of FIG. 1 for illustrating a detailed configuration of the first elastic member 40 according to one embodiment.
FIG. 3 is a view for explaining an upper connecting member 60 according to an embodiment and other configurations connected thereto.
4 is a perspective view for explaining the inside of the first elastic member when the second link member rotates forward of the rehabilitator;
5A to 5B are views for explaining the configuration of an elastic member which provides a thrust only at a predetermined angle.
6 is a view for explaining the relationship between the angle? Between the first link member and the second link member and the distance d between the rod and the spring.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a walking assist device capable of adjusting an application range of an external force using a spring according to another embodiment.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a walking assist device capable of adjusting an application range of an external force using a spring according to an embodiment of the present invention. FIG.

도1을 참조하면, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치(1000)는 제1 링크부재(10), 조인트(20), 제2 링크부재(30), 제1 탄성부재(40), 제2 탄성부재(50), 상측 연결부재(60), 하측 연결부재(70)를 포함한다.1, a walking aiding apparatus 1000 capable of adjusting an application range of an external force using a spring includes a first link member 10, a joint 20, a second link member 30, a first elastic member 40 A second elastic member 50, an upper linking member 60, and a lower linking member 70.

일 실시예에 따른 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치(1000)는 재활자의 다리와 연결되는 부분이다. 재활자는 보행 보조장치(1000)와 다리를 연결한 후에 보행 보조장치(1000)의 움직임에 따라 다리 운동을 수행함으로써 다리 근력 강화등의 재활훈련을 할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조장치(1000)를 이용함으로써, 재활이 필요한 다리 각도 및 방향에 대하여 재활효과를 극대화 시키도록 할 수 있다. 예컨대, 재활자가 종아리와 허벅지 사이의 20도 내지 30도 각도에서 다리를 펴는 동작이 불편 한 경우, 상기 각도 및 다리를 펴는 방향에 대하여 보행 보조장치(1000)가 추가로 힘을 가하여 재활자의 보행 동작을 도와줄 수 있다.The walking assist device 1000 capable of adjusting the application range of the external force using the spring according to one embodiment is a portion connected to the leg of the rehabilitator. The rehabilitator can perform the rehabilitation training such as strengthening the leg muscle strength by performing the leg exercise according to the movement of the walking aiding apparatus 1000 after connecting the leg with the walking aiding apparatus 1000. [ Specifically, by using the walking aid 1000 according to an embodiment of the present invention, it is possible to maximize the rehabilitation effect with respect to the leg angle and direction required for rehabilitation. For example, when the rehabilitator is uncomfortable in stretching the leg at an angle of 20 to 30 degrees between the calf and the thigh, the walking assistant 1000 further exerts a force on the angle and the direction in which the leg is stretched, You can help.

일 실시예에서, 제1 링크부재(10)는 재활자의 골반과 무릎 사이 부분에 연결되며, 기계적 강성 유지 및 사용자의 다리 형상에 부합하도록 다수의 링크가 결합된 조립체이다. 제1 링크부재(10)의 내측 일단에는, 재활자의 골반과 무릎 사이의 부분을 지지하는 상부 접촉 부재(11)가 결합될 수 있다.In one embodiment, the first link member 10 is an assembly that is connected to the portion between the pelvis and the knee of the rehabilitator and that has a plurality of links coupled to maintain mechanical stiffness and the shape of the user's legs. An upper contact member 11 for supporting a portion between the pelvis of the rehabilitator and the knee can be coupled to one inner side of the first link member 10.

조인트(20)는 제1 링크부재(10)와 제2 링크부재(30)를 연결하며, 조인트(20)를 중심으로 제1 링크 부재(10)와 제2 링크부재(30)는 소정 각도로 회동할 수 있다. 예컨대, 도1에서 “앞”으로 표시한 부분을 재활자의 전방이고 “뒤”라고 표시한 부분을 재활자의 후방으로 보면 도1의 보행 보조장치(1000)는 재활자의 왼쪽 다리(또는 오른쪽)에 연결될 수 있고, 제2 링크부재(30)는 화살표 방향으로 회동할 수 있다.The joint 20 connects the first link member 10 and the second link member 30 so that the first link member 10 and the second link member 30 are rotated at a predetermined angle It is possible to rotate. For example, when looking at the rear portion of the rehabilitator in which the portion indicated as " front " in Fig. 1 is indicated in front of the rehabilitator and the rear is connected to the left leg (or right) of the rehabilitator And the second link member 30 can rotate in the direction of the arrow.

구체적으로, 제2 링크부재(30)는 조인트(20)의 하단에 결합되며, 재활자의 무릎과 발목 사이 부분에 연결된다. 제2 링크부재(30)도 제1 링크부재(10)와 마찬가지로 기계적 강성 유지 및 사용자의 다리 형상에 부합하도록 다수의 링크가 결합된 조립체이다. 제2 링크부재(30)의 내측 일단에는, 재활자의 무릎과 발목 사이의 부분을 지지하는 하부 접촉 부재(31)가 결합될 수 있다.Specifically, the second link member 30 is coupled to the lower end of the joint 20 and is connected to a portion between the knee and ankle of the rehabilitator. Like the first link member 10, the second link member 30 is an assembly in which a plurality of links are coupled to maintain the mechanical rigidity and conform to the shape of the user's legs. At the inner one end of the second link member 30, a lower contact member 31 for supporting a portion between the knee of the rehabilitator and the ankle can be engaged.

제1 탄성부재(40) 및 제2 탄성부재(50)는 상기 제2 링크부재(30)의 전방 및 후방에 각각 위치한다. 즉, 제2 링크부재(30)와 재활자의 다리를 포함하는 평면을 기준으로 전방에는 제1 탄성부재(40)가 구비되고 후방에는 제2 탄성부재(50)가 구비된다. 도1에서는 제1 및 제2 탄성부재(40, 50)가 내측에 배치되나 다른 실시예에서는 제2 링크부재(30)와 제1 및 제2 탄성부재(40, 50)가 나란하게 배치되거나 외측으로 배치될 수도 있다.The first elastic member 40 and the second elastic member 50 are respectively positioned forward and rearward of the second link member 30. In other words, the first elastic member 40 is provided on the front side and the second elastic member 50 is provided on the rear side in the plane including the legs of the second link member 30 and the rehabilitator. 1, the first and second elastic members 40 and 50 are disposed on the inner side, but in other embodiments, the second link member 30 and the first and second elastic members 40 and 50 are disposed side by side, As shown in FIG.

제1 탄성부재(40) 및 제2 탄성부재(50)는 조인트(20)를 축으로 제2 링크부재(30)가 회동함에 따라서 탄성력을 제공하여 회동하는 방향으로 제2 링크부재(30)에 추진력을 제공할 수 있다. 예컨대, 재활자가 구부린 상태에서 다리를 펴는경우(즉, 제2 링크부재(30)가 제1 탄성부재 방향으로 이동하는 경우) 동일한 방향으로 힘을 더하여 재활자가 힘을 덜 들이고 다리를 펼 수 있게 도와줄 수 있다.The first elastic member 40 and the second elastic member 50 are urged toward the second link member 30 in a rotating direction by providing an elastic force as the second link member 30 rotates about the joint 20 It can provide driving force. For example, when the rehabilitator stretches legs in a bent state (i.e., when the second link member 30 moves in the direction of the first elastic member), force is applied in the same direction so that the rehabilitator can lessen the force and unfold the leg You can give.

도2는 일 실시예에 따른 제1 탄성부재(40)를 세부적인 구성을 설명하기 위한 도1의 부분 확대도이다. 도2를 참조하면 제1 탄성부재(40)는 제1 스프링(41), 상기 하측 연결부재(70)에 연결되고 상기 제1 스프링(41)을 포함하는 제1 바디(42), 상기 상측 연결부재(60)에 연결되고 상기 제1 바디(42) 내부로 연장되는 제1 로드(43)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 제2 탄성부재(50)도 제2 스프링(51), 상기 하측 연결부재에 연결되고 상기 제2 스프링(51)을 포함하는 제2 바디(52), 상기 상측 연결부재(60)에 연결되고 상기 제2 바디(52) 내부로 연장되는 제2 로드(53)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 for explaining a detailed configuration of the first elastic member 40 according to one embodiment. 2, the first elastic member 40 includes a first spring 41, a first body 42 connected to the lower connecting member 70 and including the first spring 41, And a first rod 43 connected to the member 60 and extending into the first body 42. Similarly, the second elastic member 50 also includes a second spring 51, a second body 52 connected to the lower connecting member and including the second spring 51, the upper connecting member 60, And a second rod 53 connected to the second body 52 and extending into the second body 52.

도3은 일 실시예에 따른 상측 연결부재(60)및 이와 연결된 다른 구성들을 설명하기 위한 도이다. FIG. 3 is a view for explaining an upper connecting member 60 according to an embodiment and other configurations connected thereto.

상측 연결부재(60)는 제1 탄성부재(40) 및 제2 탄성부재(50)의 상단을 제1 링크부재(10) 또는 조인트(20)에 연결할 수 있다. 그리고 하측 연결부재(70)는 제1 탄성부재(40) 및 제2 탄성부재(50)의 하단을 제2 링크부재에 연결할 수 있다. 제2 링크부재가 회동함에 따라서 제1 및 제2 탄성부재에 맞물려 하측 연결부재가 제2 링크부재를 따라서 상하로 움직일 수 있다. 또한 하측 연결부재는 상측 연결부재를 축으로 하여 제1 또는 제2 탄성부재로부터 힘을받아 제2 링크부재의 회동을 돕거나 방해할 수 있다.The upper linking member 60 may connect the upper ends of the first elastic member 40 and the second elastic member 50 to the first link member 10 or the joint 20. The lower connecting member 70 may connect the lower ends of the first elastic member 40 and the second elastic member 50 to the second link member. As the second link member pivots, the lower connecting member engages with the first and second elastic members and can move up and down along the second link member. Further, the lower connecting member may receive the force from the first or second elastic member about the upper connecting member to assist or prevent the rotation of the second link member.

도3에서는 제1 링크부재(10)에 연결되는 것으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 링크부재(30)가 회동함에 따라서 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재 중 적어도하나에 대하여 탄성이 작용할 수 있다면 다름 임의의 위치에 상측 연결부재(50) 조인트(20)에 연결될 수도 있다. In FIG. 3, the second link member 30 is connected to the first link member 10, but is not limited thereto. As the second link member 30 rotates, elasticity acts on at least one of the first and second elastic members The upper connecting member 50 may be connected to the joint 20 at any other position.

도3을 참조하면, 일 실시예에서 상측 연결부재(60)는 피봇(61), 제1 로드암(62) 및 제2 로드암(63)을 포함할 수 있다. 피봇은 제1 링크부재(10 또는 조인트)에 결합되고, 제1 링크부재에서 수직하여 돌출된 부재이다. 피봇을 중심으로 제1 로드암(62) 및 제2 로드암(63)이 각각 또는 일체로 연결되며 제1 로드암(62) 및 제2 로드암(63)은 피봇을 중심으로 소정각도로 회전할 수 있다. 또한 이러한 각도의 범위는 사용자에 의해 미리 조절될 수 있다. 또한 동작전 초기의 제1 로드암 및 제2 로드암의 상대적인 각도 또한 미리 조절될 수 있다.
3, the upper connecting member 60 may include a pivot 61, a first rod arm 62, and a second rod arm 63 in one embodiment. The pivot is a member coupled to the first link member (10 or a joint) and projecting vertically from the first link member. The first rod arm 62 and the second rod arm 63 are connected to each other or integrally around the pivot and the first rod arm 62 and the second rod arm 63 are rotated about the pivot at a predetermined angle can do. The range of such angles can also be pre-adjusted by the user. Also, the relative angles of the first rod arm and the second rod arm at the initial stage before the operation can be adjusted in advance.

이하에서는 제2 링크부재(30)의 회동에 따른 제1 탄성부재(40) 및 제2 탄성부재(50)의 구체적인 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, specific operations of the first elastic member 40 and the second elastic member 50 according to the rotation of the second link member 30 will be described.

도4는 제2 링크부재가 재활자의 전방으로 회전하는 경우 제1 탄성부재의 내부를 설명하기 위한 사시도이다. 4 is a perspective view for explaining the inside of the first elastic member when the second link member rotates forward of the rehabilitator;

도4를 참조하면 재활자가 다리를 전방으로 회전하여 제1 로드(43)가 제1 바디(42)로 더욱 확장하여 제1 스프링(41)을 압축하고 있다. 즉, 다른 일 실시예에서, 조인트(20)를 축으로 제2 링크부재(30)가 제1 탄성부재 방향으로 회전하는 경우(즉, 재활자가 다리를 구부린 상태에서 펴는경우), 제1 로드(43)는 상기 제1 스프링(41)을 압축하고, 제2 링크부재(30)가 제2 탄성부재 방향으로 다시 되돌아오도록 회전하는 경우(즉, 재활자가 다리를 구부리는 경우), 압축된 제1 스프링(41)의 탄성력(복원력)에 의해 제1 로드(43)를 밀어냄으로써 상기 제2 탄성부재 방향으로 상기 제2 링크부재(30)에 추진력을 제공할 수 있다. Referring to FIG. 4, the rehabilitator rotates the leg forward, and the first rod 43 further extends to the first body 42 to compress the first spring 41. That is, in another embodiment, when the second link member 30 rotates about the joint 20 in the direction of the first elastic member (i.e., when the rehabilitant stretches with the leg bent) 43 compress the first spring 41 and rotate when the second link member 30 is rotated back toward the second elastic member (that is, when the rehabilitator bends the leg) The first rod 43 can be pushed by the resilient force (restoring force) of the spring 41 to provide the thrust force to the second link member 30 in the direction of the second elastic member.

구체적으로, 제1 스프링(41)이 제1 로드(43)를 밀어내면 제1 로드암(62)이 이 힘을 받는다. 이에 따라서 피봇(61)을 중심 축으로하여 제2 탄성부재(50) 방향으로 하측 연결부재(70)에 힘이 가해지고, 가해진 이 힘은 제2 링크부재(30)가 구부러 지는 것을 돕는다. Specifically, when the first spring 41 pushes the first rod 43, the first rod arm 62 receives this force. As a result, a force is applied to the lower connecting member 70 in the direction of the second elastic member 50 with the pivot 61 as a center axis, and this applied force helps the second link member 30 to bend.

상기 다른 일 실시예에서, 재활자가 다리를 구부린 상태에서는 제1 스프링(41)이 압축되지 않도록 제1 로드(43)의 크기 및 위치가 조절되어야 한다. 다리를 구부린 상태에서 제1 스프링(41)이 압축된다면 다리를 펴는 방향으로 힘이 가해져서 다리를 구부리는 방향으로 힘을 받으려는 본 실시예의 동작의 취지에 부합하지 않기 때문이다.In the other embodiment, the size and position of the first rod 43 must be adjusted so that the first spring 41 is not compressed when the rehabilitator is bent. This is because, if the first spring 41 is compressed in a state where the leg is bent, the force is applied in the direction in which the leg is stretched, so that it does not meet the intention of the operation of this embodiment to receive the force in the direction to bend the leg.

또한 상기 제1 로드(43)의 위치는 제1 로드암(62)이 제1 링크부재에 연결된 위치 및 각도에 따라서 조절될 수 있다. 이 경우에, 제2 탄성부재(50)의 제2 로드(53) 및 제2 스프링(51)은 충분히 멀리 떨어져 있어서 제2 링크부재(30)의 회동에 외력을 작용하지 않을 수 있다. 또는 제2 탄성부재(50)의 제2 스프링(51)은 제2 로드(53)에 의해 압축된 상태에서 일정한 변화를 갖는 외력을 제2 링크부재(30)에 제공할 수도 있다.The position of the first rod 43 may be adjusted according to the position and angle of the first rod arm 62 connected to the first link member. In this case, the second rod 53 and the second spring 51 of the second elastic member 50 are sufficiently far away to not exert an external force on the rotation of the second link member 30. Or the second spring 51 of the second elastic member 50 may provide an external force to the second link member 30 in a state of being compressed by the second rod 53. [

또 다른 일 실시예에서, 조인트(20)를 축으로 제2 링크부재(30)가 제2 탄성부재 방향으로 회전하는 경우(즉, 재활자가 편 상태에서 구부리는 경우), 제2 로드(53)는 상기 제2 스프링(51)을 압축하고, 제2 링크부재(30)가 제1 탄성부재 방향으로 다시 되돌아오도록 회전하는 경우(즉, 재활자가 다리를 펴는 경우), 착용자의 무릎이 과도하게 펴지는 것을 방지하기 위해 제1로드(43)는 제1 스프링(41)을 압축한다. 즉 제1 스프링(41)이 제1 로드(43)를 밀어냄에 따라서 제1 로드암(62)이 이 힘을 받는다. 이에 따라서 피봇(61)을 중심 축으로하여 제1 탄성부재(50) 방향으로 하측 연결부재(70)에 힘이 가해지고, 가해진 이 힘은 제2 링크부재(30)가 과도하게 펴지는 것을 방지한다. In a further embodiment, the second rod 53 is rotated in the direction of the second link member 30 in the direction of the joint 20 (i.e., when the re- When the second spring member 51 is compressed and the second link member 30 rotates so as to return back toward the first elastic member (i.e., when the rehabilitator stretches the leg), the wearer's knee is excessively stretched , The first rod (43) compresses the first spring (41). That is, as the first spring 41 pushes the first rod 43, the first rod arm 62 receives this force. Accordingly, a force is applied to the lower linking member 70 in the direction of the first elastic member 50 with the pivot 61 as a central axis, and the applied force prevents the second linking member 30 from being excessively stretched do.

상기 다른 일 실시예에서, 재활자가 다리를 편 상태에서는 제1 스프링(41)이 압축되지 않도록 제1 로드(43)의 크기 및 위치가 조절되어야 한다. 다리를 구부린 상태에서 제1 스프링(41)이 압축된다면 다리를 펴는 방향으로 힘이 가해져서 다리를 구부리는 방향으로 힘을 받으려는 본 실시예의 동작의 취지에 부합하지 않기 때문이다.In the other embodiment, the size and position of the first rod 43 must be adjusted so that the first spring 41 is not compressed when the rehabilitator is in the leg-rest state. This is because, if the first spring 41 is compressed in a state where the leg is bent, the force is applied in the direction in which the leg is stretched, so that it does not meet the intention of the operation of this embodiment to receive the force in the direction to bend the leg.

또한 상기 제2 로드(53)의 위치는 제2 로드암(63)이 제1 링크부재에 연결된 위치 및 각도에 따라서 조절될 수 있다. 이 경우에, 제1 탄성부재(40)의 제1 로드(43) 및 제1 스프링(41)은 충분히 멀리 떨어져 있어서 제2 링크부재(30)의 회동에 외력을 작용하지 않을 수 있다. 또는 제1 탄성부재(40)의 제1 스프링(41)은 제1 로드(43)에 의해 압축된 상태에서 일정한 외력을 제2 링크부재(30)에 제공할 수도 있다.Further, the position of the second rod 53 can be adjusted according to the position and angle of the second rod arm 63 connected to the first link member. In this case, the first rod 43 and the first spring 41 of the first elastic member 40 are far enough away from each other to exert no external force on the rotation of the second link member 30. Or the first spring 41 of the first elastic member 40 may provide a constant external force to the second link member 30 in a compressed state by the first rod 43. [

상술한 표현 재활자가 “다리를 편 상태” 또는 “구부린 상태”는 다음 동작을 설명하기 위한 상대적인 개념일 뿐, “구부린 상태”가 반드시 90도 또는 그이상 구부린 것을 의미하거나 “편 상태”라는 것이 제1 링크부재와 제2 링크부재가 평행이 되도록 펴지는 것을 의미하도록 한정적으로 이해되서는 안된다. It is to be understood that the above-mentioned expression rehabilitator is a relative concept for explaining the next operation, meaning that the " bent state " is necessarily bent 90 degrees or more, or " 1 < / RTI > link member and the second link member are parallel to each other.

도5a 내지 5b는 소정각도에서만 추진력을 제공하는 탄성부재의 기능을 설명하기 위한 도이다. 도 5a의 탄성부재는 제1 탄성부재(40)를 예로들어 설명하나 이에 대한 설명은 제2 탄성부재(50)에 대하여도 그대로 적용될 수 있다. 도5a는 제2 링크부재(30)가 회동하기 전의 제1 탄성부재(40)의 상태를 나타내고, 도5(b)는 제2 링크부재(30)가 회동하여 제1 로드(43)가 제1 스프링(41)을 압축한 상태를 나타낸다. 5A to 5B are views for explaining the function of the elastic member which provides the propulsive force only at a predetermined angle. The elastic member of FIG. 5A is described by taking the first elastic member 40 as an example, but the description thereof can be applied to the second elastic member 50 as it is. 5A shows the state of the first elastic member 40 before the second link member 30 rotates and FIG. 5B shows a state in which the second link member 30 rotates, 1 shows a state in which the spring 41 is compressed.

도5a를 참조하면, 제1 스프링(41)의 단부와 제1 로드(43)의 단부는 일정거리d 만큼 이격되어 있다. 여기서 제1 스프링이 받는 힘 또는 제1로드(43)를 미는 힘(fs)은 0이다. 따라서 제2 링크부재(30)가 소정각도 회동하여도 제1 로드(43)가 거리 d만큼 이동하여 제1 스프링의 단부에 닿기 전까지는 스프링의 탄성력이 작용하지 않게 된다. 5A, the end of the first spring 41 and the end of the first rod 43 are separated by a predetermined distance d. Here, the force received by the first spring or the pushing force fs of the first rod 43 is zero. Therefore, even when the second link member 30 rotates by a predetermined angle, the elastic force of the spring does not act until the first rod 43 moves by the distance d and reaches the end of the first spring.

도6은 제1 링크부재와 제2링크부재 사이의 각도Θ와 로드와 스프링 사이의 간격d의 관계를 설명하기 위한 도이다. 도6에서, 제1 링크부재(10)와 제2 링크부재(30) 사이의 각도를 Θ라고 하면 탄성력이 작용하기 시작하는 Θ1값과 거리 d는 수학식 1과 같은 일정한 관련성을 갖는다.
6 is a view for explaining the relationship between the angle? Between the first link member and the second link member and the distance d between the rod and the spring. 6, when the angle between the first link member 10 and the second link member 30 is?, The value? 1 at which the elastic force starts to act and the distance d have a certain relationship as shown in Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

d = α * Θ1d =? *? 1

(여기서, α는 비례상수)
(Where a is a proportional constant)

즉, 도5a에서 Θ1부터 탄성력이 작용하도록 하고자 하는 경우, Θ1에 대응하는 d 값을 결정하여 제1로드(43)를 배치할 수 있다. 제1로드(43)를 배치하는 방식은 상술한 바와 같이 제1 로드암(62)의 위치 또는 회전 각도를 조절할 수 있고, 또는 제1 로드(43)의 길이를 조절할 수 있다.That is, in case that the elastic force acts from? 1 in FIG. 5A, the first rod 43 can be arranged by determining the d value corresponding to? 1. The arrangement of the first rod 43 can adjust the position or rotation angle of the first rod arm 62 or adjust the length of the first rod 43 as described above.

도5b는 제2 링크부재(30)가 소정각도 회전하여 제1 스프링(41)이 압축된 상태를 나타낸다. 이 경우 제1 스프링이 제1로드(43)를 미는 힘(fs)은 아래 수학식 2와 같다.
5B shows a state in which the first spring 41 is compressed by rotating the second link member 30 by a predetermined angle. In this case, the force fs of the first spring 43 pushing the first rod 43 is expressed by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

fs = -k(ls-lf) f s = -k (l s -l f )

(여기서, k는 탄성계수)
(Where k is the modulus of elasticity)

도5a 및 5b는 제1 스프링(41)이 압축되는 과정을 설명하였다. 즉, 구부린 다리를 펴면서 제1 스프링(41)이 압축되는 과정이 설명되었다. 따라서 다리를 다시 구부리는 과정에서는 탄성력을 기초로한 외력에 의해 다리를 구부리는 동작을 하는 재활자는 도움을 받을 수 있다.5A and 5B illustrate a process in which the first spring 41 is compressed. That is, the process of compressing the first spring 41 while expanding the bent leg has been described. Therefore, in the process of bending the legs again, a rehabilitator who acts to bend the leg by an external force based on the elasticity can be helped.

이와 상보적으로, 제2 스프링(51)이 압축되는 과정은 다리를 구부리는 과정에 관련된다. 따라서 다리를 필 때 탄성력을 기초로하여 제2 링크부재에 가해지는 외력에 의해 재활자는 다리를 더 쉽게 펼 수 있다.In a complementary manner, the process of compressing the second spring 51 is related to the process of bending the legs. Therefore, the external force exerted on the second link member on the basis of the elastic force when the leg is lifted allows the rehabilitator to more easily unfold the leg.

도7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치의 사시도이다. 또 다른 일 실시예에서, 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치(1000)는 조인트(20)에 결합되는 구동모터(80)를 더 포함할 수 도 있다. 조인트(20)를 축으로 제2 링크부재(30)가 회전하는 경우, 상기 구동모터(80)는 제2 링크부재(30)와 제1 링크부재(10)가 소정각도를 이루는 동안의 상기 제2 링크부재(30)의 회전에 추진력을 제공할 수 있다. 따라서, 스프링 만으로 제2 링크부재(30)의 회전을 제어하는 것이 어려운 경우, 구동모터로부터의 추진력을 더 얻어서 제2 링크부재를 회전시킬 수 있다. 또한, 구동모터만 사용하는 경우 전력의 소모가 매우 크기 때문에, 상기 실시예에서와 같이 스프링과 구동모터를 사용하여 전력소모를 줄일 수 있다.FIG. 7 is a perspective view of a walking assist device capable of adjusting an application range of an external force using a spring according to another embodiment of the present invention. FIG. In another embodiment, the walking aid 1000 capable of adjusting the application range of an external force using a spring may further include a driving motor 80 coupled to the joint 20. [ When the second link member 30 rotates about the joint 20, the drive motor 80 moves the second link member 30 and the first link member 10 in a predetermined angle, 2 link member 30, as shown in Fig. Therefore, when it is difficult to control the rotation of the second link member 30 by the spring alone, it is possible to further obtain the driving force from the drive motor and rotate the second link member. In addition, since power consumption is very large when only a driving motor is used, power consumption can be reduced by using a spring and a driving motor as in the above embodiment.

결론적으로, 도5a에 나타난 구조의 탄성부재를 제2 링크부재(30)의 전방에 배치하여 재활자가 다리를 펼 때 힘을 가하고, 다리를 구부릴 때 스프링으로부터 힘을 받을 수 있다. 또는 도5a에 나타난 구조의 탄성부재를 제2 링크부재(30)의 후방에 배치하여 재활자가 다리를 구부릴 때 힘을 가하고, 다리를 펼 때 스프링으로부터 힘을 받을 수 있다. 또한, 거리d를 조절하여 재활자가 힘을 가해야 하는 구간(각도) 및 힘을 받을 구간을 설정할 수 있다.Consequently, the elastic member of the structure shown in Fig. 5A can be disposed in front of the second link member 30, so that when the rehabilitator stretches the leg, the force is exerted, and when the leg is bent, the force can be received from the spring. Alternatively, the elastic member of the structure shown in Fig. 5A may be disposed behind the second link member 30 to exert a force when the rehabilitator bends the leg, and to receive a force from the spring when the leg is unfolded. Also, by adjusting the distance d, it is possible to set the section (angle) and the section to receive the force that the rehabilitator should apply the force.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

보행 보조장치 : 100
제1 링크부재 : 10
조인트 : 20
제2 링크부재 : 30
제1 탄성부재 : 40
제2 탄성부재 : 50
상측 연결부재 : 60
하측 연결부재 : 70
제1 스프링 : 41
제2 스프링 :51
제1 바디 : 42
제2 바디 : 52
제1 로드 : 43
제2 로드 : 53
피봇 : 61
제1 로드암 : 62
제2 로드암 : 63Walking Assist Device: 100
The first link member 10
Joint: 20
The second link member 30
First elastic member: 40
Second elastic member: 50
Upper connecting member: 60
Lower connection member: 70
First spring: 41
Second spring: 51
Body 1: 42
Second body: 52
First Load: 43
Second load: 53
Pivot: 61
First rod arm 62
Second rod arm: 63

Claims (11)

재활자의 골반과 무릎 사이 부분에 연결되는 제1 링크부재;
상기 제1 링크부재의 하단에 결합하는 조인트;
상기 조인트의 하단에 결합되며, 상기 재활자의 무릎과 발목 사이 부분에 연결되는 제2 링크부재;
상기 제2 링크부재의 전방 및 후방에 각각 위치한 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재;
상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재의 상단을 상기 제1 링크부재 또는 상기 조인트에 연결하는 상측 연결부재; 및
상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재의 하단을 상기 제2 링크부재에 연결하는 하측 연결부재를 포함하되,
상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재 중 하나는, 상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 회동하는 경우, 회동하는 방향으로 추진력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
A first link member connected to a portion between the pelvis and the knee of the rehabilitator;
A joint coupled to a lower end of the first link member;
A second link member coupled to a lower end of the joint and connected to a portion between the knee and ankle of the rehabilitator;
A first elastic member and a second elastic member positioned respectively in front and rear of the second link member;
An upper connecting member connecting an upper end of the first elastic member and the second elastic member to the first link member or the joint; And
And a lower connecting member connecting the lower end of the first elastic member and the second elastic member to the second link member,
Wherein one of the first elastic member and the second elastic member is configured to provide a driving force in a rotating direction when the second link member rotates about the joint, Adjustable walking aids.
제1항에 있어서,
상기 제1 탄성부재는,
제1 스프링, 상기 하측 연결부재에 연결되고 상기 제1 스프링을 포함하는 제1 바디, 상기 상측 연결부재에 연결되고 상기 제1 바디 내부로 연장되는 제1 로드를 포함하고,
상기 제2 탄성부재는,
제2 스프링, 상기 하측 연결부재에 연결되고 상기 제2 스프링을 포함하는 제2 바디, 상기 상측 연결부재에 연결되고 상기 제2 바디 내부로 연장되는 제2 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
The method according to claim 1,
The first elastic member
A first spring connected to the lower connecting member and including a first spring and a first rod connected to the upper connecting member and extending into the first body,
The second elastic member
A second spring connected to the lower connecting member and including a second spring including a second spring, and a second rod connected to the upper connecting member and extending into the second body. A walking aid that can adjust the range of external force.
제2항에 있어서,
상기 상측 연결부재는,
상기 제1 링크부재 또는 상기 조인트에 수직하게 돌출된 피봇;
상기 피봇을 중심으로 소정각도 회전하는 제1 로드암 및 제2 로드암을 포함하되,
상기 제1 로드암은 상기 제1 로드에 연결되고, 상기 제2 로드암은 상기 제2 로드에 연결되는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
3. The method of claim 2,
The upper connecting member
A pivot vertically protruding from the first link member or the joint;
A first rod arm and a second rod arm that are rotated at a predetermined angle about the pivot,
Wherein the first rod arm is connected to the first rod, and the second rod arm is connected to the second rod, wherein the application range of the external force using the spring is adjustable.
제3항에 있어서,
상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 상기 제1 탄성부재 방향으로 회전하는 경우 상기 제1 로드는 상기 제1 스프링을 압축하고,
상기 제2 링크부재가 상기 제2 탄성부재 방향으로 다시 되돌아오도록 회전하는 경우 상기 제1 스프링이 탄성력에 의해 상기 제1 로드를 밀어냄으로써 상기 제2 탄성부재의 회전방향으로 상기 제2 링크부재에 추진력을 제공하는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
The method of claim 3,
The first rod compresses the first spring when the second link member rotates about the joint in the direction of the first elastic member,
When the second link member rotates so as to return back toward the second elastic member, the first spring pushes the first rod by an elastic force, thereby urging the second link member in the rotational direction of the second elastic member Wherein the spring is used to adjust the application range of the external force.
제4항에 있어서,
상기 제1 로드의 단부와 상기 제1 스프링의 단부는 소정 간격으로 이격되도록 구성되어,
상기 제2 링크부재와 상기 제1 링크부재 사이각이 소정 범위 내인 경우에만 상기 제1 스프링이 탄성력에 의해 상기 제1 로드를 밀어내는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
5. The method of claim 4,
Wherein an end of the first rod and an end of the first spring are spaced apart from each other by a predetermined distance,
Wherein the first spring pushes the first rod by an elastic force only when an angle between the second link member and the first link member is within a predetermined range. Device.
제5항에 있어서,
상기 제1 로드의 단부와 상기 제1 스프링의 단부 사이의 소정의 간격은, 상기 제1 로드암이 상기 제1 링크부재와 이루는 초기각도 또는 제1 로드의 길이를 조절하여 결정되는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
6. The method of claim 5,
The predetermined distance between the end of the first rod and the end of the first spring is determined by adjusting an initial angle of the first rod arm with respect to the first link member or a length of the first rod. A walking aid that can adjust the application range of external force using spring.
제3항에 있어서,
상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 상기 제2 탄성부재 방향으로 회전하는 경우 상기 제2 로드는 상기 제2 스프링을 압축하고,
상기 제2 링크부재가 상기 제1 탄성부재 방향으로 다시 되돌아오도록 회전하는 경우 상기 제2 스프링이 탄성력에 의해 상기 제2 로드를 밀어냄으로써 상기 제1 탄성부재의 회전방향으로 상기 제2 링크부재에 추진력을 제공하는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
The method of claim 3,
The second rod compresses the second spring when the second link member rotates about the joint in the direction of the second elastic member,
The second spring pushes the second rod by an elastic force when the second link member rotates so as to return back toward the first elastic member, thereby urging the second link member in the rotational direction of the first elastic member Wherein the spring is used to adjust the application range of the external force.
제4항에 있어서,
상기 제2 로드의 단부와 상기 제2 스프링의 단부는 소정 간격으로 이격되도록 구성되어,
상기 제2 링크부재와 상기 제1 링크부재 사이각이 소정 범위 내인 경우에만 상기 제2 스프링이 탄성력에 의해 상기 제2 로드를 밀어내는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
5. The method of claim 4,
Wherein an end of the second rod and an end of the second spring are spaced apart from each other by a predetermined distance,
And the second spring pushes the second rod by an elastic force only when the angle between the second link member and the first link member is within a predetermined range. Device.
제8항에 있어서,
상기 제2 로드의 단부와 상기 제2 스프링의 단부 사이의 소정의 간격은, 상기 제2 로드암이 상기 제1 링크부재와 이루는 초기각도 또는 제2 로드의 길이를 조절하여 결정되는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
9. The method of claim 8,
The predetermined distance between the end of the second rod and the end of the second spring is determined by adjusting the initial angle of the second rod arm with respect to the first link member or the length of the second rod. A walking aid that can adjust the application range of external force using spring.
제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 조인트에 결합되는 구동모터를 더 포함하되,
상기 조인트를 축으로 상기 제2 링크부재가 회전하는 경우, 상기 구동모터는 상기 제2 링크부재와 상기 제1 링크부재 사이의 소정 각도에서 상기 제2 링크부재의 회전에 추진력을 제공하는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치.
The method according to claim 5 or 7,
And a drive motor coupled to the joint,
And the drive motor provides a driving force to the rotation of the second link member at an angle between the second link member and the first link member when the second link member rotates about the joint, A walking assist device capable of adjusting the application range of an external force using a spring.
제1항에 있어서,
상기 제1 링크부재의 내측 일단에 결합되어 재활자의 골반과 무릎 사이의 부분을 지지하는 상부 접촉 부재; 및
상기 제2 링크부재의 내측 일단에 결합되어 재활자의 무릎과 발목 사이의 부분을 지지하는 하부 접촉 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 외력의 적용범위 조절이 가능한 보행 보조장치. The method according to claim 1,
An upper contact member coupled to an inner end of the first link member to support a portion between the pelvis and the knee of the rehabilitator; And
And a lower contact member coupled to an inner end of the second link member to support a portion between the knee and the ankle of the rehabilitator.
KR20130158857A 2013-12-19 2013-12-19 Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring KR101486808B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130158857A KR101486808B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130158857A KR101486808B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101486808B1 true KR101486808B1 (en) 2015-01-29

Family

ID=52592875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130158857A KR101486808B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101486808B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180133270A (en) 2017-06-05 2018-12-14 현대로템 주식회사 Knee joint assist apparatus
KR20180133269A (en) 2017-06-05 2018-12-14 현대로템 주식회사 Knee joint assist apparatus
KR20190076180A (en) 2017-12-22 2019-07-02 현대로템 주식회사 Assist apparatus for seating
KR20190103596A (en) 2018-02-28 2019-09-05 현대로템 주식회사 Assist apparatus for leg joints
KR20190143613A (en) 2018-06-21 2019-12-31 현대로템 주식회사 Assist apparatus for seating
US10548801B2 (en) 2017-02-16 2020-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Motion assistance apparatus
KR102265666B1 (en) * 2020-10-27 2021-06-16 금오공과대학교 산학협력단 Muscle force assisting device of the exoskeleton robot

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7544155B2 (en) * 2005-04-25 2009-06-09 University Of Delaware Gravity balanced orthosis apparatus
JP2012147944A (en) 2011-01-19 2012-08-09 Panasonic Corp Motion assisting apparatus for lower limb
KR101226926B1 (en) 2011-03-08 2013-01-28 한양대학교 에리카산학협력단 Wearable robot for assisting the muscular strength of lower extremity
KR101315199B1 (en) 2012-04-02 2013-10-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Walking assistant robots to use passive muscle compensation device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7544155B2 (en) * 2005-04-25 2009-06-09 University Of Delaware Gravity balanced orthosis apparatus
JP2012147944A (en) 2011-01-19 2012-08-09 Panasonic Corp Motion assisting apparatus for lower limb
KR101226926B1 (en) 2011-03-08 2013-01-28 한양대학교 에리카산학협력단 Wearable robot for assisting the muscular strength of lower extremity
KR101315199B1 (en) 2012-04-02 2013-10-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Walking assistant robots to use passive muscle compensation device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10548801B2 (en) 2017-02-16 2020-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Motion assistance apparatus
KR20180133270A (en) 2017-06-05 2018-12-14 현대로템 주식회사 Knee joint assist apparatus
KR20180133269A (en) 2017-06-05 2018-12-14 현대로템 주식회사 Knee joint assist apparatus
KR20190076180A (en) 2017-12-22 2019-07-02 현대로템 주식회사 Assist apparatus for seating
KR20190103596A (en) 2018-02-28 2019-09-05 현대로템 주식회사 Assist apparatus for leg joints
KR20190143613A (en) 2018-06-21 2019-12-31 현대로템 주식회사 Assist apparatus for seating
KR102265666B1 (en) * 2020-10-27 2021-06-16 금오공과대학교 산학협력단 Muscle force assisting device of the exoskeleton robot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101486808B1 (en) Walking assisting apparatus adjustable a range of external force using spring
CN107411939B (en) A kind of dedicated power-assisted healing robot of single lower limb individuals with disabilities
KR101986933B1 (en) Forward or rearward oriented exoskeleton
CN111110519B (en) Multi-sensing intelligent wearable lower limb exoskeleton robot
KR101937012B1 (en) Exoskeleton system for assisting lower limb joints
EP2923685B1 (en) Walking assist device
KR101912920B1 (en) Ankle module for gait rehabilitation robot
JP4736946B2 (en) Walking aid
KR102250260B1 (en) A connecting module and a motion assist apparatus comprising thereof
KR20220124136A (en) A sliding assembly and a amotion assist apparatus comprisng thereof
EP3449889B1 (en) Motion assistance apparatus
Pylatiuk et al. Design of a flexible fluidic actuation system for a hybrid elbow orthosis
CN109381841B (en) Exercise assisting device
CN104552276A (en) Pneumatic-muscle-driven exoskeleton assisting mechanism
JP6791715B2 (en) Joint assembly and exercise assist device including it
KR102115016B1 (en) A driving module and a motion assist apparatus
Moltedo et al. Mechanical design of a lightweight compliant and adaptable active ankle foot orthosis
JP2016059763A (en) Lower limb motion support apparatus
KR101184547B1 (en) Knee joint assistive device having length variable mechanism
JP6120421B2 (en) Walking support machine
KR20130087834A (en) Assistance apparatus for movement of ankle joint
JP6238223B2 (en) Walking support device
JP2015016075A (en) Movement support apparatus
CN103908395B (en) Ectoskeleton walking aid rehabilitation robot
CN113478466A (en) Passive lower limb exoskeleton with load conduction and walking energy saving functions

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190107

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 6