KR101621683B1 - 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재활치료기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠체어 등으로 이동하는 환자가 처음 일어서기 훈련을 스스로 하면서, 처음 일어서면서 균형을 잘 잡도록 유도하여 안정적인 서기를 하도록 하고, 일어선 다음에 다양한 치료훈련단계를 수행함으로써 사용하지 않는 근육을 이용하는 등 점차로 균형을 안정적으로 잡도록 유도하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 장치몸체; 상기 장치몸체 후방에 위치되고 사용자가 위치하기 위한 시팅모듈; 상기 장치몸체 전방에 위치되어 사용자가 손으로 잡기 위한 손잡이가 구비된 전방손잡이지지대; 및 상기 장치몸체 상부에서 시팅모듈 전방으로 위치되어 사용자 발을 위치시키기 위한 풋플레이트를 포함하며, 상기 풋플레이트의 양측에는 사용자의 체중을 감지하기 위한 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 특징은 장치몸체; 상기 장치몸체 후방에 위치되고 사용자가 위치하기 위한 시팅모듈; 상기 장치몸체 전방에 위치되어 사용자가 손으로 잡기 위한 손잡이가 구비된 전방손잡이지지대; 및 상기 장치몸체 상부에서 시팅모듈 전방으로 위치되어 사용자 발을 위치시키기 위한 풋플레이트를 포함하며, 상기 풋플레이트의 양측에는 사용자의 체중을 감지하기 위한 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 재활치료기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠체어 등으로 이동하는 환자가 처음 일어서기 훈련을 스스로 하면서, 처음 일어서면서 균형을 잘 잡도록 유도하여 안정적인 서기를 하도록 하고, 일어선 다음에 다양한 치료훈련단계를 수행함으로써 사용하지 않는 근육을 이용하는 등 점차로 균형을 안정적으로 잡도록 유도하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기에 관한 것이다.
일반적으로 재활치료는 신체 활동이 원활하지 않기 때문에 재활치료를 통하여 이를 극복하게 하는 것이다. 이러한 경우로는 뇌졸증 환자, 외상성 뇌손상 환자, 척수손상 증의 환자 등이 재활치료의 대상이다.
뇌졸증의 경우 성인기 장애의 가장 흔한 질환으로 노인 인구 증가 및 생존율 증가로 인해 뇌졸증 생존자 수는 점차로 증가하고 있다. 이러한 뇌졸증은 신경계통 장애, 만성적인 신경학적 결함, 편마비 등을 보이며, 감각영역, 운동영역, 인지능력, 감정 능력 등의 복합적인 손상을 가져, 일상생활이 어렵게 된다. 이러한 뇌졸증 환자의 경우 전방 및 건측(anterior and unaffected side)으로 기울어지는 비대칭적 자세를 제어하는 능력을 향상하여 치료하게 된다.
또한 외상성 뇌손상, 척수손상 등은 교통사고, 산업재해, 스포츠 손상 등에 의해 외상성 뇌손상(traumatic brain injury), 척수손상(traumatic spinal cord injury)이 발생하는 것이다. 반면 이러한 외상성 뇌손상의 경우 뇌질환 환자에 비해 일부 신경이 살아 있어 회복의 가능성은 크고 대부분 청장년층 등 연령이 비교적 낮아 경제적 생산성 손실 측면에서 재활치료가 중요하다.
하지만 이러한 뇌졸증 환자, 외상성 뇌손상 환자, 척수손상 환자 등에 대한 재활치료의 경우 균형을 잘 잡도록 하면서 서서히 순차적으로 진행하게 되는 재활치료 기술이 부족하다. 특히 외상성 뇌손상, 척수손상 등은 사고 등에 의해 발생되는 등 오랜 동안 본 질환 치료로 인해 신체 활동을 위한 근육, 신경 등이 일부 기능이 저하됨으로 인해 서는 동작부터 서서히 진행해야 할 필요가 있는 등, 개별 환자 자신에게 맞는 재활치료 방안이 제시되어야 할 것이다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 처음 시팅모듈에 앉아 앉는 자세를 유지하여 몸의 균형을 바로 하고 서서히 일어서면서 서는 훈련이 가능하도록 하며, 이러한 서는 과정 중에 손으로 전방으로는 손을 잡고 후방에서는 락킹체어에 의해 미는 힘으로 도움을 받아 서는 훈련을 손쉽게 이룰 수 있도록 하는 목적이 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은, 베이스플레이트(base plate) 측으로 양발을 놓아 균형을 잡도록 하되, 양발의 무게를 각각 측정함으로써 양발 사이에 체중을 균형되게 분산하도록 훈련하여 균형을 잘 잡도록 하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 균형을 잡되 제안된 프로그램 내용을 따라 몸을 서서히 움직이면서 몸의 체중 변화에 따른 균형을 잡도록 하여 체중 변화에서도 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.
아울러 본 발명의 또 다른 목적은, 환자의 양발이 강제로 움직이게 하여 흔들리는 상황에서 균형을 잡도록 하여 마비측 하지에 자동적으로 힘이 들어가도록 함으로써 근력강화에 도움이 되도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 장치몸체; 상기 장치몸체 후방에 위치되고 사용자가 위치하기 위한 시팅모듈; 상기 장치몸체 전방에 위치되어 사용자가 손으로 잡기 위한 손잡이가 구비된 전방손잡이지지대; 및 상기 장치몸체 상부에서 시팅모듈 전방으로 위치되어 사용자 발을 위치시키기 위한 풋플레이트를 포함하며, 상기 풋플레이트의 양측에는 사용자의 체중을 감지하기 위한 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 시팅모듈은, 사용자가 앉기 위한 락킹체어를 지지하는 체어지지대; 상기 체어지지대 일측에 대해 회동되는 락킹체어; 상기 체어지지대 및 락킹체어를 이동시키기 위한 시팅이동레일; 및 상기 체어지지대 일측에 결합되어 시팅이동레일을 따라 체어지지대를 이동시키는 어시스팅실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 전방손잡이지지대는, 사용자가 손으로 잡기 위한 전방손잡이; 상기 전방손잡이를 지지하면서 장치몸체에 결합된 전방손잡이프레임; 상기 전방손잡이프레임의 일측에 대해 회동될 수 있게 연결되면서 타측이 장치몸체에 회동되어 전방손잡이지지대의 전방손잡이프레임과 함께 회동하는 손잡이회동균형부; 및 장치몸체 일측에 결합되어 회동되는 전방손잡이프레임의 일측과 결합되는 손잡이실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 로드셀로부터 전송되는 신호를 분석하고 재활치료기기를 제어하기 위한 기기제어부를 구비하며, 상기 기기제어부는, 기기데이터저장부로부터 데이터를 리딩하여 재활치료기기의 부재들을 제어하는 기기컨트롤러; 재활치료기기의 작동을 위한 데이터가 저장되는 기기데이터저장부; 기기컨트롤러의 제어에 의하여 화면표시정보를 표시하는 디스플레이; 및 기기컨트롤러의 제어에 의하여 어시스팅실린더 및 손잡이실린더를 작동시키기 위한 실린더작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 기기컨트롤러는, 일어서기 작동으로써 시팅모듈의 어시스팅실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 어시스팅실린더작동모듈; 일어서기 작동으로써 손잡이지지대의 손잡이실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 손잡이실린더작동모듈; 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되었는지 판별하는 무게감지판별모듈; 양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별모듈; 디스플레이에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료모듈; 및 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키는 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료모듈; 중 어느 하나 이상의 모듈을 포함하며, 상기 기기데이터저장부는, 일어서기 작동으로써 시팅모듈의 어시스팅실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 어시스팅실린더작동; 일어서기 작동으로써 손잡이지지대의 손잡이실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 손잡이실린더작동; 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되었는지 판별하는 무게감지판별작동; 양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별작동; 디스플레이에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료작동; 및 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키도록 하기 위한 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료작동; 중 어느 하나 이상의 작동으로 기기제어부가 작동되도록 하기 위한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 사용자의 양발을 풋플레이트에 놓인 상태에서, 양측 발이 놓인 풋플레이트의 로드셀에서 감지한 신호를 기기제어부에서 분석하고 사용자 체중이 양측 로드셀에 분배됨을 판별하는 서기동작단계를 포함하고, 상기 서기동작단계는, 초기 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여 무게가 감지되었는지 판별하는 양발무게감지판별단계; 및 양측 로드셀에서 감지한 양측 무게들이 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀에서 감지한 양측 무게가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별단계를 포함하고, 어시스팅실린더에 의해 시팅이동레일을 따라 체어지지대를 이동시키고, 사용자가 앉기 위한 락킹체어가 체어지지대 일측에 대해 회동되며, 전방손잡이프레임의 상부측에 전방손잡이가 결합되고, 손잡이실린더에 의해 전방손잡이프레임을 장치몸체의 베이스프레임 일측에 대해 회동시키는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기 제어방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 양발무게감지판별단계에서의 판별로 초기에 양발이 풋플레이트에 놓인 경우일 때에는, 기기제어부의 제어에 의하여, 어시스팅실린더의 작동으로 락킹체어로 사용자 엉덩이를 전방향으로 밀도록 하고, 손잡이실린더의 작동으로 전방손잡이를 잡고 있는 사용자 손을 전방향으로 당기도록 하기 위한 서기보조작동단계를 포함하고, 상기 좌우균형판별단계에 의해 양발의 무게를 비교하여 좌우균형으로 판별하여 서기완료로 판별한 다음에, 기기제어부의 제어에 의하여, 디스플레이에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료작동단계; 및 기기제어부의 제어에 의하여, 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키는 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료작동단계; 중 어느 하나 이상의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기 제어방법을 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 처음 시팅모듈에 앉아 앉는 자세를 유지하여 몸의 균형을 바로 하고 서서히 일어서면서 서는 훈련이 가능하도록 하며, 이러한 서는 과정 중에 손으로 전방으로는 손을 잡고 후방에서는 락킹체어에 의해 미는 힘으로 도움을 받아 서는 훈련을 손쉽게 이루게 되는 효과가 있다.
그리고 본 발명의 다른 효과는, 베이스플레이트(base plate) 측으로 양발을 놓아 균형을 잡도록 하되, 양발의 무게를 각각 측정함으로써 양발 사이에 체중을 균형되게 분산하도록 훈련하여 균형을 잘 잡게 하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 효과는, 균형을 잡되 제안된 프로그램 내용을 따라 몸을 서서히 움직이면서 몸의 체중 변화에 따른 균형을 잡도록 하여 체중 변화에서도 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.
아울러 본 발명의 또 다른 효과는, 환자의 양발이 강제로 움직이게 하여 흔들리는 상황에서 균형을 잡도록 하여 마비측 하지에 자동적으로 힘이 들어가도록 함으로써 근력강화에 도움이 되도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 재활치료기기에 대한 전방에서의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재활치료기기에 대한 후방에서의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재활치료기기에 대한 후방에서의 사시도로 양측 락킹체어가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 재활치료기기의 양측 락킹체어가 개방되고 후방으로 휠체어가 위치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 재활치료기기의 양측 락킹체어가 닫히고 후방으로 휠체어가 위치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 재활치료기기에서 베이스커버를 제거하여 베이스프레임이 보인 상태에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 재활치료기기의 베이스프레임에 대한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 재활치료기기의 시팅모듈이 베이스플레이트 상에 결합된 상태에 대한 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 재활치료기기의 시팅모듈이 베이스플레이트 상에서 분리된 상태에 대한 분리 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 재활치료기기의 시팅모듈에서 체어지지대를 도시한 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 재활치료기기의 손잡이 지지대가 베이스플레이트 상에 결합된 상태에 대한 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 재활치료기기의 제어시스템의 블럭도이다.
도 13은 본 발명에 따른 재활치료기기의 제어 구성에 대한 구성도이다.
도 14는 본 발명에 따른 재활치료기기에 의한 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재활치료기기에 대한 후방에서의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재활치료기기에 대한 후방에서의 사시도로 양측 락킹체어가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 재활치료기기의 양측 락킹체어가 개방되고 후방으로 휠체어가 위치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 재활치료기기의 양측 락킹체어가 닫히고 후방으로 휠체어가 위치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 재활치료기기에서 베이스커버를 제거하여 베이스프레임이 보인 상태에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 재활치료기기의 베이스프레임에 대한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 재활치료기기의 시팅모듈이 베이스플레이트 상에 결합된 상태에 대한 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 재활치료기기의 시팅모듈이 베이스플레이트 상에서 분리된 상태에 대한 분리 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 재활치료기기의 시팅모듈에서 체어지지대를 도시한 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 재활치료기기의 손잡이 지지대가 베이스플레이트 상에 결합된 상태에 대한 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 재활치료기기의 제어시스템의 블럭도이다.
도 13은 본 발명에 따른 재활치료기기의 제어 구성에 대한 구성도이다.
도 14는 본 발명에 따른 재활치료기기에 의한 제어 방법에 대한 순서도이다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉 본 발명에 따른 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기는 첨부된 도 1 내지 도 14 등에서와 같이, 일어나기가 불편하여 재활치료가 필요한 환자들이 앉은 상태에서 일어나는 재활훈련을 위한 장치이다.
특히 도 4 및 도 5에서처럼 사용자가 휠체어를 탑승한 상태에서 본 장치에 손쉽게 접근한 다음에 이용하기 때문에 혼자서도 재활훈련이 가능하도록 마련된 것이다.
이를 위해 특히 후방에서 진입하는 통로 부분에 위치된 락킹체어(32)가 양측으로 각각 개방되어 사용자가 손쉽게 장치에 위치한 다음에, 다시 락킹체어(32)가 닫힘으로써 사용자는 후방으로 넘어짐이 없이 불편하지 않게 재활치료를 수행할 수 있는 장점을 갖는다.
이와 같은 본 발명에 따른 재활치료기기에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
재활치료기기의 저부에 위치되고 전체 장치의 기저를 이루는 장치몸체(20)가 구비된다. 이러한 장치몸체(20)는 바닥 부분에 도 6 등에서처럼 넓은 평판의 베이스플레이트(21)가 마련되어, 다수 부재들이 베이스플레이트(21) 상에 결합되어 작동되는 것이다. 그리고 이러한 베이스플레이트(21) 상에는 다수 부재들이나 베이스프레임(23) 등을 가리기 위한 베이스커버(22)가 마련된다. 이에 도 1 내지 도 3 등에 베이스커버(22)를 표시하였고, 이에 대해 도 6 내지 도 9 등에서는 내부 부재들의 설명을 위해 베이스커버(22)를 생략하여 도시하였다.
이와 같은 장치몸체(20)는 전체 기기의 베이스를 이루면서 장치가 넘어지지 않도록 하게 된다.
아울러 이러한 상기 장치몸체(20) 후방에 위치되고 사용자가 위치하는 시팅모듈(30)이 마련된다.
이러한 상기 시팅모듈(30)은, 도 9, 도 10에서처럼 사용자가 앉는 락킹체어(32)를 지지하는 체어지지대(31)가 마련된다.
이러한 체어지지대(31)는 상측으로 후술되는 락킹체어(32)가 회동가능하게 결합되며, 저부는 베이스플레이트에 지지된다. 그리고 이러한 체어지지대(31)는 사용자가 장치에 올라서면서 손으로 잡고 지지하게 되는 것이므로, 전체적으로 튼튼한 구조를 갖게 된다. 이를 위해 전체 강성을 보강하기 위해 대체로 'L'자 형태의 시트메인포스트(Seat main post, 311)가 마련되어 전체적으로 중심을 이룬다. 그리고 이러한 'L'자 형태의 시트메인포스트(311)의 상부 중간 아래에서 하방으로 지지하는 직선 형태의 리브포스트(Lib post, 312)가 마련된다. 그리하여 사용자가 손잡이를 통해 하방으로 누르는 힘을 적절히 분산하면서 지탱하게 된다.
또한 'L'자 형태의 시트메인포스트(311)의 상부 상면에 고정되는 시팅손잡이(313)가 마련되고, 'L'자 형태의 시트메인포스트(311) 제일 상부에는 회동부재의 결합을 위한 원통 형태의 락킹체어회동중심부(314)가 마련되어, 회동되는 락킹체어(32)의 회동 중심을 이룬다.
이러한 양측 락킹체어회동중심부(314)에는 각각 락킹체어(32)가 회동가능하게 결합되며, 도 3, 도 4에서처럼 회동되는 것이다. 이에 락킹체어(32)의 회동되는 범위를 한정하기 위해 도 10에서처럼 락킹체어(32)와 접하는 부분의 락킹체어회동중심부(314)에는 소정 범위로 회동을 한정하는 체어회동한정홈(316)을 형성할 수 있다. 따라서 어느 정도 범위에서 회동하는 것이다.
이상에서처럼 체어지지대(31)의 시트메인포스트(311), 시팅손잡이(313) 및 후술되는 락킹체어(32) 등은 양측으로 마련되어 사용자 손으로 잡을 수 있도록 하며, 양측의 이러한 부재들을 연결하기 위해 'ㄷ'자 형태의 로우프레임(Lower frame, 315)이 마련된다.
다음으로 이러한 도 8, 도 9에서처럼 사용자가 앉으며 체어지지대(31) 일측에 대해 회동되는 락킹체어(32)가 마련된다.
이러한 락킹체어(32)는 도 3, 도 4에서처럼 사용자가 장치 위로 올라설 때에는 양측으로 개방되고 사용자가 올라선 다음에는 닫히는 사이드오픈 게이트형으로 마련되는 것이다.
이후 앉았다가 일어서는 과정에서는 사용자 엉덩이 부분을 전방으로 밀게 되는 서기후측푸싱부재로써 작용하게 된다.
이를 위해 이러한 시팅모듈(30)은 베이스플레이트(21) 및 장치몸체(20)에 대해 전방과 후방으로 이동이 가능하도록 마련되는 것이다.
이에 상기 체어지지대(31) 및 락킹체어(32)가 이동하기 위한 시팅이동레일(33)이 마련된다.
또한 기기제어부(60)의 제어에 의해 작동하도록 하면서, 상기 체어지지대(31) 일측에 결합되어 시팅이동레일(33)을 따라 체어지지대(31)를 이동시키는 어시스팅실린더(34)를 포함하는 것이다.
즉 도 9에서처럼 장치몸체(20)의 베이스플레이트(21)에 일측이 결합된 어시스팅실린더(34)는 피스톤이 체어지지대(31) 일측에 회동가능하게 결합됨으로써, 어시스팅실린더(34) 작동으로 체어지지대(31) 및 시팅모듈(30) 전체가 전방, 후방 등으로 이동되는 것이다. 이러한 과정 중에 락킹체어(32)에 앉은 사용자는 자동으로 전방으로 이동이 가능하게 된다. 이러한 중에 사용자는 힘을 얻어 일어서는데 도움을 갖게 되는 것이다.
특히 베이스플레이트(21) 상에 고정되어 전후방으로 향하도록 설치된 시팅이동레일(33)을 따라 시팅모듈(30) 및 락킹체어(32)가 이동하므로 안정적으로 자세가 좌우로 흐트러지지 않고 일어서기에 도움을 주게 된다. 그리하여 좌우 균형된 일어서기 훈련이 수행되는 것이다.
다음으로 상기 장치몸체(20) 전방에 위치되어 사용자가 손으로 잡는 손잡이가 구비된 전방손잡이지지대(40)가 마련된다.
이러한 전방손잡이지지대(40)는 도 1 내지 도 5 및 도 11 등에서처럼 앉은 상태에서 일어서려는 사용자가 손으로 잡고 중심을 잡으면서 당기도록 마련되는 것이다.
이에 이러한 상기 전방손잡이지지대(40)는, 사용자가 손으로 잡는 전방손잡이(41)가 마련된다.
또한 상기 전방손잡이(41)를 지지하면서 장치몸체(20)에 결합된 전방손잡이프레임(42)이 구비되어 베이스플레이트(21)에 지지되는 것이다.
그리고 상기 전방손잡이프레임(42)의 일측에 대해 회동될 수 있게 연결되면서 타측이 장치몸체(20)에 회동되어 전방손잡이지지대(40)의 전방손잡이프레임(42)과 함께 회동하는 손잡이회동균형부(43)가 마련된다. 즉 손잡이회동균형부(43) 상측은 연결프레임(431)에 의해 전방손잡이프레임(42) 상측 일측에 대해 회동될 수 있게 연결되는 것이다.
이러한 손잡이회동균형부(43)는 주 지지대인 전방손잡이지지대(40)의 전방손잡이프레임(42)과 나란하게 되면서, 그 사이를 상부에서 연결하는 연결프레임(431)에 의해 전체적으로 'ㄷ'자 형태를 이루며, 회동 중에 서로 나란한 상태를 갖게 된다.
아울러 장치몸체(20) 일측에 결합되어 회동되는 전방손잡이프레임(42)의 일측과 결합되는 손잡이실린더(44)를 포함하는 것이다.
도 11에서처럼 이러한 손잡이실린더(44)는 전방손잡이프레임(42) 아래에서 회동가능하게 결합되는 것이며, 손잡이실린더(44)가 결합되는 부분보다 상부측에 전방손잡이프레임(42)이 장치몸체(20)의 베이스프레임(23) 일측에 회동가능하게결합된다. 이처럼 베이스프레임(23)과 회동가능하게 결합되는 부분이 손잡이지지대(40)의 회동 중심점을 이루게 된다.
따라서 이러한 회동중심점을 중심으로 하여 상측부분이 전방과 후방 방향으로 회동되면서 전후방 이동하게 된다.
이러는 중에 사용자는 전방손잡이(41)를 잡은 상태에서, 전방으로 이동하게 되면 자연스럽게 사용자가 전방으로 당겨져 일어서는데 도움을 받게 된다.
아울러 이러한 전방손잡이(41)는 도 11에서처럼 수평방향으로 배열된 'ㄷ'자 형태로 하여 넓게 형성됨으로써 사용자가 손쉽게 손잡이 어디든 쉽게 잡을 수 있도록 마련한 것이다.
이에 더하여 본 발명에서는, 상기 장치몸체(20) 상부에서 시팅모듈(30) 전방으로 위치되어 사용자 발을 위치시키는 풋플레이트(24)를 포함하는 것이다.
특히 상기 풋플레이트(24)의 양측에는 사용자의 체중을 감지하는 로드셀(241)(242)을 포함하는 것이다. 이러한 로드셀(241)(242)에서 감지한 사용자의 체중 감지 변화 정도를 분석하여 사용자의 일어서기 상태를 상황별로 판별하여, 올바른 서기 재활이 이루어지는지 분석하여 재활치료가 효율적으로 이루어지게 하는 것이다.
이를 위한 제어 구성을 살펴보면 다음과 같다.
이에 상기 로드셀(241)(242)로부터 전송되는 신호를 분석하고 재활치료기기를 제어하기 위한 기기제어부(60)를 구비하는 것이다.
이러한 상기 기기제어부(60)는, 기기데이터저장부(62)로부터 데이터를 리딩하여 재활치료기기의 부재들을 제어하는 기기컨트롤러(61)가 마련되고, 재활치료기기의 작동을 위한 데이터가 저장되는 기기데이터저장부(62)가 마련되는 것이다.
또한 본발명에 따른 재활치료기기의 전원을 공급하기 위한 전원부(65), 로드셀(241)(242) 등의 외부로부터 감지된 신호를 전송받아 데이터 변환하는 A/D증폭기(66)를 포함하게 된다. 그리고 데이터 입력을 위한 입력버튼, 필요에 따라서는 다른 관제센터와의 송수신을 위한 네트워크 부재 등도 포함할 수 있을 것이다.
또한 기기컨트롤러(61)의 제어에 의하여 화면표시정보를 표시하는 디스플레이(63)가 마련되는 것으로, 전방에서 잘 보이도록 하기 위해 손잡이지지대(40)의 상부측에 마련함이 바람직하다. 필요한 경우에는 이러한 디스플레이는 본 재활치료기기와 별도로 분리되어 벽면이나 별도의 전방에 마련될 수도 있을 것이다.
아울러 기기컨트롤러(61)의 제어에 의하여 어시스팅실린더(34) 및 손잡이실린더(44)를 작동시키는 실린더작동부(64)를 포함하는 것이다. 이러한 실린더작동부(64)에 의하여 각 장치들이 작동하도록 마련될 수 있다.
이에 이러한 상기 기기컨트롤러(61)에 대한 상세 구성을 살펴보면 다음과 같이 마련될 수도 있을 것이다.
우선 일어서기 작동으로써 시팅모듈(30)의 어시스팅실린더(34)가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부(64)로 전송하는 어시스팅실린더작동모듈(611)이 구비된다. 이러한 어시스팅실린더작동모듈(611)은 사용자가 본 발명에 따른 재활치료기기의 장치몸체(20) 상부에 위치한 상태에서 락킹체어(32)에 의해 엉덩이 부분을 전방으로 밀어 일어서려는 과정에 작동하게 된다. 즉 일어섬에 있어서 서기동작단계(S10)에 대해 서기보조작동단계(S20)에서 작동하게 된다. 그리하여 어시스팅실린더작동모듈(611)에 의하여 어시스팅실린더(34)가 작동하게 작동신호를 실린더작동부(64)로 전송하는 것이며, 이러한 데이터 처리의 알고리즘 정보는 기기데이터저장부(62)로부터 리딩하여 처리한다.
다음으로 일어서기 작동으로써 손잡이지지대(40)의 손잡이실린더(44)가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부(64)로 전송하는 손잡이실린더작동모듈(612)이 구비된다. 이러한 손잡이실린더작동모듈(612)도 앞서 설명한 어시스팅실린더작동모듈(611)에서와 같이, 서기보조작동단계(S20)에서 작동하게 된다. 그리하여 사용자가 일어서는 동작에 도움되도록 하며, 손잡이실린더작동모듈(612)에서의 처리 데이터 알고리즘 정보도 기기데이터저장부(62)로부터 리딩하여 처리한다.
다음으로 기기컨트롤러(61)에는 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되었는지 판별하는 무게감지판별모듈(613)이 포함된다.
이에 본 발명에서는 로드셀(241)(242)에서 감지되는 사용자의 체중에 대해, 상황별로 무게감지판별모듈(613)에서 분석하게 된다.
즉 처음 사용자가 양발을 양측 풋플레이트(24)에 놓게 됨에 의하여 양측 로드셀(241)(242)에서 무게가 약간이라도 어느 정도의 무게가 감지되는지 여부를 판별하게 된다. 즉 사용자는 일어서는 과정을 훈련하기 위한 것이므로 바로 전체 체중을 감지하지는 못할 것이나, 사용자의 양발이 위치되었는지 여부를 먼저 판별해야 할 것이다.
이러한 초기 상태에서는 휠체어에 앉거나 의자, 즉 락킹체어(32)에 앉아 있는 상태이므로, 이들 의자나 휠체어에 대부분의 체중이 실려있으므로, 양발만의 무게를 감지하게 될 것이다. 이처럼 무게감지판별모듈(613)에서 초기 양발만의 무게를 감지하는 과정을 분석하게 된다.
이후의 과정에서는 점차로 사용자 체중이 더해지게 되며, 일어서기 과정 중에 시간별 또는 상황별로 체중을 감지한 정보를 분석하게 된다. 최종 과정으로 사용자 체중이 전체적으로 감지하면서 변동되지 않는지 판별하여 서기 완료를 판별한다.
물론 이후의 정적치료 및 동적치료 등의 작동단계에서도 사용자 체중 변화를 판별하게 될 것이다.
다음으로 양측 로드셀(241)(242)에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이(63)에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀(241)(242)에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이(63)에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별모듈(614)이 구비된다.
이에 좌우균형판별모듈(614)에서는 사용자가 어느 일측으로 기울어서 있는가를 판별하게 된다. 이로써 단순히 서기만이 아니라 균형되게 올바로 서있는지 여부를 판별하는 것이다. 이로써 이러한 무게감지판별모듈(613) 및 좌우균형판별모듈(614) 등에 의한 처리로써 서기동작단계(S10)에서의 과정이 완료되었는지 분석하게 된다.
다음으로 기기컨트롤러(61)에는, 디스플레이(63)에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이(63)로 전송하고, 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료모듈(615)이 구비된다.
이러한 정적치료모듈(615)에 의하여 사용자의 정적치료과정을 수행하게 되며 이에 대한 데이터를 기기데이터저장부(62)로부터 리딩하게 된다. 즉 정적치료에 대한 화면정보, 정적치료 과정 중에 양측 로드셀(241)(242)에서 감지해야 하는 무게 패턴 정보 등에 대한 데이터를 기기데이터저장부(62)로부터 리딩하게 되며, 이후 디스플레이(63)로 화면정보를 전송하여 표시되도록 하면서, 각 로드셀로부터 감지된 무게정보를 분석하게 된다.
아울러 기기컨트롤러(61)에는, 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트(24)를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키는 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터(25)로 전송하고, 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료모듈(616)이 구비되는 것이다.
이러한 동적치료모듈(616)에 의하여 사용자의 몸을 움직임으로써 균형을 잡는지 여부를 판별하게 된다. 이에 이러한 동적치료모듈(616)에 의해 수행되는 데이터들도 기기데이터저장부(62)로부터 리딩하게 된다.
따라서 상기 기기데이터저장부(62)에는, 일어서기 작동으로써 시팅모듈(30)의 어시스팅실린더(34)가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부(64)로 전송하는 어시스팅실린더작동; 일어서기 작동으로써 손잡이지지대(40)의 손잡이실린더(44)가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부(64)로 전송하는 손잡이실린더작동; 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되었는지 판별하는 무게감지판별작동; 양측 로드셀(241)(242)에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이(63)에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀(241)(242)에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이(63)에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별작동; 디스플레이(63)에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이(63)로 전송하고, 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료작동; 및 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트(24)를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키도록 하기 위한 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터(25)로 전송하고, 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료작동; 중 어느 하나 이상의 작동으로 기기제어부(60)가 작동되도록 하기 위한 데이터를 포함하는 것이다.
이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기에 대한 제어방법 및 이에 의한 재활치료 과정을 살펴보기로 한다.
이에 본 발명에서의 재활치료기기의 제어방법을 중점하여 살펴보기로 한다.
우선 사용자의 양발을 풋플레이트(24)에 놓인 상태에서, 양측 발이 놓인 풋플레이트(24)의 로드셀(241)(242)에서 감지한 신호를 기기제어부(60)의 기기컨트롤러(61)에서 분석하고 사용자 체중이 양측 로드셀(241)(242)에 분배됨을 판별하는 서기동작단계를 수행하는 것이다.
이에 앞서 도 1 내지 도 3에서와 같이 마련된 본 발명에 따른 재활치료기기가 마련되고, 이러한 재활치료기기의 전원을 작동하여 재활치료 과정을 준비한다. 그리고 재활치료기기로 사용자가 위치하게 된다. 이에 도 4, 도 5에서처럼 휠체어를 타고서 가까이 접근하여 이용할 수 있다.
이에 후방에서 휠체어를 탄 사용자가 본 기기에 올라서기 위해서, 도 3, 도 4에서처럼 우선 시팅모듈(30)의 락킹체어(32)를 양측으로 각각 회전시켜 개방하게 된다. 그리고 사용자가 시팅모듈(30) 전방의 장치몸체(20) 상부의 풋플레이트(24)에 양발을 올려놓게 되고, 락킹체어(32)를 도 5에서처럼 닫게 되면 서기동작단계를 준비하는 것이다.
즉 상기 서기동작단계의 초기과정으로써, 기기컨트롤러(61)의 무게감지판별모듈(613)에 의하여 초기 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여 무게가 감지되었는지 판별하는 양발무게감지판별단계(S11)를 수행하는 것이다.
이후 사용자가 전방의 손잡이지지대(40)의 전방손잡이(41)를 잡고 서서히 일어서는 것이다. 이에 양발무게를 감지함에 전체 체중을 감지한 경우에는 일어선 것으로 판별한다. 이에 사용자의 전체 체중에 대한 정보는 서기 동작을 하기 전에 데이터를 입력함으로써 이후 해당 사용자의 체중에 대한 판별을 하도록 함이 바람직하다.
이처럼 사용자의 체중을 감지하여 서기 과정을 수행함에, 기기컨트롤러(61)의 좌우균형판별모듈(614)에 의하여 양측 로드셀(241)(242)에서 감지한 양측 무게들이 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이(63)에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀(241)(242)에서 감지한 양측 무게가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이(63)에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별단계(S12)를 수행한다.
즉 전체 체중을 양측 로드셀로부터 감지하였다 하여도 좌우 양발에 균형되게 체중이 실려있는지 여부를 판별함으로써 올바르게 선 것인지 여부를 판별하는 것이다.
특히 환측(患側)으로의 체중부하가 부족하게 되면( 지정된 설정 값, 예: 건측(健側) 체중부하의 80%선), 즉 어느 전체 체중에 대한 소정 범위를 벗어난 경우에는 서기 동작을 실패한 것으로 판별하게 된다. 그리하여 원위치로 복귀한 후 다시 서기 동작단계를 반복하도록 처리한다. 이러한 반복의 처리에 대해서 디스플레이(63)에 표시하거나 스피커로 소리를 내도록 실시할 수 있다.
이처럼 양측 발에 실리는 체중이 균형되게 함으로서 올바른 서기의 과정을 훈련하게 된다.
이에 양발무게감지판별단계에서의 판별로 초기에 양발이 풋플레이트(24)에 놓인 경우일 때에는, 어시스팅실린더(34)의 작동으로 락킹체어(32)로 사용자 엉덩이를 전방향으로 밀도록 하고, 손잡이실린더(44)의 작동으로 전방손잡이(41)를 잡고 있는 사용자 손을 전방향으로 당기도록 하기 위한 서기보조작동단계(S20)를 수행할 수 있다.
그리하여 서기가 쉽지 않은 처음 훈련하는 사용자들이 좀더 쉽게 서기를 익히도록 하며, 점차 서는 것이 훈련된 경우에는 서기보조작동단계(S20)를 점차로 생략할 수도 있을 것이다.
아울러 상기 좌우균형판별단계에 의해 양발의 무게를 비교하여 좌우균형으로 판별하여 서기완료로 판별한 다음에는 좀더 강화된 서기의 훈력과정이 부가될 수 있다.
우선 기기컨트롤러(61)의 정적치료모듈(615)에 의하여 디스플레이(63)에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이(63)로 전송하고, 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료작동단계(S30)를 수행한다.
즉 처음 서기 훈련하는 사람들이 처음부터 무리하게 훈련하기보다는 좌우 균형을 스스로 조금씩 조절해가면서 서 있는 훈련할 수 있을 것이다. 이를 위해 정적치료모듈(615)에서는 기기데이터저장부(62)에 저장된 정적치료작동데이터를 리딩하게 된다. 그리고 정적치료 프로그램에 따른 정적치료의 화면표시정보를 디스플레이(63)로 전송하여 화면에 표시되게 한다.
이러한 정적치료작동단계(S30)는 풋플레이트에 고정된 상태에서 디스플레이 화면에 표시된 게임 프로그램 등의 화면을 보면서 사용자(환자)가 좌우로 몸의 체중을 변화하도록 하여 몸무게 부하의 이동 및 몸을 지지 및 변화 등을 훈련하는 것이다.
이처럼 사용자는 디스플레이 화면에 표시된 내용으로 움직이게 된다. 예를 들면 오른쪽으로 체중을 옮기거나, 왼쪽으로 체중을 옮기는 등 한 쪽 발로 체중을 집중하게 한다. 또는 좀더 움직임이 원활한 경우 다리를 들어올리는 훈련을 하게 함으로써 다른 쪽 발로 체중이 집중되게 한다.
그리하여 이에 따른 무게 변화를 각 로드셀(241)(242)로부터 감지하여 판별하게 된다. 즉 좌측 발로 체중을 집중한 경우 좌측 로드셀(241)로부터 감지된 무게가 우측 로드셀(242)로부터 감지된 무게보다 크도록 판별됨을 분석하게 된다. 이로써 정적치료작동의 시간별로 각 로드셀(241)(242)에서 각각 감지한 무게들의 순서가 올바른지 판별하여 정적치료과정을 수행한다.
물론 실패나 성공률에 따라 정적치료과정을 재수행하도록 실시될 수 있다.
다음으로 기기컨트롤러(61)의 동적치료모듈(616)에 의하여 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트(24)를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키는 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터(25)로 전송하고, 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀(241)(242) 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료작동단계(S40)를 수행하는 것이다.
즉 앞선 치료작동단계인 정적치료작동단계(S30) 등에 의해 어느 정도 균형잡을 수 있게 된 사용자에게 더욱 적합할 것이다. 이러한 동적치료작동단계(S40)에서는 동적치료모듈(616)에서는 기기데이터저장부(62)에 저장된 동적치료작동데이터를 리딩하게 된다. 그리고 동적치료 프로그램에 따른 정적치료의 화면표시정보를 디스플레이(63)로 전송하여 화면에 표시되도록 실시될 수도 있을 것이다.
즉 이러한 동적치료작동단계(S40)에서는 풋플레이트가 롤링이나 피칭작동(rolling and pitching)으로 움직이도록 하는 중에, 사용자가 넘어지지 않으려고 균형을 유지하려고하는 것을 중점하여 훈련하는 것이다. 이로써 체간과 마비측 하지에 자연스럽게 힘이 들어가게 되어 균형능력이 호전되면서 또한 약화된 체간과 마비된 하지의 근력강화에 더욱 양호한 훈련이 될 것이다.
이러한 동적치료작동단계(S40)에서는 사용자가 양발로 딛고 있는 풋플레이트(24)를 움직여 그에 따른 사용자가 균형을 잡도록 하는 것이다. 그리하여 동적상황에서도 사용자가 안정적으로 균형을 잡는지에 대해 판별하게 된다. 이러한 동적상황에서 사용자의 양발의 무게가 균형되게 분산되어 있는지 판별하는 것이며, 필요에 따라서는 사용자의 움직임을 센싱할 수 있는 촬영장치나 영상분석부재가 구비될 수 있으며, 그리하여 좀더 세세히 분석하도록 실시될 수도 있을 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 재활치료기에 의하면, 처음 스스로 일어나 서기의 훈련을 위한 작동, 서는 훈련 중에 균형을 잡지 못할 경우 다시 균형을 잡으면서 서도록 하는 훈련을 위한 작동, 어느 정도 선 상태에서 화면 내용을 보면서 따라서 움직여 균형을 잡고 체중을 옮기는 훈련을 위한 작동, 그리고 움직임의 상태에서 균형을 잡으면서 몸의 여러 근육 등에 힘을 분배하는 등의 훈련을 위한 작동 등을 수행하는 것이다. 이처럼 본 발명에 따른 하나의 재활치료기기만으로도 어느 정도 스스로 다양한 훈련을 수행함으로써 재활치료 능력을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
20 : 장치몸체 21 : 베이스플레이트(base plate)
22 : 베이스커버(base cover) 23 : 베이스프레임(base frame)
24 : 풋플레이트(foot plate) 241, 242 : 로드셀(load cell)
25 : 풋플레이트액츄에이터(foot plate actuator)
30 : 시팅모듈(sitting module) 31 : 체어지지대
32 : 락킹체어(locking chair) 33 : 시팅이동레일
34 : 어시스팅실린더 40 : 손잡이지지대
41 : 전방손잡이 42 : 전방손잡이프레임
43 : 손잡이회동균형부 44 : 손잡이실린더
60 : 기기제어부(control unit) 61 : 기기컨트롤러
62 : 기기데이터저장부 63 : 디스플레이
22 : 베이스커버(base cover) 23 : 베이스프레임(base frame)
24 : 풋플레이트(foot plate) 241, 242 : 로드셀(load cell)
25 : 풋플레이트액츄에이터(foot plate actuator)
30 : 시팅모듈(sitting module) 31 : 체어지지대
32 : 락킹체어(locking chair) 33 : 시팅이동레일
34 : 어시스팅실린더 40 : 손잡이지지대
41 : 전방손잡이 42 : 전방손잡이프레임
43 : 손잡이회동균형부 44 : 손잡이실린더
60 : 기기제어부(control unit) 61 : 기기컨트롤러
62 : 기기데이터저장부 63 : 디스플레이
Claims (7)
- 장치몸체;
상기 장치몸체 후방에 위치되고 사용자가 위치하기 위한 시팅모듈;
상기 장치몸체 전방에 위치되어 사용자가 손으로 잡기 위한 손잡이가 구비된 전방손잡이지지대;
상기 장치몸체 상부에서 시팅모듈 전방으로 위치되어 사용자 발을 위치시키기 위한 풋플레이트; 및
상기 풋플레이트의 양측에는 사용자의 체중을 감지하기 위한 로드셀을 포함하는 치료기기에 있어서,
상기 시팅모듈은,
사용자가 앉기 위한 락킹체어를 지지하는 체어지지대;
상기 체어지지대 일측에 대해 회동되는 락킹체어;
상기 체어지지대 및 락킹체어를 이동시키기 위한 시팅이동레일; 및
상기 체어지지대 일측에 결합되어 시팅이동레일을 따라 체어지지대를 이동시키는 어시스팅실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 전방손잡이지지대는,
사용자가 손으로 잡기 위한 전방손잡이;
상기 전방손잡이를 지지하면서 장치몸체에 결합된 전방손잡이프레임;
상기 전방손잡이프레임의 일측에 대해 회동될 수 있게 연결되면서 타측이 장치몸체에 회동되어 전방손잡이지지대의 전방손잡이프레임과 함께 회동하는 손잡이회동균형부; 및
장치몸체 일측에 결합되어 회동되는 전방손잡이프레임의 일측과 결합되는 손잡이실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기.
- 제 3항에 있어서,
상기 로드셀로부터 전송되는 신호를 분석하고 재활치료기기를 제어하기 위한 기기제어부를 구비하며,
상기 기기제어부는,
기기데이터저장부로부터 데이터를 리딩하여 재활치료기기의 부재들을 제어하는 기기컨트롤러;
재활치료기기의 작동을 위한 데이터가 저장되는 기기데이터저장부;
기기컨트롤러의 제어에 의하여 화면표시정보를 표시하는 디스플레이; 및
기기컨트롤러의 제어에 의하여 어시스팅실린더 및 손잡이실린더를 작동시키기 위한 실린더작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기.
- 제 4항에 있어서,
상기 기기컨트롤러는,
일어서기 작동으로써 시팅모듈의 어시스팅실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 어시스팅실린더작동모듈;
일어서기 작동으로써 손잡이지지대의 손잡이실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 손잡이실린더작동모듈;
사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되었는지 판별하는 무게감지판별모듈;
양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별모듈;
디스플레이에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료모듈; 및
사용자 양발이 놓여진 풋플레이트를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키는 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료모듈;
중 어느 하나 이상의 모듈을 포함하며,
상기 기기데이터저장부는,
일어서기 작동으로써 시팅모듈의 어시스팅실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 어시스팅실린더작동;
일어서기 작동으로써 손잡이지지대의 손잡이실린더가 작동되도록 하는 신호를 실린더작동부로 전송하는 손잡이실린더작동;
사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되었는지 판별하는 무게감지판별작동;
양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀에서 감지한 무게 차이가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별작동;
디스플레이에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료작동; 및
사용자 양발이 놓여진 풋플레이트를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키도록 하기 위한 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료작동;
중 어느 하나 이상의 작동으로 기기제어부가 작동되도록 하기 위한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기.
- 사용자의 양발을 풋플레이트에 놓인 상태에서, 양측 발이 놓인 풋플레이트의 로드셀에서 감지한 신호를 기기제어부에서 분석하고 사용자 체중이 양측 로드셀에 분배됨을 판별하는 서기동작단계를 포함하고,
상기 서기동작단계는,
초기 사용자 양발의 무게를 감지하는 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여 무게가 감지되었는지 판별하는 양발무게감지판별단계; 및
양측 로드셀에서 감지한 양측 무게들이 소정 범위 이상으로 차이가 있을 경우 좌우불균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우불균형판별 정보를 전송하고, 양측 로드셀에서 감지한 양측 무게가 소정 범위 이내일 경우 좌우균형으로 판별하고 디스플레이에 좌우균형판별 정보를 전송하는 좌우균형판별단계를 포함하며,
상기 양발무게감지판별단계에서의 판별로 초기에 양발이 풋플레이트에 놓인 경우일 때에는, 기기제어부의 제어에 의하여, 어시스팅실린더의 작동으로 체어지지대 및 락킹체어로 사용자 엉덩이를 전방향으로 밀도록 하고, 손잡이실린더의 작동으로 전방손잡이를 잡고 있는 사용자 손을 전방향으로 당기도록 하기 위한 서기보조작동단계를 포함하며,
어시스팅실린더에 의해 시팅이동레일을 따라 체어지지대를 이동시키고,
사용자가 앉기 위한 락킹체어가 체어지지대 일측에 대해 회동되며,
전방손잡이프레임의 상부측에 전방손잡이가 결합되고,
손잡이실린더에 의해 전방손잡이프레임을 장치몸체의 베이스프레임 일측에 대해 회동시키며,
상기 좌우균형판별단계에 의해 양발의 무게를 비교하여 좌우균형으로 판별하여 서기완료로 판별한 다음에,
기기제어부의 제어에 의하여, 디스플레이에 소정의 정적치료정보가 표시되도록 정적치료화면정보를 디스플레이로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하며, 정적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 정적치료작동단계; 및
기기제어부의 제어에 의하여, 사용자 양발이 놓여진 풋플레이트를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향으로 이동시키는 동적치료정보에 따른 작동신호를 풋플레이트액츄에이터로 전송하고, 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 감지한 신호를 분석하여, 동적치료정보에 따른 소정 시간에 대해 양측 로드셀 중 어느 하나 이상에서 무게가 감지되는지를 판별하는 동적치료작동단계;
중 어느 하나 이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 앉은 자세에서 일어나기 동작 훈련용 재활치료기기 제어방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN108721004A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-02 | 北京理工大学 | 后上式座椅机器人及智能座椅机器人 |
| KR101921914B1 (ko) * | 2017-05-02 | 2018-11-26 | 동아대학교 산학협력단 | 하지 재활로봇의 제어장치 및 제어방법 |
| KR20190049119A (ko) * | 2017-11-01 | 2019-05-09 | 영남대학교 산학협력단 | 기립 보조 장치 |
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