KR101903614B1

KR101903614B1 - 보행 재활 훈련 장치

Info

Publication number: KR101903614B1
Application number: KR1020160156717A
Authority: KR
Inventors: 김경; 정우석; 김재준; 김제남; 송원경
Original assignee: 사단법인 캠틱종합기술원; 대한민국(국립재활원장)
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2018-10-02
Also published as: KR20180058066A

Abstract

보행 재활 훈련 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치는, 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 내부 일면에 이열로 설치되거나 또는 상기 가이드 레일의 내부 양면에 각각 일열로 설치되는 한 쌍의 전력 케이블과, 상기 전력 케이블 및 가이드 레일을 절연시키는 절연 플레이트를 포함하는 레일 플랫폼; 및 바디부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 재활 훈련자에 의해 발생하는 이동 변위를 기초로 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 자율 주행부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 상기 재활 훈련자를 지지하면서 상기 재활 훈련자에 의해 발생하는 하중을 감지하는 체중 지지부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 상기 하중 및 이동 변위에 기초하여 상기 자율 주행부 및 체중 지지부를 제어하는 제어부를 포함하는 재활 훈련 본체를 포함한다.

Description

보행 재활 훈련 장치{A GAIT REHABILITATION DEVICE}

본 발명은 보행 재활 훈련 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 케이블이 삽입된 레일 플랫폼을 통해 전력을 공급 받고, 재활 훈련자의 동작에 따른 움직임을 파악하여 상기 재활 훈련자의 보행 균형을 유지할 수 있는 보행 재활 훈련 장치에 관한 것이다.

고령이거나 질환을 가져 거동이 불편한 노인의 경우, 야외에서 운동을 하는 것은 위험하고 어려운 일이다. 또한, 각종 산업 재해나 교통 사고, 중풍 등의 질환으로 신체를 잘 움직이지 못하는 재활 환자에게는 매일 정해진 시간 동안 규칙적으로 재활 훈련이 필요하다. 이러한 노인, 재활 환자 등의 보행 훈련을 위해 보행 훈련 장치가 사용되고 있다.

일반적으로, 보행 훈련 장치는 병원, 재활 센터 등에서 노인, 재활 환자, 장애인 등의 보행 훈련을 위해 사용되는 장치이다. 이러한 보행 훈련 장치는 천정 등에 설치되는 레일, 레일에 이동 가능하게 설치되는 보행 기구 및 보행 기구에 연결되어 사용자가 착용하는 자켓 등으로 구성된다.

그런데, 종래의 보행 훈련 장치는 보행 훈련 도중에 훈련자의 보행 균형을 정밀하게 제어할 수 없다.

한국 등록특허 제1453482호 (2014.10.15. 공고) 한국 공개특허 제2008-0006437호 (2008.01.16. 공개) 미국 등록특허 US 7,883,450 (2011.02.08. 등록)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전력 케이블이 삽입된 레일 플랫폼을 통해 전력을 공급 받고, 재활 훈련자의 동작에 따른 움직임을 파악하여 상기 재활 훈련자의 보행 균형을 유지할 수 있는 보행 재활 훈련 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치는, 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 내부 일면에 이열로 설치되거나 또는 상기 가이드 레일의 내부 양면에 각각 일열로 설치되는 한 쌍의 전력 케이블과, 상기 전력 케이블 및 가이드 레일을 절연시키는 절연 플레이트를 포함하는 레일 플랫폼; 및 바디부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 재활 훈련자에 의해 발생하는 이동 변위를 기초로 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 자율 주행부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 상기 재활 훈련자를 지지하면서 상기 재활 훈련자에 의해 발생하는 하중을 감지하는 체중 지지부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 상기 하중 및 이동 변위에 기초하여 상기 자율 주행부 및 체중 지지부를 제어하는 제어부를 포함하는 재활 훈련 본체를 포함한다.

또한, 상기 자율 주행부는, 주행용 모터; 상기 주행용 모터에 연결되어 회전하는 주행 구동용 메인 롤러; 상기 주행 구동용 메인 롤러의 회전에 의해 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 주행용 보조 롤러; 및 상기 주행용 보조 롤러가 설치되며, 상기 전력 케이블을 통해 공급되는 전력을 전달하는 지지 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 주행용 보조 롤러는, 수직으로 배향되어 상기 재활 훈련자의 하중 외에 상기 바디부의 무게를 지탱하는 복수의 수직 배향 롤러 및 수평으로 배향되어 곡선 주행 시 수평 방향으로 분산되는 상기 재활 훈련자의 하중을 지탱하는 복수의 수평 배향 롤러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지 모듈은, 상기 주행용 보조 롤러가 설치되는 롤러 설치 프레임과, 상기 롤러 설치 프레임을 지지하며 베어링에 의해 상기 바디부에 연결되는 지지축과, 상기 한 쌍의 전력 케이블에 접하여 이동함으로써 상기 전력 케이블의 전력을 전달하는 한 쌍의 케이블 접점 롤러와, 상기 케이블 접점 롤러에 대응되도록 위치하며 상기 가이드 레일의 일면에 접하는 한 쌍의 접점 탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 체중 지지부는, 지지용 모터; 상기 지지용 모터의 구동력에 의해 회전하는 윈치 드럼; 상기 윈치 드럼에 권취되며, 상기 재활 훈련자에 연결되는 지지 와이어; 상기 윈치 드럼에 상기 지지 와이어가 두번 감기는 일이 없도록 상기 윈치 드럼 사이에 파져 있는 가이드홈; 상기 지지 와이어를 가이드하는 와이어 가이드 모듈; 및 상기 하중을 감지하는 하중 감지 센서 및 상기 이동 변위를 감지하는 한 쌍의 변위 감지 센서를 포함하는 센서 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 체중 지지부는, 상기 윈치 드럼의 상기 지지 와이어가 모두 풀린 경우, 상기 지지용 모터가 계속 구동되지 않도록 상기 지지 와이어가 모두 풀렸음을 알려 주는 제1 리미트 스위치; 및 상기 윈치 드럼의 상기 지지 와이어가 모두 감긴 경우, 상기 지지용 모터가 계속 구동되어 상기 재활 훈련자가 위로 올라가지 않도록 상기 지지 와이어가 모두 감겼음을 알려 주는 제2 리미트 스위치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 와이어 가이드 모듈은, 상기 지지 와이어의 이동 방향을 상기 윈치 드럼 측으로 전환시키는 제1 와이어 가이드 롤러와, 상기 지지 와이어의 이동 방향을 중력 역방향으로 전환시키는 제2 와이어 가이드 롤러와, 상기 지지 와이어의 이동 방향을 중력 방향으로 전환시키는 제3 와이어 가이드 롤러와, 상기 지지 와이어를 중력 방향으로 가이드하는 제4 와이어 가이드 롤러와, 장방형의 중공을 구비하여 상기 중공을 상기 지지 와이어가 통과하며 상기 재활 훈련자의 이동에 따라 각각 전후 방향 및 좌우 방향으로 이동하는 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하중 감지 센서는, 상기 제3 와이어 가이드 롤러에 가해지는 하중을 감지할 수 있다.

또한, 상기 변위 감지 센서는, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임에 각각 설치되어 있으며, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임 중 하나의 U자형 와이어 가이드 프레임에 설치된 변위 감지 센서는 상기 재활 훈련자의 전후 방향 움직임을 감지하여 상기 자율 주행부의 전후 주행을 가능하게 하고, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임 중 다른 하나의 U자형 와이어 가이드 프레임에 설치된 변위 감지 센서는 상기 재활 훈련자의 좌우 방향 움직임을 감지하여 상기 재활 훈련자의 좌우 불균형 정도를 정량적으로 판단할 수 있다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 감지된 하중에 따라 상기 체중 지지부를 제어하며, 상기 감지된 이동 변위에 따라 상기 자율 주행부를 제어할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 전력 케이블이 삽입된 레일 플랫폼을 통해 전력을 공급 받을 수 있다.

또한, 재활 훈련자의 동작에 따른 움직임을 파악하여 상기 재활 훈련자의 보행 균형을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 레일 플랫폼 부분을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 재활 훈련 본체 부분을 도시한 사시도이다.
도 6은 재활 훈련 본체의 자율 주행부를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 자율 주행부의 단면도이다.
도 8은 도 6의 자율 주행부의 일부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 9는 재활 훈련 본체의 체중 지지부를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 체중 지지부의 단면도이다.
도 11은 도 9의 체중 지지부의 일부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 12는 도 9의 체중 지지부의 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임의 개념 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 정면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치(10)는 레일 플랫폼(100) 및 재활 훈련 본체(200)를 포함한다. 재활 훈련 본체(200)에서 재활 훈련자를 지지하면서 상기 재활 훈련자가 이동하며, 상기 재활 훈련 본체(200)는 상기 레일 플랫폼(100)을 따라 이동하게 된다.

여기에서, 레일 플랫폼(100)은 가이드 레일(110)과, 상기 가이드 레일(110)의 내부 일면에 이열로 설치되거나 또는 상기 가이드 레일의 내부 양면에 각각 일열로 설치되는 한 쌍의 전력 케이블(120)과, 상기 전력 케이블(120) 및 가이드 레일(110)을 절연시키는 절연 플레이트(130)를 포함한다.

또한, 상기 재활 훈련 본체(200)는 바디부(210)와, 상기 바디부(210)에 설치되어 상기 전력 케이블(120)을 통해 전력을 공급받고, 재활 훈련자에 의해 발생하는 이동 변위를 기초로 상기 가이드 레일(110)을 따라 이동하는 자율 주행부(220)와, 상기 바디부(210)에 설치되어 상기 전력 케이블(120)을 통해 전력을 공급받고, 상기 재활 훈련자를 지지하면서 상기 재활 훈련자에 의해 발생하는 하중을 감지하는 체중 지지부(230)와, 상기 바디부(210)에 설치되어 상기 전력 케이블(120)을 통해 전력을 공급받고, 상기 하중 및 이동 변위에 기초하여 상기 자율 주행부(220) 및 체중 지지부(230)를 제어하는 제어부를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치(10)의 각 부분을 상세히 살펴보도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 레일 플랫폼 부분을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 재활 훈련 본체(200)가 레일 플랫폼(100)에 연결되며, 재활 훈련자의 상태에 따라 맞춤형으로 보행 재활 훈련을 하도록 레일 플랫폼(100)을 적절히 위치시켜 보행 경로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 레일 플랫폼(100)의 가이드 레일(110)은 직선 형태, 원 형태, 타원 형태, 8자 형태 등 다양한 경로를 형성할 수 있고, 이외에도 다른 다양한 경로를 형성할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.

가이드 레일(110)에 재활 훈련 본체(200)의 자율 주행부(220)의 일부분이 연결된다. 구체적으로, 가이드 레일(110)을 따라 이동하는 주행용 보조 롤러(225)가 연결된다.

가이드 레일(110)의 내부 일면에는 한 쌍의 전력 케이블(120)이 설치된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 가이드 레일(110)의 내부 양면에 전력 케이블(120)이 각각 일열로 설치될 수 있다. 전력 케이블(120)을 통해 공급되는 전력이 재활 훈련 본체(200)로 전달되어 상기 재활 훈련 본체(200)의 모터, 회로 등에 공급된다. 이러한 전력 케이블(120)은 한 면에 2열로 한 쌍이 설치되거나, 또는 양 면에 1열로 각각 하나의 전력 케이블(120)이 설치다. 2열로 설치되는 한 쌍의 전력 케이블(120) 중 하나의 전력 케이블(120)은 양극에 연결되고, 다른 하나의 전력 케이블(120)은 음극에 연결된다. 또한, 양 면에 설치되는 전력 케이블(120) 중 일면에 설치된 하나의 전력 케이블(120)이 양극에 연결되면, 타면에 설치된 다른 하나의 전력 케이블(120)이 음극에 연결된다.

가이드 레일(110)과 전력 케이블(120) 사이에는 절연 플레이트(130)가 위치한다. 절연 플레이트(130)는 가이드 레일(110)과 전력 케이블(120)을 전기적으로 절연시키는 역할을 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 훈련 장치의 재활 훈련 본체 부분을 도시한 사시도이다. 또한, 도 6은 재활 훈련 본체의 자율 주행부를 도시한 사시도이다. 또한, 도 7은 도 6의 자율 주행부의 단면도이다. 또한, 도 8은 도 6의 자율 주행부의 일부분을 확대 도시한 단면도이다. 또한, 도 9는 재활 훈련 본체의 체중 지지부를 도시한 사시도이다. 또한, 도 10은 도 9의 체중 지지부의 단면도이다. 또한, 도 11은 도 9의 체중 지지부의 일부분을 확대 도시한 단면도이다. 또한, 도 12는 도 9의 체중 지지부의 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임의 개념 구성도이다.

도 1 내지 도 12를 참조하면, 재활 훈련 본체(200)가 레일 플랫폼(100)에 연결되며, 재활 훈련 본체(200)는 바디부(210), 자율 주행부(220), 체중 지지부(230), 제어부(240)를 포함한다.

바디부(210)는 자율 주행부(220), 체중 지지부(230), 제어부(240)가 설치되는 곳이다. 이러한 바디부(210)는 사각 형상의 내부 공간을 형성하는 프레임 구조일 수 있으며, 상기 프레임 구조의 상부에 자율 주행부(220)가 설치되며, 상기 프레임 구조의 내부에 체중 지지부(230)와 제어부(240)가 설치될 수 있고, 상기 바디부(210)는 자율 주행부(220)의 구동력에 의해 가이드 레일(110)을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 바디부(210)는 제1 평판 프레임(211)과 제2 평판 프레임(213)이 평행하게 배치되며, 상기 제1 평판 프레임(211)과 제2 평판 프레임(213)을 연결하는 보조 프레임(215)으로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 평판 프레임(211)의 상부에 자율 주행부(220)가 설치되며, 제1 및 제2 평판 프레임(211, 213)과 보조 프레임(215)에 의해 형성되는 내부 공간에 체중 지지부(230)와 제어부(240)가 설치된다.

자율 주행부(220)는 바디부(210)에 설치되며, 전력 케이블(120)을 통해 전력을 공급받고, 재활 훈련자에 의해 발생하는 이동 변위를 기초로 가이드 레일(110)을 따라 이동하며, 보행 재활 훈련 장치(10)를 이동시키는 구동력을 제공한다. 이러한 자율 주행부(220)는 주행용 모터(221), 상기 주행용 모터(221)에 연결되어 회전하는 주행 구동용 메인 롤러(223), 상기 주행 구동용 메인 롤러(223)의 회전에 의해 가이드 레일(110)을 따라 이동하는 주행용 보조 롤러(225), 및 상기 주행용 보조 롤러(225)가 설치되며, 전력 케이블(120)을 통해 공급되는 전력을 전달하는 지지 모듈(227)을 포함할 수 있다. 이때, 재활 훈련자에 의해 발생하는 이동 변위는 후술하여 설명할 센서 모듈(239)의 한 쌍의 변위 감지 센서(2393)에 의해 감지되며, 상기 감지된 이동 변위를 기초로 자율 주행부(220)가 동작한다.

여기에서, 주행용 모터(221)는 주행 구동용 메인 롤러(223)를 회전시켜 보행 재활 훈련 장치(10)를 가이드 레일(110)을 따라 이동시킨다. 이러한 주행용 모터(221)는 제어부(240)의 제어 신호에 의해 제어되는 주행용 모터 드라이브(221D)에 의해 제어되고, 전력 케이블(120)을 통해 공급되는 전력에 의해 주행용 모터 드라이브(221D), 주행용 모터(221)가 동작한다. 주행용 모터 드라이브(221D)에 의해 주행용 모터(221)의 회전축이 정방향 또는 역방향으로 회전되며, 상기 주행 구동용 메인 롤러(223)의 회전 방향을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, CW(clockwise)/CCW(counterclockwise) 제어 신호에 의해 주행용 모터(221)를 정회전/역회전시킬 수 있다. 즉, 제어부(240)는 CW/CCW 신호를 생성하여 주행용 모터 드라이브(221D)를 동작시켜 주행용 모터(221)를 제어한다. 그리고, 주행용 모터(221)에는 제어를 위한 주행용 모터 드라이브(221D) 외에 속도를 제어하기 위한 감속기(미도시)가 설치될 수 있다.

또한, 주행 구동용 메인 롤러(223)는 주행용 모터(221)에 연결되어 회전한다. 주행 구동용 메인 롤러(223)의 회전에 의해 상기 주행 구동용 메인 롤러(223)에 연결된 주행용 보조 롤러(225)가 가이드 레일(110)을 따라 이동하게 된다. 예를 들어, 주행 구동용 메인 롤러(223)의 회전에 의해 상기 주행 구동용 메인 롤러(223)에 연결된 지지 모듈(227)에 힘이 가해지며, 상기 지지 모듈(227)에 설치된 주행용 보조 롤러(225)가 회전하면서 가이드 레일(110)을 따라 이동한다.

또한, 주행용 보조 롤러(225)는 지지 모듈(227)에 설치되며, 수직으로 배향되는 복수의 수직 배향 롤러(225a) 및 수평으로 배향되는 복수의 수평 배향 롤러(225b)를 포함한다. 여기에서, 수직 배향 롤러(225a)에 의해 가이드 레일(110)의 직선 부분을 이동하다가 수평 배향 롤러(225b)에 의해 가이드 레일(110)의 곡선 부분을 스무드하게 이동할 수 있다. 이때, 복수의 수직 배향 롤러(225a)는 수직으로 배향되어 재활 훈련자의 하중뿐만 아니라 바디부(210)의 무게를 지탱하며, 복수의 수평 배향 롤러(225b)는 수평으로 배향되어 곡선 주행 시 수평 방향으로 분산되는 상기 재활 훈련자의 하중을 지탱한다.

그리고, 지지 모듈(227)은 주행용 보조 롤러(225)가 설치되며, 전력 케이블(120)을 통해 공급되는 전력을 자율 주행부(220), 체중 지지부(230), 제어부(240) 등에 전달한다. 예를 들어, 지지 모듈(227)은 주행용 보조 롤러(225)가 설치되는 롤러 설치 프레임(2271)과, 상기 롤러 설치 프레임(2271)을 지지하며 베어링(2279)에 의해 바디부(210)에 연결되는 지지축(2273)과, 한 쌍의 전력 케이블(120)에 접하여 이동함으로써 상기 전력 케이블(120)의 전력을 전달하는 한 쌍의 케이블 접점 롤러(2275)와, 상기 케이블 접점 롤러(2275)에 대응되도록 위치하며 가이드 레일(110)의 일면에 접하는 한 쌍의 접점 탄성부재(2277)를 포함할 수 있다. 이때, 케이블 접점 롤러(2275)는 전력 케이블(120)으로부터 직접 전력을 받아 전달하며, 접점 탄성부재(2277)는 주행용 보조 롤러(225)가 이동하더라도 탄성력에 의해 케이블 접점 롤러(2275)가 전력 케이블(120)에 잘 접하도록 한다.

특히, 지지 모듈(227)은 베어링(2279)에 의해 바디부(210)에 연결됨으로써, 주행용 보조 롤러(225) 및 지지 모듈(227)이 가이드 레일(110)의 곡선 부분을 원활하게 주행할 수 있다. 이러한 베어링(2279)은 원활한 곡선 주행을 위하여 바디부(110)와 회전 연결이 가능하게 설계되는 스러스트 베어링 및 직선 또는 곡선 주행 시에 보행 훈련 장치(00)의 진동 등의 흔들림을 잡아주기 위한 볼 베어링을 포함할 수 있다.

체중 지지부(230)는 바디부(210)에 설치되며, 전력 케이블(120)을 통해 전력을 공급받고, 재활 훈련자를 지지하면서 상기 재활 훈련자에 의해 발생하는 하중 및 이동 변위를 감지한다. 이러한 체중 지지부(230)는 지지용 모터(231), 상기 지지용 모터(231)의 구동력에 의해 회전하는 윈치 드럼(233), 상기 윈치 드럼(233)에 권취되며, 재활 훈련자에 연결되는 지지 와이어(235), 상기 지지 와이어(235)를 가이드하는 와이어 가이드 모듈(237), 하중을 감지하는 하중 감지 센서 및 상기 이동 변위를 감지하는 한 쌍의 변위 감지 센서를 포함하는 센서 모듈(239)을 포함할 수 있다. 또한, 체중 지지부(230)는 윈치 드럼(233)의 지지 와이어(235)가 모두 풀린 경우, 지지용 모터(231)가 계속 구동되지 않도록 상기 지지 와이어(235)가 모두 풀렸음을 알려 주는 제1 리미트 스위치(미도시) 및 상기 윈치 드럼(233)의 상기 지지 와이어(235)가 모두 감긴 경우, 상기 지지용 모터(231)가 계속 구동되어 재활 훈련자가 위로 올라가지 않도록 상기 지지 와이어(235)가 모두 감겼음을 알려 주는 제2 리미트 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

여기에서, 지지용 모터(231)는 윈치 드럼(233)을 회전시켜 지지 와이어(235)를 감거나 풀게 된다. 이러한 지지용 모터(231)는 제어부(240)의 제어 신호에 의해 제어되는 지지용 모터 드라이브(231D)에 의해 제어되고, 전력 케이블(120)을 통해 공급되는 전력에 의해 지지용 모터 드라이브(231D), 지지용 모터(231)가 동작한다. 지지용 모터 드라이브(231D)에 의해 지지용 모터(231)의 회전축이 정방향 또는 역방향으로 회전되며, 윈치 드럼(233)에서 지지 와이어(235)가 감기거나 또는 풀리게 된다. 그리고, 지지용 모터(231)에는 제어를 위한 모터 드라이브(231D) 외에 속도를 제어하기 위한 감속기(미도시)가 설치될 수 있다. 지지용 모터(231)는 균형을 잃지 않도록 재활 훈련자의 전체 몸무게를 지지할 뿐만 아니라, 보행 시에 재활 훈련자의 수직 방향의 변위를 제어하는 역할도 수행할 수 있다. 즉, 1개의 지지용 모터(231)를 사용하여 재활 훈련자를 지탱하고, 동시에 사용자의 상하 변위를 제어함으로써, 재활 훈련자의 보행이 원활히 이루어지도록 한다.

또한, 윈치 드럼(233)은 정방향 또는 역방향으로 회전 가능하게 설치되며, 지지 와이어(235)가 권취된다. 지지용 모터(231)에 의해 윈치 드럼(233)이 정방향 또는 역방향으로 회전함으로써, 지지 와이어(235)가 풀리거나 감기게 되고, 이로써 지지 와이어(235)의 길이를 조절하여 사용자를 지지하게 된다. 또한, 윈치 드럼(233)은 지지 와이어(235)의 감김 및 풀림을 용이하게 하기 위해 상기 지지 와이어(235)가 안착되는 가이드홈을 구비할 수 있다. 이때, 가이드홈은 윈치 드럼(233)에 지지 와이어(235)가 두번 감기는 일이 없도록 윈치 드럼(233) 사이에 파져 있는 홈 부분이다.

특히, 윈치 드럼(233)의 양단에는 각각 제1 및 제2 리미트 스위치가 각각 위치할 수 있다. 제1 리미트 스위치는 윈치 드럼(233)의 지지 와이어(235)가 모두 풀려도 지지용 모터(231)가 계속 구동되지 않도록 지지 와이어(235)가 모두 풀리는 경우를 알려 주며, 제2 리미트 스위치는 윈치 드럼(233)의 지지 와이어(235)가 모두 감겨도 지지용 모터(231)가 계속 구동되어 재활 훈련자가 위로 올라가지 않도록 지지 와이어(235)가 모두 감기는 경우를 알려 준다.

또한, 지지 와이어(235)는 윈치 드럼(233)에 권취되며, 말단이 재활 훈련자에 연결된다. 구체적으로, 지지 와이어(235)의 말단은 사용자가 착용하는 자켓(미도시)이나 하네스 장비(미도시) 등에 연결된다. 이러한 지지 와이어(235)는 사용자의 중량, 하네스 장비의 무게 등 소정 무게를 견딜 수 있는 금속, 합성 수지, 고인장 섬유 등의 소재를 사용할 수 있다.

또한, 와이어 가이드 모듈(237)은 지지 와이어(235)의 이동 방향을 윈치 드럼(233) 측으로 전환시키는 제1 와이어 가이드 롤러(2371)와, 상기 지지 와이어(235)의 이동 방향을 중력 역방향으로 전환시키는 제2 와이어 가이드 롤러(2372)와, 상기 지지 와이어(235)의 이동 방향을 중력 방향으로 전환시키는 제3 와이어 가이드 롤러(2373)와, 상기 지지 와이어(235)를 중력 방향으로 가이드하는 제4 와이어 가이드 롤러(2374)와, 장방형의 중공을 구비하여 상기 중공을 상기 지지 와이어(235)가 통과하며 재활 훈련자의 이동에 따라 각각 전후 방향 및 좌우 방향으로 이동하는 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제1 와이어 가이드 롤러(2371)에 의해 지지 와이어(235)의 이동 방향이 반대 방향으로 전환되며, 제2 및 제3 와이어 가이드 롤러(2372, 2373)에 의해 수평 방향에서 수직 방향으로 지지 와이어(235)의 이동 방향이 전환될 수 있다. 이때, 제3 와이어 가이드 롤러(2373)가 설치되는 제3 가이드 롤러 프레임(2373A)이 제3 가이드 지지 프레임(2373B)에 의해 약간 경사지게 설치됨으로써, 재활 훈련자의 하중을 감지하는 하중 감지 센서(2393)의 설치를 용이하도록 한다.

특히, 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)은 각각 U자형의 장방형의 중공을 구비하며, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)이 교차되도록 배치되어 U자형의 장방형의 중공이 교차되고, 상기 교차되는 중공에 지지 와이어(235)가 통과됨으로써, 재활 훈련자의 전후 및 좌우 움직임을 간단한 구조로 계측할 수 있다.

그리고, 센서 모듈(239)은 하중을 감지하는 하중 감지 센서(2391) 및 상기 이동 변위를 감지하는 한 쌍의 변위 감지 센서(2393)를 포함할 수 있다. 이때, 제3 와이어 가이드 롤러(2373)에 하중 감지 센서(2391)가 연결되어 설치될 수 있으며, 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)에 한 쌍의 변위 감지 센서(2393)가 각각 연결되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 하중 감지 센서(2391)는 제3 가이드 지지 프레임(2373B)에 의해 약간 경사지게 설치된 제3 가이드 롤러 프레임(2373A)의 하부에 약간 경사지게 설치되어 재활 훈련자의 하중을 감지할 수 있다. 또한, 한 쌍의 변위 감지 센서(2393)는 각각 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)에 설치되며, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)이 교차되어 설치됨으로써, 재활 훈련자의 전후 움직임(X axis) 및 좌우 움직임(Y axis)을 알 수 있고, 상기 전후 움직임 및 좌우 움직임을 연산하여 재활 훈련자의 보다 정확한 이동 변위를 감지할 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375) 중 하나의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)에 설치된 변위 감지 센서(2393)는 재활 훈련자의 전후 방향 움직임(X axis)을 감지하여 자율 주행부(220)의 전후 주행을 가능하게 하고, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375) 중 다른 하나의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)에 설치된 변위 감지 센서(2393)는 상기 재활 훈련자의 좌우 방향 움직임(Y axis)을 감지하여 상기 재활 훈련자의 좌우 불균형 정도를 정량적으로 판단할 수 있다. 그리하여, 하중 감지 센서(2391)가 제3 와이어 가이드 롤러(2373)에 연결되고, 한 쌍의 변위 감지 센서(2393)가 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임(2375)에 각각 연결되어 설치됨으로써, 재활 훈련자에 의해 발생하는 하중 및 이동 변위를 정확히 감지하고, 상기 감지된 하중 및 이동 변위를 기초로 제어부(240)가 보행 훈련 장치(10)를 정밀하게 제어할 수 있다.

제어부(240)는 하중 및 이동 변위에 기초하여 자율 주행부(220) 및/또는 체중 지지부(230)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(240)는 감지된 하중에 따라 상기 체중 지지부(230)를 제어하며, 감지된 이동 변위에 따라 상기 자율 주행부(220)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(240)는 상기 감지된 하중 및 이동 변위를 기초로 자율 주행부(220)와 체중 지지부(230)를 동시에 제어할 수도 있다. 예를 들어, 체중 지지부(230)에 의해 지지되면서 자율 주행부(220)에 의해 전방으로 이동하고 있는 재활 훈련자가 앞으로 쓰러지는 경우, 제어부(240)는 자율 주행부(220)를 재활 훈련자의 보행 방향의 반대 방향으로 이동시킴과 동시에, 지지 와이어(235)를 당겨 체중 지지부(230)에 의해 지지되는 재활 훈련자가 아래로 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.

특히, 제어부(240)는 하중 감지 센서(2391)에서 감지된 하중이 미리 설정된 기준 하중을 초과하고, 한 쌍의 변위 감지 센서(2393)에서 감지된 이동 변위를 계산하여 도출되는 연산 이동 변위가 미리 설정된 기준 이동 변위의 범위를 벗어난 경우, 자율 주행부(220)와 체중 지지부(230)를 모두 비상 정지시킬 수 있다. 즉, 제어부(240)는 재활 훈련자가 갑작스럽게 쓰러지는 경우에 자율 주행부(220)와 체중 지지부(230)를 모두 비상 정지시켜 재활 훈련자의 낙상 사고 등을 방지할 수 있다.

여기에 덧붙여, 제어부(240)는 무선통신모듈(미도시)을 구비하여 외부의 기기와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 스마트폰, 스마트 패드와 같은 외부의 기기(미도시)와 통신할 수 있고, 외부의 기기로부터 제어 신호를 받아 보행 재활 훈련 장치(10)가 제어될 수 있다. 여기에서, 외부의 기기에는 보행 재활 훈련 장치(10)를 제어하기 위한 앱(App)이 설치될 수 있다.

제어부(240)는 외부의 기기와 각종 정보, 데이터 등을 송수신하며, 이동 변위 및 하중에 대한 데이터를 외부의 기기로 전송하고, 외부의 기기로부터 제어 신호를 전송받을 수 있다. 이에, 외부의 기기에서 전송 받은 이동 변위 및 하중에 대한 데이터를 기초로 제어 신호를 생성하여 제어부(240)로 전달하고, 이를 통해 외부의 기기에서 보행 재활 훈련 장치(10)를 조정할 수 있다.

이때 보행 재활 훈련 장치(10)와 외부의 기기가 서로 근거리 무선 통신 또는 원거리 무선 통신할 수 있다. 바람직하게, 제어부(240)의 무선통신모듈이 외부의 기기와 근거리 통신을 이용할 수 있다. 여기에서, 근거리 통신 방식으로 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), NFC(Near Field Communication), 와이브리(Wibree) 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 블루투스는 근거리 무선 통신 규격의 하나로, 반경 10~100m 안에서 각종 전자 및 정보통신 기기를 무선으로 연결 제어하며, 2.45Ghz 주파수를 사용하고, 와이브리는 2.4 Ghz 대역의 주파수를 사용하며, 10m 정도까지의 거리를 1Mbps의 통신 속도로 여러 기기를 무선으로 연결 제어한다. 물론, 상기 근거리 무선 통신에만 제한되지 않고, 다른 무선 통신 방식을 채택할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 스마트폰과 같은 외부의 기기는 외부의 서버(미도시) 등과 무선 통신을 함으로써, 각종 정보를 송수신할 수 있다. 이를 통해, 보행 재활 훈련 장치(10)와 관련된 각종 정보를 기초로 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 구현할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰과 같은 외부의 기기와 통신하는 외부의 서버에 저장, 기록되는 각종 정보 및 데이터는 마스터(Master)의 역할을 수행하는 전문가 그룹의 데이터 분석과 평가를 통해 보행 재활 훈련 장치(10)의 재활 훈련자와 관련된 헬스케어 정보가 생성되며, 이러한 헬스케어 정보는 재활 훈련자의 재활 훈련을 관리하는 관리자에게 제공될 수 있을 것이다.

상술한 보행 재활 훈련 장치(10)를 통해 재활 훈련자의 훈련을 위한 여러 가지 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하지 훈련을 위한 일상생활 동작으로써, 직선 보행 및 곡선 보행을 포함하는 보행 동작(아래의 실시예1 참조), 앉기/서기 동작(아래의 실시예2 참조), 계단 오르기/내려오기 동작(아래의 실시예3 참조) 등을 수행할 수 있다.

재활 훈련자는 직선 보행 및/또는 곡선 보행을 차례대로 할 수 있다. 이때, 직선 보행을 위해 레일 플랫폼(100)의 가이드 레일(110)은 직선 형태가 될 것이고, 곡선 보행을 위해 레일 플랫폼(100)의 가이드 레일(110)은 원 형태 또는 타원 형태가 될 것이다. 재활 훈련자의 효율적인 곡선 보행 훈련을 위해 가이드 레일(110)의 곡률 반경은 1,000mm 일 수 있다. 이때, 직선 보행 및/또는 곡선 보행은 재활 훈련자가 전방으로 이동하는 동작이므로, 재활 훈련 본체(200)의 자율 주행부(220)가 주요한 역할을 수행한다.

재활 훈련 본체(200)에서 지지 와이어(235)의 말단이 재활 훈련자가 착용하는 자켓(미도시)이나 하네스 장비(미도시) 등에 연결되며, 재활 훈련자를 지지하면서 재활 훈련자가 보행을 하도록 변위 감지 센서(2393)에 의해 감지된 재활 훈련자의 이동 변위에 기초하여 제어부(240)가 자율 주행부(220)를 제어한다. 제어부(240)의 제어에 의해 자율 주행부(220)가 동작함으로써, 재활 훈련 본체(200)는 레일 플랫폼(100)을 따라 이동하게 된다. 레일 플랫폼(100)이 직선 형태인 경우, 재활 훈련자는 직선 보행을 하며, 레일 플랫폼(100)이 원 형태 또는 타원 형태인 경우, 재활 훈련자는 곡선 보행을 하게 된다.

특히, 사용자의 이동 변위가 기준 변위의 범위를 벗어나는 경우, 이동 변위를 보정하도록 제어부(240)가 자율 주행부(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 재활 훈련자가 전방 또는 후방으로 급격히 쓰러지면서 이동하거나 또는 설정된 속도보다 빠른 속도로 이동하는 경우, 재활 훈련자의 이동 방향과 반대 방향으로 롤러(223, 225)가 이동하도록 주행용 모터(221)를 제어부(240)가 제어할 수 있다.

재활 훈련자는 앉기 동작 및 서기 동작을 반복적으로 할 수 있다. 앉기 동작 및 서기 동작은 재활 훈련자가 수직 방향(중력 방향)으로 앉았다가 일어나는 동작이므로, 재활 훈련 본체(200)의 체중 지지부(230)가 주요한 역할을 수행한다.

재활 훈련 본체(200)에서 지지 와이어(235)의 말단이 재활 훈련자가 착용하는 자켓(미도시)이나 하네스 장비(미도시) 등에 연결되며, 재활 훈련자를 지지하면서 재활 훈련자가 앉기/서기 동작을 반복하도록 하중 감지 센서(2391)에 의해 감지된 재활 훈련자의 하중에 기초하여 제어부(240)가 체중 지지부(230)를 제어한다. 제어부(240)의 제어에 의해 체중 지지부(230)가 동작함으로써, 재활 훈련자가 쓰러지지 않고 앉기 및 서기 동작을 반복적으로 할 수 있다.

특히, 하중이 기준 하중을 초과하는 경우, 지지 와이어(235)의 길이를 조절하도록 제어부(240)가 체중 지지부(230)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 체중 지지부(230)에 의해 지지되고 있는 재활 훈련자가 균형을 잃고 쓰러지는 경우, 재활 훈련자가 쓰러지지 않도록 중력 방향과 반대 방향으로 상기 재활 훈련자를 견인하도록 지지용 모터(231)를 제어부(240)가 제어할 수 있다.

재활 훈련자는 계단과 같은 높이가 있는 구조물을 올라가기 및 내려오기 동작을 반복적으로 할 수 있다. 계단 오르기 및 내려오기 동작은 재활 훈련자가 전후 방향 및 수직 방향(중력 방향)으로 이동하는 동작이므로, 재활 훈련 본체(200)의 자율 주행부(220) 및 체중 지지부(230)가 동시에 주요한 역할을 수행한다.

재활 훈련 본체(200)에서 지지 와이어(235)의 말단이 재활 훈련자가 착용하는 자켓(미도시)이나 하네스 장비(미도시) 등에 연결되며, 재활 훈련자를 지지하면서 이동하도록 하중 감지 센서(2391)에 의해 감지된 재활 훈련자의 하중 및 변위 감지 센서(2393)에 의해 감지된 재활 훈련자의 이동 변위에 기초하여 제어부(240)가 자율 주행부(220) 및 체중 지지부(230)를 동시에 제어한다. 제어부(240)의 제어에 의해 자율 주행부(220) 및 체중 지지부(230)가 동작함으로써, 재활 훈련자가 쓰러지지 않고 계단 오르기/내려오기와 같은 복합적인 동작을 반복적으로 수행할 수 있다.

예를 들어, 체중 지지부(230)에 의해 지지되면서 자율 주행부(220)에 의해 계단을 오르고 있는 재활 훈련자가 앞으로 쓰러지는 경우, 제어부(240)는 자율 주행부(220)를 사용자의 보행 방향의 반대 방향으로 이동시킴과 동시에, 지지 와이어(235)를 당겨 체중 지지부(230)에 의해 지지되는 재활 훈련자의 쓰러짐을 방지할 수 있다. 즉, 재활 훈련자의 계단 오르내리기와 같은 복합 동작의 수행 시, 하중 및 이동 변위를 기초로 하여 제어부(240)가 자율 주행부(220) 및 체중 지지부(23)를 제어하여 재활 훈련자의 주행 균형 및 자세 균형을 보조할 수 있다.

특히, 하중이 기준 하중을 초과하고, 이동 변위가 기준 변위의 범위를 벗어난 경우, 제어부(240)가 주행용 모터(221) 및 지지용 모터(231)를 비상 정지시켜 재활 훈련자의 낙상 사고를 방지할 수 있다.

상술한 세 실시예 이외에도 상술한 보행 재활 훈련 장치(10)를 통해 여러 가지 일상생활 동작을 수행할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 보행 재활 훈련 장치
100: 레일 플랫폼
110: 가이드 레일 120: 전력 케이블
130: 절연 플레이트
200: 재활 훈련 본체
210: 바디부 220: 자율 주행부
230: 체중 지지부 240: 제어부

Claims

가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 내부 일면에 이열로 설치되거나 또는 상기 가이드 레일의 내부 양면에 각각 일열로 설치되는 한 쌍의 전력 케이블과, 상기 전력 케이블 및 가이드 레일을 절연시키는 절연 플레이트를 포함하는 레일 플랫폼; 및
바디부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 재활 훈련자에 의해 발생하는 이동 변위를 기초로 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 자율 주행부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 상기 재활 훈련자를 지지하면서 상기 재활 훈련자에 의해 발생하는 하중을 감지하는 체중 지지부와, 상기 바디부에 설치되어 상기 전력 케이블을 통해 전력을 공급받고, 상기 하중 및 이동 변위에 기초하여 상기 자율 주행부 및 체중 지지부를 제어하는 제어부를 포함하는 재활 훈련 본체를 포함하며,
상기 자율 주행부는, 주행용 모터; 상기 주행용 모터에 연결되어 회전하는 주행 구동용 메인 롤러; 상기 주행 구동용 메인 롤러의 회전에 의해 상기 가이드 레일을 따라 이동하도록 수직으로 배향되어 상기 재활 훈련자의 하중 외에 상기 바디부의 무게를 지탱하는 복수의 수직 배향 롤러 및 수평으로 배향되어 곡선 주행 시 수평 방향으로 분산되는 상기 재활 훈련자의 하중을 지탱하는 복수의 수평 배향 롤러를 구비하는 주행용 보조 롤러; 및 상기 주행용 보조 롤러가 설치되는 롤러 설치 프레임과, 상기 롤러 설치 프레임을 지지하며 베어링에 의해 상기 바디부에 연결되는 지지축과, 상기 한 쌍의 전력 케이블에 접하여 이동함으로써 상기 전력 케이블의 전력을 직접 받아 전달하는 한 쌍의 케이블 접점 롤러와, 상기 케이블 접점 롤러에 대응되도록 위치하며 탄성력에 의해 상기 한 쌍의 케이블 접점 롤러가 상기 전력 케이블에 각각 접하도록 상기 가이드 레일의 일면에 접하는 한 쌍의 접점 탄성부재를 구비하는 지지 모듈을 포함하고,
상기 체중 지지부는, 지지용 모터; 상기 지지용 모터의 구동력에 의해 회전하는 윈치 드럼; 상기 윈치 드럼에 권취되며, 상기 재활 훈련자에 연결되는 지지 와이어; 상기 윈치 드럼에 상기 지지 와이어가 두번 감기는 일이 없도록 상기 윈치 드럼 사이에 파져 있는 가이드홈; 상기 지지 와이어의 이동 방향을 상기 윈치 드럼 측으로 전환시키는 제1 와이어 가이드 롤러와, 상기 지지 와이어의 이동 방향을 중력 역방향으로 전환시키는 제2 와이어 가이드 롤러와, 상기 지지 와이어의 이동 방향을 중력 방향으로 전환시키는 제3 와이어 가이드 롤러와, 상기 지지 와이어를 중력 방향으로 가이드하는 제4 와이어 가이드 롤러와, 각각 U자형의 장방형 중공을 구비하여 교차되도록 배치되고 상기 교차되는 장방형 중공에 상기 지지 와이어가 통과하며 상기 재활 훈련자의 이동에 따라 각각 전후 방향 및 좌우 방향으로 이동하는 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임을 구비하며, 상기 제3 와이어 가이드 롤러가 설치되는 제3 가이드 롤러 프레임이 제3 가이드 지지 프레임에 의해 경사지게 설치되는 와이어 가이드 모듈; 및 상기 제3 와이어 가이드 롤러에 가해지는 하중을 감지하는 하중 감지 센서와, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임에 각각 설치되어 있으며, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임 중 하나의 U자형 와이어 가이드 프레임에 설치된 변위 감지 센서는 상기 재활 훈련자의 전후 방향 움직임을 감지하여 상기 자율 주행부의 전후 주행을 가능하게 하고, 상기 한 쌍의 U자형 와이어 가이드 프레임 중 다른 하나의 U자형 와이어 가이드 프레임에 설치된 변위 감지 센서는 상기 재활 훈련자의 좌우 방향 움직임을 감지하여 상기 재활 훈련자의 좌우 불균형 정도를 정량적으로 판단하는 한 쌍의 변위 감지 센서를 구비하는 센서 모듈을 포함하는, 보행 재활 훈련 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 체중 지지부는,
상기 윈치 드럼의 상기 지지 와이어가 모두 풀린 경우, 상기 지지용 모터가 계속 구동되지 않도록 상기 지지 와이어가 모두 풀렸음을 알려 주는 제1 리미트 스위치; 및
상기 윈치 드럼의 상기 지지 와이어가 모두 감긴 경우, 상기 지지용 모터가 계속 구동되어 상기 재활 훈련자가 위로 올라가지 않도록 상기 지지 와이어가 모두 감겼음을 알려 주는 제2 리미트 스위치를 포함하는, 보행 재활 훈련 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 하중에 따라 상기 체중 지지부를 제어하며, 상기 감지된 이동 변위에 따라 상기 자율 주행부를 제어하는, 보행 재활 훈련 장치.