KR102105772B1 - Ankle Assist Apparatus And Ankle Assist System Having The Same - Google Patents
Ankle Assist Apparatus And Ankle Assist System Having The Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102105772B1 KR102105772B1 KR1020180150883A KR20180150883A KR102105772B1 KR 102105772 B1 KR102105772 B1 KR 102105772B1 KR 1020180150883 A KR1020180150883 A KR 1020180150883A KR 20180150883 A KR20180150883 A KR 20180150883A KR 102105772 B1 KR102105772 B1 KR 102105772B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ankle
- driving
- drive
- traction
- wire
- Prior art date
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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/1036—Measuring load distribution, e.g. podologic studies
- A61B5/1038—Measuring plantar pressure during gait
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F5/0127—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations for the feet
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F2005/0132—Additional features of the articulation
- A61F2005/0155—Additional features of the articulation with actuating means
-
- 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
-
- 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
- A61H2201/16—Physical interface with patient
- A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
- A61H2201/164—Feet or leg, e.g. pedal
- A61H2201/1642—Holding means therefor
-
- 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
- A61H2201/50—Control means thereof
- A61H2201/5058—Sensors or detectors
- A61H2201/5071—Pressure sensors
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Nursing (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 발목 구동유닛 및 발목 보조 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 하체 (부분) 또는 뇌성(소아) 마비환자, 재활환자, 고령자 또는 장애인의 하체의 보행주기 또는 사용자의 의사에 따라 발목 관절에 적극적인 양방향 보조력을 제공할 수 있는 발목 구동유닛 및 발목 보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ankle drive unit and an ankle assist system. Specifically, the present invention is an ankle driving unit capable of providing an active bi-directional assistive force to the ankle joint according to a walking cycle of the lower body of a lower body (partial) or cerebral (child) paralysis patient, a rehabilitation patient, an elderly person or a disabled person or a user's intention. And ankle assist systems.
하체 (부분) 또는 뇌성(소아) 마비환자, 재활환자, 고령자 또는 장애인의 하체에 보조력을 제공하여 보행을 안내하거나 보조하는 하체보조로봇이 소개되고 있다.Lower body (partial) or cerebral (child) paralysis patients, rehabilitation patients, elderly people, or people with disabilities are providing lower body support robots that guide or assist walking by providing assistance.
한편, 보행자의 발목관절은 보행자의 발을 회전시키고, 보행자의 체중모멘트를 지지하여 보행자의 보행 및 균형유지에 핵심적인 역할을 수행하게 된다.Meanwhile, the ankle joint of the pedestrian rotates the foot of the pedestrian, and supports the pedestrian's weight moment to play a key role in pedestrian walking and maintaining balance.
그러나, 종래 소개된 대부분의 하체 보조로봇는 보행자의 대퇴부(또는 고관절) 및/또는 하퇴부(또는 슬관절)를 보조하도록 설계되어 보행자의 발목에는 보조력을 제공하지 못하였다.However, most of the lower body assist robots introduced in the related art are designed to assist the thigh (or hip) and / or the lower thigh (or knee) of the pedestrian, and thus do not provide assistance to the ankle of the pedestrian.
인체의 발목 관절은 개인 특성에 따른 차이가 있으나, 보행 또는 움직임에 따라 약 40도 범위에서 발목 관절이 발등 방향으로 회전되는 족배굴곡(Dorsiflexion) 동작과 약 60도 범위에서 발목 관절이 발바닥 방향으로 회전되는 족저굴곡(Plantarflexion) 동작이 수행될 수 있다.The ankle joint of the human body varies according to individual characteristics, but the ankle joint rotates in the instep direction in the range of about 40 degrees according to walking or movement, and the ankle joint rotates in the direction of the sole in the range of about 60 degrees. The plantar flexion (Plantarflexion) operation may be performed.
이러한 족배굴곡(Dorsiflexion) 동작과 족저굴곡(Plantarflexion) 동작은 고관절 또는 무릎 관절의 회전과 함께 보행자의 입각기 및 유각기 보행에서 지속적으로 변경되며 보행 동작을 구성할 수 있다.The movement of the foot flexion (Dorsiflexion) and the plantar flexion (Plantarflexion) are continuously changed in the walking of the standing and swing phases of the pedestrian along with the rotation of the hip joint or the knee joint, and may constitute a walking motion.
만일 발목 관절의 회전이 자유롭지 않은 경우, 정상적인 보행을 어렵게 하거나 부상의 위험을 증가시킬 수 있다. 특히 계단을 오르는 등의 보행에서 족배굴곡(Dorsiflexion) 동작 등이 정확하게 수행되지 않는 경우 발이 계단에 걸려 넘어지는 보행자의 부상 발생 가능성이 높아진다.If the ankle joint is not free to rotate, it may make normal walking difficult or increase the risk of injury. In particular, if the foot movement (Dorsiflexion) or the like is not accurately performed while walking on the stairs, the likelihood of injury of a pedestrian who falls over the stairs increases.
최근에 소개된 발목 구동유닛의 경우 발목 관절이 발바닥 방향으로 회전되는 족저굴곡(Plantarflexion) 동작 등을 능동적으로 보조하는 보조기 또는 스프링 등을 사용하여 발목 관절의 족저굴곡(Plantarflexion) 상태를 해제하는 보조기 등이 소개된 바가 있다. In the case of the recently introduced ankle drive unit, an ancillary device that actively supports plantar flexion movement in which the ankle joint is rotated in the direction of the sole, or an assist device that releases the plantar flexion state of the ankle joint using a spring, etc. This has been introduced.
그러나 족배굴곡(Dorsiflexion) 동작과 족저굴곡(Plantarflexion) 동작은 보행 주기에 따라 적절한 시점에 수행되어야 하며, 보행 주기 또는 보행자의 의사에 따른 선택적 보조력이 아닌 일정한 크기의 보조력 등이 제공되는 경우 오히려 불편함 또는 통증을 유발할 수 있다.However, the dorsiflexion and plantarflexion movements must be performed at appropriate times according to the gait cycle, and rather when the gait cycle or the assistive force of a certain size is provided, rather than the optional assistive force according to the pedestrian's intention. It can cause discomfort or pain.
따라서, 하체 (부분) 마비환자, 재활환자, 고령자 등의 노약자 등 발목 관절의 움직임에 제한이 있는 사용자들은 정상적인 보행을 위하여 족배굴곡(Dorsiflexion) 동작과 족저굴곡(Plantarflexion) 동작은 필요한 시점에 능동적으로 보조되어야 하는 필요성에도 불구하고 이러한 발목 구동유닛 및 발목 보조 시스템은 소개된 바가 없다.Therefore, users with limitations in the movements of the ankle joints, such as the lower body (partial) paralysis patients, rehabilitation patients, and the elderly, are active at the time when the plantar flexion and plantar flexion movements are necessary for normal walking. Despite the need to be assisted, these ankle drive units and ankle assist systems have not been introduced.
특히, 소아 뇌성마비 환자의 경우, 성인 뇌성마비 환자와 달리 아직 발목이 굳지 않으므로, 발목에 적극적인 보조력을 제공을 제공하는 경우 정상인과 유사한 보행이 가능할 수 있으나 소아 뇌성마비 환자를 위한 발목 관절 보조를 위한 시스템이 절실히 요구된다.In particular, in the case of pediatric cerebral palsy patients, unlike an adult cerebral palsy patient, since the ankle is not yet firm, it may be possible to walk similar to the normal person if ankle is provided to provide active assistive power, but ankle joint support for pediatric cerebral palsy patients A system for this is urgently needed.
본 발명은 하체 (부분) 또는 뇌성(소아) 마비환자, 재활환자, 고령자 또는 장애인의 하체의 보행주기 또는 사용자의 의사에 따라 발목 관절에 적극적인 양방향 보조력을 제공할 수 있는 발목 구동유닛 및 발목 보조 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention provides an ankle drive unit and ankle assist that can provide an active bi-directional assistive force to the ankle joint according to the walking cycle of the lower body of a lower body (partial) or cerebral (child) paralysis patient, rehabilitation patient, elderly or disabled person, or according to a user's intention. It is an object to solve the problem of providing a system.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동 장치 및 발목 보조 시스템은 발목에 회전 보조력을 제공하기 위하여 서로 다른 방향으로 발목 보조력을 제공하기 위한 한 쌍의 구동 와이어를 구비하고, 각각의 구동 와이어를 독립 구동하는 방법으로 사용자의 보행 과정에서 발목의 회전을 보조하거나 발목의 지지력을 제공할 수 있다.The ankle drive device and the ankle assist system according to an embodiment of the present invention include a pair of drive wires for providing ankle assist force in different directions to provide rotational assist force to the ankle, and each drive wire As an independent driving method, an ankle rotation may be assisted in a user's walking process or an ankle support may be provided.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 한 쌍의 구동 와이어, 상기 구동 와이어에 의하여 회전 구동되는 회동모듈 및 상기 구동 와이어가 양방향으로 진출입 가능하고 상기 회동모듈을 회전 가능하게 수용하는 하우징을 포함하는 발목 구동유닛; 및, 발 또는 신발의 전방에 장착되는 전방 지지부; 상기 발목 구동유닛이 장착되고, 발 또는 신발의 발목 관절 부위에 장착되는 발꿈치 지지부; 및 상기 전방 지지부와 상기 발목 구동유닛을 연결하는 연결하는 회동부재;를 포함하는 발목 착용유닛; 상기 발목 구동유닛은 상기 구동 와이어에 의하여 전달된 구동력으로 상기 발목 구동유닛에 연결된 회동부재를 회전시키는 방법으로 착용자의 보행 또는 직립 상태에 따라 발목 관절에 요구되는 보조력을 제공하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치를 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention is an ankle comprising a pair of drive wires, a rotation module that is rotationally driven by the drive wire, and a housing through which the drive wire can enter and exit in both directions and rotatably accommodate the rotation module. Drive unit; And, the front support is mounted on the front of the foot or shoes; A heel support unit in which the ankle driving unit is mounted and mounted on an ankle joint portion of a foot or shoe; And an ankle wearing unit comprising; a rotating member for connecting the front support and the ankle drive unit; The ankle driving unit is an ankle characterized in that it provides an auxiliary force required for an ankle joint according to a walking or upright state of a wearer by rotating a rotating member connected to the ankle driving unit with a driving force transmitted by the driving wire. An auxiliary device can be provided.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 한 쌍의 구동 와이어, 상기 구동 와이어에 의하여 회전 구동되는 회동모듈 및 상기 구동 와이어가 양방향으로 진출입 가능하고 상기 회동모듈을 회전 가능하게 수용하는 하우징을 포함하는 발목 구동유닛; 사용자의 족저면을 지지하기 위한 발판부재; 및, 상기 발목 구동유닛이 장착되며 사용자의 하퇴에 착용되는 하퇴 지지부, 상기 발목 구동유닛과 상기 발판부재를 연결하는 회동부재를 포함하는 하퇴 착용유닛;을 포함하고, 상기 발목 구동유닛은 상기 구동 와이어에 의하여 전달된 구동력으로 상기 발목 구동유닛에 연결된 회동부재를 회전 구동하는 방법으로 착용자의 보행 또는 직립 상태에 따라 발목 관절에 요구되는 보조력을 제공하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치를 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention includes a pair of drive wires, a rotation module that is rotationally driven by the drive wire, and a housing that allows the drive wires to enter and exit in both directions and rotatably accommodate the rotation module. Ankle drive unit to be; A scaffolding member for supporting the user's plantar surface; And, the ankle drive unit is mounted and is worn on the user's lower leg support unit, the ankle drive unit and a lower member wearing unit including a pivoting member connecting the scaffold member; includes, the ankle drive unit is the drive wire It is possible to provide an ankle assisting device characterized in that it provides an assistive force required for an ankle joint according to a wearer's walking or upright state by rotationally driving a rotating member connected to the ankle driving unit with a driving force transmitted by the ankle. .
그리고, 상기 발목 착용유닛의 회동부재의 전단은 상기 발판부재에 체결되고, 후단은 상기 발목 구동유닛의 회동모듈에 체결되어 상기 회동모듈의 구동여부에 따라 상기 회동부재 전단에 연결된 상기 발판부재가 회동 또는 정지될 수 있다.And, the front end of the rotation member of the ankle wearing unit is fastened to the scaffold member, and the rear end is fastened to the rotation module of the ankle drive unit, and the scaffold member connected to the front end of the rotation member is rotated according to whether the rotation module is driven. Or it can be stopped.
여기서, 상기 회동모듈은 상기 발목 구동유닛에 회전 가능하게 장착되는 원형 파이프 형태의 축부재 및 상기 축부재 상에서 각각의 구동 와이어에 의하여 반대방향으로 견인되며 회전되어 상기 축부재를 회전시키는 한 쌍의 견인부재를 포함할 수 있다.Here, the rotation module is to be rotated in the opposite direction by a shaft member in the form of a circular pipe rotatably mounted on the ankle drive unit and each drive wire on the shaft member, the pair of traction to rotate the shaft member It may include a member.
이 경우, 상기 회동모듈의 축부재의 단부에 플렌지부를 구비하고, 상기 플렌지부에 상기 발목 착용유닛의 회동부재의 후단이 체결되어, 상기 축부재의 회전시 상기 회동부재로 상기 발목 착용유닛의 발판부재를 회동시킬 수 있다.In this case, a flange portion is provided at an end of the shaft member of the rotation module, and the rear end of the rotation member of the ankle wearing unit is fastened to the flange portion, and when the shaft member is rotated, the ankle wearing unit is provided with the rotation member when the shaft is rotated. The member can be rotated.
또한, 상기 발판부재는 2개로 분할되며 힌지 결합될 수 있다.In addition, the scaffolding member is divided into two and can be hinged.
그리고, 한 쌍의 상기 견인부재 중 어느 하나의 견인부재가 구동 와이어에 의하여 견인되거나 견인력이 더 큰 경우 견인 방향 또는 견인력이 더 큰 방향으로 상기 축부재가 회전될 수 있다.In addition, when any one of the pair of traction members is towed by a driving wire or when the traction force is greater, the shaft member may be rotated in a direction of traction or a direction in which the traction force is greater.
여기서, 한 쌍의 상기 견인부재에 인가되는 견인력이 동일한 경우, 상기 축부재의 회전이 제한될 수 있다.Here, when the traction force applied to the pair of traction members is the same, rotation of the shaft member may be limited.
이 경우, 상기 회동모듈은 각각의 견인부재 사이에 개재되고 상기 축부재에 체결되어, 각각의 견인부재의 회전에 의하여 추진되어 상기 축부재를 회전시키는 추진부재를 더 포함할 수 있다.In this case, the rotation module may further include a propulsion member interposed between each traction member and fastened to the axial member, propelled by rotation of each traction member to rotate the axial member.
또한, 각각의 상기 견인부재의 외주면에 구동 와이어가 고정되는 와이어 고정단이 구비되고, 상기 추진부재의 외주면에 상기 견인부재의 회전시 상기 와이어 고정단에 의하여 추진되는 추진돌기가 구비될 수 있다.In addition, a wire fixing end to which a driving wire is fixed is provided on the outer circumferential surface of each of the traction members, and a protruding protrusion propelled by the wire fixing end when the traction member is rotated may be provided on the outer circumferential surface of the pushing member.
그리고, 상기 와이어 고정단은 ‘ㄴ’자 또는 ‘ㄱ’자 단면 형상을 갖도록 돌출 형성되며, 각각의 구동 와이어가 상기 와이어 고정단을 견인시 상기 와이어 고정단의 단면 중 견인 방향과 수직한 ‘l’ 영역이 상기 추진돌기를 서로 반대 방향으로 추진할 수 있다.And, the wire fixing end is formed to protrude to have a 'b' or 'a' cross-sectional shape, and each drive wire is' l perpendicular to the traction direction of the cross section of the wire fixing end when pulling the wire fixing end. The area can propel the protruding protrusions in opposite directions.
여기서, 상기 발목 구동유닛은 하우징을 구비하고, 상기 하우징의 일면으로 상기 구동 와이어가 출입하며, 상기 하우징의 일면과 마주보는 면에 개구부가 형성되어, 상기 개구부의 양단이 한 쌍의 상기 추진부재의 와이어 고정단의 회전 범위를 제한하는 스토퍼로 작동할 수 있다.Here, the ankle drive unit has a housing, and the drive wire enters and exits one surface of the housing, and an opening is formed on a surface facing the one surface of the housing, so that both ends of the opening of the pair of propulsion members It can act as a stopper to limit the range of rotation of the wire end.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 발목 보조 장치; 상기 발목 보조 장치의 구동 와이어가 장착되는 한 쌍의 구동 롤러; 상기 한 쌍의 구동롤러를 회전시키기 위한 적어도 하나의 구동 모터; 상기 구동 모터에 전력을 공급하기 위한 전원 공급부; 상기 구동 모터 및 상기 전원 공급부를 제어하는 컨트롤러;를 포함하고, 상기 컨트롤러는 사용자의 족저압에 기초한 보행동작 또는 기입력된 보행 스케줄에 기초한 보행동작에 따라 상기 구동모터를 제어하여 상기 발목 보조 장치 착용자의 발목 관절을 보조하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템을 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention is an ankle assist device; A pair of drive rollers on which the drive wires of the ankle assist device are mounted; At least one drive motor for rotating the pair of drive rollers; A power supply for supplying power to the drive motor; A controller that controls the driving motor and the power supply unit, wherein the controller controls the driving motor according to a gait motion based on a user's plantar pressure or a gait motion based on a previously input gait schedule, so that the ankle assist device wearer It can provide an ankle assist system, characterized in that to assist the ankle joint.
이 경우, 상기 구동롤러, 상기 구동 모터, 상기 전원 공급부 및 상기 컨트롤러는 착용자의 힙섹 또는 배낭에 구비될 수 있다.In this case, the driving roller, the driving motor, the power supply, and the controller may be provided in a hipsec or backpack of the wearer.
또한, 상기 발목 보조 장치를 구성하는 구동 와이어는 착용자의 발목 관절에서 하퇴부 및 대퇴부를 따라 배치될 수 있다.In addition, the driving wire constituting the ankle assist device may be disposed along the lower thigh and thigh in the wearer's ankle joint.
그리고, 상기 발판부재는 발판 길이방향으로 전방의 제1 발판부재와 후방의 제2 발판부재 분할되고, 각각의 발판부재에 족저압 센서가 장착되며, 상기 컨트롤러는 상기 족저압 센서에 의하여 수집된 족저압에 따라 상기 구동 모터의 구동력을 제어할 수 있다.In addition, the scaffolding member is divided into a first scaffolding member in the front and a second scaffolding member in the rear in the longitudinal direction of the footrest, and a foot pressure sensor is mounted to each footrest member, and the controller is a group collected by the foot pressure sensor. The driving force of the driving motor can be controlled according to the low pressure.
여기서, 상기 제2 발판부재에 장착된 제2 족저압 센서의 측정값이 최대값이 되고, 상기 제1 발판부재에 장착된 제1 족저압 센서의 측정값이 0이 되는 초기 접지기에서 한 쌍의 구동 와이어 중 족배 굴곡을 위한 구동 와이어를 견인하고, 다른 하나의 구동 와이어의 견인 상태를 해제할 수 있다.Here, a pair of the initial grounding machine in which the measured value of the second plantar pressure sensor mounted on the second scaffolding member becomes the maximum value and the measured value of the first plantar pressure sensor mounted on the first scaffolding member becomes 0. Among the driving wires, the driving wires for bending the foot and foot may be towed, and the traction state of the other driving wire may be released.
이 경우, 상기 제1 발판부재에 장착된 제1 족저압 센서의 측정값이 최대값이 되고, 상기 제2 발판부재에 장착된 제2 족저압 센서의 측정값이 0이 되는 말기 입각기에서 한 쌍의 구동 와이어 중 족저 굴곡을 위한 구동 와이어를 견인하고, 다른 하나의 구동 와이어의 견인 상태를 해제할 수 있다. In this case, the measured value of the first plantar pressure sensor mounted on the first scaffolding member becomes the maximum value, and the measurement value of the second plantar pressure sensor mounted on the second scaffolding member becomes 0. The driving wire for plantar flexion among the pair of driving wires may be towed, and the traction state of the other driving wire may be released.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동 장치 및 발목 보조 시스템에 의하면, 보행자의 보행주기 또는 사용자의 의사에 따라 발목 관절에 적극적인 양방향 보조력 또는 정지 보조력을 제공할 수 있고, 구성이 간소하고 무게가 최소화되어 사용자 편의성을 제공할 수 있다.According to the ankle driving device and the ankle assist system according to an embodiment of the present invention, an active bidirectional assistive force or a stop assistive force can be provided to an ankle joint according to a pedestrian's walking cycle or a user's intention, and the configuration is simple. The weight is minimized to provide user convenience.
또한, 본 발명에 따른 발목 구동 장치 및 발목 보조 시스템에 의하면, 발목이 완전히 굳지 않은 소아 뇌성마비 환자의 발목 보조에 적용하여, 정상인과 유사한 보행이 가능하게 하고, 요구되는 발목 보조력의 크기가 성인에 비해 작아 시스템을 경량화할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the ankle driving device and ankle assist system according to the present invention, it is applied to ankle assist of a child with cerebral palsy in which the ankle is not completely hardened, thereby enabling walking similar to that of a normal person, and the size of the ankle assist force required is adult It has the advantage of being small compared to that of making the system lighter.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛을 착용한 발목 부분의 측면도를 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛을 포함하는 발목 보조 시스템의 작동 상태의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛의 분해 사시도를 도시한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛의 서로 다른 작동상태에서의 내부 구성의 작동도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발목 구동유닛을 착용한 발목 부분의 측면도를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 발목 보조 시스템을 구성하는 발목 구동유닛이 장착된 발목 착용유닛의 평면도를 도시한다.
도 10은 일반적인 보행 주기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 발목 보조 시스템을 착용한 착용자의 전면도 및 측면도를 도시한다.1 is a side view of an ankle portion wearing an ankle driving unit according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 is a conceptual diagram of the operating state of the ankle assist system including an ankle drive unit according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of an ankle driving unit according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are views showing the operation of the internal configuration in different operating states of the ankle drive unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a side view of an ankle portion wearing an ankle driving unit according to another embodiment of the present invention.
9 is a plan view of an ankle wearing unit equipped with an ankle driving unit constituting an ankle assist system according to the present invention.
10 is a conceptual diagram for explaining a general walking cycle.
11 shows a front view and a side view of a wearer wearing an ankle assist system according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, the same components in each drawing are denoted by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of already known functions and / or configurations are omitted. The contents disclosed below focus on parts necessary for understanding the operation according to various embodiments, and descriptions of elements that may obscure the subject matter of the description will be omitted. Also, some components of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and thus the contents described herein are not limited by the relative size or spacing of components drawn in each drawing.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛(100)를 착용한 발목 부분의 측면도를 도시한다. 그리고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛(100)를 포함하는 발목 보조 시스템(1)의 작동 상태의 개념도이다.1 shows a side view of an ankle portion wearing an
본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 보조 시스템(1)은 발목을 보조하기 위한 발목 구동유닛(100), 발목 착용유닛(600)을 포함할 수 있으며, 구동 모터(300), 상기 구동 모터(300)에 의하여 구동되는 구동 롤러(200), 상기 구동 모터(300)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(400), 상기 전원 공급부(400)의 전력 제어를 통해 상기 구동 모터(300)를 제어하기 위한 컨트롤러(500) 등을 포함할 수 있다.The ankle assist system 1 according to an embodiment of the present invention may include an
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 보조 시스템(1)은 발목에 착용되기 위한 발목 착용유닛(600)을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 1, the ankle assist system 1 according to an embodiment of the present invention may include an
상기 발목 착용유닛(600)는 발의 전방을 감싸는 형태의 전방 지지부(650), 상기 전방 지지부(650)에 연결되어 상기 전방 지지부(650)에 회전 구동력을 전달하는 회동부재(630), 상기 발목 착용유닛(600)이 장착되며 착용자의 발목 부위에 고정되는 발꿈치 지지부(610)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 발꿈치 지지부(610)는 착용자의 신발 등에 장착되고 그 외측면에 상기 발목 착용유닛(600)이 장착될 수 있다.The
상기 발목 구동유닛(100)은 한 쌍의 구동 와이어(50)를 통해 구동 롤러(200)로부터 구동력이 전달된다.The
각각의 구동 와이어(50)는 독립 구동이 가능하도록 각각 구동 롤러(200)에 연결될 수 있으며, 각각의 구동 롤러(200)는 각각의 구동 모터(300)에 의하여 구동될 수 있다.Each driving
그리고, 각각의 구동 모터(300)는 배터리 등의 전원 공급부(400)에서 구동 전력이 공급되고, 각각의 전원 공급부(400)의 전력 공급 또는 구동 모터(300)의 제어를 위한 컨트롤러(500)가 구비될 수 있다. 상기 컨트롤러(500)는 상기 전원 공급부(400) 또는 상기 구동 모터(300)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.In addition, each driving
도 2 및 도 3에서 각각의 구동 와이어(50)를 구동하기 위하여 각각의 구동 롤러(200), 구동 모터(300), 전원 공급부(400) 및 컨트롤러(500)가 구비되는 것으로 도시되나, 전원 공급부(400) 및 컨트롤러(500)는 하나만 구비될 수도 있으며, 더 나아가 구동 모터(300) 역시 각각의 구동 와이어(50)를 독립 구동시킬 수 있는 형태라면 개수의 제한은 없다.2 and 3, each driving
그리고, 상기 구동 롤러(200), 구동 모터(300), 전원 공급부(400) 및 컨트롤러(500)는 각각 하나의 본체부(800)를 구성할 수 있으며, 상기 본체부(800)는 착용이 가능한 힙섹 또는 배낭에 구비되는 형태로 제공되거나, 고관절 또는 슬관절 보조를 위한 웨어러블 로봇의 본체부 등에 구비될 수도 있다. 이 경우, 고관절 또는 슬관절을 구동하기 위한 구동장치의 구동력을 분배하여 발목 구동유닛을 구동하는 방식으로 설계가 가능할 수 있다.In addition, the driving
상기 발목 구동유닛(100)은 한 쌍의 구동 와이어(50)에 의하여 회전 구동되는 축부재(120)를 포함하는 회동모듈(10)을 구비할 수 있다.The
상기 회동모듈(10)은 상기 발목 구동유닛에 회전 가능하게 장착되는 원형 파이프 형태의 상기 축부재(120) 및 상기 축부재(120) 상에서 각각의 구동 와이어에 의하여 반대방향으로 견인되며 회전되어 상기 축부재를 회전시키는 한 쌍의 견인부재(130a, 130b)를 포함할 수 있다.The
상기 축부재(120)는 파이프 형태로 구성되되 상기 발목 착용유닛(600)의 회동부재(630)가 장착되기 위하여 일측면에 체결홀이 형성된 플랜지가 구비될 수 있다.The
상기 축부재(120)는 후술하는 바와 같이, 구동 와이어(50)에 의하여 양방향 회전이 가능하고 회전 방향 또는 회전 각도에 따라 상기 회동부재(630)를 회전시키고 상기 회동부재(630)는 그 전방 단부에 장착된 전방 지지부(650)를 회전시키고 상기 전방 지지부(650)가 회전되면 발의 전방이 회전되어 결과적으로 종아리와 발의 각도가 변경되어 발목 회전을 보조하게 된다.As described later, the
또한, 상기 구동 와이어(50)는 한 쌍이 독립 구동되되, 동시에 동일한 크기의 견인 장력을 제공하는 경우, 상기 축부재(120)는 회전되지 않고, 정지될 수 있다.In addition, when the pair of
즉, 착용자의 보행 중 계단을 오르는 상태와 직립한 상태에서 각각 발목에 제공되는 보조력의 크기와 방향은 다를 수 있으며, 상기 보조력은 발목 과절을 특정 방향으로 회전시키는 보조력 이외에도 발목 관절이 회전되지 않도록 지지하는 보조력도 포함되는 개념으로 이해되어야 한다.That is, the size and direction of the assistive force provided to the ankle may be different in a state of standing upright and while climbing the stairs while the wearer is walking, and the assistive force rotates the ankle joint in addition to the assistive force that rotates the ankle fracture in a specific direction. It should also be understood as a concept that also includes assistive forces that support against this.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛(100)의 분해 사시도를 도시한다.4 is an exploded perspective view of the
상기 회동모듈은 각각의 견인부재 사이에 개재되고 상기 축부재에 체결되어, 각각의 견인부재의 회전에 의하여 추진되어 상기 축부재를 회전시키는 추진부재(140)를 더 포함할 수 있다.The rotation module may further include a
상기 발목 구동유닛(100)의 전술한 축부재(120)는 전술한 바와 같이 플랜지가 구비된 파이프 형태로 구성되고, 그 외주면에 각각의 구동 와이어(50)가 연결되어 견인되어 회전되는 제1 견인부재(130a) 및 제2 견인부재(130b)를 구비할 수 있고, 한 쌍의 상기 제1 견인부재(130a) 및 상기 제2 견인부재(130b) 사이에 개재되는 추진부재(140)를 구비할 수 있다.The above-described
상기 제1 견인부재(130a) 및 상기 제2 견인부재(130b)는 각각 외주면에 와이어 고정단(131a, 131b)이 구비되며, 각각 구동 와이어(50)가 각각의 와이어 고정단(131a, 131b)에 서로 다른 방향으로 고정되고, 상기 추진부재(140)의 외주면에는 상기 제1 견인부재(130a) 및 상기 제2 견인부재(130b)의 와이어 고정단에 의하여 추진될 수 있는 추진돌기(141)가 구비될 수 있다.The
각각의 와이어 고정단(131a, 131b)은 추진돌기(141)를 함께 추진하는 경우에도 간섭되지 않고, 추진돌기의 이탈을 방지하며, 함께 추진력을 제공할 수 있도록 "ㄱ", "ㄴ" 형태로 구성될 수 있다.Each wire fixing end (131a, 131b) is in the form of "a", "b" so as not to interfere even when propelling the
그리고, 각각의 구동 와이어(50)는 적층된 상기 제1 견인부재(130a), 추진부재(140) 및 상기 제2 견인부재(130b) 외주면을 따라 배치되어 발목 구동유닛(100)를 구성하는 하우징(110a, 110b) 외측으로 인출되어 상기 구동 롤러(200) 등에 연결될 수 있다.In addition, each of the driving
보다 상세하게 작동 과정을 설명한다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛(100)의 서로 다른 작동상태에서의 내부 구성의 작동도를 도시한다.The operation process will be described in more detail. 5 to 7 show an operation diagram of an internal configuration in different operating states of the
구체적으로, 도 5는 상기 제1 견인부재(130a)가 제1 구동 와이어(50)(도 5의 좌측 구동 와이어)의 견인에 의하여 시계 방향으로 회전되고, 상기 제1 견인부재(130a)의 와이어 고정단이 상기 추진부재(140)의 추진돌기(141)를 추진하여 상기 제1 견인부재(130a), 추진부재(140) 및 상기 제2 견인부재(130b)를 전체적으로 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.Specifically, FIG. 5 shows that the
그러나 발목의 회전 범위와 대응하여 상기 제1 견인부재(130a), 추진부재(140) 및 상기 제2 견인부재(130b)의 회전 각도를 제한하기 위하여 발목 구동유닛(100)의 하우징(110a, 110b)에는 양방향으로 스토퍼(111s)가 구비되어 각각의 와이어 고정단 또는 추진돌기(141)의 회전을 차단할 수 있는 구조를 가진다.However, in response to the rotation range of the ankle, the
반면, 도 6에 도시된 상태는 상기 제2 견인부재(130b)가 제2 구동 와이어(50)(도 6의 우측 와이어)의 견인에 의하여 반시계 방향으로 회전되고, 상기 제2 견인부재(130b)의 와이어 고정단이 상기 추진부재(140)의 추진돌기(141)를 추진하여 상기 제1 견인부재(130a), 추진부재(140) 및 상기 제2 견인부재(130b)를 전체적으로 반시계 방향으로 스토퍼(111s)에 의한 회전 한계 각도까지 회전시킬 수 있다.On the other hand, in the state shown in FIG. 6, the
이와 같이, 한 쌍의 구동 와이어(50) 중 어느 하나의 구동 와이어(50)의 회전에 의하여 상기 추진부재(140)가 서로 반대 방향으로 회전이 가능하고, 상기 추진부재(140)와 고정된 축부재(120)가 회전되며, 상기 축부재(120)의 플랜지에 고정된 회동부재(630)는 착용자의 발의 전방을 감싸는 전방 지지부(650)를 상방향 또는 하방향으로 회전시키며 발목 회전을 위한 보조력을 제공할 수 있다.As such, the rotation of the
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 구동 와이어(50)가 함께 견인되는 경우, 상기 제1 견인부재(130a)의 와이어 고정단과 상기 제2 견인부재(130b)의 와이어 고정단은 동시에 상기 추진부재(140)의 추진돌기(141)를 시계방향과 반시계방향으로 추진하게 되므로 상기 추진부재(140)는 회전되지 못하고 고정될 수 있다.And, as shown in Figure 7, when the pair of
이와 같은 방법으로, 발명의 보조력으로서 회전 보조력 이외에도 정지 보조력도 제공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In this way, it is possible to obtain an effect capable of providing a stop assist force in addition to the rotation assist force as the assist force of the invention.
도 7에 도시된 바와 같은 정지 보조력은 착용자가 직립된 상태에서 발목의 힘이 부족하여 몸이 기울거나 넘어지는 것을 방지 또는 완화할 수 있는 효과가 있다.As illustrated in FIG. 7, the stop assist force has an effect of preventing or alleviating the body from tilting or falling due to lack of ankle strength in a state where the wearer is upright.
이와 같이, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발목 구동유닛 및 시스템에 의하면 어느 하나의 구동 와이어를 견인하여, 하체 마비 환자, 재활 환자 또는 고령자 등 발목 관절의 움직임에 제한이 있는 사용자들은 정상적인 보행을 위하여 족배굴곡(Dorsiflexion) 동작과 족저굴곡(Plantarflexion) 동작은 필요한 시점에 능동적으로 보조력을 제공하거나 발목의 지지력이 부족한 경우 양방향 구동 와이어를 동시에 견인하여 정지 또는 회전 제한 보조력을 제공할 수 있다.As described above, according to the ankle driving unit and the system according to an embodiment of the present invention, users who have limitation in the movement of the ankle joint, such as a patient with lower palsy, a rehabilitation patient, or an elderly person by pulling any one driving wire, perform normal walking. For this, the Dorsiflexion operation and the Plantarflexion operation can actively provide an assistive force at a required time point, or, if the ankle is insufficient in supporting capacity, simultaneously pull a bidirectional drive wire to provide a stop or rotation limiting assistive force.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발목 구동유닛을 착용한 발목 부분의 측면도를 도시하며, 도 9는 본 발명에 따른 발목 보조 시스템을 구성하는 발목 구동유닛이 장착된 발목 착용유닛의 평면도를 도시한다. 도 1 내지 도 7을 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.8 shows a side view of an ankle portion wearing an ankle driving unit according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view of an ankle wearing unit equipped with an ankle driving unit constituting an ankle assist system according to the present invention. City. Descriptions duplicated with reference to FIGS. 1 to 7 will be omitted.
도 1에 도시된 발목 장착유닛(600)은 발목 구동유닛(100)에 연결된 회동부재(630)로 발을 감싸는 지지부(650)를 회전시켜 보조력을 제공하는 구조였으나 도 8에 도시된 실시예의 경우, 회동부재가 발의 전방으로 연장되지 않고 하방으로 연장되어 발판부재와 연결되어 발목 구동유닛(100)의 구동력을 전달하는 구조를 적용한다.The
즉, 도 8에 도시된 실시예는 상기 회동부재(630)를 착용자의 발을 지지하는 제1 발판부재(620)와 연결하여 상기 제1 발판부재(620)를 통해 발목 보조력을 제공할 수 있다.That is, the embodiment illustrated in FIG. 8 may provide an ankle assist force through the
또한, 상기 제1 발판부재(620)는 제2 발판부재(640)과 힌지 결합되어 발가락 부분의 굽힘 동작을 허용하여 자연스러운 보행을 가능하게 할 수 있다.In addition, the
도 8에 도시된 실시예 역시 복수 개의 밴드 형태의 지지부재(650)를 구비하여 착용자의 발을 안정적으로 지지할 수 있다.The embodiment shown in FIG. 8 also includes a plurality of band-shaped
그리고, 도 8에 도시된 실시예는 하퇴 착용유닛(700)을 더 구비할 수 있다.And, the embodiment shown in Figure 8 may further include a
상기 하퇴 착용유닛(700)은 착용자의 하퇴에 장착되는 하퇴 지지부(710)를 포함할 수 있다. 상기 발목 구동유닛(100)은 상기 하퇴 지지부(710)에 장착된 상태로 상기 회동부재(630)를 회전 구동시킬 수 있다.The
즉, 도 1에 도시된 실시예는 발목 구동유닛(100)이 발꿈치 지지부(610)에 장착되지만 도 8에 도시된 실시예는 상기 발목 구동유닛(100)이 하퇴 지지부(710)에 장착되어 회동부재(630)를 통해 제1 발판부재(620)을 회전 구동시켜 발목 보조력을 제공할 수 있다.That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the
그리고, 상기 하퇴 착용유닛은 전방 및 후방에 각각 밴드 또는 커버 형태의 지지부재(730, 750)을 구비하여 착용자의 하퇴에 안정적으로 착용될 수 있다.In addition, the lower wear unit may be stably worn on the wearer's lower leg by providing
또한, 도 8에 도시된 실시예의 발목 구동유닛(100)은 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예와 달리 하우징이 사각형 형태가 아닌 상부로 갈수록 폭이 감소되는 형태로 구성되어, 외관을 향상시키고 주변 사물과의 간섭 가능성을 최소화할 수 있다.In addition, unlike the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 7, the
본 발명에 따른 발목 보조 시스템은 사용자의 의사에 따라 리모트 컨트롤러(미도시) 등으로 발목 보조력을 제공하는 방식으로 구성될 수도 있고, 족저압 등을 사용하여 자동으로 프로그래밍된 적절한 보조력을 제공하는 방식으로 구성될 수도 있다.The ankle assist system according to the present invention may be configured in a manner that provides ankle assist force to a remote controller (not shown) according to a user's intention, and provides appropriate assist force automatically programmed using plantar pressure or the like. It may be configured in a manner.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 발판부재(620)는 제2 발판부재(640)과 힌지 결합되어 발가락 부분의 굽힘 동작을 허용하여 자연스러운 보행을 가능하게 하며, 각각의 발판부재에 족저압 센서(FS, RS)가 구비될 수 있다.And, as shown in Figure 9, the
각각의 족저압 센서(FS, RS)는 상기 제1 발판부재(620) 및 제2 발판부재(640)에 각각 구비되어 본 발명에 따른 발목 보조 시스템이 장착되는 다리가 입각기인지 또는 유각기인지를 판단하기 위한 족저압 정보를 수집하여 상기 본체부(800)의 컨트롤러(500)로 제공할 수 있다.Each plantar pressure sensor (FS, RS) is provided on the
상기 컨트롤러(500)와 각각의 족저압 센서(FS, RS)는 유선 또는 무선으로 연결되는 방식일 수 있고, 유선 연결의 경우, 상기 구동 와이어를 따라 통신 케이블을 배치하여 간섭을 최소화하며 족저압 센서(FS, RS)와 컨트롤러(500)를 연결할 수 있다. 또한, 무선연결의 경우 상기 컨트롤러(500)와 각각의 족저압 센서(FS, RS)는 근거리 무선통신모듈을 각각 구비할 수 있으며, 근거리 무선통신모듈의 예로서 블루투스(Bluetooth) 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 모듈, 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 모듈, UWB(Ultra Wideband) 모듈, 지그비(ZigBee) 모듈 중 어느 하나가 적용될 수 있다.The
따라서, 무선 연결의 경우, 각각의 족저압 센서(FS, RS)는 단순히 센서만이 아니라 전원부 및 제어부가 하나의 모듈로 구성되거나 발판부재 또는 발목 구동유닛 등에 각각의 족저압 센서(FS, RS)의 전원부 또는 제어부가 별도로 구비되는 방식으로 구성되는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of wireless connection, each plantar pressure sensor (FS, RS) is not just a sensor, but a power supply unit and a control unit are composed of a single module, or each plantar pressure sensor (FS, RS) is configured as a footrest member or an ankle driving unit. It is preferably configured in such a way that the power supply unit or the control unit is provided separately.
도 10은 일반적인 보행 주기를 설명하기 위한 개념도이다.10 is a conceptual diagram for explaining a general gait cycle.
보행 주기 중 족저면이 지면에 접촉되는 입각기는 그 압력 분포에 따라 (a) 초기접지기(Initial contact), (b) 체중부하기(Loading response), (c) 중간입각기(Midstance(single leg stance)), (d) 말기입각기(Terminal stance), (e) 전유각기(Pre-swing)로 구분될 수 있다.During the walking cycle, the stance phase where the plantar surface comes into contact with the ground depends on its pressure distribution: (a) Initial contact, (b) Loading response, (c) Midstance (single leg stance) )), (d) Terminal stance, (e) Pre-swing.
도 10에는 신체의 오른발을 기준으로 족저압의 크기를 적색원으로 표시하였다.10, the size of the plantar pressure based on the right foot of the body is indicated by a red circle.
따라서, 도 10 및 아래의 표 1에 도시된 바와 같이, (a) 초기접지기(Initial contact) 및 (d) 말기입각기(Terminal stance)에 각각 족저압이 최대가 되고, (b) 체중부하기(Loading response), (c) 중간입각기(Midstance(single leg stance))는 체중 이동에 따라 족저압이 앞뒤로 분산될 수 있다.Thus, as shown in Figure 10 and Table 1 below, (a) the initial fold (Initial contact) and (d) terminal stance (Terminal stance), respectively, the maximum plantar pressure, (b) weight loading (Loading response), (c) In the middle stance (Midstance (single leg stance)), the plantar pressure can be distributed back and forth according to the weight movement.
따라서, 상기 발판부재에 구비된 족저압 센서를 이용하여 시간에 따른 족저압 변화에 따라 본 발명에 따른 발목 보조 시스템 착용자의 보행 주기를 판단할 수 있다.Therefore, it is possible to determine the walking cycle of the ankle assist system wearer according to the present invention according to the change in the plantar pressure over time using the plantar pressure sensor provided in the scaffolding member.
보행 특성상 (a) 초기접지기(Initial contact)에서는 발목에 족배굴곡 방향의 힘이 요구되고, (d) 말기입각기(Terminal stance)에서는 발목에 족저굴곡 방향의 힘이 요구되나, 발목 관절의 힘이 부족한 착용자는 이러한 발목 관절의 힘이 부족하므로 이를 본 발명에 따른 발목 보조 시스템을 통하여 보전할 수 있다.Due to gait characteristics, (a) an initial contact requires an ankle flexion force in the ankle, and (d) a terminal stance requires an ankle flexion force in the ankle, but the ankle joint force The insufficient wearer lacks the power of the ankle joint, so it can be preserved through the ankle assist system according to the present invention.
구체적으로, 본 발명의 발목 구동유닛(100)은 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하퇴 또는 발의 측면에 장착되고, 상기 발목 구동유닛(100)에 연결되는 와이어 중 전방 와이어는 견인시 발목의 족배 굴곡을 보조하는 족배 굴곡 구동 와이어이며, 후방 와이어는 견인시 발목의 족저 굴곡을 보조하는 족저 굴곡 구동 와이어이다.Specifically, the
따라서, (a) 초기접지기(Initial contact)에서는 족배 굴곡 구동 와이어의 견인이 필요하고, (d) 말기입각기(Terminal stance)에서는 족저 굴곡 구동 와이어의 견인이 필요하다.Therefore, (a) the initial contact (Initial contact) requires the traction of the plantar flexion drive wire, and (d) the terminal stance (Terminal stance) requires the traction of the plantar flexion drive wire.
더 나아가, 각각의 구동 와이어를 견인하는 구동모터에서 제공되는 구동력이 (+)인 경우 구동 와이어를 견인하는 구동력이 제공되고, 구동력이 0인 경우 해당 구동 와이어를 구동하기 위한 구동모터가 정지된 상태이며, 구동력이 (-)인 경우 구동 와이어의 견인 상태를 해재하는 방향으로 구동력이 제공됨을 의미한다. 그리고, 구동력의 크기 T는 구동력의 크기 t보다 큰 값을 가짐을 의미한다.Furthermore, when the driving force provided by the driving motor for pulling each driving wire is (+), the driving force for pulling the driving wire is provided, and when the driving force is 0, the driving motor for driving the corresponding driving wire is stopped. And, when the driving force is (-), it means that the driving force is provided in a direction to disengage the traction state of the driving wire. And, the magnitude T of the driving force means that it has a larger value than the magnitude t of the driving force.
따라서, 어느 하나의 와이어에 (+) 구동력이 제공되고, 다른 하나의 와이어에 0 구동력이 제공되는 경우, (+) 구동력이 제공되는 와이어는 구동력이 제공되지 않는 구동 와이어와 연결된 구동모터 등의 기계적 임피던스를 극복하며 관절에 보조력을 제공함을 의미한다.Therefore, when (+) driving force is provided to one wire and 0 driving force is provided to the other wire, the wire provided with (+) driving force is mechanical, such as a driving motor connected to a driving wire that is not provided with driving force. It means that it overcomes impedance and provides assistance to the joint.
따라서, 어느 하나의 와이어에 (+) 구동력이 제공되고, 다른 하나의 와이어에 (-) 구동력이 제공되는 경우는 (+) 구동력에 의한 발목 보조력이 회동모듈을 매개로 연결된 다른 구동 와이어를 구동하기 위한 구동모터의 기계적 임피던스에 의하여 저하되지 않을 수 있음을 의미한다. Accordingly, when (+) driving force is provided to one wire and (-) driving force is provided to the other wire, an ankle assist force by (+) driving force drives another driving wire connected through the rotation module. It means that it may not be lowered due to the mechanical impedance of the driving motor.
따라서, 도 10 및 아래의 표 1에 도시 및 기재된 바와 같이, 지면 반력이 한 쪽으로 집중되는 (a) 초기접지기(Initial contact)에서는 족배 굴곡 구동 와이어를 상대적으로 큰 출력 또는 최대 출력(T)으로 견인이 필요하고, (d) 말기입각기(Terminal stance)에서는 족저 굴곡 와이어를 상대적으로 큰 출력 또는 최대 출력(T)으로 견인하여 발목 보조력을 보조할 수 있다.Accordingly, as shown and described in FIG. 10 and Table 1 below, in the (a) initial contact where the ground reaction force is concentrated to one side, the foot flexion drive wire is towed to a relatively large output or maximum output (T). This is necessary, and (d) in the terminal stance, the ankle assist force can be assisted by pulling the plantar flexion wire to a relatively large output or maximum output (T).
이 경우, (a) 초기접지기(Initial contact) 및 (d) 말기입각기(Terminal stance)에서는 각각 상대적으로 큰 출력 또는 최대 출력(T)으로 견인되는 구동 와이어가 아닌 다른 구동 와이어는 최대한 견인 구동되는 구동 와이어의 견인을 방해하지 않도록 각각 출력(-T or -t)으로 구동 와이어의 견인 상태를 풀어주는 것이 바람직하다.In this case, (a) the initial contact (Initial contact) and (d) terminal stance (Terminal stance), respectively, the driving wire other than the driving wire to be pulled to a relatively large output or maximum output (T) is towed driving as much as possible It is preferable to release the traction state of the driving wire with an output (-T or -t), respectively, so as not to disturb the traction of the driving wire.
또한, 여기서 구동 와이어를 견인 또는 견인 해제하는 구동모터의 출력의 의미는 견인력의 크기만을 의미하는 것이 아니라 구동모터의 회전속도(RPM)을 포함하는 개념으로 이해되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the meaning of the output of the driving motor for pulling or releasing the driving wire does not only mean the magnitude of the traction, but is understood as a concept including the rotational speed (RPM) of the driving motor.
그리고, 족저압이 분산 측정되는 (b) 체중부하기(Loading response), (c) 중간입각기(Midstance(single leg stance))의 경우에도 자연스러운 체중 이동과 넘어짐 방지를 위하여 상대적으로 작은 (+) 또는 (-) 구동력을 제공할 수 있으며, 입각기가 종료되는 (e) 전유각기(Pre-swing)의 경우에도 유각기를 자연스럽게 진행될 수 있도록 상대적으로 작은 크기의 (-) 구동력으로 족저굴곡 구동 와이어를 구동할 수 있다.In addition, in the case of the plantar pressure being distributed and measured (b) the weight response (loading response), (c) the middle stance (Midstance (single leg stance)), relatively small (+) Alternatively, it is possible to provide (-) driving force, and in the case of (e) pre-swing in which the stance phase is terminated, the plantar flexion driving wire with a relatively small size (-) driving force can be used so that the swing phase can proceed naturally. It can be driven.
초기접지기(a)
Initial folding
체중부하기(b)
Weight
중간입각기(c)
Middle stance
말기입각기(d)
Late stage
전유각기(e)
Full swing
·“-”는 구동 와이어의 견인 상태를 해제하는 방향으로 구동력을 인가 의미.
·구동력 “T”의 크기 > 구동력 “t”의 크기· “+” Means the driving force is applied in the direction of pulling the driving wire toward the main body.
· “-” Means to apply the driving force in the direction to release the traction state of the driving wire.
· Size of driving force “T”> Size of driving force “t”
위 표 1에는 기재되지 않았지만, 양 구동 와이어에 모두 (+) T 견인력이 제공되는 경우, 회동모듈은 회전되지 못하고 지지되므로 발목 관절의 힘이 부족하여 직립 상태의 유지가 어려운 착용자에게 보행 과정 이외의 직립 상태 유지를 위한 보조력을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.Although not listed in Table 1 above, when both driving wires are provided with (+) T traction, the rotation module is supported without being rotated, so the strength of the ankle joint is insufficient and it is difficult for the wearer to maintain an upright state other than the gait process. It can be seen that it can provide an auxiliary force for maintaining an upright state.
이와 같은 방법은 정상 보행은 가능하지만 발목 관절의 함이 부족한 하체 (부분)마비환자, 재활환자, 고령자 등의 노약자 등을 위한 보조력 제공 방법의 예시이지만, 소아 뇌성마비 환자의 경우 일반인 또는 위 노약자와 보행패턴이 다르고 발목의 족배굴곡 또는 족저굴곡 자체가 어려운 경우가 있다.This method is an example of a method for providing assistive power for the elderly, such as lower extremity (partial) paralysis patients, rehabilitation patients, and the elderly who are able to walk normally but lack the ankle joint, but in the case of children with cerebral palsy, the general public or the elderly And walking patterns are different and there are cases where the ankle plantar flexion or plantar flexion itself is difficult.
따라서, 소아 뇌성마비 환자의 경우 발목이 굳지 않아 적절한 보조력이 제공되는 경우 정상인과 유사한 보행이 가능하고, 요구되는 보조력의 크기가 성인에 ?해 상대적으로 작으므로 발목 보조 시스템의 경량화 등이 가능할 수 있다.Therefore, in the case of pediatric cerebral palsy patients, if the ankle is not hardened and adequate support is provided, it is possible to walk similar to a normal person. You can.
이 경우에 소아 뇌성 마비 환자의 특성 또는 보행패턴 등을 고려하여 제공되는 보조력의 크기를 더 크게 또는 더 작게 제어할 수 있도록 전용 프로그램을 제공할 수 있을 것으로 예상된다.In this case, it is expected that a dedicated program may be provided to control the size of the assistive force provided in consideration of the characteristics or gait patterns of children with cerebral palsy in children in a larger or smaller manner.
도 11은 본 발명에 따른 발목 보조 시스템을 착용한 착용자의 전면도 및 측면도를 도시한다.11 shows a front view and a side view of a wearer wearing an ankle assist system according to the present invention.
전술한 바와 같이, 상기 구동 롤러(200), 구동 모터(300), 전원 공급부(400) 및 컨트롤러(500)는 각각 하나의 본체부(800)를 구성할 수 있으며, 상기 본체부(800)는 착용이 가능한 힙섹 형태로 제공됨이 도시된다.As described above, the driving
착용자의 허리 근방에 착용되는 힙섹 형태의 본체부(800)은 한 쌍의 구동 와이어(50)를 통해 각각의 발목에 장착되는 발목 구동유닛(100)에 발목 보조력 생성을 위한 구동력을 제공할 수 있다. 도 10에 도시된 실시예는 착용자의 한 쪽 발목 보조를 위한 시스템을 도시하지만 양쪽 발목을 각각 보조하는 시스템으로도 구성될 수 있다. 후자의 경우, 상기 본체부(800) 내에 구동 롤러(200), 구동 모터(300), 전원 공급부(400) 및 컨트롤러(500)가 추가되어 구비될 수 있다.The hips section-
그리고, 상기 본체부(800)가 착용자의 허리 근방에 착용되는 힙섹 형태로 제공되는 경우, 각각의 발목을 보조하기 위한 구동력 전달을 위하여 2개의 구동 와이어(50)가 발목 구동유닛(50)으로 연결 장착되며, 상기 구동 와이어는 착용자의 대퇴 및 하퇴를 따라 배치될 수 있으며, 구동 와이어 견인시 구동 와이어에 의한 쓸림 또는 마찰을 최소화하기 위하여 상기 구동 와이어(50)는 보우덴 케이블 형태로 외피 및 내부에 와이어 코어를 갖는 방식일 수 있다.In addition, when the
그리고, 상기 구동 와이어(50)를 슬관절 근방에서 거치 또는 지지하기 위한 밴드 또는 스트립 형태의 지지부재를 더 포함하여 관절의 굽힘에 따라 구동 와이어가 벌어짐에 따라 발생될 수 있는 주변 사물과의 간섭 또는 걸림을 최소화할 수 있다.And, further comprising a support member in the form of a band or strip for mounting or supporting the
본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the present invention, it has been described by specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but it is provided only to help a more comprehensive understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention Various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the spirit of the present invention is not limited to the described embodiments, and should not be determined, and all technical spirits equivalent to or equivalent to the claims as well as the claims described below are included in the scope of the present invention. It should be interpreted as.
1000 : 발목 보조 시스템
10 : 화동유닛
100 : 발목 구동유닛
600 : 발목 착용유닛
700 : 하퇴 착용유닛1000: ankle assist system
10: Hwadong unit
100: ankle drive unit
600: ankle wearing unit
700: lower wear unit
Claims (18)
사용자의 족저면을 지지하기 위한 발판부재; 및,
상기 발목 구동유닛이 장착되며 사용자의 하퇴에 착용되는 하퇴 지지부, 상기 발목 구동유닛과 상기 발판부재를 연결하는 회동부재를 포함하는 하퇴 착용유닛;을 포함하고,
상기 발목 구동유닛은 상기 구동 와이어에 의하여 전달된 구동력으로 상기 발목 구동유닛에 연결된 회동부재를 회전 구동하는 방법으로 착용자의 보행 또는 직립 상태에 따라 발목 관절에 요구되는 보조력을 제공하며,
상기 발목 구동유닛을 구동하는 회동모듈은 회전 가능하게 장착되는 원형 파이프 형태의 축부재 및 상기 축부재 상에서 각각의 구동 와이어에 의하여 반대방향으로 견인되며 회전되어 상기 축부재를 회전시키는 한 쌍의 견인부재 및 각각의 견인부재 사이에 개재되고 상기 축부재에 고정 체결되어, 각각의 견인부재의 회전에 의하여 추진되어 상기 축부재를 회전시키는 추진부재를 포함하고,
상기 하퇴 착용유닛의 회동부재의 전단은 상기 발판부재에 체결되고, 상기 회동부재의 후단은 상기 발목 구동유닛의 회동모듈을 구성하는 축부재에 체결되어, 상기 회동모듈의 구동여부에 따라 상기 축부재, 상기 회동부재 및 상기 회동부재에 체결된 발판부재가 회동 또는 정지되며,
각각의 상기 견인부재의 외주면에 구동 와이어가 고정되는 와이어 고정단이 구비되고, 상기 추진부재의 외주면에 상기 견인부재의 회전시 상기 와이어 고정단에 의하여 추진되는 추진돌기가 구비되고,
상기 발목 구동유닛의 하우징의 일면으로 상기 구동 와이어가 출입하며, 상기 하우징의 일면과 마주보는 면에 개구부가 형성되어, 상기 개구부의 양단이 한 쌍의 상기 추진부재의 와이어 고정단의 회전 범위를 제한하는 스토퍼로 작동되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치.An ankle drive unit including a pair of drive wires, a rotation module that is rotationally driven by the drive wire, and a housing through which the drive wires can enter and exit in both directions and rotatably accommodate the rotation module;
A scaffolding member for supporting the user's plantar surface; And,
Includes; the lower ankle driving unit is equipped with an ankle driving unit and a lower leg wearing unit that includes a pivoting member that connects the ankle driving unit and the scaffold member to a user's lower leg.
The ankle drive unit provides an auxiliary force required for an ankle joint according to a wearer's gait or upright state by rotationally driving a rotating member connected to the ankle drive unit with a drive force transmitted by the drive wire,
The rotation module for driving the ankle drive unit is a rotationally mounted circular pipe-shaped shaft member and a pair of traction members that are rotated and rotated in opposite directions by respective drive wires on the shaft member to rotate the shaft member And a propulsion member interposed between each of the traction members and fixedly fastened to the axial member to be propelled by rotation of each of the traction members to rotate the axial member,
The front end of the rotation member of the lower wear unit is fastened to the scaffold member, and the rear end of the rotation member is fastened to an axis member constituting the rotation module of the ankle drive unit, and the axis member is driven according to whether the rotation module is driven. , The rotation member and the footing member fastened to the rotation member is rotated or stopped,
A wire fixing end on which the driving wire is fixed is provided on the outer circumferential surface of each of the traction members, and a protruding protrusion propelled by the wire fixing end when the traction member is rotated is provided on the outer circumferential surface of the pushing member,
The drive wire enters and exits one surface of the housing of the ankle drive unit, and an opening is formed on a surface facing the one surface of the housing, so that both ends of the opening limit the rotation range of the wire fixing end of the pair of propulsion members. Ankle assist device, characterized in that is operated by a stopper.
상기 회동모듈의 축부재의 단부에 플렌지부를 구비하고, 상기 플렌지부에 상기 하퇴 착용유닛의 회동부재의 후단이 체결되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치.According to claim 2,
An ankle assist device, characterized in that a flange portion is provided at an end of the shaft member of the rotation module, and a rear end of the rotation member of the lower wear unit is fastened to the flange portion.
상기 발판부재는 2개로 분할되며 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치.According to claim 2,
The ankle assist device, characterized in that the scaffolding member is divided into two and hinged.
한 쌍의 상기 견인부재 중 어느 하나의 견인부재가 구동 와이어에 의하여 견인되거나 견인력이 더 큰 경우 견인 방향 또는 견인력이 더 큰 방향으로 상기 축부재가 회전되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치.According to claim 2,
An ankle assist device, characterized in that when the traction member of one of the pair of the traction member is towed by a driving wire or when the traction force is greater, the shaft member is rotated in a direction in which the traction or the traction force is greater.
한 쌍의 상기 견인부재에 인가되는 견인력이 동일한 경우, 상기 축부재의 회전이 제한되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치.According to claim 2,
When the traction force applied to the pair of the traction member is the same, the ankle assist device, characterized in that the rotation of the shaft member is limited.
상기 와이어 고정단은 ‘ㄴ’자 또는 ‘ㄱ’자 단면 형상을 갖도록 돌출 형성되며, 각각의 구동 와이어가 상기 와이어 고정단을 견인시 상기 와이어 고정단의 단면 중 견인 방향과 수직한 ‘l’ 영역이 상기 추진돌기를 서로 반대 방향으로 추진하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 장치.According to claim 2,
The wire fixing end is formed to protrude to have a 'b' or 'a' cross-sectional shape, and each drive wire 'l' area perpendicular to the traction direction among the cross sections of the wire fixing end when the wire fixing end is towed Ankle assist device, characterized in that to propel the propulsion protrusions in opposite directions.
상기 발목 보조 장치의 구동 와이어가 장착되는 한 쌍의 구동 롤러;
상기 한 쌍의 구동롤러를 회전시키기 위한 적어도 하나의 구동 모터;
상기 구동 모터에 전력을 공급하기 위한 전원 공급부;
상기 구동 모터 및 상기 전원 공급부를 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
상기 컨트롤러는 사용자의 족저압에 기초한 보행동작 또는 기입력된 보행 스케줄에 기초한 보행동작에 따라 상기 구동모터를 제어하여 상기 발목 보조 장치 착용자의 발목 관절을 보조하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템.An ankle assist device according to any one of claims 2, 5, 6, 7, 8 and 11;
A pair of drive rollers on which the drive wires of the ankle assist device are mounted;
At least one drive motor for rotating the pair of drive rollers;
A power supply for supplying power to the drive motor;
Includes a controller for controlling the drive motor and the power supply;
The controller is an ankle assist system, characterized in that to assist the ankle joint of the ankle assist device wearer by controlling the driving motor in accordance with the user's plantar pressure-based gait motion or a pre-input gait schedule-based gait motion.
상기 구동롤러, 상기 구동 모터, 상기 전원 공급부 및 상기 컨트롤러는 착용자의 힙섹 또는 배낭에 구비되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템.The method of claim 13,
Ankle assist system, characterized in that the driving roller, the driving motor, the power supply, and the controller are provided in the hipsec or backpack of the wearer.
상기 발목 보조 장치를 구성하는 구동 와이어는 착용자의 발목 관절에서 하퇴부 및 대퇴부를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템.The method of claim 13,
Ankle assist system, characterized in that the driving wire constituting the ankle assist device is disposed along the lower thigh and thigh in the wearer's ankle joint.
상기 발판부재는 발판 길이방향으로 전방의 제1 발판부재와 후방의 제2 발판부재 분할되고, 각각의 발판부재에 족저압 센서가 장착되며, 상기 컨트롤러는 상기 족저압 센서에 의하여 수집된 족저압에 따라 상기 구동 모터의 구동력을 제어하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템.The method of claim 13,
The scaffold member is divided into a first scaffold member in the front and a second scaffold member in the rear in the longitudinal direction of the scaffold, and a foot pressure sensor is mounted to each foot member, and the controller is configured to respond to the foot pressure collected by the foot pressure sensor. According to the ankle assist system, characterized in that to control the driving force of the drive motor.
상기 제2 발판부재에 장착된 제2 족저압 센서의 측정값이 최대값이 되고, 상기 제1 발판부재에 장착된 제1 족저압 센서의 측정값이 0이 되는 초기 접지기에서 한 쌍의 구동 와이어 중 족배 굴곡을 위한 구동 와이어를 견인하고, 다른 하나의 구동 와이어의 견인 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템.The method of claim 16,
A pair of drive wires in an initial grounding machine in which the measured value of the second plantar pressure sensor mounted on the second scaffolding member becomes the maximum value and the measured value of the first plantar pressure sensor mounted on the first scaffolding member becomes 0. Ankle assist system, characterized in that traction of the driving wire for midfoot flexion and release of the traction state of the other driving wire.
상기 제1 발판부재에 장착된 제1 족저압 센서의 측정값이 최대값이 되고, 상기 제2 발판부재에 장착된 제2 족저압 센서의 측정값이 0이 되는 말기 입각기에서 한 쌍의 구동 와이어 중 족저 굴곡을 위한 구동 와이어를 견인하고, 다른 하나의 구동 와이어의 견인 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 발목 보조 시스템.
The method of claim 16,
A pair of drives are driven in a terminal stance machine in which the measured value of the first plantar pressure sensor mounted on the first scaffold member becomes the maximum value and the measured value of the second plantar pressure sensor mounted on the second scaffold member becomes 0. Ankle assisting system, characterized in that to pull the driving wire for plantar flexion among the wires and release the traction state of the other driving wire.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180150883A KR102105772B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Ankle Assist Apparatus And Ankle Assist System Having The Same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180150883A KR102105772B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Ankle Assist Apparatus And Ankle Assist System Having The Same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102105772B1 true KR102105772B1 (en) | 2020-04-28 |
Family
ID=70456062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180150883A KR102105772B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Ankle Assist Apparatus And Ankle Assist System Having The Same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102105772B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230018593A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-07 | 한국과학기술원 | Ankle-foot orthosis apparatus enabling to support 2-dof stiffness of ankle according to the users' movements |
KR20230063835A (en) | 2021-11-02 | 2023-05-09 | 한국과학기술원 | Wire Driven Actuating Device and Wearable Suit Having The Same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004322283A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Toyota Motor Corp | Wire type robot capable of independently controlling attitude and rigidity |
JP2010110381A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | Walking aid device |
CN108186287A (en) * | 2018-02-01 | 2018-06-22 | 东南大学 | Multiple degrees of freedom energy storage foot mechanism |
-
2018
- 2018-11-29 KR KR1020180150883A patent/KR102105772B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004322283A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Toyota Motor Corp | Wire type robot capable of independently controlling attitude and rigidity |
JP2010110381A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | Walking aid device |
CN108186287A (en) * | 2018-02-01 | 2018-06-22 | 东南大学 | Multiple degrees of freedom energy storage foot mechanism |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230018593A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-07 | 한국과학기술원 | Ankle-foot orthosis apparatus enabling to support 2-dof stiffness of ankle according to the users' movements |
KR102497495B1 (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-08 | 한국과학기술원 | Ankle-foot orthosis apparatus enabling to support 2-dof stiffness of ankle according to the users' movements |
KR20230063835A (en) | 2021-11-02 | 2023-05-09 | 한국과학기술원 | Wire Driven Actuating Device and Wearable Suit Having The Same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107411939B (en) | A kind of dedicated power-assisted healing robot of single lower limb individuals with disabilities | |
Chen et al. | A wearable exoskeleton suit for motion assistance to paralysed patients | |
Park et al. | A hinge-free, non-restrictive, lightweight tethered exosuit for knee extension assistance during walking | |
Bae et al. | A soft exosuit for patients with stroke: Feasibility study with a mobile off-board actuation unit | |
KR101368817B1 (en) | Walk assist apparatus | |
US10561564B2 (en) | Low profile exoskeleton | |
US10390973B2 (en) | Interactive exoskeleton robotic knee system | |
KR100716597B1 (en) | Robot for assistant exoskeletal power | |
JP5283282B2 (en) | Walking assist device | |
US6666798B2 (en) | Therapeutic and rehabilitation apparatus | |
CA2828420C (en) | Gait training device and gait training system | |
US20210298984A1 (en) | Powered gait assistance systems | |
JP3530959B2 (en) | Electric assist device for flatland walking and stair walking | |
CN104394806B (en) | Technological aid for transfemoral amputees | |
CN107496065B (en) | Adjustment type drop foot rehabilitation orthoses | |
US20150190249A1 (en) | Wearable Power Assist System | |
KR102432862B1 (en) | A joint assembly and a motion assist apparatus comprising thereof | |
JP2014104185A (en) | Exercise assistance device and exercise assistance method | |
US20180177665A1 (en) | Devices enabling the disabled to stand, walk and activate one's body | |
KR101913187B1 (en) | A walking aiding device for a hemiplegic patient and a control method thereof | |
KR102105772B1 (en) | Ankle Assist Apparatus And Ankle Assist System Having The Same | |
KR20190056592A (en) | Ankle Assist Apparatus | |
CN108652925B (en) | A kind of walking aid rehabilitation and gait correction system | |
KR101797967B1 (en) | Walking Assistance Apparatus for Lower Limb | |
WO2016180074A1 (en) | Interactive exoskeleton robotic knee system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |