KR102203822B1 - Body Weight Support System Having Winch Compensation Towing Device and Operating Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 BWS 시스템(1)은 하네스(Harness)(50)와 연결되어 하네스 부가 무게를 받는 윈치 와이어(21-1)가 외부로 빠져 나온 서포트 프레임(10)에 구비된 윈치보상 견인장치(10-2)가 하네스 부가 무게를 상기 윈치 와이어(21-1)가 감고 풀어지는 윈치(21)와 연결된 무게 추(27)의 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)로 하중보상 해줌으로써 BWS 시스템(1)의 제조비용을 액추에이터 보상견인장치 대비 낮출 수 있고, 특히 윈치 상/하단 위치 센서(40-1,40-2)와 함께 무게 검출 센서(40-3)의 조합을 이용한 수동조작 최소화로 BWS 시스템(1)에 대한 사용자 편리성도 제공하는 특징을 갖는다.The BWS system 1 of the present invention is a winch compensation traction device 10 provided on the support frame 10 through which the winch wire 21-1, which is connected to the harness 50 and receives the additional weight of the harness, comes out to the outside. -2) BWS system (1) by compensating the additional weight of the harness with the weight balance effect of the weight 27 connected to the winch 21 where the winch wire 21-1 is wound and released. The manufacturing cost of the actuator can be lowered compared to the actuator compensation traction device, and in particular, the BWS system ( It has a feature that provides user convenience for 1).
Description
본 발명은 보행훈련을 위한 BWS 시스템에 관한 것으로, 특히 윈치보상 견인장치로 훈련강도의 다양화와 함께 수동조작 절차가 크게 축소된 BWS 시스템 운영이 가능한 BWS 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a BWS system for gait training, and more particularly, to a BWS system capable of operating a BWS system in which a manual operation procedure is greatly reduced with diversification of training intensity with a winch compensation traction device.
일반적으로 보행견인 시스템(BWS ; Body Weight Support)(이하 BWS 시스템)에는 보행 훈련 시 보행 훈련자의 체중으로 하중 부담을 느끼지 않도록 무게보상 견인장치가 구비된다.In general, a walking towing system (BWS; Body Weight Support) (hereinafter referred to as the BWS system) is equipped with a weight compensation traction device so as not to feel a load burden by the weight of the walking trainer during walking training.
구체적으로 상기 무게보상 견인장치는 무게 추 적용 구조와 액추에이터 적용구조로 구분된다.Specifically, the weight compensation traction device is divided into a weight application structure and an actuator application structure.
일례로 상기 무게 추 보상견인장치는 보행 훈련자에 대한 하중 부담을 무게 추로 담당하고, 무게 추의 수량 증감을 통한 하중 부담 경감 및 보행 훈련 강도 조절을 수행하는 방식이다. 반면 상기 액추에이터 보상견인장치는 보행 훈련자에 대한 하중 부담을 스프링과 액추에이터의 조합으로 담당하고, 액추에이터의 작동 변화에 대한 스프링의 탄성반력변화를 통한 하중 부담 경감 및 보행 훈련 강도 조절을 수행하는 방식이다.For example, the weight compensation traction device is a method of taking the load burden on the walking trainer as a weight, reducing the load burden and adjusting the intensity of walking training by increasing or decreasing the number of weights. On the other hand, the actuator compensation traction device takes charge of the load burden on the walking trainer as a combination of a spring and an actuator, and reduces the load burden and adjusts the walking training intensity through a change in the elastic reaction force of the spring in response to a change in the operation of the actuator.
그러므로 BWS 시스템은 무게 추 보상견인장치 또는 액추에이터 보상견인장치를 이용함으로써 뇌 가소성을 통한 보행 훈련에 도움이 되는 2족 보행 자세 경험을 효과적으로 얻을 수 있게 된다.Therefore, the BWS system can effectively obtain a bipedal walking posture experience that is helpful for gait training through brain plasticity by using a weight compensation traction device or an actuator compensation traction device.
하지만, 상기 무게 추 방식 보상견인장치 및 상기 액추에이터 보상견인장치는 장점 대비 단점이 커 개선을 필요로 하고 있다.However, the weight compensation traction device and the actuator compensation traction device have large advantages versus disadvantages and require improvement.
일례로 상기 무게 추 보상견인장치는 단순한 구조와 제작비용이 낮은 장점이 있으나 BWS 시스템에서 필요로 하는 무게보상/자세/훈련강도세팅 기능을 모두 수동으로 조작하여 야 하고, 특히 무게 추의 수량 증감을 위해선 불편을 주는 별도의 고정 수단(Locking Means)에 의한 무게 추 고정과 같은 수동조작 작업이 많이 필요함으로써 사용자 편의성이 매우 낮은 단점이 있다.For example, the weight compensation traction device has a simple structure and low manufacturing cost, but all of the weight compensation/posture/training intensity setting functions required by the BWS system must be manually operated. There is a disadvantage in that user convenience is very low because a lot of manual operation tasks such as fixing weights by separate locking means are required, which causes inconvenience.
반면 상기 액추에이터 보상견인장치는 수동조작의 불편을 거의 해소하여 BWS 시스템에 대한 사용자 편의성이 우수한 장점이 있으나 스프링과 액추에이터의 조합으로 인해 구조가 복잡하면서 제작비용도 높다는 단점이 있다.On the other hand, the actuator compensation traction device has an advantage of excellent user convenience for the BWS system by almost eliminating the inconvenience of manual operation, but has a disadvantage in that the structure is complex and the manufacturing cost is high due to the combination of the spring and the actuator.
따라서 BWS 시스템은 여러 가지 사고 등으로 재활 요구가 높아지고 있는 상황에 맞춰 무게 추 방식 장점인 구조/가격 경쟁력은 물론 액추에이터 방식 장점인 사용자 편의성을 함께 갖춘 무게보상 견인장치에 대한 필요성을 요구하고 있다.Therefore, the BWS system is demanding the need for a weight compensation traction device with user convenience, which is an advantage of the actuator method, as well as structure/price competitiveness, which is an advantage of the weight method, in accordance with the situation where the rehabilitation demand is increasing due to various accidents.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 BWS 시스템에서 필요로 하는 무게보상범위의 확장이 무게 추와 윈치의 결합을 이용한 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)로 이루어지고, 특히 BWS 시스템에서 필요로 하는 무게보상/자세/훈련강도세팅 기능에 대한 수동조작제거가 무게 추와 윈치 및 센서의 조합을 이용한 시너지효과(Synergies Effect)로 이루어지는 윈치보상 견인장치를 이용한 BWS 시스템 및 그 운영 방법의 제공에 목적이 있다.Accordingly, in the present invention in consideration of the above, the expansion of the weight compensation range required by the BWS system is achieved by a weight balance effect using a combination of a weight and a winch, and in particular, the weight required by the BWS system The purpose is to provide a BWS system and its operation method using a winch compensation traction device in which the manual operation removal of the compensation/position/training intensity setting function is a synergies effect using a combination of weight, winch and sensor. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BWS 시스템은 하네스와 연결되어 하네스 부가 무게를 받는 윈치 와이어가 외부로 빠져 나온 서포트 프레임; 상기 하네스 부가 무게를 상기 윈치 와이어가 감고 풀어지는 윈치와 연결된 무게 추의 중량 밸런스 효과로 하중보상 해주는 윈치보상 견인장치가 포함되는 것을 특징으로 한다.The BWS system of the present invention for achieving the above object comprises: a support frame through which a winch wire is connected to a harness and receives an additional weight of the harness; It characterized in that it comprises a winch compensation traction device for compensating for the additional weight of the harness by a weight balance effect of a weight connected to the winch that is wound and unwound by the winch wire.
바람직한 실시예로서, 상기 하중보상은 상기 하네스 부가 무게의 범위를 0 ~ 80Kg 중량으로 설정할 수 있도록 한다.In a preferred embodiment, the load compensation allows the range of the additional weight of the harness to be set to a weight of 0 to 80Kg.
바람직한 실시예로서, 상기 윈치는 전동 윈치이고, 상기 무게 추는 무게 경감을 단위 무게 추의 조합으로 구현 해 준다.In a preferred embodiment, the winch is an electric winch, and the weight is implemented as a combination of unit weights to reduce weight.
바람직한 실시예로서, 상기 윈치보상 견인장치는 윈치 모션 가이더를 구비하고, 상기 윈치 모션 가이더는 상기 윈치가 상기 하네스 부가 무게와 상기 무게 추의 보상하중 차로 상하 이동이 이루어지도록 하며, 상기 윈치 모션 가이더는 세팅윈치위치와 훈련윈치위치로 상방향 이동 위치를 달리하는 상기 윈치의 이동을 안내하는 메인 포스트, 상기 윈치와 함께 상기 메인 포스트가 결합되어 상하방향으로 이동되는 윈치 플레이트, 상기 윈치의 초기윈치위치를 형성하도록 위치 고정된 센서 플레이트로 구성된다.In a preferred embodiment, the winch compensation traction device includes a winch motion guider, and the winch motion guider allows the winch to move up and down by a difference between the added weight of the harness and the compensation load of the weight, and the winch motion guider The main post for guiding the movement of the winch with different upward movement positions to the setting winch position and the training winch position, a winch plate that is combined with the winch to move in the vertical direction, and the initial winch position of the winch. It consists of a sensor plate that is fixed in position to form.
바람직한 실시예로서, 상기 세팅윈치위치는 윈치 상단 위치 센서로 형성되고, 상기 윈치 상단 위치 센서는 상기 윈치 플레이트와 함께 이동하는 위치 센서 타겟, 상기 센서 플레이트에 고정되어 상기 위치 센서 타겟이 방출 광을 차단하거나 해제할 때 상기 위치 센서 타겟의 이동을 감지하는 포토 센서로 구성된다. 반면 상기 훈련윈치위치는 윈치 하단 위치 센서로 형성되고, 상기 윈치 하단 위치 센서는 상기 윈치 플레이트와 함께 이동하는 위치 센서 타겟, 상기 센서 플레이트에 고정되어 상기 위치 센서 타겟이 방출 광을 차단하거나 해제할 때 상기 위치 센서 타겟의 이동을 감지하는 포토 센서로 구성된다.In a preferred embodiment, the setting winch position is formed by a winch top position sensor, and the winch top position sensor is a position sensor target moving together with the winch plate, and the position sensor target is fixed to the sensor plate to block the emitted light. It consists of a photo sensor that detects the movement of the position sensor target when it is turned off or off. On the other hand, the training winch position is formed by a position sensor under the winch, and the position sensor under the winch is fixed to the position sensor target moving together with the winch plate, and the position sensor target blocks or releases the emitted light. It is composed of a photo sensor that detects the movement of the position sensor target.
바람직한 실시예로서, 상기 윈치보상 견인장치는 무게 검출 센서를 구비하고, 상기 무게 검출 센서는 적외선을 발성하는 적외선 센서, 상기 적외선을 상기 적외선 센서로 반사시켜주도록 상기 무게 추에 구비된 반사판으로 이루어진다.In a preferred embodiment, the winch compensation traction device includes a weight detection sensor, the weight detection sensor comprising an infrared sensor that emits infrared rays, and a reflective plate provided on the weight to reflect the infrared rays to the infrared sensor.
바람직한 실시예로서, 상기 반사판은 상기 무게 추의 단위 무게 추의 조합 상태를 고정시켜 준다. 상기 적외선 센서는 상기 반사판의 거리로 무게 추 중량 데이터 맵으로 축적하는 데이터 프로세서와 연계된다.In a preferred embodiment, the reflecting plate fixes the combined state of the unit weight of the weight. The infrared sensor is connected to a data processor that accumulates a weight data map based on the distance of the reflector.
바람직한 실시예로서, 상기 윈치보상 견인장치는 윈치 발란서를 구비하고, 상기 윈치 발란서는 상기 윈치가 포함된 윈치 구조물의 총 무게를 상쇄하는 윈치 무게 추로 작용한다. 상기 윈치 발란서는 서브 포스트로 안내되어 상기 윈치와 반대방향으로 움직이고, 상기 서브 포스트는 상기 서포트 프레임에 결합된 사이드 플레이트를 이용하여 고정된 포스트 브래킷에 일단이 고정된다.In a preferred embodiment, the winch compensation traction device includes a winch balancer, and the winch balancer acts as a winch weight to offset the total weight of the winch structure including the winch. The winch balancer is guided to a sub post and moves in a direction opposite to the winch, and one end of the sub post is fixed to a post bracket fixed using a side plate coupled to the support frame.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BWS 시스템 운영방법은 서포트 프레임에서 빠져 나와 하네스에 걸린 하네스 부가 무게가 작용하는 윈치 와이어를 감거나 푸는 윈치에 무게 추를 연결하고, 상기 하네스 부가 무게가 하중 보상되는 상기 무게 추의 중량 밸런스 효과를 상기 윈치의 상하 이동 움직임으로 구현해 주는 윈치보상 견인장치제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.The method of operating the BWS system of the present invention for achieving the above object is to connect a weight to a winch that winds or unwinds a winch wire on which the additional weight of the harness hung on the harness acts as it exits from the support frame, and the additional weight of the harness is It characterized in that it includes a winch compensation traction device control that realizes the weight balance effect of the compensated weight by the vertical movement of the winch.
바람직한 실시예로서, 상기 윈치보상 견인장치제어는 윈치를 내려 초기윈치위치로 형성시켜 주는 BWS 세팅 단계; 상기 윈치 와이어가 내려온 후 상기 하네스 부가 무게가 걸린 상기 하네스를 올려 주도록 상기 윈치의 구동이 이루어지고, 상기 윈치가 상방향으로 올라가 초기윈치위치에서 세팅윈치위치로 상방향 위치 이동되는 BWS 착용 단계; 상기 하네스가 올려진 후 내려져 상기 윈치의 구동 정지되고, 상기 윈치가 하방향으로 내려가 세팅윈치위치에서 훈련윈치위치로 하방향 위치 이동되는 BWS 워밍업 단계; 상기 윈치가 구동 정지 상태에서 트레드 밀 보행 속도 운전이 이루어지는 BWS 훈련 단계로 수행된다.In a preferred embodiment, the winch compensation traction device control is a BWS setting step of lowering the winch to form an initial winch position; A BWS wearing step in which the winch is driven to lift the harness on which the weight of the harness is applied after the winch wire comes down, and the winch rises upward and moves upward from the initial winch position to the setting winch position; A BWS warm-up step in which the harness is raised and lowered to stop driving of the winch, and the winch is moved downward from a setting winch position to a training winch position; It is performed in the BWS training step in which the treadmill walking speed driving is performed while the winch is stopped.
바람직한 실시예로서, 상기 BWS 훈련 단계는 상기 위치가 상기 훈련윈치위치 내에서 상하 이동됨으로써 상기 중량 밸런스 효과로 상기 하네스 부가 무게를 하중보상 하여 준다.In a preferred embodiment, in the BWS training step, the position is moved up and down within the training winch position to compensate for the weight of the harness added by the weight balance effect.
이러한 본 발명의 윈치보상 견인장치는 무게 추와 윈치 및 센서의 일체화에 따른 기능자동화를 갖춤으로써 BWS 시스템에서 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.The winch compensation traction device of the present invention implements the following actions and effects in the BWS system by having function automation according to the integration of the weight, the winch, and the sensor.
첫째, 무게 추와 윈치의 결합으로 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)를 발생시켜 줌으로써 보행견인시스템에 적용되는 보행훈련 무게를 0~80kg 중량(Weight)까지 가변적으로 커버하면서 역으로 보행훈련 강도를 0~80kg 하중(Load)까지 가변적으로 조절할 수 있다. 둘째, 0~80kg 하중(Load)에 달하는 가변적인 보행훈련 강도 조절로 낙상 방지와 함께 훈련 목적에 따른 다양한 보행훈련이 이루어질 수 있다. 셋째, 무게 추와 윈치 및 센서의 조합으로 시너지효과(Synergies Effect)를 발생시켜 줌으로써 보행견인시스템에서 무게보상/자세/훈련강도세팅 기능을 위해 필요한 수동조작을 최대한 제거할 수 있다. 넷째, 수동조작을 최대한 제거함으로써 보행견인시스템 운영 또는 조작에 대한 사용자 편의성이 크게 높아진다. 다섯째, 적외선 센서와 무게 추의 연계로 훈련강도 등에 따라 다르게 적용되는 무게 추의 무게를 훈련성과 데이터와 연계시켜 줄 수 있다. 여섯째, 적외선 센서를 이용한 훈련성과 데이터로 맞춤형 훈련 및 훈련효과 극대화가 가능할 뿐만 아니라 훈련성과 데이터의 축적 및 구축으로 통해 추후 빅 데이터 및 AI(Artificial Intelligence) 활용 등이 가능하다.First, by creating a weight balance effect by combining the weight and the winch, the walking training weight applied to the walking towing system is variably covered from 0 to 80kg weight, and the walking training intensity is 0 It can be adjusted variably up to ~80kg load. Second, with variable gait training intensity adjustment of 0~80kg load, various gait training can be performed according to the training purpose along with prevention of falls. Third, by generating a synergies effect by the combination of weight, winch and sensor, it is possible to eliminate the manual operation necessary for the weight compensation/posture/training intensity setting function in the walking towing system as much as possible. Fourth, by removing the manual operation as much as possible, user convenience for the operation or operation of the walking towing system is greatly increased. Fifth, by linking the infrared sensor and the weight, the weight of the weight applied differently according to the training intensity, etc. can be linked with the training performance data. Sixth, it is possible not only to maximize customized training and training effects with training performance data using infrared sensors, but also to use big data and AI (Artificial Intelligence) later through accumulation and construction of training performance data.
도 1은 본 발명에 따른 BWS 시스템에 적용된 윈치보상 견인장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 윈치보상 견인장치의 부분 확대도이며, 도 3은 본 발명에 따른 윈치보상 견인장치로 수동조작빈도가 축소된 BWS 시스템 운영 방법의 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 윈치보상 견인장치의 동작 상태이다.1 is a block diagram of a winch compensation traction device applied to a BWS system according to the present invention, FIG. 2 is a partial enlarged view of a winch compensation traction device according to the present invention, and FIG. 3 is a manual winch compensation traction device according to the present invention. It is a flowchart of a method of operating a BWS system with reduced operation frequency, and FIG. 4 is an operating state of the winch compensation traction device according to the present invention.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying illustrative drawings, and such embodiments are described herein as examples because those of ordinary skill in the art may be implemented in various different forms. It is not limited to this embodiment.
도 1을 참조하면, BWS 시스템(1)은 리모컨(1-7), 서포트 프레임(10-1), 윈치보상 견인장치(10-2) 및 하네스(Harness)(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
일례로 상기 리모컨(1-7)은 윈치보상 견인장치(10-2)의 윈치(21)를 정/역회전 구동 및 정지시켜 주고, 윈치 구동/정지 신호 발생을 위해 윈치(21)에 와이어로 연결된 유선방식이 우선되나 블루투스(Bluetooth)와 같은 근거리 무선통신이 이용될 수 있다.As an example, the remote control (1-7) drives and stops the winch (21) of the winch compensation traction device (10-2) forward/reverse rotation, and the winch (21) is wired to generate a winch drive/stop signal. Although the connected wired method is preferred, short-range wireless communication such as Bluetooth may be used.
일례로 상기 서포트 프레임(10-1)은 트러스 구조로 이루어져 내부 빈공간을 형성한다. 일례로 상기 서포트 프레임(10-1)은 바닥에 놓여져 윈치보상 견인장치(10-2)를 내부로 수용한 수직 프레임의 상단부에서 절곡된 수평 프레임으로 이루어진 프레임 바디로 특징된다. 특히 상기 서포트 프레임(10-1)은 윈치보상 견인장치(10-2)의 윈치(21)에 연결된 윈치 와이어(21-1)의 장력을 유지하기 위해 수평 프레임의 내부에서 서로 간격을 두고 위치되어 윈치 와이어(21-1)가 걸어진 와이어 롤러(10A)를 구비한다. 이 경우 상기 와이어 롤러(10A)는 자유회전 롤러를 적용한다.For example, the support frame 10-1 is formed of a truss structure to form an internal empty space. For example, the support frame 10-1 is characterized by a frame body made of a horizontal frame bent at an upper end of a vertical frame that is placed on the floor and accommodates the winch compensation traction device 10-2 inside. In particular, the support frame (10-1) is located at a distance from each other inside the horizontal frame to maintain the tension of the winch wire (21-1) connected to the winch (21) of the winch compensation traction device (10-2). A
일례로 상기 윈치보상 견인장치(10-2)는 자중보상 윈치(20), 윈치 모션 가이더(30) 및 윈치 센서(40)로 구성된다.For example, the winch compensation traction device 10-2 is composed of a self-
구체적으로 상기 자중보상 윈치(20)는 윈치(Winch)(21), 윈치 와이어(21-1), 하네스 연결단(21-1A), 윈치 발란서(Winch Balancer)(23), 윈치 발란서 와이어(23-1), 무게 추(27), 무게 추 연결대(29)로 구성된다.Specifically, the self-
특히 상기 윈치보상 견인장치(10-2)는 하네스(50)를 착용한 트레이니(Trainee)(100)(예, 보행 훈련자)로부터 윈치 와이어(21-1)가 받는 하네스 부가 무게에 대해 약 0~80kg를 보상하중범위로 하고, 보상하중범위의 약 60%를 무게 추(27)의 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)에 의한 하중보상으로 구현함으로써 트레이니(100)가 받는 부담 하중을 최대 약 60Kg까지 늘려 보행훈련 강도의 조절이 가능한 특징을 갖는다.In particular, the winch compensation traction device 10-2 is about 0 for the additional weight of the harness received by the winch wire 21-1 from the Trainee 100 (eg, a walking trainer) wearing the
또한 상기 윈치보상 견인장치(10-2)는 보행훈련 강도조절을 위해 필요한 무게 추 변경/고정 작업과 같은 훈련 보조자(예, 물리 치료사)의 한 수동조작을 거의 없애 사용자 편리성이 크게 향상되는 특징을 갖는다.In addition, the winch compensation traction device (10-2) is characterized by greatly improving user convenience by almost eliminating one manual operation of a training assistant (e.g., physical therapist) such as changing/fixing weight required for gait training intensity adjustment. Has.
나아가 상기 윈치보상 견인장치(10-2)는 보행훈련 강도 조절을 위해 가변되는 무게 추 중량이 트레이니(100)의 퍼스널 데이터로 축적 가능함으로써 훈련성과 분석/개선 등에 이용되는 빅 데이터 및 AI(Artificial Intelligence)영역으로 확장되는 특징을 갖는다.Furthermore, the winch compensation traction device 10-2 can accumulate the variable weight weight for gait training intensity adjustment as personal data of the
일례로 상기 윈치(21)는 리모컨(1-7)에 의해 정지/구동 및 정/역회전되며, 연결된 윈치 와이어(21-1)를 정회전(또는 역회전)으로 연결된 풀어주거나 역회전(또는 정회전)으로 감아준다. 그러므로 상기 윈치(21)는 전기 모터를 구동원으로 하는 전동식 윈치이고, 모터 드라이버(또는 인버터)를 구비할 수 있다. 상기 윈치 와이어(21-1)는 윈치(21)의 회전축에 연결된 한쪽 끝단의 반대쪽 끝단이 서포트 프레임(10-1)으로 노출되어 하네스 연결단(21-1A)과 연결된다. 상기 하네스 연결단(21-1A)은 트레이니(100)가 착용하는 하네스(50)를 연결한다.For example, the
일례로 상기 윈치 발란서(23)는 윈치 발란서 와이어(23-1)를 매개로 윈치(21)와 역방향 이동(예, 엘리베이터 무게 추 원리 적용)함으로써 윈치(21)와 윈치 모션 가이더(30)를 윈치 구조물로 한 총 무게(중량)을 상쇄하는 윈치 무게 추로 작용하여 준다. 그러므로 상기 윈치 발란서(23)는 윈치 구조물의 무게를 뺀 무게 추(27)로 한정된 무게만 트레이니(100)에게 가해지도록 작용한다. 특히 상기 윈치 발란서(23)는 로드 홀을 천공하여 서브 포스트(37)가 관통한다. 또한 상기 윈치 발란서 와이어(23-1)는 윈치 플레이트(33)에 일단이 고정된 상태에서 윈치 발란서(23)와 연결되어 윈치 발란서(23)의 이동을 허용함이 바림직하나 LM(Linear Motion) 가이드레일이나 볼 스크류 로드 등이 적용될 수 있다.For example, the
일례로 상기 무게 추(27)는 무게 추 연결대(29)로 윈치 플레이트(33)에 고정되어 윈치(21)의 상하 이동을 추종함으로써 무게 추(27)의 무게를 하네스(50)를 착용한 트레이니(100)에 가하는 하중 부담으로 제공하여 준다. 그러므로 상기 무게 추(27)는 윈치 구조물 중량이 제거된 상태에서 트레이니(100)에 대한 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)로 하중보상을 구현한다.For example, the weight of the
특히 상기 무게 추(27)는 단위 무게 추를 조합하여 무게를 늘이거나 줄여 줌으로써 헬스 운동기구의 무게 추와 같이 단위 무게 추의 집합으로 구성되나 레이저 반사판(47)을 적용함으로써 통상적인 무게 추 고정 수단을 적용하지 않는 차이가 있다.In particular, the
구체적으로 상기 윈치 모션 가이더(30)는 메인 포스트(Post)(31), 윈치 플레이트(33), 센서 플레이트(35), 서브 포스트(37), 포스트 브래킷(37-1) 및 사이드 플레이트(39)로 구성된다.Specifically, the
일례로 상기 메인 포스트(31)는 윈치 와이어(21-1)의 권치(즉, 감김 또는 풀림) 시 트레이니(100)와 무게 추(27)의 보상하중 차로 인해 윈치(21)에서 발생되는 상하이동을 안정적으로 안내하여 준다. 이 경우 보상하중 차는 보행 훈련이 이루어지는 트레이니(100)의 하중을 약 0 ~ 80Kg 중량 범위로 보상하도록 무게 추(27)의 단위 무게 추 수량을 조절할 수 있다.For example, the
특히 상기 메인 포스트(31)는 그 길이를 윈치(21)의 하단 위치에서 트레이니(100)가 바닥에서 약간 떨어진 상태를 이룰 수 있도록 형성하고, 그 구성 수량은 사각 형상을 이루는 윈치 플레이트(33)의 형상에 따라 모서리로 각각 위치된 4개의 메인 포스트(31)로 구성되나 1~3개로 다양하게 구성할 수 있다.In particular, the length of the
일례로 상기 윈치 플레이트(33)는 윈치(21)와 이에 연관된 윈치 부속품을 장착하는 장소로 제공되고, 사각 평판 형상으로 이루어짐으로써 각 모서리에 메인 포스트(31)가 고정된다. 그러므로 상기 윈치 플레이트(33)는 윈치(21)와 함께 상하이동이 이루어진다.For example, the
일례로 상기 센서 플레이트(35)는 윈치(21)와 플레이트(33)의 상하 이동 움직임에 반해 위치 고정되도록 서포트 프레임(10-1)의 수직 프레임을 이용해 고정된다. 특히 상기 센서 플레이트(35)는 메인 포스트(31)가 관통되는 포스트 홀을 모서리 각각에 천공하고, 포스트 홀 주위를 윈치 센서(40)의 윈치 상단 위치 센서(40-1)와 윈치 하단 위치 센서(40-2)가 장착되는 장소로 제공한다.For example, the
일례로 상기 서브 포스트(37)는 윈치 발란서(23)는 윈치(21)의 상하이동 시 윈치(21)의 이동방향과 역방향으로 이루어지는 상하이동을 안정적으로 안내하여 준다. 특히 상기 서브 포스트(37)는 윈치 발란서(23)의 로드 홀을 관통하고, 사이드 플레이트(39)에 결합된 포스트 브래킷(37-1)에 일단이 고정된 상태에서 상하 이동된다.As an example, the sub-post 37 stably guides the
일례로 상기 사이드 플레이트(39)는 윈치 발란서(23)의 상하 이동을 위해 서브 포스트(37)를 고정시켜 주는 포스트 브래킷(37-1)이 결합되는 장소를 제공하고, 서포트 프레임(10-1)의 수직 프레임을 이용해 고정된다.For example, the
구체적으로 상기 윈치 센서(40)는 윈치 상단 위치 센서(40-1), 윈치 하단 위치 센서(40-2) 및 무게 검출 센서(40-3)로 구분된다. Specifically, the winch sensor 40 is divided into a winch upper position sensor 40-1, a winch lower position sensor 40-2, and a weight detection sensor 40-3.
일례로 상기 윈치 상단 위치 센서(40-1)는 센서 플레이트(35)의 한쪽 모서리에 천공된 포스트 홀 주위에 위치되고, 윈치(21)의 상방향 이동에 대한 메인 포스트(31)의 스토퍼로 작용한다. 상기 윈치 하단 위치 센서(40-2)는 센서 플레이트(35)의 다른 쪽 모서리에 천공된 포스트 홀 주위에 위치되고, 윈치(21)의 하방향 이동에 대한 메인 포스트(31)의 스토퍼로 작용한다.For example, the upper position sensor 40-1 of the winch is located around a post hole drilled at one corner of the
이를 위해 상기 윈치 상단 위치 센서(40-1)와 상기 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 각각은 비접촉 구조를 적용한다.To this end, each of the upper winch position sensor 40-1 and the lower winch position sensor 40-2 applies a non-contact structure.
일례로 상기 윈치 상단 위치 센서(40-1)와 상기 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 각각은 위치 센서 타겟(41)과 포토 센서(43)로 구성요소로 한다. 상기 위치 센서 타겟(41)은 로드 바(Rod Bar)의 형태로 직선을 이루고, 상기 포토 센서(43)는 위치 센서 타겟(41)의 상하 이동 경로로 빛을 방출한다. 또한 상기 위치 센서 타겟(41)은 윈치 플레이트(33)에 고정되어 윈치 플레이트(33)와 함께 이동하는 반면 상기 포토 센서(43)는 센서 플레이트(35)에 고정된다.For example, each of the upper winch position sensor 40-1 and the lower winch position sensor 40-2 is composed of a
그러므로 상기 위치 센서 타겟(41)은 위로 올라가 세팅윈치위치(b)에 도달(예, 윈치 상단 위치 센서(40-1))하거나 또는 밑으로 내려가 훈련윈치위치(c)에 도달(예, 윈치 하단 위치 센서(40-2))하고, 상기 포토 센서(43)는 세팅윈치위치(b)에 도달(예, 윈치 상단 위치 센서(40-1))하기 전까지 또는 훈련윈치위치(c)에 도달(예, 윈치 하단 위치 센서(40-2))하기 전까지 위치 센서 타겟(41)로 빛이 차단되지 않는 상태에 있다가 세팅윈치위치(b)에 도달되도록 위로 이동한 위치 센서 타겟(41)으로 빛 차단 상태로 전환됨으로써 윈치(21)가 초기윈치위치(a)에서 세팅윈치위치(b) 또는 세팅윈치위치(b)에서 훈련윈치위치(c)로 이동했음이 시스템 사용자(예, 재활 치료사)에게 인지된다. 이 경우 상기 위치 센서 타겟(41)은 초기윈치위치(a)에서 포토 센서(43)의 빛을 차단하도록 구성됨과 같이 역으로 작동하도록 설정될 수 있다.Therefore, the
하지만, 상기 윈치 상단 위치 센서(40-1)와 상기 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 각각은 접촉구조를 적용할 수 있다.However, each of the upper winch position sensor 40-1 and the lower winch position sensor 40-2 may employ a contact structure.
일례로 상기 윈치 상단 위치 센서(40-1)와 상기 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 각각은 위치 센서 타겟(41)과 포토 센서(43)로 구성요소로 한다. 상기 위치 센서 타겟(41)은 끝단으로 돌출 돌기를 갖는 로드 바(Rod Bar)의 형태로 이루어지고, 윈치 플레이트(33)에 고정되어 윈치 플레이트(33)와 함께 이동한다. 반면 상기 포토 센서(43)는 로드 바가 수용되도록 개구 채널(Open Channel)의 형태로 이루어지고, 센서 플레이트(35)에 고정된다.For example, each of the upper winch position sensor 40-1 and the lower winch position sensor 40-2 is composed of a
그러므로 상기 위치 센서 타겟(41)이 위로 올라가 세팅윈치위치(b)에 도달하거나 밑으로 내려가 훈련윈치위치(c)에 도달하고, 상기 포토 센서(43)는 위치 센서 타겟(41)의 돌출 돌기를 구속함으로써 윈치(21)가 초기윈치위치(a)에서 세팅윈치위치(b) 또는 세팅윈치위치(b)에서 훈련윈치위치(c)로 이동했음이 시스템 사용자(예, 재활 치료사)에게 인지될 수 있다.Therefore, the
일례로 상기 무게 검출 센서(40-3)는 무게 추(27)의 수량 중가에 따른 거리변화를 검출한다. 이를 위해 상기 무게 검출 센서(40-3)는 적외선 센서(45)와 반사판(47)으로 이루어진다. 상기 적외선 센서(45)는 바닥을 향한 적외선을 생성하고, 상기 반사판(47)은 적외선 센서(45)로 적외선을 반사시켜준다. 또한 상기 반사판(47)은 통상적인 무게 추 고정 수단을 대신하여 무게 추(27)의 단위 무게 추 조합을 고정시켜 준다.For example, the weight detection sensor 40-3 detects a change in distance according to an increase in the quantity of the
특히 상기 적외선 센서(45)는 거리 측정이 가능한 레이저 센서 또는 3D 타입으로서 빛을 쏘고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 반사체의 위치좌표를 측정할 수 있는 라이다(LiDAR: Light Detection And Range)를 적용할 수 있다.In particular, the
구체적으로 상기 하네스(50)는 서포트 프레임(10-1)에서 노출된 윈치 와이어(21-1)의 하네스 연결단(21-1A)과 연결되고, 트레이니(100)가 입을 수 있는 착용 시트를 구비한다.Specifically, the
한편 도 2는 상기 윈치보상 견인장치(10-1)에 적용된 윈치 센서(40)의 작용 효과를 예시한다.Meanwhile, FIG. 2 illustrates the effect of the winch sensor 40 applied to the winch compensation traction device 10-1.
먼저 윈치 상단 위치 센서(40-1)와 윈치 하단 위치 센서(40-2)를 참조하면, 초기윈치위치(a), 세팅윈치위치(b), 훈련윈치위치(c)로 윈치이동을 제한한다.First, referring to the upper winch position sensor 40-1 and the lower winch position sensor 40-2, the winch movement is limited to the initial winch position (a), the setting winch position (b), and the training winch position (c). .
일례로 상기 초기윈치위치(a)는 윈치(21)를 포함한 윈치보상 견인장치(10-1)의 작동이 이루어지지 않은 BWS 시스템(1)의 초기 상태를 의미한다. 그러므로 상기 윈치보상 견인장치(10-1)에서 윈치 플레이트(33)와 센서 플레이트(35)는 서로 근접 위치되고, 윈치(21)는 메인 포스트(31)와 함께 최대로 내려간 상태인 반면 윈치 발란서(23)는 윈치(21)와 반대로 서브 포스트(37)를 타고 최대로 올라간 상태로 된다.For example, the initial winch position (a) refers to the initial state of the
일례로 상기 세팅윈치위치(b)는 윈치(21)의 정회전(또는 역회전)으로 구현된다. 즉 윈치(21)가 느슨해진 윈치 와이어(21-1)를 팽팽하게 감어 주게 되면, 무게 추(27)의 전체 무게 보다 무거운 트레이니(100)의 무게가 하네스(50)에 연결된 윈치 와이어(21-1)에 걸려 진다. 그 결과 윈치 와이어(21-1)는 윈치(21)의 회전력에 의한 감김 중지와 함께 보상하중 차로 인한 트레이니(100)의 무게로 인해 위치(21)를 위로 올려 주도록 밑으로 내려간다.For example, the setting winch position (b) is implemented by forward rotation (or reverse rotation) of the
그러므로 상기 윈치(21)는 트레이니(100)의 무게로 센서 플레이트(35)가 고정된 상태에서 메인 포스트(31)를 통해 윈치 플레이트(33)와 함께 위로 올라감으로써 초기윈치위치(a)에서 세팅윈치위치(b)로 상승된다. 동시에 윈치 발란서(23)는 밑으로 내려가 윈치(21)와 반대방향으로 이동됨으로써 윈치 구조체의 무게가 윈치 와이어(21-1)에 걸리지 않도록 작용한다.Therefore, the
이때 윈치 상단 위치 센서(40-1)의 위치 센서 타겟(41)은 윈치 플레이트(33)와 함께 이동함으로써 포토 센서(43)는 빛 차단 상태로 전환되므로 윈치(21)가 초기윈치위치(a)에서 세팅윈치위치(b)로 이동했음이 시스템 사용자(예, 재활 치료사)에게 인지된다. 반면 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 포토 센서(43)는 위치 센서 타겟(41)으로 빛이 차단되지 않은 상태로 유지된다.At this time, the
일례로 상기 훈련윈치위치(c)는 윈치(21)의 역회전(또는 정회전)으로 구현된다. 즉 윈치(21)가 강한 회전력으로 트레이니(100)를 바닥에서 떨어지도록 위로 올려줌으로써 윈치 와이어(21-1)가 트레이니(100)의 무게를 이겨내고 윈치 회전축에 감아진다.For example, the training winch position (c) is implemented as a reverse rotation (or forward rotation) of the
그러므로 상기 윈치(21)는 센서 플레이트(35)가 고정된 상태에서 메인 포스트(31)를 통해 윈치 플레이트(33)와 함께 위로 내려감으로써 세팅윈치위치(b)에서 훈련윈치위치(c)로 하강된다. 동시에 윈치 발란서(23)는 위로 올라가 윈치(21)와 반대방향으로 이동됨으로써 윈치 구조체의 무게가 윈치 와이어(21-1)에 걸리지 않도록 작용한다.Therefore, the
이때 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 위치 센서 타겟(41)은 윈치 플레이트(33)와 함께 이동함으로써 포토 센서(43)는 빛 차단 상태로 전환되므로 윈치(21)가 세팅윈치위치(b)에서 훈련윈치위치(c)로 이동했음이 시스템 사용자(예, 재활 치료사)에게 인지된다. 반면 윈치 상단 위치 센서(40-1)의 포토 센서(43)는 위치 센서 타겟(41)으로 빛이 차단되지 않은 상태로 유지된다.At this time, the
또한 무게 검출 센서(40-3)를 참조하면, 거리 인식으로 보상무게 데이터화를 구현한다.Also, referring to the weight detection sensor 40-3, compensation weight data conversion is implemented by distance recognition.
일례로 상기 무게 검출 센서(40-3)의 적외선 센서(45)는 무게 추(27)의 적용 수량에 따라 무게 추(27) 고정 위치가 변화는 반사판(47)과 거리를 무게 추 검출 거리로 측정하고, 상기 무게 추 검출 거리를 데이터 프로세서(49)로 제공한다. 그러면 상기 데이터 프로세서(49)는 내장된 거리-무게 변환 테이블로 무게 추 검출 거리를 무게 추 무게로 변환하고, 이를 트레이니 무게 별 보상무게 비율(Ratio)로 하여 무게 추 중량 데이터 맵으로 축적한다. 이를 위해 상기 데이터 프로세서(49)는 메모리와 함께 중앙처리장치를 구비한다.As an example, the
그러므로 상기 윈치보상 견인장치(10-2)는 무게 추 중량 데이터 맵을 빅 데이터 및 AI 영역으로 확장시켜 줄 수 있고, 이러한 빅 데이터 및 AI 활용은 BWS 시스템(1)의 보행 훈련 효과를 크게 높여 주는데 기여할 수 있다.Therefore, the winch compensation traction device (10-2) can extend the weight weight data map to the big data and AI areas, and the use of such big data and AI greatly enhances the walking training effect of the BWS system (1). You can contribute.
한편 도 3은 BWS 시스템(1)이 윈치보상 견인장치(10-2)를 이용하여 이루어지는 BWS 시스템 운영 방법을 예시한다.Meanwhile, FIG. 3 illustrates a method of operating a BWS system in which the
도시된 바와 같이, BWS 시스템 운영 방법은 서포트 프레임(10)에서 빠져 나와 하네스(Harness)(50)에 걸린 하네스 부가 무게가 작용하는 윈치 와이어(21-1)를 감거나 푸는 윈치(21)에 무게 추(27)를 연결하고, 상기 하네스 부가 무게가 하중보상되는 상기 무게 추(27)의 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)를 상기 윈치(21)의 상하 이동 움직임으로 구현해 주는 윈치보상 견인장치제어를 포함한다.As shown, the BWS system operating method is weighted on a
이를 위해 상기 BWS 시스템 운영 방법은 S10의 BWS 세팅 단계, S20의 BWS 착용 단계, S30의 BWS 워밍업 단계, S40의 BWS 훈련 단계, S50의 BWS 훈련 강도 조절 단계가 훈련 보조자에게 요구하는 BWS 수동조작 절차를 극히 일부로 줄여 줌으로써 기존 BWS 방식 대비 수동조작빈도 축소로 사용자 편의성이 매우 높게 제공된다.To this end, the BWS system operation method includes the BWS setting step of S10, the BWS wearing step of S20, the BWS warm-up step of S30, the BWS training step of S40, and the BWS training intensity adjustment step of S50. By reducing it to a small fraction, user convenience is provided very high by reducing the frequency of manual operation compared to the existing BWS method.
일례로 상기 BWS 세팅(S10)은 BWS 수동조작 절차가 요구되고, 이는 S11의 윈치보상 견인장치(10-2)에 대한 세팅으로 예시된다. 이 경우 BWS 수동조작은 무게보상 비 및 보행훈련강도를 위한 무게 추(27) 조정을 예로 들 수 있다.For example, the BWS setting (S10) requires a BWS manual operation procedure, which is illustrated as a setting for the winch compensation traction device 10-2 of S11. In this case, the manual operation of the BWS may include adjusting the
도 4(가)를 참조하면, 상기 BWS 세팅(S10)에 따른 윈치보상 견인장치(10-2)의 초기윈치위치(a)가 예시된다. 도시된 바와 같이, 윈치보상 견인장치(10-1)의 윈치(21) 작동이 이루어지지 않은 초기윈치위치(a)는 윈치 플레이트(33)와 센서 플레이트(35)에 대해 서로 근접 위치를 형성함으로써 윈치(21)는 최대로 내려간 반면 윈치 발란서(23)는 최대로 올라간 상태로 된다. 또한 무게 추(27)의 사용 수량은 트레이니(100)의 보행 훈련 강도에 맞춰 결정되고, 사용된 무게 추는 반사판(47)을 이용해 고정 상태로 된다.Referring to Figure 4 (a), the initial winch position (a) of the winch compensation traction device 10-2 according to the BWS setting (S10) is illustrated. As shown, the initial winch position (a) in which the
그러므로 상기 초기윈치위치(a)에 따른 트레이니 훈령강도 정보는 반사판(47)과 거리를 측정한 적외선 센서(45)의 무게 추 검출 거리로 트레이니 무게 별 보상무게 비울을 산출한 데이터 프로세서(49)에 의해 트레이니 훈련강도 정보로 되어 무게 추 중량 데이터 맵에 저장된다.Therefore, the trainee instruction strength information according to the initial winch position (a) is the
일례로 상기 BWS 착용(S20)은 BWS 수동조작 절차가 일부 요구되고, 이는 S21의 리모컨 조작에 의한 윈치 와이어 하강이 이루어지는 윈치 정회전 단계, S22의 트레이니의 하네스 착용을 위한 윈치 하네스 세팅 단계, S23의 리모컨 조작에 의한 윈치 와이어 상승이 이루어지는 윈치 역회전 단계, S24의 리모컨 조작에 의한 윈치 와이어 당김으로 트레이니를 바닥에서 올려주는 윈치 역회전 증가 단계로 예시된다. 이 경우 BWS 수동조작은 리모컨(1-7)의 조작을 포함하지 않으므로 BWS 수동조작은 트레이니(100)의 하네스(50)에 대한 하네스 세팅으로 국한된다.As an example, the BWS wearing (S20) requires some of the BWS manual operation procedure, which is the winch forward rotation step in which the winch wire descends by the remote control operation of S21, the winch harness setting step for wearing the harness of the trainee in S22, S23 It is illustrated as a winch reverse rotation step in which the winch wire is raised by the remote control operation of the winch wire, and a winch reverse rotation increase step in which the trayny is raised from the floor by pulling the winch wire by the remote control operation of S24. In this case, since the BWS manual operation does not include the operation of the remote control 1-7, the BWS manual operation is limited to the harness setting for the
일례로 상기 BWS 워밍업(S30)은 BWS 수동조작 절차가 요구되지 않고, 이는 S31의 리모컨 조작에 의한 윈치 구동 정지 단계, S32의 트레이니를 바닥으로 내려주는 리모컨 조작에 의한 윈치 정회전 단계로 예시된다. 그러므로 BWS 수동조작은 요구되지 않는다.As an example, the BWS warm-up (S30) does not require a BWS manual operation procedure, which is illustrated as a winch drive stop step by remote control operation of S31, and a winch forward rotation step by remote control operation to lower the trayy of S32 to the floor. . Therefore, manual operation of the BWS is not required.
도 4(나)를 참조하면, 상기 BWS 착용(S20)에 따른 윈치보상 견인장치(10-2)의 세팅윈치위치(b)가 예시된다. 도시된 바와 같이, 윈치보상 견인장치(10-1)의 윈치(21) 작동이 이루어진 세팅윈치위치(b)는 트레이니(100)의 하중이 하네스(50)에 연결된 윈치 와이어(21-1)에 걸려 짐으로써 윈치 플레이트(33)와 센서 플레이트(35)의 이격에 의해 윈치(21)는 최대로 올라간 반면 윈치 발란서(23)는 최대로 내려간 상태로 된다.Referring to Figure 4 (b), the setting winch position (b) of the winch compensation traction device 10-2 according to the wearing of the BWS (S20) is illustrated. As shown, the setting winch position (b) in which the
그러므로 상기 세팅윈치위치(b)에 따른 윈치 상단 위치 센서(40-1)의 포토 센서(43)는 위치 센서 타겟(41)에 의해 빛 차단 상태로 전환되는 반면 윈치 하단 위치 센서(40-2)의 포토 센서(43)는 위치 센서 타겟(41)으로 빛이 차단되지 않은 상태로 유지된다.Therefore, the
일례로 상기 BWS 훈련(S40)은 BWS 수동조작 절차가 요구되지 않고, 이는 S41의 리모컨 조작에 의한 윈치 구동 정지 후 트레드 밀 보행 속도 운전이 이루어지는 윈치 구동 정지 단계, S42의 윈치보상 견인장치의 중량 밸런스 효과 발생 단계로 예시된다. 그러므로 BWS 수동조작은 요구되지 않는다.For example, the BWS training (S40) does not require a BWS manual operation procedure, which is a winch drive stop step in which the treadmill walking speed operation is performed after the winch is stopped by the remote control operation of S41, the weight balance of the winch compensation traction device of S42 It is exemplified by the stage of effect generation. Therefore, manual operation of the BWS is not required.
일례로 상기 BWS 훈련 강도 조절(S50)은 BWS 보행 훈련 사이클 변경이므로 강도 조절 필요성은 S10의 BWS 세팅 복귀에 따른 재 세팅으로 새로운 훈련 사이클 을 수행함을 의미한다.As an example, since the BWS training intensity adjustment (S50) is a change in the BWS walking training cycle, the need for intensity adjustment means that a new training cycle is performed by resetting according to the return of the BWS setting in S10.
도 4(다)를 참조하면, 상기 BWS 착용(S20)에 따른 윈치보상 견인장치(10-2)의 훈련윈치위치(c)가 예시된다. 도시된 바와 같이, 윈치보상 견인장치(10-1)의 윈치(21) 작동 후 정지가 이루어진 훈련윈치위치(c)는 무게 추(27)의 트레이니 무게 보상을 통한 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)로 바닥에 발이 닿은 상태에서 트레이니(100)의 보행 모션이 이루어진다.Referring to Figure 4 (c), the training winch position (c) of the winch compensation traction device 10-2 according to the wearing of the BWS (S20) is illustrated. As shown, the training winch position (c) stopped after the operation of the
이때 윈치(21)는 초기윈치위치(a)에서 훈련윈치위치(c)를 상하 이동영역으로 하여 트레이니(100)의 보행 모션에 반응하는 메인 포스트(31)와 함께 상하로 움직이고, 반면 윈치 발란서(23)는 윈치(21)의 반대방향으로 움직여 트레이니(100)에게 가해질 수 있는 윈치(21)를 포함한 윈치 구조체의 무게를 상쇄시켜 준다.At this time, the
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 BWS 시스템(1)은 하네스(Harness)(50)와 연결되어 하네스 부가 무게를 받는 윈치 와이어(21-1)가 외부로 빠져 나온 서포트 프레임(10)에 구비된 윈치보상 견인장치(10-2)가 하네스 부가 무게를 상기 윈치 와이어(21-1)가 감고 풀어지는 윈치(21)와 연결된 무게 추(27)의 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)로 하중보상 해줌으로써 BWS 시스템(1)의 제조비용을 액추에이터 보상견인장치 대비 낮출 수 있고, 특히 윈치 상/하단 위치 센서(40-1,40-2)와 함께 무게 검출 센서(40-3)의 조합을 이용한 수동조작 최소화로 BWS 시스템(1)에 대한 사용자 편리성도 제공한다.As described above, the
1 : BWS 시스템 1-7 : 리모컨
10-1 : 서포트 프레임 10A : 와이어 롤러
10-2 : 윈치보상 견인장치 20 : 자중보상 윈치
21 : 윈치(Winch) 21-1 : 윈치 와이어
21-1A : 하네스 연결단 23 : 윈치 발란서(Winch Balancer)
23-1 : 윈치 발란서와이어
27 : 무게 추 29 : 무게 추 연결대
30 : 윈치 모션 가이더
31 : 메인 포스트(Post) 33 : 윈치 플레이트
35 : 센서 플레이트 37 : 서브 포스트
37-1 : 포스트 브래킷 39 : 사이드 플레이트
40 : 윈치 센서 40-1 : 윈치 상단 위치 센서
40-2 : 윈치 하단 위치 센서 40-3 : 무게 검출 센서
41 : 위치 센서 타겟 43 : 포토 센서
45 : 적외선 센서 47 : 반사판
49 : 데이터 프로세서 50 : 하네스(Harness)
100 : 트레이니(Trainee)1: BWS system 1-7: remote control
10-1:
10-2: Winch compensation traction device 20: Self-weight compensation winch
21: winch (Winch) 21-1: winch wire
21-1A: Harness connection end 23: Winch Balancer
23-1: Winch balancer wire
27: weight weight 29: weight weight connecting rod
30: Winch motion guider
31: main post (Post) 33: winch plate
35: sensor plate 37: sub post
37-1: post bracket 39: side plate
40: winch sensor 40-1: winch top position sensor
40-2: Winch lower position sensor 40-3: Weight detection sensor
41: position sensor target 43: photo sensor
45: infrared sensor 47: reflector
49: data processor 50: harness
100: Trainee
Claims (17)
상기 하네스 부가 무게를 상기 윈치 와이어가 감고 풀어지는 윈치와 연결된 무게 추의 중량 밸런스 효과(Weight Balance Effect)로 하중보상 해주는 윈치보상 견인장치;가 포함되며,
상기 윈치보상 견인장치는 윈치 모션 가이더를 구비하고, 상기 윈치 모션 가이더는 상기 윈치가 상기 하네스 부가 무게와 상기 무게 추의 보상하중 차로 상하 이동이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 BWS 시스템.
A support frame through which a winch wire that is connected to a harness and receives the weight of the harness is pulled out;
Includes; a winch compensation traction device for compensating for the additional weight of the harness with a weight balance effect of a weight connected to the winch that is wound and released by the winch wire,
The winch compensation traction device includes a winch motion guider, wherein the winch motion guider allows the winch to move up and down by a difference between the additional weight of the harness and the compensation load of the weight.
The BWS system according to claim 1, wherein the load compensation enables the range of the additional weight of the harness to be set to a weight of 0 to 80Kg.
The BWS system according to claim 1, wherein the winch is an electric winch.
The BWS system according to claim 1, wherein the weight reduction is implemented by a combination of unit weights.
The method according to claim 1, wherein the winch motion guide is a main post guiding the movement of the winch in a different upward movement position to a setting winch position and a training winch position, and the main post is combined with the winch to move vertically. BWS system, characterized in that consisting of a winch plate, a position-fixed sensor plate to form the initial winch position of the winch.
상기 윈치 상단 위치 센서는 비접촉 구조로 상기 세팅윈치위치를 형성해 주는 것을 특징으로 하는 BWS 시스템.
The method according to claim 6, wherein the setting winch position is formed by a winch upper position sensor,
The upper position sensor of the winch BWS system, characterized in that forming the position of the setting winch in a non-contact structure.
The BWS system according to claim 7, wherein the upper position sensor of the winch comprises a position sensor target that moves together with the winch plate, and a photo sensor that is fixed to the sensor plate and blocks light emitted from the position sensor target.
The BWS system according to claim 6, wherein the training winch position is formed by a position sensor below the winch, and the winch position sensor forms the setting winch position in a non-contact structure.
The BWS system according to claim 9, wherein the position sensor under the winch comprises a position sensor target that moves together with the winch plate, and a photo sensor that is fixed to the sensor plate and blocks light emitted from the position sensor target.
The method according to claim 1, wherein the winch compensation traction device is provided with a weight detection sensor, the weight detection sensor is composed of an infrared sensor that emits infrared rays, and a reflecting plate provided on the weight to reflect the infrared rays to the infrared sensor. BWS system characterized by.
The BWS system according to claim 11, wherein the reflector fixes a combination state of unit weights of the weights.
The BWS system according to claim 1, wherein the winch compensation traction device includes a winch balancer, and the winch balancer acts as a winch weight that offsets the total weight of the winch structure including the winch. .
The method according to claim 13, wherein the winch balancer is guided to the sub-post and moves in a direction opposite to the winch, and the sub-post has one end fixed to the post bracket fixed using a side plate coupled to the support frame. BWS system.
상기 윈치보상 견인장치제어는 윈치를 내려 초기윈치위치로 형성시켜 주는 BWS 세팅 단계;
상기 윈치 와이어가 내려온 후 상기 하네스 부가 무게가 걸린 상기 하네스를 올려 주도록 상기 윈치의 구동이 이루어지고, 상기 윈치가 상방향으로 올라가 초기윈치위치에서 세팅윈치위치로 상방향 위치 이동되는 BWS 착용 단계;
상기 하네스가 올려진 후 내려져 상기 윈치의 구동 정지되고, 상기 윈치가 하방향으로 내려가 세팅윈치위치에서 훈련윈치위치로 하방향 위치 이동되는 BWS 워밍업 단계;
상기 윈치가 구동 정지 상태에서 트레드 밀 보행 속도 운전이 이루어지는 BWS 훈련 단계;
로 수행되는 것을 특징으로 하는 BWS 시스템 운영 방법.
A weight balance effect of the weight weight, in which the weight added to the harness is compensated for the load by connecting a weight to the winch wire winding or unwinding the winch wire on which the additional weight of the harness applied to the harness acts. Includes; Winch compensation traction device control that implements) as a vertical movement of the winch,
The winch compensation traction device control is a BWS setting step of lowering the winch to form an initial winch position;
A BWS wearing step in which the winch is driven to lift the harness on which the weight of the harness is applied after the winch wire comes down, and the winch rises upward and moves upward from the initial winch position to the setting winch position;
A BWS warm-up step in which the harness is raised and lowered to stop driving of the winch, and the winch is moved downward from a setting winch position to a training winch position;
BWS training step in which the treadmill walking speed driving is performed while the winch is stopped driving;
BWS system operating method, characterized in that performed as.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |