KR102379474B1 - Active-ankle foot orthosis with ankle dorsiflexion-eversion assistance for preventing foot drop - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제1부재(110)에 일단이 부착되고, 상기 제3부재(130)에 타단이 부착되어 상기 제1 및 제3부재를 연결하는 리니어 모듈(200);을 포함하고, 상기 리니어 모듈은, 리니어 모터;와 상기 리니어 모터의 회전에 의해 길이방향으로 신축되는 스크류 스테이지;로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 발목 배측굴곡-외전의 보조를 통한 족하수 방지 능동형 단하지보조기를 제공한다.
본 발명은 상기 구성에 의해서, 보행 주기에 따른 관절각 감지를 통해 사용자의 능력에 따른 최소한의 보조력을 제공하여 사용자의 능동적인 발목조절이 가능하며, 보행 시 발목의 관절가동범위를 허용하여 발목 움직임이 자유로우며 사용자의 능동적인 발목 근육 사용을 허용하게 되고, 고정부를 연결하는 연결부의 유연한 재질 활용하는 구조로 사용자의 착용감이 향상되며, 발목의 2축 관절 구성을 반영한 설계로 자연스러운 발목 움직임의 구현이 가능한 유리한 효과가 발생한다.
The present invention, the first member 110 surrounding the bottom and rear and both sides of the heel; a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot; a third member 130 positioned on the upper side of the first member to support the rear and both sides of the upper part of the ankle; and a linear module 200 having one end attached to the first member 110 and the other end attached to the third member 130 to connect the first and third members. , a linear motor; and a screw stage that is stretched and contracted in the longitudinal direction by the rotation of the linear motor.
According to the above configuration, the present invention enables active ankle control of the user by providing a minimum assisting force according to the user's ability through joint angle sensing according to the gait cycle, and allows the ankle joint range of motion during walking. It allows for free movement and active use of ankle muscles, and the structure that utilizes flexible materials for the connecting part connecting the fixed part improves the user's wearing comfort. Advantageous effects that can be implemented occur.

Description

발목 배측굴곡-외전의 보조를 통한 족하수 방지 능동형 단하지보조기{Active-ankle foot orthosis with ankle dorsiflexion-eversion assistance for preventing foot drop}Active-ankle foot orthosis with ankle dorsiflexion-eversion assistance for preventing foot drop

본 발명은 족하수 방지 및 발목 근육의 불균형 해결을 위한 단하지보조기에 관한 것이며, 구체적으로는 리니어 모터와 스크류 스테이지를 통해 발목 배측굴곡-외전의 보조를 통해 능동적으로 족하수를 방지하는 기술이다.The present invention relates to a short leg orthosis for preventing foot dislocation and resolving imbalance in ankle muscles, and more specifically, to a technology for actively preventing foot dislocation through ankle dorsiflexion-abduction support through a linear motor and a screw stage.

다리나 족부의 장애 가운데 하나인 족하수(하수족, Drop Foot)은 보행 동안 족관절(발목관절)의 자동적 배굴이 이루어지지 않아 발을 충분히 들어올리지 못하는 병증을 주로 의미한다. 이러한 족하수 환자들은 발을 제대로 들어올릴 수 없으므로 보행 시 발을 끌게 되거나 옆으로 큰 궤적을 이루면서 부자연스럽게 보행을 하게 된다. 이러한 족하수는 뇌혈관과 관련된 사고나 척수 손상 혹은 발과 관련된 신경근육시스템에서 근육을 활성화시키는데 요구되는 근육과 신경의 손상, 대개 총비골신경계 손상, 뇌졸중 편마비 장애 등으로 초래되는 것으로 알려져 있다. Drop foot, one of the disorders of the leg or foot, mainly refers to a condition in which the foot cannot be lifted sufficiently because automatic dorsiflexion of the ankle joint (ankle joint) does not occur while walking. These patients with pediculosis cannot properly lift their feet, so they drag their feet while walking or walk unnaturally while forming a large trajectory to the side. It is known that such foot paws are caused by accidents related to cerebrovascular diseases, spinal cord injuries, or damage to muscles and nerves required to activate muscles in the neuromuscular system related to the feet, usually damage to the common peroneal nervous system, stroke hemiplegia, and the like.

뇌졸중 편마비 장애인은 발목근육의 약화(Weakness), 종아리 내측(Medial) 근긴장도(Muscle tone) 증가 및 강직(Spasticity)의 영향으로 내외측 근육의 회전력의 불균형이 발생하며, 이로 인해 Plantar-Inversion 방향으로 발목의 변형 및 족하수가 나타나는 것으로 알려져 있다.In patients with stroke hemiplegia, an imbalance in the rotational force of the inner and outer muscles occurs due to weakness of the ankle muscle, increase in medial muscle tone, and spasticity. It is known that the deformation and pedigree appear.

족하수 질병을 앓는 환자들은 근육의 이상이나 신경의 압박 또는 손상 등으로 인하여 근육이 약화되어 발목을 들지 못하고 발등을 몸 쪽으로 당기지 못하며 발이 아래로 떨어지는 증상을 갖는다. 이러한 풋드랍 환자들은 발이 아래로 떨어지는 경우뿐만 아니라 편마비에 의해 발이 좌측 또는 우측으로 틀어지는 경우도 함께 발생할 수 있다. 이 경우 증상 치료 및 재활을 위하여 아래로 떨어지는 발을 끌어올림과 동시에 편마비에 의해 틀어진 발의 균형을 맞추는 것이 매우 중요하다.Patients with pediculosis disease have symptoms such as muscle weakness or weakness due to nerve compression or damage, so they cannot lift the ankle, pull the back of the foot toward the body, and the foot falls down. In these foot drop patients, not only the case where the foot falls down, but also the case where the foot is twisted to the left or right due to hemiplegia may also occur. In this case, for symptom treatment and rehabilitation, it is very important to raise the falling foot and at the same time to balance the foot distorted by hemiplegia.

위와 같은 족하수의 방지 및 발목 근육의 불균형의 해결을 목적으로 뇌졸중 편마비 장애인을 위한 수동 및 능동형 단하지보조기가 보편적으로 사용되나 실제적인 활용도는 저하되고 있으며, 일반적인 수동형 단하지보조기는 고정된 형태의 단하지보조기이어서 발목 관절가동범위를 제한하고 근육 비사용성을 강화하여 발목근육의 능동적 근수축을 제한하는 등 문제가 있다. 그리고, 종래의 능동형 단하지보조기는 큰 부피, 무게, 고비용, 착용감 저하 등의 문제로 활용성이 저하되는 문제가 있었다. 이 기술 분야 종래 기술로서는 특허 공개번호 제10-2019-0098578호(발명의 명칭: 족하수 보조기, 공개일자 2019년08월22일)가 있다.For the purpose of preventing foot dislocation and resolving the imbalance of the ankle muscles, passive and active lower extremity orthosis for stroke hemiplegia are commonly used, but practical use is declining. Because it is a short-leg orthosis, there are problems such as limiting the range of motion of the ankle joint and limiting active muscle contraction of the ankle muscle by strengthening muscle non-use. In addition, the conventional active lower extremity orthosis had a problem in that the usability was reduced due to problems such as large volume, weight, high cost, and decreased fit. As a prior art in this technical field, there is Patent Publication No. 10-2019-0098578 (title of the invention: foot orthosis, published on August 22, 2019).

본 발명은 뇌졸중 편마비 장애인의 보행 시 발목기능 보조를 위하여 발목 배측굴곡-외전방향의 최소한의 보조력을 제공하는 단하지보조기를 제공하여 족하수 및 발목불안정성을 해결하여 보행기능을 증진시키고자 하는 것이 목적이다.An object of the present invention is to provide a short-leg orthosis that provides a minimum assisting force in the dorsiflexion-abduction direction of the ankle to assist the ankle function in walking for the hemiplegic person with stroke, thereby improving the walking function by resolving the ptosis and ankle instability. is the purpose

본 발명은, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제1부재(110)에 일단이 부착되고, 상기 제3부재(130)에 타단이 부착되어 상기 제1 및 제3부재를 연결하는 리니어 모듈(200);을 포함하고,The present invention, the first member 110 surrounding the bottom and rear and both sides of the heel; a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot; a third member 130 positioned on the upper side of the first member to support the rear and both sides of the upper part of the ankle; and a linear module 200 having one end attached to the first member 110 and the other end attached to the third member 130 to connect the first and third members.

상기 리니어 모듈은, 리니어 모터;와 상기 리니어 모터의 회전에 의해 길이방향으로 신축되는 스크류 스테이지;로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 발목 배측굴곡-외전의 보조를 통한 족하수 방지 능동형 단하지보조기를 제공한다.The linear module, the linear motor; and a screw stage that is expanded and contracted in the longitudinal direction by the rotation of the linear motor; Ankle dorsiflexion-Ankle dorsiflexion - It provides an active short leg orthosis through the assistance of abduction. .

상기 스크류 스테이지의 일단은 상기 제1부재의 외측(바깥쪽)에 부착되고, 상기 스크류 스테이지의 타단은 상기 제3부재의 외측(바깥쪽)에 부착된다.One end of the screw stage is attached to the outside (outside) of the first member, and the other end of the screw stage is attached to the outside (outside) of the third member.

사용자의 보행 주기에 따른 관절각도를 감지하는 스트레인 센서(Strain sensor);및 상기 스트레인 센서가 감지한 신호에 따라 상기 리니어 모터가 작동시켜 상기 스크류 스테이지의 신축 작동이 이루어지도록 하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.A strain sensor that detects a joint angle according to the user's gait cycle; and a control unit that operates the linear motor according to the signal sensed by the strain sensor to perform a stretching operation of the screw stage. can

상기 스크류 스테이지의 길이방향 직선운동을 통해 발목 배측굴곡-외전(Ankle Dorsiflexion-Eversion)을 보조함으로써, 보행 시 발목 저측굴곡-내전(Ankle Plantarflexion-Inversion) 방향의 족하수를 예방한다.By assisting the ankle dorsiflexion-eversion through the longitudinal linear motion of the screw stage, the ankle plantarflexion-inversion direction during walking is prevented.

상기 제1 부재 내지 제3부재는 각각 유연한 재질로 이루어져서 결합된 것으로, 상기 제2부재 및 제3부재는 상기 제1부재를 기준으로 소정 각도 회동 가능하다.Each of the first member to the third member is made of a flexible material and coupled thereto, and the second member and the third member are rotatable at a predetermined angle with respect to the first member.

본 발명은 상기 구성에 의해서, 보행 주기에 따른 관절각 감지를 통해 사용자의 능력에 따른 최소한의 보조력을 제공하여 사용자의 능동적인 발목조절이 가능하며, 보행 시 발목의 관절가동범위를 허용하여 발목 움직임이 자유로우며 사용자의 능동적인 발목 근육 사용을 허용하게 되고, 고정부를 연결하는 연결부의 유연한 재질 활용하는 구조로 사용자의 착용감이 향상되며, 발목의 2축 관절 구성을 반영한 설계로 자연스러운 발목 움직임의 구현이 가능한 유리한 효과가 발생한다.According to the above configuration, the present invention enables active ankle control of the user by providing a minimum assisting force according to the user's ability through joint angle sensing according to the gait cycle, and allows the ankle joint range of motion during walking. The movement is free and allows the active use of the ankle muscles, and the structure that utilizes flexible materials for the connecting part connecting the fixed part improves the user's wearing comfort. Advantageous effects that can be implemented occur.

도 1은 본 발명에 따른 단하지보조기의 분리사시도이며,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 단하지보조기의 구성의 사시도이며,
도 5는 본 발명에 따른 단하지보조기에 리니어 모듈의 구성이 체결된 개념적인 모습이다.
1 is an exploded perspective view of a lower extremity orthosis according to the present invention;
2 to 4 are perspective views of the configuration of the lower leg orthosis according to the present invention,
5 is a conceptual view in which the configuration of the linear module is fastened to the lower leg orthosis according to the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이며 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In addition, the terms used are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

그리고, 본 발명은 사용자의 보행 주기에 따른 관절각도 감지(Strain sensor 활용)에 따른 발목 배측굴곡-외전 방향의 최소한의 보조력 제공을 통한 능동적 발목 조절을 구현하였고, 단하지보조기 고정부를 연결하는 연결부의 유연한 재질을 활용하는 구조로 사용자의 착용감이 향상되며 자연스러운 발목 움직임을 재현하였다.In addition, the present invention implements active ankle control by providing a minimum assisting force in the ankle dorsiflexion-abduction direction according to joint angle sensing (using strain sensor) according to the user's gait cycle, and connecting the lower extremity orthosis fixing part The structure that utilizes the flexible material of the connection part improves the user's wearing comfort and reproduces natural ankle movement.

도 1은 본 발명에 따른 단하지보조기의 분리사시도이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 단하지보조기의 구성의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 단하지보조기에 리니어 모터 등의 구성이 체결된 개념적인 모습이다. 이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.1 is an exploded perspective view of a short leg orthosis according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are perspective views of the configuration of a short leg orthosis according to the present invention, and FIG. 5 is a configuration of a linear motor, etc. This is a signed conceptual view. The present invention will be described below with reference to the drawings.

도 1을 보면, 본 발명의 단하지보조기는 크게 발목부분과 발의 뒷부분 발의 앞부분으로 나뉘어져 있다. 여기서 편의상 발의 뒤꿈치를 포함하여 뒷부분을 감싸는 부재를 제1부재(110)라 하고, 발의 앞부분을 감싸는 부위를 제2부재(120)라 하고, 발목부분을 감싸는 부재를 제3부재(130)라 한다. 즉, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110)와, 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120)와, 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130)를 포함한다. 여기서, 전방 후방이란 표현은 보행시 앞쪽을 전방이라하고 뒤쪽을 후방이라고 편의상 표현한 것이다. 1, the lower leg orthosis of the present invention is largely divided into an ankle part and a front part of the rear part of the foot. Here, for convenience, the member surrounding the back part including the heel of the foot is called the first member 110, the part surrounding the front part of the foot is called the second member 120, and the member surrounding the ankle part is called the third member 130. . That is, a first member 110 surrounding the bottom, rear, and both sides of the heel, a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot, and the first member It is located on the upper side of the ankle includes a third member 130 for supporting the rear and both sides of the upper portion. Here, the expression "front and rear" is for convenience of expressing the front as the front and the rear as the rear during walking.

상기 제1, 제2, 제3부재는 모두 각각 분리된 상태로 제작되고, 각각의 부재가 도 1에서 보는 바와 같은 상태에서 결합된 상태에서 사용자의 발에 착용된다. 도 1 내지 도 3에서 상기 제1, 제2, 제3부재는 각각 분리된 형상으로 도시되어 있으나 이것은 설명 편의를 위한 것이며, 사용자 발에 착용되면 서로 결합되는 형상이 된다. 이들 각 부재가 결합되는 모습은 그림에서 보는 바와 같이, 결합부위의 돌기가 서로 맞물리는 형상으로 슬라이딩 되면서 결합되고 이들 사이에 결합기구(나사 등)로 체결될 수 있으며, 기타 다른 수단으로 결합도 가능하다.The first, second, and third members are all manufactured separately from each other, and each member is worn on the user's foot in a coupled state as shown in FIG. 1 . 1 to 3 , the first, second, and third members are shown in separate shapes, but this is for convenience of explanation, and when worn on a user's feet, they are combined with each other. As shown in the figure, each of these members is coupled while the projections of the coupling part slide into an interlocking shape, and they can be fastened with a coupling mechanism (screws, etc.) between them, and can be coupled by other means. Do.

다시 말해, 상기 제1부재(110)를 중심으로 상기 제2부재(120)는 전방에 위치하면서 결합되고, 상기 제3부재(130)는 제1부재의 위쪽에 위치하면서 서로 결합되고, 이들 제1 내지 제3부재는 어느 정도 유연성이 있는 재질로 이루어지기 때문에 결합된 상태에서도 일정 정도 움직임(회동)이 가능하다. 즉, 제1, 제2, 제3부재가 모두 결합된 상태에서 제2부재 및 제3부재는 제1부재를 기준으로 어느 정도 각도만큼 회동동작이 가능하다.In other words, the second member 120 is positioned in front of the first member 110 and coupled to each other, and the third member 130 is positioned above the first member and coupled to each other, and these Since the first to third members are made of a material having a certain degree of flexibility, it is possible to move (rotate) to a certain degree even in a coupled state. That is, in a state in which the first, second, and third members are all coupled, the second member and the third member can rotate by a certain angle with respect to the first member.

그리고, 결합과정에서 사용자의 발의 뒷부분과 앞부분은 사용자의 발 크기에 따라 길이조절 가능하며, 이때 길이조절은 슬롯(Slot) 메커니즘을 이용할 수 있다. 슬롯 메커니즘을 사용하면 일정 범위 안에서만 길이 조절이 가능하므로 사용자의 상해를 방지할 수 있다.And, in the coupling process, the length of the rear part and the front part of the user's foot can be adjusted according to the size of the user's foot, and in this case, the length can be adjusted using a slot mechanism. If the slot mechanism is used, it is possible to adjust the length only within a certain range, so it is possible to prevent injury to the user.

도 5를 보면, 본 발명의 단하지보조기는 리니어모터(Linear motor)와 스크류 스테이지(screw stage)를 결합한 리니어 모듈(200)을 구비하고 있다.5, the lower extremity orthosis of the present invention is provided with a linear module 200 combining a linear motor (Linear motor) and a screw stage (screw stage).

본 발명에 따른 리너어 모듈(200)은 상기 제1부재(110)에 일단(210)이 부착되고, 상기 제3부재(130)에 타단(220)이 부착되어 상기 제1 및 제3부재를 연결하게 된다. 그리고, 상기 리니어 모듈은, 리니어 모터와 상기 리니어 모터의 회전에 의해 길이방향으로 신축되는 스크류 스테이지로 이루어져서 상기 리니어 모터의 정역방향 회전에 의해 상기 스크류 스테이지가 길이방향으로 늘어나거나 줄어들게 되고 이를 통해 상기 제1부재(110)와 제3부재(130)의 결합부위를 기준으로 하여 상기 제3부재(130)가 제1부재(110)를 기준으로 소정 각도만큼 회동 동작이 이루어지고, 이를 통해 본 발명의 단하지보조기는 발목 배측굴곡-외전의 보조가 가능한 족하수 방지 능동형 보조기구이다.In the linear module 200 according to the present invention, one end 210 is attached to the first member 110 and the other end 220 is attached to the third member 130 to form the first and third members. will connect In addition, the linear module is composed of a linear motor and a screw stage that is expanded and contracted in the longitudinal direction by the rotation of the linear motor, so that the screw stage is stretched or reduced in the longitudinal direction by the forward and reverse rotation of the linear motor. Based on the coupling portion of the first member 110 and the third member 130, the third member 130 is rotated by a predetermined angle with respect to the first member 110, and through this, the The lower extremity orthosis is an active assistive device that can prevent dorsiflexion and abduction of the ankle.

상기 스크류 스테이지의 일단은 상기 제1부재의 외측(바깥쪽)에 부착되고, 상기 스크류 스테이지의 타단은 상기 제3부재의 외측(바깥쪽)에 부착된다. 그리고, 사용자의 보행 주기에 따른 관절각도를 감지하는 스트레인 센서(Strain sensor)및 상기 스트레인 센서가 감지한 신호에 따라 상기 리니어 모터가 작동시켜 상기 스크류 스테이지의 신축 작동이 이루어지도록 하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.One end of the screw stage is attached to the outside (outside) of the first member, and the other end of the screw stage is attached to the outside (outside) of the third member. In addition, a strain sensor that detects a joint angle according to the user's gait cycle and a control unit (not shown) that operates the linear motor according to the signal sensed by the strain sensor so that the screw stage is stretched and contracted. may further include.

본 발명의 보행감지기술로서, 사용자의 보행시 발목관절의 움직임을 감지하는 센서(미도시)를 구비한다. 발목관절의 감지는 리니어 모터에 함께 있는 힘 변환기(Force transducer)를 이용하여 그 힘에 따라 수축과 신장을 반복한다. 또한, 본 발명의 보조기는 클러치 기능이 있어 힘이 어느이상으로 커질때 자연스럽게 풀어지고 만약 Weight bearing 상태가 아닌경우(Swing phase나 발을 땅에 지지 하지 않은경우)에 갑작스럽게 Dorsiflexion torque가 커지게 되면 모터가 작용하여 자연스러운 움직임을 생성하게 된다. 사용자 발의 움직임 또는 발목관절의 움직임을 감지하는 센서의 기능과 작동은 공지의 감지기술을 활용할 수 있으므로 이점에 대해서는 구체적인 설명은 생략하도록 한다.As the gait sensing technology of the present invention, a sensor (not shown) for detecting the movement of the ankle joint when the user walks is provided. Sensing the ankle joint repeats contraction and extension according to the force using a force transducer included in the linear motor. In addition, since the orthosis of the present invention has a clutch function, it is released naturally when the force is greater than a certain level, and if the dorsiflexion torque is suddenly increased in the case of not in a weight bearing state (when the swing phase or the foot is not supported on the ground), The motor works and creates a natural movement. The function and operation of the sensor for detecting the movement of the user's foot or the movement of the ankle joint can utilize a known sensing technology, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 리니어모터와 스크류 스테이지를 통해 직선운동을 하여 발목 배측굴곡-외전(Ankle Dorsiflexion-Eversion)을 보조함으로써, 보행 시 발목 저측굴곡-내전(Ankle Plantarflexion-Inversion) 방향의 족하수를 예방하게 된다.By assisting the ankle dorsiflexion-eversion by performing a linear motion through the linear motor and the screw stage, the ankle plantarflexion-inversion direction during walking is prevented.

종래의 뇌졸중 편마비 환자를 위한 단하지보조기는 딱딱한재질(플라스틱)로 인한 발목 관절가동범위를 제한하고 발목 비사용성을 강화할 뿐 아니라 불편한 착용감으로 인해 활용도가 저하되는 등 문제가 있었으나, 본 발명은 유연한 재질로 제1 내지 제3부재를 제작하고 리니어 모터와 스크류 스테이지를 활용한 간단한 형태의 단하지보조기를 제공함으로써, 만성 뇌졸중 편마비 환자의 효율적인 보행보조 기능을 높이고 높은 활용성을 기대할 수 있게 된다.Conventional lower extremity orthosis for stroke hemiplegic patients limited the range of motion of the ankle joint due to a hard material (plastic), strengthened ankle non-use, and had problems such as reduced utility due to uncomfortable fit, but the present invention is made of a flexible material By manufacturing the first to third members with a locomotive and providing a simple lower extremity orthosis using a linear motor and a screw stage, it is possible to increase the efficient walking assistance function of patients with chronic stroke hemiplegia and to expect high usability.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

Claims (5)

발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제1부재(110)에 일단이 부착되고, 상기 제3부재(130)에 타단이 부착되어 상기 제1 및 제3부재를 연결하는 리니어 모듈(200);을 포함하고,
상기 리니어 모듈은, 리니어 모터;와 상기 리니어 모터의 회전에 의해 길이방향으로 신축되는 스크류 스테이지;로 이루어지고,
상기 스크류 스테이지의 일단은 상기 제1부재의 외측(바깥쪽)에 부착되고, 상기 스크류 스테이지의 타단은 상기 제3부재의 외측(바깥쪽)에 부착되고,
사용자의 보행 주기에 따른 관절각도 변화를 감지하는 스트레인 센서(Strain sensor); 및 상기 스트레인 센서가 감지한 관절각도 변화 신호에 따라 상기 리니어 모터를 작동시켜, 상기 스크류 스테이지의 신축 작동이 사용자의 보행 주기에 연동하여 반복적으로 이루어지도록 하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제1 부재 내지 제3부재는 각각 유연한 재질로 이루어져서 결합된 것으로, 상기 제2부재 및 제3부재는 상기 제1부재를 기준으로 소정 각도 회동 가능하고, 상기 스크류 스테이지의 길이방향 직선운동을 통해 발목 배측굴곡-외전(Ankle Dorsiflexion-Eversion)을 보조함으로써, 보행 시 발목 저측굴곡-내전(Ankle Plantarflexion-Inversion) 방향의 족하수를 예방하는 것을 특징으로 하는, 발목 배측굴곡-외전의 보조를 통한 족하수 방지 능동형 단하지보조기.
A first member 110 surrounding the bottom and rear and both sides of the heel; a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot; a third member 130 positioned on the upper side of the first member to support the rear and both sides of the upper part of the ankle; and a linear module 200 having one end attached to the first member 110 and the other end attached to the third member 130 to connect the first and third members.
The linear module includes a linear motor; and a screw stage that expands and contracts in the longitudinal direction by rotation of the linear motor;
One end of the screw stage is attached to the outside (outside) of the first member, and the other end of the screw stage is attached to the outside (outside) of the third member,
a strain sensor for detecting a change in joint angle according to a user's gait cycle; and a control unit that operates the linear motor according to the joint angle change signal detected by the strain sensor so that the expansion/contraction operation of the screw stage is repeatedly performed in conjunction with the user's gait cycle;
The first to third members are each made of a flexible material and are combined, and the second and third members can be rotated at a predetermined angle with respect to the first member, and through a longitudinal linear motion of the screw stage By assisting the ankle dorsiflexion-eversion, the foot foot through the support of the ankle dorsiflexion-abduction, characterized in that it prevents the drooping of the foot in the direction of ankle plantarflexion-inversion during walking. Can prevent active lower extremity orthosis.
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