KR102395942B1 - 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기 - Google Patents

보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기 Download PDF

Info

Publication number
KR102395942B1
KR102395942B1 KR1020200039396A KR20200039396A KR102395942B1 KR 102395942 B1 KR102395942 B1 KR 102395942B1 KR 1020200039396 A KR1020200039396 A KR 1020200039396A KR 20200039396 A KR20200039396 A KR 20200039396A KR 102395942 B1 KR102395942 B1 KR 102395942B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
knee
ankle
lower extremity
phase
orthosis
Prior art date
Application number
KR1020200039396A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210122415A (ko
Inventor
백남종
박지홍
박용래
권정한
Original Assignee
서울대학교병원
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교병원, 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교병원
Priority to KR1020200039396A priority Critical patent/KR102395942B1/ko
Priority to PCT/KR2021/004012 priority patent/WO2021201604A1/ko
Priority to EP21779770.3A priority patent/EP4129264A4/en
Priority to US17/915,934 priority patent/US20230310249A1/en
Publication of KR20210122415A publication Critical patent/KR20210122415A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102395942B1 publication Critical patent/KR102395942B1/ko

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
    • 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
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/024—Knee
    • 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
    • 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
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • 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
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/112—Gait analysis
    • 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
    • A61F5/0104—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 without articulation
    • A61F5/0106—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 without articulation for the knees
    • A61F5/0109—Sleeve-like structures
    • 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
    • A61F5/0104—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 without articulation
    • A61F5/0111—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 without articulation for the feet or ankles
    • 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
    • A61F5/012—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 inflatable
    • 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
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0255—Both knee and hip of a patient, e.g. in supine or sitting position, the feet being moved together in a plane substantially parallel to the body-symmetrical plane
    • A61H1/0262—Walking movement; Appliances for aiding disabled persons to walk
    • 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
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0266—Foot
    • 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
    • A61H9/00—Pneumatic or hydraulic massage
    • A61H9/005—Pneumatic massage
    • A61H9/0078—Pneumatic massage with intermittent or alternately inflated bladders or cuffs
    • A61H9/0092—Cuffs therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • 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
    • A61H2003/007—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about secured to the patient, e.g. with belts
    • 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
    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0103—Constructive details inflatable
    • 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
    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0157—Constructive details portable
    • 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
    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0192—Specific means for adjusting dimensions
    • 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
    • A61H2201/1238—Driving means with hydraulic or pneumatic drive
    • A61H2201/1246—Driving means with hydraulic or pneumatic drive by piston-cylinder systems
    • 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
    • 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
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165—Wearable interfaces
    • 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
    • A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1659—Free spatial automatic movement of interface within a working area, e.g. Robot
    • 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
    • A61H2201/5007—Control means thereof computer controlled
    • 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
    • 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
    • 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
    • A61H2201/5092—Optical sensor
    • 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
    • A61H2201/5097—Control means thereof wireless
    • 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
    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • 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
    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/62—Posture
    • A61H2230/625—Posture used as a control parameter for the apparatus

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

무릎에 설치 가능하도록 구비되어 유각기에서 무릎 관절을 펴지도록 하고, 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 무릎 신장 부재를 포함하고, 상기 무릎 신장 부재는, 무릎 관절을 감싸는 무릎 슬리브; 및 상기 무릎 슬리브에 연결되도록 설치되고, 유각기에서 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 무릎 관절을 지지하여 무릎을 펴지게 하고, 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 무릎 지지 챔버를 포함하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기가 개시된다.

Description

보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기{LOWER EXTREMITY ROBOTIC ASSISTED ORTHOSIS FOR FOR GAIT REHABILITATION TRAINING}
본 명세서는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기에 관한 것이다.
뇌졸중은 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 가장 중요한 사망원인이며 성인 장애의 가장 중요한 원인질환으로, 보행, 일상생활동작 및 인지 저하를 야기하고 삶의 질을 낮추어 개인적, 사회적 부담이 큰 질병이다. 의학의 발전으로 뇌졸중으로 인한 사망률이 줄어들면서 뇌신경 후유 장애를 가진 환자의 수는 증가하는 추세에 있다.
하지의 경우, 편마비로 인해 보행 시 환측 다리로 체중을 지지하는 데에 힘이 부족하여 보행 안정성이 저하되며, 땅을 차며 추진력을 얻는 힘이 부족하고, 스윙(Swing) 동작 시에 족하수(foot drop) 현상이 나타나는 경우가 발생한다.
이로 인해, 보상 동작으로 힙 하이킹(hip hiking)과 휘돌림 보행(circumduction gait)을 특징으로 하는 보행 장애가 발생한다. 양측 하지의 불균형(asymmetry)은 정상 패턴의 보행 재활 훈련을 방해할 뿐만 아니라 보행 시 체력소모 및 환자의 낙상(fall) 위험을 증가시키는 주요 원인이 된다.
현재 다양한 보조기가 편마비 환자의 재활치료 과정에서 활용되고 있다. 보행 보조를 위한 고정형 발목 보조기를 사용하여 과도한 발목의 처짐을 방지할 수 있으나, 정상적인 하지 보행 동작 중 관절의 움직임을 충분히 모사하지 못하여 보행 안정성 및 대칭성을 저하시키는 원인이 된다.
이러한 단점을 보완하기 위하여 10여 년 전부터 로봇 공학을 도입한 여러 장비들이 개발되어 왔는데, 외골격 구조의 로봇을 이용한 재활 치료 등이 임상적으로 일부 효과가 있다고 보고되고 있지만, 장비가 대부분 비싸고 부피가 크며, 단순 운동을 반복하는데 그치는 경우가 많으며, 환자의 움직임을 감지하여 개별화된 치료 프로토콜을 제공하는 데에 한계가 있는 문제가 있다.
또한, 기존 보조기 혹은 재활 기기의 경우 환자의 보행 상태를 자세히 파악할 수 있는 충분한 센싱 시스템을 포함하지 않아 환자의 보행 및 동작 특성을 정량적으로 분석하기 위해서는 별도의 측정 장비를 요구한다.
따라서, 정확한 상태 평가를 기반으로 한 피드백이 불가능하며, 정량적 방식의 재활 훈련에 어려움이 있다.
이와 같은 문제들로 인해, 뇌졸중 후 환자의 편측 하지 무릎 관절과 발목관절 근력을 보조할 수 있는 장치의 개발이 요구된다.
한국 등록특허 제10-2018175호 공보
본 발명의 실시예들에서는, 일측면에서, 고정식이 아니라 환자의 이동 과정에서 적용 가능한 이동식 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들에서는, 다른 일측면에서, 환자의 보행 주기에 맞추어 하지 마비 환자에서 무릎 관절의 신전, 굴곡이 가능하도록 할 수 있는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들에서는, 또 다른 일측면에서, 공기압을 제공하는 펌프를 사용하면서도 소프트한 웨어러블 (soft wearable) 장치로 구현될 수 있는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기를 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 무릎에 설치 가능하도록 구비되어 유각기에서 무릎 관절을 펴지도록 하고, 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 무릎 신장 부재를 포함하고, 상기 무릎 신장 부재는, 무릎 관절을 감싸는 무릎 슬리브; 및 상기 무릎 슬리브에 연결되도록 설치되고, 유각기에서 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 무릎 관절을 지지하여 무릎을 펴지게 하고, 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 무릎 지지 챔버를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는, 압축 공기를 생성하고, 생성된 압축 공기를 상기 무릎 신장 부재에 제공하는 캐리어를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 캐리어는 자율 주행 캐리어인 것이 바람직하다.
일 실시예에 의하면, 상기 무릎 슬리브 및 무릎 지지 챔버는 연성 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 의하면, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 발목이 내측 또는 외측으로 꺾이는 것을 방지하도록 발목에 설치되는 제1 발목 지지 부재; 및 발목이 발등 방향 또는 발바닥 방향을 향하여 굽혀지도록 정강이 및 종아리 중 적어도 하나에 설치되는 제2 발목 지지 부재; 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 발목 지지 부재는, 발목 관절을 감싸는 발목 슬리브; 및 상기 발목 슬리브에 연결되도록 설치되고, 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 발목 관절을 지지하는 발목 지지 챔버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 발목 지지 부재는, 정강이를 감싸는 정강이 슬리브; 상기 정강이 및 종아리에 각각 설치되는 보호대; 및 상기 보호대에 연결되고, 내부에 복수의 공기 챔버를 구비하는 인공 근육부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 발목 지지 부재는, 상기 보호대를 둘러싸서 고정시키는 벨크로 타이; 및 발 수용부에 설치되어 상기 인공 근육부를 결합시키는 버클을 더 포함할 수 있다.
상기 공기 챔버는, 상기 정강이 및 종아리 측에 각각 설치되고, 발바닥이 지면에 접촉한 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부로 공기가 유입되고, 발바닥이 지면과 이격된 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버의 내부로 공기가 유입되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는, 압축 공기를 생성하는 콤프레서 및 생성된 압축 공기를 상기 무릎 신장 부재, 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재 중 적어도 하나에 제공 하는 라인을 포함하는 캐리어를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는, 환자의 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나에 설치되고, 상기 환자의 보행시에, 상기 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나와 지면이 이루는 각도에 근거하여 환자의 보행 상태 및 보행 패턴을 실시간으로 확인하여 상기 무릎 신장 부재, 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 관성 측정 모듈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 관성 측정 모듈은, 환자의 양측 하지의 자세 및 발바닥의 지면 접촉 여부에 근거하여 부하 반응 단계, 중간 입각기, 말기 입각기, 유각기 전단계, 초기 유각기, 중간 유각기 및 말기 유각기 중에 어느 하나로 판단 가능하게 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐리어는, 상기 말기 유각기, 상기 부하 반응 단계, 상기 중간 입각기 및 상기 말기 입각기에서, 상기 무릎 신장 부재에 상기 압축 공기를 제공하고, 상기 말기 유각기, 상기 부하 반응 단계, 상기 말기 입각기에서, 상기 제1 발목 지지 부재에 상기 압축 공기를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 환자가 이동할 때 환자 보행 주기에 맞추어 하지 마비 환자에서 무릎 관절의 신전, 굴곡이 가능하도록 할 수 있다. 특히 공압의 인공근육부를 포함하고 있어, 압축 공기를 주입하였을 때 능동적인(active) 보조력을 제공 가능하여, 무릎 관절과 나아가 발목 관절의 거동을 보조 및 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 소프트한 연성 재질로 이루어진 소프트한 웨어러블 장치로서, 가볍고, 유연하며, 착용성이 우수하고, 안전하다.
또한, 본 발명의 실시예들의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 자율주행이 가능한 공압 파워 캐리어를 통해 압축공기를 제공함으로써 환자의 위치를 인식하여 이동 가능하다. 이에 따라 환자의 이동 중에 환자의 보행 주기에 따른 압축 공기 제공이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예들의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 관성 측정 모듈 및 무선 족저압 인솔 모듈을 이용하여, 환자의 보행 상태 및 보행 패턴을 실시간으로 파악하고, 특정 보행 시점 및 구간에 공압 인공근육을 작동시키는 실시간 제어에 활용 가능하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기는 환자의 보행 데이터를 획득하고 분석을 통해 정량적 보행 데이터 및 보행 지표를 피드백 함으로써 맞춤형 재활 치료에 활용 가능하다.
도 1은 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기가 사용자에 착용된 예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 무릎 신장 부재의 구조를 도시한 평면도이다.
도 3a는 무릎 신장 부재의 유각기의 초중반에 무릎 신장 부재의 동작을 도시하는 개념도이다.
도 3b는 무릎 신장 부재의 유각기의 후반부에 무릎 신장 부재의 동작을 도시하는 개념도이다.
도 3c는 무릎 신장 부재의 입각기에 무릎 신장 부재의 동작을 도시하는 개념도이다.
도 4는 제1 발목 지지 부재를 도시한 평면도이다.
도 5a는 제1 발목 지지 부재에 공기가 주입되기 전 상태를 도시하는 개념도이다.
도 5b는 제1 발목 지지 부재에 공기가 주입된 상태를 도시하는 개념도이다.
도 5c는 제1 발목 지지 부재에 의해 발목이 내측으로 지지되는 예를 도시하는 개념도이다.
도 5d는 제1 발목 지지 부재에 의해 발목이 외측으로 지지되는 예를 도시하는 개념도이다.
도 6은 인공 근육부를 도시한 평면도이다.
도 7a는 정강이 및 종아리 측의 공기 챔버에 공기가 유입되기 전 상태의 예를 도시하는 개념도이다.
도 7b는 정강이 측의 공기 챔버에 공기가 유입된 상태의 예를 도시하는 개념도이다.
도 7c는 종아리 측의 공기 챔버에 공기가 유입된 상태의 예를 도시하는 개념도이다.
도 8은 캐리어를 도시한 사시도이다.
도 9는 캐리어에 내장된 구성을 도시하는 블록도이다.
도 10은 관성 측정 모듈 및 인솔 모듈이 설치되는 예를 도시하는 개념도이다.
도 11은 허벅지, 정강이 및 발등이 지면과 이루는 각도, 엉덩이, 무릎, 발목관절의 각도 및 무릎, 발목, 발끝의 위치를 도시하는 개념도이다.
도 12는 각 보행 단계에서의 알고리즘 및 제어력이 생성되는 것을 보여주는 표이다.
도 13a 내지 13h은 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기의 착용 순서를 도시하는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 “유닛”, “모듈”, “컨트롤러” 등과 같이 제어 과정을 포함하는 용어는 하드웨어뿐만 아니라 해당 하드웨어에 의하여 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭할 수 있다. 예컨대, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 계산 프로그램(program) 등의 프로그램일 수 있다.
도 1 내지 도 7c를 참조하여 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)에 대하여 서술한다.
본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)는, 무릎 신장 부재(10)를 포함한다.
무릎 신장 부재(10)는 무릎에 설치 가능하도록 구비되는데, 무릎의 신전(extension) 즉, 펴진 상태를 유지하게 한다.
무릎 신장 부재(10)는, 유각기(Swing phase)에서 무릎 관절을 펴지도록 하고, 입각기(Stance phase)에서 무릎이 펴진 상태로 유지할 수 있게 도와주어 환측 다리로 체중을 지지하여 버틸 수 있게 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무릎 신장 부재(10)는, 무릎 슬리브(13) 및 무릎 지지 챔버(15)를 포함한다.
무릎 슬리브(13)는 무릎 관절을 감싸도록 구비된다. 무릎 슬리브(13)는 소프트한 연성 재질 예컨대 신축성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
무릎 슬리브(13)의 양 단에는 벨크로(18)가 구비될 수 있으며, 벨크로(18)에 의해 환자의 무릎 관절 부근의 주변 다리를 무릎 슬리브(13)가 감싸며 고정할 수 있게 한다. 도 2에는 무릎 슬리브(13)의 좌, 우측 단에 벨크로(18)가 각각 2개씩 설치되어 있는 예가 도시된다.
신체 사이즈를 고려하여, 벨크로(18)의 구비 위치나, 벨크로(18)가 서로 부탁되는 위치가 조정될 수 있다.
무릎 지지 챔버(15)는 무릎 슬리브(13)에 연결되도록 설치되고, 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 무릎 관절을 지지하여 무릎을 펴지게 한다.
무릎 지지 챔버(15)도 연성 재질 예컨대 소프트한 천 재질로 제조될 수 있는데, 바람직하게는 폴리우레탄 등으로 코팅된 천 재질로 제조될 수 있다.
무릎 지지 챔버(15)의 내부에 공기가 유입되면, 무릎 지지 챔버(15)는 팽창되어 무릎 관절을 지지할 수 있게 된다. 또한, 무릎 지지 챔버(15)의 내부에 유입된 공기가 배출되면, 납작한 형상으로 변형되어 무릎 관절의 움직임에 영향을 주지 않게 된다.
무릎 지지 챔버(15)의 내부에 공기가 유입되어, 팽창된 상태에서, 무릎 지지 챔버(15)는 팽창되어 막대 형상으로 바뀌며 단단해지게 된다.
유각기의 후반부에 무릎 지지 챔버(15)를 팽창시키면, 무릎 지지 챔버(15)가 다리와 나란한 방향으로 펴지는 것(extension)을 도와주게 된다.
또한, 입각기에서, 무릎 지지 챔버(15)의 압력을 유지하여 다리가 곧게 펴진 상태를 유지할 수 있게 도와줘서, 환측 다리로 체중을 지탱할 수 있게 한다. 또한, 무릎 지지 챔버(15)는 무릎 관절의 강성을 보조함으로써, 입각기에서의 보행 안정성 향상과 부상 방지를 가능하게 한다.
무릎 신장 부재(10)의 보조력의 정도는 무릎 지지 챔버(15) 내부에 주입되는 공압의 세기에 따라 무릎 지지 챔버(15)의 굽힘 강성을 조절함으로써 제어가 가능하다.
도 3a 내지 3c를 참조하면, 유각기의 초반이나 중반에는 무릎 지지 챔버(15)에 공기가 주입되지 않으며, 유각기의 후반기에 무릎 지지 챔버(15)가 다리와 나란한 방향으로 팽창되어 입각을 보조하고, 입각기에서는 다리가 곧게 펴진 상태를 유지할 수 있게 도와주는 예가 도시된다.
본 발명의 실시예들에서는, 전술한 바와 같이 무릎 슬리브(13)와 무릎 지지 챔버(15)가 모두 소프트한 연성 재질로 구성됨으로써, 보행 주기에 따라 무릎의 신전과 굴곡의 반복 시 제약이 없도록 할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)는, 제1 발목 지지 부재(20) 및 제2 발목 지지 부재(30) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 발목 지지 부재(20)는 발목이 내측 또는 외측으로 꺾이는 것을 방지하도록 발목에 설치된다.
제1 발목 지지 부재(20)는, 발목 슬리브(21) 및 발목 지지 챔버(25)를 포함할 수 있다.
발목 슬리브(21)는 발목 관절을 감싸도록 구비된다. 발목 슬리브(21)는 신축성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
발목 슬리브(21)의 양 단에는 벨크로(28)가 구비될 수 있으며, 벨크로(28)에 의해 환자의 발목 관절을 발목 슬리브(21)가 감싸며 고정할 수 있게 한다. 도 4에는 발목 슬리브(21)의 좌, 우측 단에 벨크로(28)가 각각 1개씩 설치되어 있는 예가 도시된다.
신체 사이즈를 고려하여, 발목 슬리브(21)에서의 벨크로(28)의 구비 위치나, 벨크로(28)가 서로 부착되는 위치가 조정될 수 있다.
발목 지지 챔버(25)는 발목 슬리브(21)에 연결되도록 설치되고, 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 발목 관절을 지지할 수 있다.
팽창된 발목 지지 챔버(25)는 강성이 증가되어 발목이 내측(inversion) 방향 또는 외측(eversion) 방향으로 과도하게 꺾이는 것을 방지할 수 있다.
제1 발목 지지 부재(20)가 설치된 환측 다리가 지면에 닿기 전에, 미리 발목 지지 챔버(25)에 공기가 유입되어 팽창됨으로써 발목의 내측 및 외측 방향의 강성이 보강될 수 있고, 환측 다리가 지면에 접촉되는 입각기 초기에 발목에 가해지는 충격을 흡수하고, 보행안정성을 향상시킨다.
또한, 제1 발목 지지 부재(20)에 의해 입각기에 발목 지지 챔버(25)의 압력을 유지하여 발목이 곧게 펴진 상태를 유지할 수 있도록 도와줘서, 환측 다리로 체중을 지탱하는 것을 돕고, 발목 꺽임으로 인한 염좌 및 낙상사고를 예방할 수 있다.
제1 발목 지지 부재(20)에 의해 발목을 지지하는 발목 지지력의 세기는 발목 지지 챔버(25) 내부에 주입하는 공압의 세기에 따라 발목 지지의 굽힘 강성을 조절함으로써 제어가 가능할 수 있다.
도 5c 및 도 5d에는 제1 발목 지지 부재(20)에 의해 발목이 내측 및 외측으로 지지되는 예가 도시된다.
발목 지지 챔버(25)는 천 재질로 제조될 수 있는데, 바람직하게는 폴리우레탄으로 코팅된 천 재질로 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 발목 지지 부재(30)는 정강이 슬리브(31), 보호대(32) 및 인공 근육부(34)를 포함할 수 있다.
정강이 슬리브(31)는 정강이를 감싸도록 구비될 수 있다.
정강이 슬리브(31)의 양 단에는 벨크로가 구비될 수 있으며, 벨크로에 의해 환자의 정강이 주변을 발목 슬리브(21)가 감싸며 고정할 수 있게 한다.
보호대(32)는 정강이 및 종아리에 각각 설치될 수 있다.
보호대(32)는 정강이 슬리브(31) 위에 인공 근육부(34)의 상부를 고정하기 위해 부착될 수 있다. 보호대(32)는 단단한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 보호대(32)에는 벨크로 타이가 설치되어, 벨크로 타이가 정강이 및 종아리에 단단히 묶임으로 보호대(32)는 고정될 수 있다.
인공 근육부(34)는 보호대(32)에 연결되고, 내부에 도 6에 도시되는 바와 같이 복수의 공기 챔버를 구비할 수 있다.
공기 챔버는, 상기 정강이 및 종아리 측에 각각 설치될 수 있다.
공기 챔버는, 복수 개로 이루어질 수 있고, 다리와 나란한 방향으로 직렬로 연결될 수 있다. 공기 챔버는, 공기가 빠졌을 때는 납작한 형상을 유지하고, 압축공기를 주입하면 공기 챔버가 부풀면서 길이방향으로 수축하여 종아리와 정강이에서 보호력을 발생시킬 수 있다.
인공 근육부(34)는 폴리우레탄으로 코팅된 천 재질로 제작될 수 있다.
인공 근육부(34)는, 공기 챔버가 정강이 및 종아리 측에 설치될 수 있다. 인공 근육부(34)는, 도 7b를 참조하면, 정강이 측에 설치된 공기 챔버에 의해 발의 배측굴곡(dorsiflexion)의 모션을 돕고, 도 7c를 참조하면, 종아리 측에 설치된 공기 챔버에 의해 저측굴곡(plantarflexion)의 모션을 돕는다.
인공 근육부(34)는, 유각기에서 정강이 측에 설치된 공기 챔버에 압축공기를 주입하여 팽창시킴으로써 발목 관절의 배측굴곡의 모션을 도와주어 족하수(foot drop)를 방지하고 충분한 발 들림(foot clearance)을 확보 가능하게 한다.
또한, 인공 근육부(34)는, 발이 지면에 닿기 시작하는 시점인 초기 접촉시에도 배측굴곡의 모션을 도와주어 발이 지면에 닿는 충격을 흡수 및 완화시키게 한다.
한편, 입각기 구간에서는 정강이에 부착된 공기 챔버 내의 공기를 배기하고, 다리 후면의 종아리에 부착된 공기 챔버 내에 압축공기를 주입함으로써 팽창하게 하여 발목 관절의 저측굴곡의 모션을 도와주어, 발이 지면을 차면서 추진력을 얻도록 한다.
제2 발목 지지 부재(30)에 의해 정강이 및 종아리를 지지하는 지지력의 세기는 공기 챔버 내부에 주입하는 공압의 세기에 따라 정강이 및 종아리 지지의 굽힘 강성을 조절함으로써 제어가 가능할 수 있다.
일례로, 발바닥이 지면에 접촉한 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부로 공기가 유입될 수 있다.
또한, 발바닥이 지면과 이격된 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버의 내부로 공기가 유입되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
상기 제2 발목 지지 부재(30)는, 벨크로 타이 및 버클을 더 포함할 수 있다.
벨크로 타이는 상기 보호대(32)를 둘러싸서 고정시킬 수 있다.
버클은 발 수용부에 설치되어 상기 인공 근육부(34)를 결합시킨다.
일부 실시예들에서, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)는, 캐리어(40)를 더 포함할 수 있다. 이러한 캐리어를 특히 자율 주행의 캐리어로 사용함으로써 환자의 이동 시 함께 이동 하면서 압축 공기를 제공할 수 있다. 이하 상술한다.
캐리어(40)는 압축 공기를 생성하고 생성된 압축 공기를 상기 무릎 신장 부재(10), 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재(30) 중 적어도 하나에 제공 가능하게 할 수 있다. 이를 위하여, 캐리어는 압축 공기를 생성하는 컴프레서와 생성된 압축 공기를 상기 무릎 신장 부재(10), 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재(30) 중 적어도 하나에 제공하기 위한 호스를 하나 이상 포함할 수 있다.
도 8을 참조하여 더 상술하면, 캐리어(40)는 손잡이(41)를 구비할 수 있는데, 손잡이(41)에는 카메라(41a) 및 레이저 거리센서(41b)가 설치되어 캐리어(40)가 환자의 위치를 인식하고 자가 구동 유닛(49)에 의해 이동하여 환자를 따라 갈수 있으며, 이로 인해, 본 발명의 캐리어(40)는 자율주행이 가능하다.
또한, 도 9는 캐리어(40)에 내장된 구성을 도시하는 블록도인데, 도 9를 참조하면, 캐리어(40)에는 압축공기를 생성하는 공압 컴프레서(42), 압축공기를 저장하는 에어 탱크(43), 공압의 세기를 조절하는 공압 레귤레이터(44), 전원공급을 위한 배터리(45), 센서 신호를 수집하기 위한 신호 증폭기(46), 수신기(47) 및 메인 컨트롤러(48)가 내장되어 있다.
메인 컨트롤러(48)는 후술하는 관성 측정 모듈(50)에서 측정된 신호로부터 보행주기 및 패턴을 실시간으로 분석하고, 공압 레귤레이터(44)를 제어하여 적절한 시점에 설정된 압력의 압축공기를 구동기에 공급한다.
또한, 메인 컨트롤러(48)는 외부의 데스크탑 또는 노트북과 무선 통신하여, 보행 상태를 모니터링하고, 외부 제어가 가능하도록 한다.
일 실시예에서, 또한 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)는, 관성 측정 모듈(50)을 더 포함할 수 있다.
관성 측정 모듈(50)은, 상기 환자의 보행시에, 상기 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나와 지면이 이루는 각도에 근거하여 환자의 보행 상태 및 보행 패턴을 실시간으로 확인하여 상기 무릎 신장 부재(10), 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재(30) 중 적어도 하나의 동작을 제어하도록 한다.
이를 위해, 도 10을 참조하면, 관성 측정 모듈(50)은, 환자의 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
관성 측정 모듈(50)은, 예를 들면, 관성 측정 장치(IMU, Inertial Measurement Unit)일 수 있다.
일례로, 관성 측정 모듈(50)은, 도 11을 참조하면, 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나가 지면과 이루는 각도(θt,θs,θf)를 측정한 후, 하지에 대한 운동학적(Kinematics) 모델을 통해 엉덩이, 무릎, 발목관절의 각도(θh,θk,θa)를 계산할 수 있다. 또한, 엉덩이 관절의 위치를(H) 원점으로 하여, 무릎, 발목, 발끝의 위치(PK, PA, PT)를 계산할 수 있다.
한편, 캐리어(40)에는 양 발바닥의 지면 접촉 여부를 실시간으로 측정하기 위해 무선 족저압 인솔 모듈(60)이 설치될 수도 있다.
또한, 관성 측정 모듈(50)은, 환자의 양측 하지의 자세 및 발바닥의 지면 접촉 여부에 근거하여 부하 반응 단계, 중간 입각기, 말기 입각기, 유각기 전단계, 초기 유각기 중간 유각기 및 말기 유각기 중에 어느 하나로 판단 가능하게 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 캐리어(40)는, 상기 말기 유각기, 상기 부하 반응 단계, 상기 중간 입각기 및 상기 말기 입각기에서, 상기 무릎 신장 부재(10)에 상기 압축 공기를 제공하고, 상기 말기 유각기, 상기 부하 반응 단계, 상기 말기 입각기에서, 상기 제1 발목 지지 부재(20)에 상기 압축 공기를 제공할 수 있다.
이와 같이, 실시간으로 측정 및 계산된 센싱 정보를 이용하여 환자의 보행 상태 및 보행 패턴을 실시간으로 파악하고, 특정 보행 시점 및 구간에 공압 인공근육을 작동시키는 실시간 제어에 활용할 수 있다. 뿐만 아니라, 환자의 보행 데이터를 획득하고 분석을 통해 정량적 보행 데이터 및 보행 지표를 피드백 함으로써 맞춤형 재활 치료에 활용할 수 있게 된다.
또한, 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)는 캐리어(40)에서 생성된 압축 공기를 무릎 신장 부재(10), 제1 발목 지지 부재(20) 및 제2 발목 지지 부재(30)로 전달 가능하게 하는 공압 호스(70)를 더 포함할 수 있다.
공압 호스(70)는, 에어 탱크(43) 내부의 압축 공기를 발생된 무릎 신장 부재(10), 제1 발목 지지 부재(20) 및 제2 발목 지지 부재(30)로 각각 제공하도록, 일 측은 에어 탱크(43)와 연통되고, 다른 일 측은 무릎 지지 챔버(15), 발목 지지 챔버(25) 및 인공 근육부(34) 각각과 연통된다.
공압 호스(70)에는 무릎 지지 챔버(15), 발목 지지 챔버(25) 및 인공 근육부(34) 각각으로 분기하기 위한 허리벨트(71)가 설치될 수 있는데, 허리벨트(71)를 통하여 공압 호스(70)는 환자의 허리에 고정된다.
본 발명에서, 보행 단계(Gait phase)에 대해 이하 서술한다. 보행 단계와 관련하여 도 12에서는 각 보행 단계에서의 알고리즘 및 제어력이 생성되는 것을 보여준다.
보행 단계는 크게 발이 지면과 닿아 있는 입각기(Stance phase)와 지면에서 떨어져 있는 유각기(Swing phase)로 구성되며, 이는 다시 양측 다리의 상대적인 위치면 지면 접촉 여부로부터 총 7개의 단계로 이루어져 있다.
입각기 및 유각기를 이루는 7개의 단계는, 부하 반응(Loading Response) 단계, 중간 입각기(Mid Stance), 말기 입각기(Terminal Stance), 유각기 전단계(Pre Swing), 초기 유각기(Initial Swing), 중간 유각기(Mid Swing) 및 말기 유각기(Terminal Swing)로 나뉘어진다.
본 발명에서 포함하는 관성 측정 모듈(50)을 이용하여 양측 하지의 자세 및 발바닥의 지면접촉 여부를 감지하여 보행 중 어느 단계에 속해 있는지 실시간으로 상태추정이 가능하며 판단 기준은 다음과 같다.
부하 반응 단계는 양발이 모두 지면에 닿아 있고, 환측 발목관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있을 경우에 해당한다.
중간 입각기는 환측 발은 지면에 닿아 있고, 건측 발은 지면에서 떨어져 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있을 경우에 해당한다.
말기 입각기는 환측 발은 지면에 닿아 있고, 건측 발은 지면에서 떨어져 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 후면에 있을 경우에 해당한다.
유각기 전단계는 양발이 모두 지면에 닿아 있고, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 후면에 있을 경우에 해당한다.
초기 유각기는 환측 발은 지면에서 떨어져 있고, 건측 발은 지면에 닿아 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 후면에 있을 경우에 해당한다.
중간 유각기는 환측 발은 지면에서 떨어져 있고, 건측 발은 지면에 닿아 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있는 경우에 해당한다. 또한, 무릎관절의 위치가 발목에 비해 전면에 있을 경우에 해당한다.
말기 유각기는 환측 발은 지면에서 떨어져 있고, 건측 발은 지면에 닿아 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있는 경우에 해당한다. 또한, 무릎관절의 위치가 발목에 비해 후면에 있을 경우에 해당한다.
이하, 무릎 신장 부재(10), 제1 발목 지지 부재(20) 및 제2 발목 지지 부재(30)의 구성과 관련하여, 제어력을 생성하는 제어 방식에 대하여 서술한다.
무릎 신장 부재(10)는 말기 유각기에서 무릎 관절을 펴지도록 한다. 또한, 무릎 신장 부재(10)는 부하 반응 단계에서 말기 입각기에서 무릎이 펴진 상태로 유지할 수 있게 도와주어 환측 다리로 체중을 지지하여 버틸 수 있도록 한다.
제1 발목 지지 부재(20)는 말기 유각기에서 사전에 발목관절의 강성을 보강하여 발이 지면에 닿을 때의 충격에 대비한다. 또한, 부하 반응 단계에서 말기 입각기에서 발목 관절이 내측 및 외측 방향으로 과도하게 꺽이는 것을 막아 주고, 발목 관절의 내측 및 외측 방향 강성을 보강해 줌으로써, 발목에 가해지는 충격을 흡수하고, 보행안정성을 향상한다.
제2 발목 지지 부재(30)는 유각기에서 발목관절의 배측굴곡의 모션을 도와주어 족하수(foot drop)를 방지하고 충분한 발 들림(foot clearance)을 확보 가능하게 한다.
또한, 제2 발목 지지 부재(30)는 부하 반응(Loading Response) 단계에서 배측굴곡의 모션을 도와주어 발목에 가해지는 충격을 흡수하고, 보행안정성을 향상시킨다.
또한, 제2 발목 지지 부재(30)는 중간 유각기에서 유각기 전단계까지 저측굴곡을 도와주어 지면을 차면서 추진력을 얻도록 한다.
이하, 도 13a 내지 도 13h를 참조하여, 본 발명의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)의 착용 순서에 대하여 서술한다.
실내화 내부에 족저압 센서 및 인공 근육부(34)를 고정하기 위한 인솔을 삽입한다. 그 후, 센서모듈의 전원을 켠다.
도 13a를 참조하면, 제1 발목 지지 부재(20)를 환측 발목에 착용한다. 또한, 양측 발에 실내화를 착용한다.
그 후, 도 13b 및 13c를 참조하면, 제2 발목 지지 부재(30)의 정강이 슬리브(31)를 착용하고, 제2 발목 지지 부재(30)의 정강이 및 종아리에 인공 근육부(34)가 연결된 보호대(32)를 착용하고, 벨크로 타이로 고정한다.
도 13d를 참조하면, 무릎 신장 부재(10)를 착용한다.
도 13e를 참조하면, 제2 발목 지지 부재(30)의 인공 근육부(34)의 끝단을 인솔에 부착된 버클과 연결한다.
도 13f를 참조하면, 공압호스가 연결되고 분기하기 위한 허리벨트를 착용한다.
도 13g를 참조하면, 자율주행이 가능한 캐리어(40)와 허리벨트를 공압호스 번들로 연결하고, 허리벨트에 부착한 공압호스 번들에서 각 구동 유닛에 공압호스를 분기하여 연결한다.
도 13h를 참조하면, 양측 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나에 무선 관성 측정 모듈(50)을 부착하고, 족저압 측정을 위한 무선 모듈을 실내화에 부착한다.
이상에서 설명한 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명의 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100:보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
10:무릎 신장 부재 13:무릎 슬리브 15:무릎 지지 챔버 18:벨크로
20:제1 발목 지지 부재 21:발목 슬리브 25:발목 지지 챔버 28:벨크로
30:제2 발목 지지 부재
31:정강이 슬리브 32:보호대 34:인공 근육부
40:캐리어 41:손잡이 41a:카메라 41b:레이저 거리센서
42:공압 컴프레서 43:에어 탱크 44:공압 레귤레이터
45:배터리 46:신호 증폭기 47:수신기 48:메인 컨트롤러
49:자가 구동 유닛
50:관성 측정 모듈
60:인솔 모듈
70:공압 호스 71:허리벨트

Claims (13)

  1. 하지 편마비 환자의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기로서,
    환측 다리의 무릎에 설치 가능하도록 구비되어 유각기에서 무릎 관절을 펴지도록 하고, 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 무릎 신장 부재를 포함하고,
    상기 무릎 신장 부재는,
    무릎 관절을 감싸는 무릎 슬리브; 및
    상기 무릎 슬리브에 연결되도록 설치되고, 말기 유각기에서 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 무릎 관절을 지지하여 무릎을 펴지게 하고, 부하 반응 단계, 중간 입각기 및 말기 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 무릎 지지 챔버를 포함하는 것이며,
    부하 반응 단계, 중간 입각기 및 말기 입각기에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하여 환측 다리로 체중을 지탱할 수 있게 하는 것이며,
    상기 부하 반응 단계는 양 발이 모두 지면에 닿아 있고, 환측 발목관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있을 경우이고,
    상기 중간 입각기는 환측 발은 지면에 닿아 있고, 건측 발은 지면에서 떨어져 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있을 경우이고,
    상기 말기 입각기는 환측 발은 지면에 닿아 있고, 건측 발은 지면에서 떨어져 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 후면에 있을 경우이며,
    상기 말기 유각기는 환측 발은 지면에서 떨어져 있고, 건측 발은 지면에 닿아 있으며, 환측 발목 관절이 건측 발목관절에 비해 전면에 있고, 무릎관절의 위치가 발목에 비해 후면에 있을 경우인 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  2. 제1항에 있어서,
    압축 공기를 생성하고, 생성된 압축 공기를 상기 무릎 신장 부재에 제공하는 캐리어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어는 자율 주행 캐리어인 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무릎 슬리브 및 무릎 지지 챔버는 연성 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  5. 제1항에 있어서,
    발목이 내측 또는 외측으로 꺾이는 것을 방지하도록 발목에 설치되는 제1 발목 지지 부재; 및
    발목이 발등 방향 또는 발바닥 방향을 향하여 굽혀지도록 정강이 및 종아리 중 적어도 하나에 설치되는 제2 발목 지지 부재; 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 발목 지지 부재는,
    발목 관절을 감싸는 발목 슬리브; 및
    상기 발목 슬리브에 연결되도록 설치되고, 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 발목 관절을 지지하는 발목 지지 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 발목 지지 부재는,
    정강이를 감싸는 정강이 슬리브;
    상기 정강이 및 종아리에 각각 설치되는 보호대; 및
    상기 보호대에 연결되고, 내부에 복수의 공기 챔버를 구비하는 인공 근육부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 발목 지지 부재는,
    상기 보호대를 둘러싸서 고정시키는 벨크로 타이; 및
    발 수용부에 설치되어 상기 인공 근육부를 결합시키는 버클을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 공기 챔버는, 상기 정강이 및 종아리 측에 각각 설치되고,
    발바닥이 지면에 접촉한 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부로 공기가 유입되고,
    발바닥이 지면과 이격된 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버의 내부로 공기가 유입되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  10. 제5항에 있어서,
    압축 공기를 생성하고 생성된 압축 공기를 상기 무릎 신장 부재, 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재 중 적어도 하나에 제공 가능한 캐리어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  11. 제10항에 있어서,
    환자의 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나에 설치되고, 상기 환자의 보행 시에, 상기 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나와 지면이 이루는 각도에 근거하여 환자의 보행 상태 및 보행 패턴을 실시간으로 확인하여 상기 무릎 신장 부재, 상기 제1 및 제2 발목 지지 부재 중 하나 이상의 동작을 제어하는 관성 측정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 관성 측정 모듈은, 환자의 양측 하지의 자세 및 발바닥의 지면 접촉 여부에 근거하여 부하 반응 단계, 중간 입각기, 말기 입각기, 유각기 전단계, 초기 유각기, 중간 유각기 및 말기 유각기 중에 어느 하나로 판단 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 캐리어는,
    상기 말기 유각기, 상기 부하 반응 단계, 상기 중간 입각기 및 상기 말기 입각기에서, 상기 무릎 신장 부재에 상기 압축 공기를 제공하고,
    상기 말기 유각기, 상기 부하 반응 단계, 상기 말기 입각기에서, 상기 제1 발목 지지 부재에 상기 압축 공기를 제공하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기.
KR1020200039396A 2020-03-31 2020-03-31 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기 KR102395942B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200039396A KR102395942B1 (ko) 2020-03-31 2020-03-31 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
PCT/KR2021/004012 WO2021201604A1 (ko) 2020-03-31 2021-03-31 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
EP21779770.3A EP4129264A4 (en) 2020-03-31 2021-03-31 LOWER EXTREMITY ROBOT ORTHOSIS FOR TRAINING GAIT REHABILITATION
US17/915,934 US20230310249A1 (en) 2020-03-31 2021-03-31 Robotic orthosis for lower extremity for gait rehabilitation training

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200039396A KR102395942B1 (ko) 2020-03-31 2020-03-31 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210122415A KR20210122415A (ko) 2021-10-12
KR102395942B1 true KR102395942B1 (ko) 2022-05-12

Family

ID=77927964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200039396A KR102395942B1 (ko) 2020-03-31 2020-03-31 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230310249A1 (ko)
EP (1) EP4129264A4 (ko)
KR (1) KR102395942B1 (ko)
WO (1) WO2021201604A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115501090B (zh) * 2022-11-22 2023-02-28 潍坊医学院附属医院 一种骨折患者行走康复辅助设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200352095Y1 (ko) 2004-02-23 2004-06-10 배동호 무릎보호대
KR100984063B1 (ko) * 2009-12-23 2010-09-28 김기홍 기능성 무릎 보호대
JP2013000501A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Toyota Motor Corp 歩行補助装置
JP2013539714A (ja) * 2010-10-12 2013-10-28 ビニアス ヘルス システムズ， インコーポレイテッド 身体血管内の流体の流動を増大させるための装置、システム、および方法
KR101975585B1 (ko) 2018-09-07 2019-05-07 주식회사우경정보기술 신축성 센서를 이용한 보행 분석 시스템 및 보행 코칭 방법
KR102065278B1 (ko) 2018-10-31 2020-01-10 (재)예수병원유지재단 하지질환자용 보행 관련 감각 자극 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317354B1 (ko) * 2011-11-21 2013-10-11 서강대학교산학협력단 보행보조토크 제어방법 및 보행보조장치
KR20160057034A (ko) * 2014-11-12 2016-05-23 현대중공업 주식회사 이동식 보행 훈련 장치
KR102018175B1 (ko) 2017-10-25 2019-09-04 서울과학기술대학교 산학협력단 보행 재활 로봇

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200352095Y1 (ko) 2004-02-23 2004-06-10 배동호 무릎보호대
KR100984063B1 (ko) * 2009-12-23 2010-09-28 김기홍 기능성 무릎 보호대
JP2013539714A (ja) * 2010-10-12 2013-10-28 ビニアス ヘルス システムズ， インコーポレイテッド 身体血管内の流体の流動を増大させるための装置、システム、および方法
JP2013000501A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Toyota Motor Corp 歩行補助装置
KR101975585B1 (ko) 2018-09-07 2019-05-07 주식회사우경정보기술 신축성 센서를 이용한 보행 분석 시스템 및 보행 코칭 방법
KR102065278B1 (ko) 2018-10-31 2020-01-10 (재)예수병원유지재단 하지질환자용 보행 관련 감각 자극 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210122415A (ko) 2021-10-12
US20230310249A1 (en) 2023-10-05
EP4129264A4 (en) 2024-05-01
WO2021201604A1 (ko) 2021-10-07
EP4129264A1 (en) 2023-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bae et al. A soft exosuit for patients with stroke: Feasibility study with a mobile off-board actuation unit
JP5876550B1 (ja) 関節運動補助装置
CN108433946B (zh) 运动辅助设备及其控制方法
Shull et al. Haptic gait retraining for knee osteoarthritis treatment
KR20160016925A (ko) 인간 모션과의 보조를 위한 소프트 엑소슈트
JP2015529574A5 (ko)
US20190336315A1 (en) Soft dynamic ankle-foot orthosis exosuit for gait assistance with foot drop
KR20190056592A (ko) 발목보조장치
JP2014068869A (ja) 歩行支援装置及び歩行支援プログラム
KR20150039386A (ko) 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어방법
EP3572059B1 (en) Device for preventing falls when walking, control device, control method, and program
US9480300B2 (en) Orthotic device
KR102395942B1 (ko) 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
KR102071611B1 (ko) 발목 근력 보조기
EP3572060B1 (en) Device for preventing falls when walking, control device, control method, and program
JP6932831B2 (ja) エクソスケルトンサブアセンブリおよびそのようなサブアセンブリを含むエクソスケルトン構造体
KR200395879Y1 (ko) 보행 교정 및 근력 강화를 위한 착의식 밴드
KR102395943B1 (ko) 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기와 그 제어 방법 및 자율 주행 캐리어
JP2018011903A (ja) 下肢用サポータ
JP7474466B2 (ja) 動作判別装置及び動作判別プログラム
US11045381B2 (en) Augmenting human motion
Ward et al. The influence of the re-link trainer on gait symmetry in healthy adults
KR20210098049A (ko) 하지관절 보조용 재활시스템
Zheng Control strategy of lower-limb exoskeleton
KR20190008028A (ko) 재활로봇 커프 및 이를 포함하는 재활훈련장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right