KR20130038448A - Training system for leg rehabilatation with hip joint compensation mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는, 보행시 발생하는 골반의 움직임에 대한 보상을 통해 정상 보행에 가깝게 환자가 보행할 수 있도록 하는, 힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a lower limb rehabilitation training system having a hip joint compensation mechanism, specifically, for hip joint compensation, which allows a patient to walk close to normal walking through compensation for movement of the pelvis during walking. Rehabilitation training system having a mechanism relates to.
산업재해 또는 교통 사고에 의한 하지 장애인, 소아마비, 노졸중 등에 의한 후유증인 하지 마비를 가진 장애인의 재활 훈련을 위해서는 환자를 바른 자세로 걸을 수 있도록 하는 것이 요청된다. 즉, 환자의 장애 정도에 따라 환자의 하지에 무리하게 가해지는 체중을 제거하고 보행 속도를 조절하여 보행 훈련을 할 수 있도록 하여야 한다. 보행 장애 환자는 스스로 보행하는데 어려움이 있으므로, 이들의 보행 훈련에는 1~ 2명의 간호사, 물리치료사 또는 간병인이 필요하나, 인력 부족 및 그로 인한 비용 증가로 인해 환자의 회복이 지연되어 마비 상태가 장기화됨으로써 궁극적으로 재활의 기회를 잃게 된다.
For rehabilitation training of people with lower extremities who are suffering from industrial accidents or traffic accidents, polio, and stroke, it is required to walk the patient in a correct posture. That is, according to the degree of disability of the patient to remove the excessive weight on the patient's lower limbs and to adjust the walking speed should be able to walk training. Because walking disorder patients have difficulty walking on their own, their walking training requires one to two nurses, a physiotherapist or a caregiver, but due to a lack of manpower and increased costs, the patient's recovery is delayed and prolonged paralysis. Ultimately, you will lose the chance of rehabilitation.
따라서, 마비환자 또는 보행장애자들에게 보행에 필요한 능력을 익히게 하기위하여 자연스러운 보행 리듬을 제공할 수 있는 보행 훈련 시스템이 필요하다. 이를 위해 서버모터 제어 구동 시스템을 이용하여 보행 훈련을 제공하는 공개 특허 제2002-0054574호 "보행장애인의 재활훈련을 위한 복지용 로봇"이 도1에 도시된 바와 같이 개발되고, 도2에 도시된 바와 같이 스위스 Balgrist University hospital재활센터의 Lokomat 시스템이 개발되었으나, 이러한 시스템은 독자적인 보행을 수행할 수 없는 환자를 대상으로 보행 관절 운동을 유도함으로써 균형과 체중 이동을 보상하여 환자의 상태에 따라 보행 훈련을 수행하도록 하지만, 정상적인 보행 훈련을 유도하기 위한 관절의 운동 궤적을 환자에게 제공하지 않으므로 실제로 재활을 위한 임상에 적용할 수 없다.
Therefore, there is a need for a gait training system that can provide a natural gait rhythm to train paralyzed or gait disabled people to learn the ability to walk. To this end, Korean Patent Application Publication No. 2002-0054574, "Welfare Robot for Rehabilitation of a Disabled Person," which provides walking training using a server motor control driving system, is developed as shown in FIG. As described, Lokomat system of Balgrist University hospital rehabilitation center in Switzerland was developed, but this system induces walking joint movement for patients who cannot perform their own walking, and compensates balance and weight movement to train walking training according to patient's condition. Although it does not provide the patient with the motion trajectory of the joint to induce normal gait training, it cannot be actually applied to clinical rehabilitation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 힙 조인트 보상 매커니즘에 의해 작동되어 정상인의 보행궤적에 따라 동작하는 하지 재활 훈련 시스템을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a rehabilitation training system that is operated by the hip joint compensation mechanism to operate according to the walking trajectory of a normal person.
본 발명에 따르는 힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템은, 환자의 몸통에 착용하는 착용수단, 상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강장치, 환자의 고관절, 슬관절, 발목 관절이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇, 상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 트레드밀부, 상기 승강장치, 하지 외골격 로봇, 트레드밀의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,Rehabilitation training system having a hip joint compensation mechanism according to the present invention, the wearing means worn on the body of the patient, the lifting device for supporting and moving the patient wearing the wearing means up and down, the hip joint, knee joint, ankle of the patient It includes a lower extremity exoskeleton robot to be worn on the leg of the patient so that the joint is fixed, a treadmill unit for guiding the foot of the patient equipped with the lower extremity exoskeleton robot to walk, a control unit for controlling the operation of the lifting device, lower extremity exoskeleton robot, treadmill,
상기 하지 외골격 로봇은,The lower extremity exoskeleton robot,
우측 다리 및 좌측 다리의 평행을 유지하기 위해 평행 링크로 구성되는 골반 지지부;A pelvic support composed of parallel links to maintain parallelism of the right and left legs;
우측 다리를 고정하기 위한 우측 다리 지지부;A right leg support for fixing the right leg;
좌측 다리를 고정하기 위한 좌측 다리 지지부; 및A left leg support for fixing the left leg; And
우측 다리 지지부 및 좌측 다리 지지부를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 구성적 특징으로 한다.
And a driving unit for driving the right leg support and the left leg support.
본 발명에 따르는 힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템은 정상인의 골반의 움직임에 따라 환자의 보행 훈련을 실시하여 환자의 엉덩이 이하의 하부 근육을 강화하여 환자가 정상인의 운동 궤적과 동일한 형태의 보행을 할 수 있도록 유도할 수 있다.
The lower limb rehabilitation training system having a hip joint compensation mechanism according to the present invention performs the walking training of the patient according to the movement of the pelvis of the normal person to strengthen the lower muscle below the hip of the patient so that the patient has the same shape as the movement trajectory of the normal person. It can lead to walking.
도 1은 종래의 하지 재활 훈련 시스템을 나타내는 도면이다.
도2는 종래 기술에 따르는 로봇보행장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 정상인의 보행 주기를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 하지 재활 훈련 시스템의 힙 조인트 보상용 메커니즘을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따르는 하지 재활 훈련 시스템의 힙 조인트 보상용 메커니즘의 무게 중심점이 상하로 이동하는 움직임을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional leg rehabilitation training system.
2 is a view showing a robot walking apparatus according to the prior art.
3 is a diagram illustrating a walking cycle of a normal person.
4 is a view showing a hip joint compensation mechanism of the lower extremity rehabilitation training system according to the present invention.
Figures 5a and 5b is a view showing the movement of the center of gravity of the hip joint compensation mechanism of the lower rehabilitation training system according to the present invention to move up and down.
일반적으로 정상인의 보행 주기는 도 3에 도시된 바와 같이, 입각기(stance phase)와 유각기(swing phase)로 구분된다. 입각기는 발이 지면에 닿아 있는 시기로, 뒤꿈치 닿기(heel strike), 발바닥 닿기(feet flat), 입각 중기(mid-stance), 발끝 떼기(push off) 동작이 각각 이뤄지는 시기로 이뤄진다. 유각기는 발이 지면에서 떨어져 나아가는 시기로, 가속기(acceleration), 유각 중기(mid-swing), 감속기(decelaration)로 이뤄지는데, 정상 보행에 있어서는 입각기가 약 60%이고, 유각기는 약 40%를 차지한다.
In general, the walking cycle of a normal person is divided into a stance phase and a swing phase, as shown in FIG. 3. The standing position is when the foot is in contact with the ground, and the heel strike, foot flat, mid-stance, and push off movements are performed respectively. The stinging phase is the time when the foot moves off the ground, which consists of an acceleration, mid-swing, and deceleration, which is about 60% in normal walking and about 40% in the stinging. Occupy.
정상인의 보행시 골반의 움직임도 함께 이루어지는데, 보행시 일어나는 골반의 움직임은 무게중심점의 이동, 골반의 회전, 골반의 경사. 골반의 측방 이동이 있다.
The movement of the pelvis during walking of the normal person is also performed. The movement of the pelvis during walking is the movement of the center of gravity, the rotation of the pelvis, and the pelvic tilt. There is a lateral movement of the pelvis.
보행시 발생하는 골반의 무게중심의 이동은 1 보행 주기 마다 상하 방향으로 2회, 좌우 방향으로 2회 무게 중심이 이동한다.The movement of the center of gravity of the pelvis during walking moves the center of gravity twice in the up and down directions and twice in the left and right directions for each walking cycle.
보행시 발생하는 골반의 회전은 골반의 수직축을 중심으로 수평면상에서 좌우 각각 4°씩 전후방향으로 회전하는데, 뒤꿈치가 닿는 시기(heel strike)에 전방회전이 크기 나타나고, 입각중기(mid-stance)를 지나며 후방회전이 크게 나타난다.Rotation of the pelvis occurs when the pelvis rotates 4 ° left and right on the horizontal plane about the vertical axis of the pelvis, and the forward rotation is large when the heel strikes and the mid-stance is increased. There is a great deal of backward rotation.
보행시 발생하는 골반의 경사는 유각기(swing phase)에 약 5°의 하방 경사가 발생한다.The inclination of the pelvis during walking occurs about 5 ° downward in the swing phase.
보행시 발생하는 골반의 측방이동은 좌우측으로 약 5㎝ 씩 무게중심이 이동한다.
Lateral movement of the pelvis during walking moves the center of gravity about 5cm from side to side.
이하 본 발명에 따르는 힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템을 도면을 참고로 하여 설명한다.Hereinafter, a leg rehabilitation training system having a hip joint compensation mechanism according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4은 본 발명에 따르는 하지 재활 훈련 시스템의 힙 조인트 보상용 메커니즘을 나타내는 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따르는 하지 재활 훈련 시스템의 힙 조인트 보상용 메커니즘의 무게 중심점이 상하로 이동하는 움직임을 나타내는 도면이다.
Figure 4 is a view showing the hip joint compensation mechanism of the lower extremity rehabilitation training system according to the present invention, Figures 5a and 5b is the center of gravity of the hip joint compensation mechanism of the lower rehabilitation training system according to the present invention is moved up and down This figure shows the movement.
하지 재활 훈련 시스템은 환자의 보행 패턴, 환자의 체격 조건, 근육의 강도를 고려하여 엉덩이 이하의 약해진 하지 근육을 인위적으로 수축/신장시킴으로써, 근육을 회복 및 강화시켜 주기 위한 시스템으로, 노인 또는 장애인과 같은 하지 근육 마비 환자가 정상인의 보행 패턴에 가깝게 보행할 수 있도록 재활시키기 위한 시스템이다.
The lower limb rehabilitation training system is a system for restoring and strengthening muscles by artificially contracting / extending lower limb muscles below the hips in consideration of the walking pattern of the patient, the physique of the patient, and the strength of the muscles. It is a system for rehabilitation so that the same lower limb muscle paralysis patients can walk close to the walking pattern of normal people.
도4, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템은As shown in Figures 4, 5A and 5B, the lower extremity rehabilitation training system with the hip joint compensation mechanism according to the present invention is
환자의 몸통에 착용하는 착용수단(10);Wearing means 10 worn on the torso of a patient;
상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강 장치(20);Lifting device 20 for supporting the patient wearing the wearing means to move up and down;
환자의 고관절(hip joint), 슬관절(knee joint), 발목 관절(ankle joint)이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇(30);A lower extremity exoskeleton robot 30 worn on the leg of the patient to fix the hip joint, the knee joint, and the ankle joint of the patient;
상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 트레드밀(treadmil)부(40); 및A treadmil part 40 for inducing a foot of a patient equipped with the lower extremity exoskeleton robot to walk; And
상기 승강장치(20), 하지 외골격 로봇(30), 트레드밀부(40)의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
It includes a control unit for controlling the operation of the elevating device 20, the lower extremity exoskeleton robot 30, the treadmill (40).
재활 훈련을 위해 환자의 몸통에 착용하는 착용 수단(10)은 승강 장치에 환자의 몸을 용이하게 매달기 위한 장치로서, 환자의 몸에 심한 압박감을 주지 않는 다양한 형태로 구성될 수 있다.The wearing means 10 worn on the torso of the patient for rehabilitation training is a device for easily suspending the body of the patient to the elevating device, and may be configured in various forms that do not give severe pressure to the body of the patient.
승강 장치는 착용 수단을 착용한 환자의 몸을 상하로 이동시키는데, 이때 보행 훈련을 하기 위해 트레드밀부(40)의 주행판에 닿아 있는 환자의 발에 환자의 체중이 실리지 않도록 하여 환자의 부상을 막는다.
The lifting device moves the body of the patient wearing the wearing means up and down. At this time, the weight of the patient is not loaded on the foot of the patient touching the running plate of the treadmill 40 for walking training, thereby preventing the patient's injury. .
하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 트레드밀(treadmil)부(40)로는 일반적인 러닝 머신(running machine)이 적용될 수 있다.
As a treadmil part 40 which guides the foot of a patient equipped with the lower extremity exoskeleton robot, a general running machine may be applied.
상기 승강장치(20), 하지 외골격 로봇(30), 트레드밀부(40)의 동작을 제어하는 제어부(도시되지 않음)는 하지 외골격 로봇을 장착하고 보행 훈련을 받기 위한 환자의 체격 조건, 건강 상태, 장애 정도 등에 따라 설정되는 값에 따라 승강 장치를 상하 이동시켜 환자의 발에 체중이 실리지 않는 적합한 높이로 환자를 매달고 트레드밀부(40)를 작동시켜 환자에 대한 설정된 시간만큼 보행 훈련을 시킨다.
The control unit (not shown) for controlling the operation of the elevating device 20, the lower extremity exoskeleton robot 30, the treadmill 40 is equipped with the lower extremity exoskeleton robot and the patient's physique conditions, health conditions, The lifting device is moved up and down according to a value set according to the degree of the obstacle, so as to hang the patient to a suitable height so that the weight of the patient's foot is not carried out, and the treadmill 40 is operated to train walking for a predetermined time for the patient.
하지 외골격 로봇(30)에는 골반 회전 보상용 메커니즘이 적용되는데, 하지 외골격 로봇(30)은, 우측 다리 및 좌측 다리의 평행을 유지하기 위해 평행 링크로 구성되는 골반 지지부(310), 우측 다리를 고정하기 위한 우측 다리 지지부(340), 좌측 다리를 고정하기 위한 좌측 다리 지지부(360), 우측 다리 지지부(340) 및 좌측 다리 지지부(360)를 구동시키는 구동부(도시되지 않음)를 포함한다.
The lower extremity skeletal robot 30 is applied to the pelvic rotation compensation mechanism, the lower exoskeleton robot 30, the pelvis support portion 310 composed of parallel links to fix the right leg and the left leg, the right leg is fixed And a
골반 지지부(310)는, 평행 링크부 및 평행 링크부의 수평 중심에 수직으로 결합한 요우(yaw) 축(320)으로 구성된다.
Pelvic support 310 is composed of a
평행 링크부는 서로 평행하고 동일한 길이의 한 쌍의 수평 링크(311, 313) 및 서로 평행하고 동일한 길이의 한 쌍의 수직 링크(315, 317)가 조인트(312, 314, 316, 318)에 의해 회전 가능하게 결합하여 구성된다. 즉, 제 1 수평 링크(311)의 일단부와 제 1 수직 링크(315)의 일단부는 제 1 조인트(312)에 의해 결합되고 , 제 1 수평 링크(311)의 타단부와 제 2 수직 링크(317)의 일단부는 제 2 조인트(314)에 의해 결합되고, 제 1 수직 링크(315)의 중심부와 제 2 수평 링크(313)의 일단부는 제 3 조인트(316)에 의해 결합되고, 제 2 수직 링크(317)의 중심부와 제 2 수평 링크(313)의 타단부는 제 4 조인트(318)에 의해 결합된다.
The parallel link portion is rotated by the
또한, 골반 지지부(310)의 제 1 수평 링크(311)의 중심부의 제 5 조인트(319)와 제 2 수평 링크(313)의 중심부의 제 6 조인트(320)에는 요우(yaw)축(322)이 수직으로 결합되어, 제1 수평 링크(311)와 제 2 수평 링크(313)가 좌우로 상승/하강할 수 있게 한다.
In addition, a
또한, 골반 지지부(310)의 제 1 수직 링크(315) 및 제 2 수직 링크(317)의 단부에는 환자의 골반의 폭에 따라 후측 다리 지지부 및 좌측 다리 지지부 사이의 폭을 조정하기 위한 골반 폭 조정부(324, 326)가 각각 구성되는데, 골반 폭 조정부를 조정하여 골반의 폭을 환자의 체형에 적합하도록 조정하는 것은 수동으로 이뤄진다.
In addition, at the ends of the first
또한, 요우축(322)의 하부에는 회전식 조인트(323)가 구성되어 평행 링크부의 좌우측이 전진/후진, 즉,골반의 수직축을 중심으로 수평면상에서 전후 방향으로 골반이 회전할 수 있게 하는데, 일반적인 골반의 회전 각도는 좌우 각 4°씩 양측 8°로 알려져 있다.
In addition, the lower portion of the
환자의 우측 다리를 고정하기 위한 우측 다리 지지부(340)는 제 1 링크(341), 제 2 링크(342), 제 3 링크(343), 제 4 링크(344)가 우측 고관절부(341a), 우측 슬관절부(342a), 우측 발목관절부(343a)에 의해 연결되어 구성된다. The
즉, 골반 지지부(310)의 제 1 수직 링크(315)에 제 1 링크(341)의 일단이 연결되고, 제 1 링크(341)의 타단은 우측 고관절부(341a)에 의해 제 2 링크(342)의 일단에 연결되고, 제 2 링크(342)의 타단은 우측 슬관절부(342a)에 의해 제 3 링크(343)의 일단에 연결되고, 제 3 링크(343)의 타단은 우측 발목관절부(343a)에 의해 제 4 링크의 일단에 연결된다.
That is, one end of the
우측 다리 지지부(340)의 우측 고관절부(341a), 우측 슬관절부(342a), 우측 발목관절부(343a)에는 환자의 다리를 고정하기 위한 고정 장치, 예를 들어, 벨트 등이 각각 구성된다.
The right hip joint 341a, the right knee joint 342a, and the right ankle joint 343a of the
우측 다리 지지부(340)의 제 1 링크(341), 제 2 링크(342), 제 3 링크(343), 제 4 링크(344)는 각각 환자의 체격 조건에 따라 길이를 조정할 수 있는 구조로 구성된다.The
우측 발목 관절부(343a)는 근력이 없는 환자의 발이, 후진하는 트레드 밀(40)에 의해 뒤쪽으로 밀려 들어가 부상을 입는 일을 방지하도록 환자의 발 앞쪽을 들어올리는 역할을 한다.
The right ankle
환자의 좌측 다리를 고정하기 위한 좌측 다리 지지부(360)도 우측 다리 지지부(340)과 동일한 구조를 갖는데, 제 1 링크(361), 제 2 링크(362), 제 3 링크(363), 제 4 링크(364)가 좌측 고관절부(361a), 좌측 슬관절부(362a), 좌측 발목관절부(363a)에 의해 연결되어 구성된다.
The
즉, 골반 지지부(310)의 제 2 수직 링크(317)에 제 1 링크(361)의 일단이 연결되고, 제 1 링크(361)의 타단은 좌측 고관절부(361a)에 의해 제 2 링크(362)의 일단에 연결되고, 제 2 링크(362)의 타단은 좌측 슬관절부(362a)에 의해 제 3 링크(363)의 일단에 연결되고, 제 3 링크(363)의 타단은 좌측 발목관절부(363a)에 의해 제 4 링크의 일단에 연결된다.
That is, one end of the
좌측 다리 지지부(360)의 좌측 고관절부(361a), 좌측 슬관절부(362a), 좌측 발목관절부(363a)에는 환자의 다리를 고정하기 위한 고정 장치, 예를 들어, 벨트 등이 각각 구성된다.
A left hip joint 361a, a left knee joint 362a, and a left ankle joint 363a of the
좌측 다리 지지부(360)의 제 1 링크(361), 제 2 링크(362), 제 3 링크(363), 제 4 링크(364)는 각각 환자의 체격 조건에 따라 길이를 조정할 수 있는 구조로 구성된다.
The
좌측 발목 관절부(363a)는 근력이 없는 환자의 발이, 후진하는 트레드 밀(40)에 의해 뒤쪽으로 밀려 들어가 부상을 입는 일을 방지하도록 환자의 발 앞쪽을 들어올리는 역할을 한다.
The left ankle joint 363a serves to lift the front of the patient's foot so that the patient's foot without muscle strength is pushed backward by the receding tread mill 40 and injured.
본 발명에 따르는 하지 재활 훈련 시스템의 하지 외골격 로봇(30)은 환자의 좌/우측 고관절, 슬관절, 발목 관절을 좌측 다리 지지부(360) 및 우측 다리 지지부(340)에 체형에 맞도록 고정시켜 정상인의 보행 패턴에 가깝게 환자가 걸을 수 있도록 유도하는 장치로, 우측 다리 지지부(340) 및 좌측 다리 지지부(360)가 구동부에 의해 교대로 전진할 경우 회전식 조인트(323)에 의해 요우축(322)은 골반의 수직축을 중심으로 수평면상에서 전후 방향으로 좌우 각각 4°씩, 양측 8°씩 환자의 골반이 회전하게 되며, 수평 링크부에 의해 환자의 무게중심점이 측방으로 약 5㎝씩 이동하게 되어, 정상인의 보행 패턴을 연습할 수 있도록 한다.
Lower extremity exoskeleton robot 30 of the lower extremity rehabilitation training system according to the present invention by fixing the left / right hip joint, knee joint, ankle joint to the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사항을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical details of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10 : 착용수단 20 : 승강 장치
30 : 하지 외골격 로봇 40 : 트레드밀부
310 : 골반 지지부 311 : 제 1 수평 링크
313 : 제 2 수평 링크 315 : 제 1 수직 링크
317 : 제 2 수직 링크 312 : 제 1 조인트
314 : 제 2 조인트 316 : 제 3 조인트
318 : 제 4 조인트 319 : 제 5 조인트
320 : 제 6 조인트 322 : 요우축
323 : 회전식 조인트 324 : 우측 골반 조정부
326 : 좌측 골반 조정부
340 : 우측 다리 지지부 341, : 제 1 링크
342 : 제 2 링크 343 : 제 3 링크
344 : 제 4 링크 341a : 우측 고관절부
342a : 우측 슬관절부 343a : 우측 발목관절부
360 : 좌측 다리 지지부(360) 361, : 제 1 링크
362 : 제 2 링크 363 : 제 3 링크
364 : 제 4 링크 361a : 우측 고관절부
362a : 우측 슬관절부 363a : 우측 발목관절부10: wearing means 20: lifting device
30: lower extremity exoskeleton robot 40: treadmill
310: pelvic support 311: first horizontal link
313: second horizontal link 315: first vertical link
317: second vertical link 312: first joint
314: second joint 316: third joint
318: fourth joint 319: fifth joint
320: sixth joint 322: yaw axis
323: rotary joint 324: right pelvis adjustment
326: left pelvic adjustment
340:
342: second link 343: third link
344:
342a: right knee joint 343a: right ankle joint
360:
362: second link 363: third link
364:
362a: Right knee joint 363a: Right ankle joint
Claims (12)
상기 하지 외골격 로봇은,
우측 다리 및 좌측 다리의 평행을 유지하기 위해 평행 링크로 구성되는 골반 지지부;
우측 다리를 고정하기 위한 우측 다리 지지부;
좌측 다리를 고정하기 위한 좌측 다리 지지부; 및
우측 다리 지지부 및 좌측 다리 지지부를 구동시키는 구동부를 포함하는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
Wear means worn on the patient's torso, a lifting device for supporting the patient wearing the wearing means and moving up and down, the lower extremity exoskeleton robot to be worn on the patient's leg to fix the hip, knee, ankle joint of the patient, the lower extremity exoskeleton In the lower limb rehabilitation training system including a treadmill for guiding the foot of the patient equipped with a robot to walk, a control unit for controlling the operation of the lifting device, the lower extremity exoskeleton robot, the treadmill,
The lower extremity exoskeleton robot,
A pelvic support composed of parallel links to maintain parallelism of the right and left legs;
A right leg support for fixing the right leg;
A left leg support for fixing the left leg; And
It includes a drive for driving the right leg support and left leg support
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 골반 지지부는,
평행 링크부; 및
상기 평행 링크부의 수평 중심에 수직으로 결합한 요우(yaw) 축을 포함하는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 1,
The pelvic support,
Parallel link portion; And
A yaw axis coupled perpendicularly to a horizontal center of the parallel link portion;
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 평행 링크부는,
서로 평행하고 동일한 길이의 제 1 및 제 2 수평 링크;
서로 평행하고 동일한 길이의 제 1 및 제 2 수직 링크;
상기 수평 링크 및 수직 링크를 회전가능하게 결합하는 제 1 내지 제 4 조인트;
제 1 수평 링크의 중심부에 구성되는 제 5 조인트; 및
제 2 수평 링크의 중심부에 구성되는 제 6 조인트를 포함하고,
제 1 수평 링크의 일단부와 제 1 수직 링크의 일단부는 제 1 조인트에 의해 결합되고 , 제 1 수평 링크의 타단부와 제 2 수직 링크의 일단부는 제 2 조인트에 의해 결합되고, 제 1 수직 링크의 중심부와 제 2 수평 링크의 일단부는 제 3 조인트에 의해 결합되고, 제 2 수직 링크의 중심부와 제 2 수평 링크의 타단부는 제 4 조인트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 2,
The parallel link portion,
First and second horizontal links parallel to and equal in length to each other;
First and second vertical links parallel to and equal in length to each other;
First to fourth joints rotatably coupling the horizontal link and the vertical link;
A fifth joint configured at the center of the first horizontal link; And
A sixth joint configured at the center of the second horizontal link,
One end of the first horizontal link and one end of the first vertical link are joined by a first joint, the other end of the first horizontal link and one end of the second vertical link are joined by a second joint, and the first vertical link A center of the second horizontal link and one end of the second horizontal link are joined by a third joint, and a center of the second vertical link and the other end of the second horizontal link are joined by a fourth joint.
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 제 5 조인트와 상기 제 6 조인트에는 요우(yaw)축이 수직으로 결합되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 3, wherein
A yaw axis is vertically coupled to the fifth joint and the sixth joint.
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 제 1 수직 링크 및 상기 제 2 수직 링크의 단부에는 환자의 골반의 폭에 따라 후측 다리 지지부 및 좌측 다리 지지부 사이의 폭을 조정하는 골반 폭 조정부가 각각 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 3, wherein
End portions of the first vertical link and the second vertical link are respectively configured with a pelvic width adjusting unit for adjusting a width between the rear leg support and the left leg support in accordance with the width of the pelvis of the patient.
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 요우축의 하부에는 평행 링크부의 좌우측이 골반의 수직축을 중심으로 수평면상에서 전후 방향으로 회전할 수 있도록 회전식 조인트가 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 4, wherein
The lower part of the yaw axis is a rotary joint is configured so that the left and right sides of the parallel link portion can rotate in the front and rear direction on a horizontal plane about the vertical axis of the pelvis
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 우측 다리 지지부는,
제 1 링크 내지 제 4 링크가 우측 고관절부, 우측 슬관절부, 우측 발목관절부에 의해 순서대로 연결되어 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 1,
The right leg support,
The first to fourth links are connected in order by the right hip joint, right knee joint, right ankle joint
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 우측 고관절부, 상기 우측 슬관절부, 상기 우측 발목관절부에는 환자의 다리를 고정하기 위한 고정 장치가 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 7, wherein
The right hip joint, the right knee joint, the right ankle joint is a fixing device for fixing the leg of the patient is configured
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 제 1 내지 제 4 링크는 각각 길이 조정이 가능한 구조로 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 7, wherein
The first to fourth links are each configured of a structure capable of adjusting the length
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 좌측 다리 지지부는,
제 1 링크 내지 제 4 링크가 좌측 고관절부, 좌측 슬관절부, 좌측 발목관절부에 의해 순서대로 연결되어 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
The method of claim 1,
The left leg support,
The first to fourth links are configured in order by the left hip joint, left knee joint, left ankle joint
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 좌측 고관절부, 상기 좌측 슬관절부, 상기 좌측 발목관절부에는 환자의 다리를 고정하기 위한 고정 장치가 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
11. The method of claim 10,
The left hip joint, the left knee joint, the left ankle joint is a fixing device for fixing the leg of the patient is configured
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
상기 제 1 내지 제 4 링크는 각각 길이 조정이 가능하게 구성되는
힙 조인트 보상용 메커니즘을 갖는 하지 재활 훈련 시스템.
11. The method of claim 10,
The first to fourth links are each configured to be adjustable in length
Rehabilitation training system with a hip joint compensation mechanism.
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