KR20150079523A

KR20150079523A - 환자의 재활 치료를 돕는 보행 재활 로봇

Info

Publication number: KR20150079523A
Application number: KR1020150086652A
Authority: KR
Inventors: 이수종; 김정용; 안승욱
Original assignee: 주식회사 티이에스
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2015-07-08
Also published as: KR101694848B1

Abstract

본 발명은 환자의 재활 치료를 돕는 보행 재활 로봇에 관한 것이다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 환자의 몸통을 지지하는 고정밴드, 상기 고정밴드에 대하여 회전 가능하게 설치된 골반관절축, 일측이 상기 골반관절축과 결합되는 제1 아암(Arm), 상기 제1 아암의 타측에 회전 가능하게 설치된 제1 연결관절축, 일측이 상기 제1 연결관절축과 결합되는 제2 아암(Arm), 상기 제2 아암의 타측에 회전 가능하게 설치된 제2 연결관절축, 일측이 상기 제2 연결관절축과 결합되며 타측에 발목관절축이 설치되는 연장편, 상기 발목관절축에 회전 가능하게 설치되는 발판, 및 상기 고정밴드에 직접 또는 간접적으로 결합되는 리니어 모션 가이드를 포함하는 로봇 몸체; 및 상부 프레임, 복수 개의 바퀴가 설치되는 하부 프레임, 및 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함하는 보행기;를 포함하되, 상기 로봇 몸체와 상기 보행기는 결합 모듈을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 보행 재활 로봇이 제공된다.

Description

환자의 재활 치료를 돕는 보행 재활 로봇{GAIT REHABILITATION ROBOT TO ASSIST REHABILITATION OF PATIENT}

본 발명은 환자의 재활 치료를 돕는 보행 재활 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 환자가 착용하는 로봇 몸체와 환자의 보행을 지지하는 보행기를 포함하는 재활 로봇으로서, 로봇 몸체와 보행기가 결합되어 있어 환자가 보행할 때 환자가 안정적으로 이동할 수 있도록 하면서, 리니어 모션 가이드를 설치하여 환자가 자연스럽게 움직이며 보행하도록 지원하는 보행 재활 로봇에 관한 것이다.

최근 뇌졸중 같은 뇌질환의 증가와 고령화, 척수손상 등으로 인해 하지를 움직이기 어렵거나 하지가 마비된 환자가 늘어나고 있다. 이에 따라 환자들의 재활 치료를 도울 수 있는 보행 재활 로봇에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

한국등록특허공보 제1325066호에는 로봇 몸체와 보행기로 구성되며 환자의 신체 체형에 상관없이 착용 가능한 보행 재활 로봇이 개시되어 있다. 한국등록특허공보 제1325066호의 도면 1을 나타내는 본 명세서의 도 6을 참조하여 설명하면, 로봇 몸체(110)는 환자의 하체에 착용되고, 로봇 몸체(110)와 보행기(120) 사이에는 환자가 보행기를 이탈하는 것을 방지하기 위한 안전 수단(125)으로서 와이어 또는 플렉시블 케이블이 설치된다. 또한, 로봇 몸체의 관절 중 골반관절축(112)과 제2 연결관절축(116)은 구동 관절로 구성되고, 제1 연결관절축(114)과 발목관절축은 수동 관절로 구성되어 있어, 보행 재활 로봇은 골반관절축(112)과 제2 연결관절축(116)을 구동하여 환자가 걸을 수 있도록 보조한다.

그러나, 한국등록특허공보 제1325066호의 재활 로봇은, 보행 시 환자가 몸을 지탱하기 위해 보행기를 잡고 보행을 해야 하는데, 환자가 착용한 로봇 몸체와 환자가 몸을 지탱하는 보행기는 단지 케이블로 연결되어 있을 뿐이므로, 바퀴가 달린 보행기를 잡고 보행하는 환자는 온전히 환자 자신의 힘으로 몸을 지탱해야만 하는 문제점이 있었고 보행 시 보행기로부터 견고한 지지를 받을 수 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자는, 환자의 몸을 지탱하면서 동시에 환자가 자연스럽게 보행하도록 지원할 수 있는 보행 재활 로봇을 제안하고자 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 보행 중 환자의 몸은 보행기에 의해 견고하게 지지되면서도 환자의 보행에 대응하여 로봇 몸체가 상하로 이동할 수 있도록 함으로써 환자의 자연스러운 보행을 가능하게 하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 환자가 로봇 몸체를 착용한 후 일어서고자 할 때 무릎에 대응되는 관절축을 구동축으로 함으로써 환자가 편하게 일어서는데 도움을 주는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 환자가 소정의 자리에 앉기 편한 구조의 보행 재활 로봇을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 환자의 재활 치료를 돕는 보행 재활 로봇으로서, 상기 환자의 몸통을 지지하는 고정밴드, 상기 고정밴드에 대하여 회전 가능하게 설치된 골반관절축, 일측이 상기 골반관절축과 결합되는 제1 아암(Arm), 상기 제1 아암의 타측에 회전 가능하게 설치된 제1 연결관절축, 일측이 상기 제1 연결관절축과 결합되는 제2 아암(Arm), 상기 제2 아암의 타측에 회전 가능하게 설치된 제2 연결관절축, 일측이 상기 제2 연결관절축과 결합되며 타측에 발목관절축이 설치되는 연장편, 상기 발목관절축에 회전 가능하게 설치되는 발판, 및 상기 고정밴드에 직접 또는 간접적으로 결합되는 리니어 모션 가이드(linear motion guide)를 포함하는 로봇 몸체; 및 상부 프레임, 복수 개의 바퀴가 설치되는 하부 프레임, 및 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함하는 보행기;를 포함하되, 상기 로봇 몸체와 상기 보행기는 결합 모듈을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 재활 로봇이 제공된다.

본 발명에 의하면, 보행 중 환자의 몸은 보행기에 의해 견고하게 지지되면서도 환자의 보행에 대응하여 로봇 몸체가 상하로 이동할 수 있도록 함으로써 환자의 자연스러운 보행을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 환자가 앉은 상태에서 로봇 몸체를 착용한 후 일어서고자 할 때, 무릎에 대응되는 관절축을 구동함으로써 환자가 이질감 없이 일어서도록 지원할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 환자가 소정의 자리에 앉기 편한 구조의 보행 재활 로봇을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 리니어 모션 가이드와 연결 블록을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 모듈의 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 몸체를 착용한 환자를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 몸체를 착용한 환자가 보행하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 종래 기술에 따른 보행 재활 로봇의 사시도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 로봇(100)을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 로봇(100)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 로봇(100)은 로봇 몸체(110)와 보행기(120)를 포함할 수 있고, 로봇 몸체(110)와 보행기(120)는 결합 모듈(130)을 통해 결합될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 몸체(110)는, 환자의 몸통을 지지하는 고정밴드(111), 고정밴드(111)에 대하여 회전 가능하게 설치된 골반관절축(112), 일측이 골반관절축(112)과 결합되는 제1 아암(Arm, 113), 제1 아암(113)의 타측에 회전 가능하게 설치된 제1 연결관절축(114), 일측이 제1 연결관절축(114)과 결합되는 제2 아암(115), 제2 아암(115)의 타측에 회전 가능하게 설치된 제2 연결관절축(116), 일측이 제2 연결관절축(116)과 결합되며 타측에 발목관절축(117a)이 설치되는 연장편(116a), 발목관절축(117a)에 회전 가능하게 설치되는 발판(117) 및 고정밴드(111)에 직접 또는 간접적으로 결합되는 리니어 모션 가이드(118)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 환자는 허리에 고정밴드(111)를 착용하고, 발을 발판(117)에 안착시킴으로써 로봇 몸체(110)를 하체에 착용할 수 있다. 또한, 로봇 몸체(110)에는 환자의 종아리, 발, 발목 중 어느 한 곳을 고정하는 밴드가 추가될 수 있으며, 이를 통해 환자의 하체는 로봇 몸체(110)에 고정될 수 있을 것이다. 이 때, 로봇 몸체(110)를 착용한 환자의 신장에 따라 제1 아암(113)과 제2 아암(115)이 이루는 각도가 조절되므로, 환자는 신장에 상관 없이 로봇 몸체(110)를 착용할 수 있을 것이다.

로봇 몸체(110)에는 환자의 등허리를 지지할 수 있는 받침대(119)가 더 포함될 수도 있다. 받침대(119)는, 고정밴드(111)의 후측에 위치할 수 있으며 받침대(119)의 길이를 조절할 수 있는 간격 조절대가 포함될 수도 있을 것이다.

한편, 골반관절축(112), 제1 연결관절축(114), 제2 연결관절축(116) 및 발목관절축(117a)은 로봇 관절에 대응될 수 있다. 로봇 관절을 구부리기 위하여 골반관절축(112), 제1 연결관절축(114), 제2 연결관절축(116) 및 발목관절축(117a) 중 적어도 하나의 축에는 모터가 설치될 수 있으며, 모터를 설치한 축은 구동 관절(Active joint)로 불리울 수 있을 것이다.

재활 로봇(100)은, 로봇 관절에 설치된 모터를 구동하여 환자 무릎 관절의 무릎 굽힘 행위 및 무릎 폄 행위를 보조함으로써 환자가 보행하도록 지원할 수 있을 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는, 골반관절축(112) 및 제1 연결관절축(114)에 설치된 모터를 구동하여 환자의 보행을 지원하거나, 골반관절축(112) 및 제2 연결관절축(116)에 설치된 모터를 구동하여 환자의 보행을 지원하는 것을 설명하며, 이는 도 4를 통해 자세히 설명하기로 한다.

한편, 로봇 몸체(110)는 연결 블록(140)을 더 포함할 수 있으며(도 2 참조), 연결 블록(140)은 리니어 모션 가이드(118)에 간접 또는 직접적으로 결합되는 연결판(141) 및 연결판(141)에 결합되어 있는 손잡이부(142)를 포함할 수 있다. 그러나, 연결 블록(140)이 반드시 로봇 몸체(110)에 포함되는 것으로 설명되어야 하는 것은 아니며, 로봇 몸체(110)와 별도의 구성으로 설명될 수도 있을 것이다. 하지만, 어느 경우라도 연결 블록(140)의 구성은 동일할 것이므로, 이에 대한 논의는 생략한다.

여기서, 손잡이부(142)는 보행 시 환자가 잡고 지탱할 수 있으며, 연결판(141)은 손잡이부(142)를 통해 결합 모듈(130)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 리니어 모션 가이드(118)와 연결 블록(140)에 관하여는 도 2 및 도 3을 통해 더 설명하기로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행기(120)는, 상부 프레임(121), 복수 개의 바퀴(123)가 설치되는 하부 프레임(122), 및 상부 프레임(121)과 하부 프레임(122)을 연결하는 연결 프레임(124)을 포함할 수 있다. 상부 프레임(121)에는 결합 모듈(130)이 설치될 수 있어, 보행기(120)는 결합 모듈(130)을 통해 로봇 몸체(110)와 결합될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활 로봇(100)에는, 로봇 몸체(110)의 보행 동작을 제어하는 제어 모듈(미도시), 환자의 근전도 신호를 측정하여 환자의 상태를 모니터링하는 근신호 측정 모듈(미도시), 환자의 근신경을 전기로 자극하여 재활을 보조하는 전기 자극(Functional Electric Stimulation, FES) 모듈(미도시) 중 적어도 하나의 모듈이 더 포함될 수도 있으며, 상기에서 언급한 구성 요소 외의 부품 또는 모듈이 더 포함될 수 있을 것이다.

도 2는 도 1에서 리니어 모션 가이드(118)와 연결 블록(140)을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모션 가이드(118)는, 리니어 모션 블록(118b)과 레일(118a)을 포함할 수 있다.

리니어 모션 블록(118b)은 레일(118a)을 따라서 상하운동을 할 수 있는데, 더 정확히 말하자면, 리니어 모션 블록(118b)은 가만히 있는 상태에서 레일(118a)이 상하로 운동하게 되는 것이다. 이때, 환자가 보행할 때에 일반적으로 조금씩 위아래로 요동하면서 보행하므로(도 5 참조), 고정밴드(111)의 측면에 부착되어 있는 레일(118a)은, 환자가 보행 시에 보이는 요동 패턴을 고스란히 환자가 착용하고 있는 고정밴드(111)의 요동에 반영이 될 수 있도록 할 수 있다. 만약에 이와 같은 구조가 없다면, 결합 모듈(130)을 통해 환자의 보행이 견고하게 지지 받는다는 장점이 있는 반면, 보행 시의 요동이 불가능할 정도로 견고하게 결합되어 있는바 걸음걸이가 부자연스럽게 될 수 밖에 없다. 따라서, 이와 같은 구조를 통해, 결합 모듈(130)을 통해 환자의 보행을 견고하게 지지하면서도 리니어 모션 가이드(118)를 통해 자연스러운 보행이 가능하게도 한다는 장점이 있다.

한편, 리니어 모션 블록(118b)에는 연결 블록(140)의 적어도 하나의 연결판(141)이 간접 또는 직접적으로 결합되어 있으며, 이에 따라, 리니어 모션 블록(118b)과 연결판(141)의 상대적 위치는 고정될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 모듈(130)의 분리 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 결합 모듈(130)은, 연결바(132), 연결바(132)의 일측에 위치하며 손잡이부(142)가 회전할 수 있도록 지원하는 회전 가이드부(131), 연결바(132)의 타측에 위치하며 연결바(132)의 타측을 수용하여 고정하는 수용체(133), 및 수용체(133)를 상부 프레임(121)에 고정하는 브라켓(134)을 포함할 수 있다. 여기서, 회전 가이드부(131)는 갈고리 형상일 수 있으며, 연결바(132)와 회전 가이드부(131)는 결합되어 있을 수 있다.

도 3을 참조하여 결합 모듈(130)과 연결 블록(140)의 결합 관계 및 결합 모듈(130)과 상부 프레임(121)의 결합 관계를 설명하면, 원통 형상의 손잡이부(142)를 회전 가이드부(131)로 삽입함으로써 결합 모듈(130)과 연결 블록(140)은 결합될 수 있으며, 브라켓(134)으로 수용체(133)를 상부 프레임(121)에 고정함으로써 결합 모듈(130)과 상부 프레임(121)은 결합될 수 있을 것이다. 연결 블록(140)과 결합된 회전 가이드부(131)의 일단에는 연결바(132)가 결합되어 있을 수 있고 연결바(132)를 수용체(133)에 삽입하여 고정시킴으로써 연결 블록(140)과 상부 프레임(121)은 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 회전 가이드부(131)와 연결 블록(140)을 결합하고, 상부 프레임(121)에 고정된 수용체(133)에 연결바(132)를 삽입 고정하여, 결합 모듈(130)이 로봇 몸체(110)와 보행기(120)를 결합하는 것을 예시적으로 설명하였지만 이에 한정되지 않을 것이며, 결합 모듈(130)을 결합하는 순서에 상관없이 본 발명의 결합 모듈(130)을 사용하여 로봇 몸체(110)와 보행기(120)를 결합한다면 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.

한편, 로봇 몸체(110)의 손잡이부(142)는 결합 모듈(130)의 회전 가이드부(131)에 회전 가능하도록 결합될 수 있어, 로봇 몸체(110)는 손잡이부(142)를 축으로 하여 소정의 각도 내에서 회전할 수 있을 것이다. 가령, 환자가 보행 할 때 환자의 움직임에 대응하여 로봇 몸체(110)의 각도(지면에 대하여 로봇 몸체가 기울어지는 정도를 나타내는 각도임)에 변화가 발생하면, 로봇 몸체(110)는 손잡이부(142)를 축으로 회전하여 각도가 변화될 수 있을 것이다. 이를 통해, 환자는 자연스럽게 움직이며 보행할 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 몸체(110)를 착용한 환자를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 환자는 발판(117)에 발을 안착시키고 고정밴드(111)를 착용하여 로봇 몸체(110)를 착용할 수 있으며, 이 때, 환자가 일어서 있을 때의 다리 길이에 대응하여 제1 아암(113)과 제2 아암(115) 사이의 각도(θ)는 변할 수 있다.

로봇 몸체(110)는 제1 아암(113)과 제2 아암(115) 사이의 각도가 환자가 일어서 있을 때의 각도(θ) 이상으로 커지지 않도록 제어함으로써, 보행 중에 환자의 발이 지면에 끌리지 않도록 방지할 수도 있을 것이다. 또한, 로봇 몸체(110)는 제1 아암(113)과 제2 아암(115) 사이의 각도를 제어할 때, θ 에 소정의 각도를 더한 각도(θ’) 이상으로 커지지 않도록 제어할 수도 있을 것이다.

한편, 골반관절축(112), 제1 연결관절축(114), 제2 연결관절축(116) 및 발목관절축(117a) 각각은 환자의 골반, 무릎, 종아리(정강이), 발목에 대응되며, 골반관절축(112) 및 제1 연결관절축(114)에 모터가 설치되거나 골반관절축(112) 및 제2 연결관절축(116)에 모터가 설치될 수도 있을 것이나, 이에 한정되지는 않을 것이다.

골반관절축(112)과 제1 연결관절축(114)에 모터가 설치되는 경우, 골반관절축(112)과 제1 연결관절축(114)은 구동 관절로 사용될 수 있고, 제2 연결관절축(116)과 발목관절축(117a)은 수동 관절로 사용될 수 있을 것이다. 가령, 로봇 몸체(110)를 착용한 환자가 보행할 때, 환자가 무릎을 굽히고자 함이 감지되면 제1 아암(113)과 제2 아암(115) 사이의 각도를 작아지도록 하고, 환자가 무릎을 펴고자 함이 감지되면 제1 아암(113)과 제2 아암(115) 사이의 각도를 커지도록 하기 위하여, 골반관절축(112)과 제1 연결관절축(114)에 설치된 모터를 구동할 수 있을 것이며, 제2 연결관절축(116)과 발목관절축(117a)은 환자의 동작에 따라 자연스럽게 회전할 수 있을 것이다.

다른 예로서, 골반관절축(112)과 제2 연결관절축(116)에 모터가 설치되는 경우, 골반관절축(112)과 제2 연결관절축(116)은 구동 관절로 사용될 수 있고, 제1 연결관절축(114)과 발목관절축(117a)은 수동 관절로 사용되어 환자의 보행을 보조할 수 있을 것이다.

다만, 환자가 앉은 상태에서 로봇 몸체(110)를 착용한 후 일어설 때, 골반관절축(112) 및 제1 연결관절축(114)을 구동 관절로 사용하는 것이 골반관절축(112) 및 제2 연결관절축(116)을 구동 관절로 사용하는 것보다 환자에게 안정감을 부여할 수 있다. 앉아 있던 사람이 일어나기 위해서 무릎 관절을 사용하는 것이 일반적이므로, 환자의 무릎에 대응되는 제1 연결관절축(114)을 구동시켜 환자가 일어서는 것을 보조함으로써 환자는 안정적으로 일어서게 할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 몸체(110)를 착용한 환자가 보행하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 5는 환자의 보행에 따른 로봇 몸체(110)의 동작을 나타내기 위한 도면이므로 보행기(120)는 도시하지 않았다.

도 5를 참조하면, 환자가 보행할 시에 골반관절축(112)이 상하로 자연스럽게 이동하고 있음을 알 수 있다. 이때, 로봇 몸체(110)는 환자의 보행에 대응하여 각도(제1 아암과 제2 아암 사이의 각도임)가 변화될 수 있고, 골반관절축(112), 제1 연결관절축(114), 제2 연결관절축(116) 및 발목관절축(117a)이 회전할 수 있으며, 리니어 모션 가이드(118)에 의해서 상하로 움직일 수 있을 것이다.

상기와 같이 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 도면은 자세한 윤곽 라인을 생략한 것으로서, 본 발명의 기술사상에 속하는 부분을 쉽게 알 수 있도록 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 상기 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 기준이 될 수 없으며, 본 발명의 청구범위에 포함된 기술사항을 이해하기 위한 참조적인 사항에 불과하다.

100: 재활 로봇
110: 로봇 몸체
111: 고정밴드
112: 골반관절축
113: 제1 아암
114: 제1 연결관절축
115: 제2 아암
116: 제2 연결관절축
116a: 연장편
117: 발판
117a: 발목관절축
118: 리니어 모션 가이드
118a: 레일
118b: 리니어 모션 블록
119: 받침대
120: 보행기
121: 상부 프레임
122: 하부 프레임
123: 바퀴
124: 연결 프레임
130: 결합 모듈
131: 회전 가이드부
132: 연결바
133: 수용체
134: 브라켓
140: 연결 블록
141: 연결판
142: 손잡이부

Claims

환자의 재활 치료를 돕는 보행 재활 로봇으로서,
상기 환자의 몸통을 지지하는 고정밴드, 상기 고정밴드에 대하여 회전 가능하게 설치된 골반관절축, 일측이 상기 골반관절축과 결합되는 제1 아암(Arm),
상기 제1 아암의 타측에 회전 가능하게 설치된 제1 연결관절축, 일측이 상기 제1 연결관절축과 결합되는 제2 아암(Arm), 상기 제2 아암의 타측에 회전 가능하게 설치된 제2 연결관절축, 일측이 상기 제2 연결관절축과 결합되며 타측에 발목관절축이 설치되는 연장편, 상기 발목관절축에 회전 가능하게 설치되는 발판, 및 상기 고정밴드에 직접 또는 간접적으로 결합되는 리니어 모션 가이드(linear motion guide)를 포함하는 로봇 몸체; 및
상부 프레임, 복수 개의 바퀴가 설치되는 하부 프레임, 및 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함하는 보행기;를 포함하되,
상기 로봇 몸체와 상기 보행기는 결합 모듈을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제1항에 있어서,
상기 로봇 몸체는 연결 블록을 더 포함하되,
상기 연결 블록은, (i) 상기 리니어 모션 가이드에 간접 또는 직접적으로 결합되는 연결판 및 (ii) 상기 연결판에 결합되어 있으며 상기 결합 모듈과 회전 가능하게 결합되는 손잡이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제2항에 있어서,
상기 결합 모듈은,
연결바,
상기 연결바의 일측에 위치하며, 상기 손잡이부가 회전할 수 있도록 지원하는 회전 가이드부,
상기 연결바의 타측에 위치하며, 상기 연결바의 타측을 수용하여 고정하는 수용체, 및
상기 수용체를 상기 상부 프레임에 고정하는 브라켓(bracket)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제3항에 있어서,
상기 환자의 보행에 따른 움직임에 대응하여 상기 로봇 몸체가 상기 손잡이부를 축으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제2항에 있어서,
상기 리니어 모션 가이드는 리니어 모션 블록과 레일을 포함하며,
상기 리니어 모션 블록에는 상기 연결판이 간접 또는 직접적으로 결합되어, 상기 리니어 모션 블록과 상기 연결판의 상대적 위치가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제5항에 있어서,
상기 환자가 보행 시, 상기 레일은, 상기 고정밴드가 상기 리니어 모션 블록에 대해서 상하 이동 가능하도록 지원하는 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제1항에 있어서,
상기 골반관절축과 상기 제1 연결관절축은 구동 관절(Active joint)이며, 상기 제2 연결관절축과 발목관절축은 수동 관절(Passive joint)인 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제1항에 있어서,
상기 골반관절축과 상기 제2 연결관절축은 구동 관절이며, 상기 제1 연결관절축과 발목관절축은 수동 관절인 것을 특징으로 하는 재활 로봇.
제1항에 있어서,
상기 로봇 몸체에는 상기 환자의 허리를 지지하는 받침대가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 재활 로봇.