KR20170037118A

KR20170037118A - 보행 훈련 보조 장치

Info

Publication number: KR20170037118A
Application number: KR1020150136278A
Authority: KR
Inventors: 권효순; 송원경; 김호진; 한지아; 신준호
Original assignee: 대한민국(국립재활원장)
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-04-04
Also published as: KR101763214B1

Abstract

본 발명은 보행 훈련 보조 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 하부 프레임, 하부 프레임의 상부에 착탈 가능하게 체결되는 이동 지지부, 사용자의 신체에 착탈 가능하게 착용되는 벨트부, 이동 지지부와 벨트부에 연결되고, 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 와이어부, 그리고 벨트부의 기울기, 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 이상일 경우, 와이어부의 인출을 제한하는 와이어 인입출 조절부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 사용자의 신체에 간단히 착용한 상태에서 자연스러운 보행 훈련을 위하여 움직임을 자유롭게 하고, 사용자가 넘어지는 것을 막기 위해서 일정 범위 이상으로 기울어지거나 일정 속도 이상으로 더 기울어지는 것을 제한할 수 있다.

Description

보행 훈련 보조 장치{Walking Training Assist Apparatus}

본 발명은 보행 훈련 보조 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 노인이나 장애인 등과 같이 거동이 불편한 사람들의 보행 훈련을 보조할 수 있는 보행 훈련 보조 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 고령화 사회에 급속도로 진입하면서 세계적으로 노인이나 장애인을 위한 다양한 기술에 대한 사회적 요구가 증가되고 있으며, 이러한 시점에 맞춰 노인이나 장애인 등과 같이 거동이 불편한 사람들의 외부 활동을 돕기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 노인이나 장애인 등의 보행을 돕기 위한 보행 훈련 보조 장치에 대한 다양한 기술이 급격하게 발달되고 있다.

종래의 보행 훈련 보조 장치는 겨드랑이에 껴서 사용하는 간단한 구조의 목발이나 지팡이부터 보행자가 핸들을 잡고 걸을 수 있도록 하거나 동력을 이용하여 이동이 가능하도록 하는 다양한 보행 훈련 보조 장치가 있는데, 목발이나 지팡이는 연세가 많이 드신 노인들의 보행을 지탱해주기엔 지지하는 수단이 하나밖에 없어서 불안한 문제점이 있었다.

또한, 동력 없이 보행자가 핸들을 잡고 걸을 수 있게 하는 보행 훈련 보조 장치는 근력의 부족으로 인하여 보행자가 중심을 잃을 가능성이 높으며, 방향 전환 시 보행 훈련 보조 장치가 과도하게 기울어질 수 있기 때문에 보행자가 보행을 지속하지 못하거나 넘어져 다치는 사고가 발생하기 쉬운 문제점이 있었다.

그리고, 동력을 이용한 보행 훈련 보조 장치는 전문적인 훈련과 적응 기간이 필요하고 무게로 인해 노인이나 장애인에게는 무리가 갈 수밖에 없으며, 가격도 비싸기 때문에 구입하기 어려운 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 제10-0843484호 (등록일 2008. 06. 26.)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용자의 신체에 간단히 착용한 상태에서 자유롭게 움직여 자연스러운 보행이 가능하도록 하고, 사용자가 일정 속도나 일정 범위 이상으로 급격하게 기울어질 경우 사용자를 강제로 잡아당겨 넘어지는 것을 방지할 수 있는 보행 훈련 보조 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 명시적으로 언급된 목적 이외에도, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 달성될 수 있는 다른 목적도 포함한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 보조 장치는 하부 프레임, 상기 하부 프레임의 상부에 착탈 가능하게 체결되는 이동 지지부, 상기 사용자의 신체에 착탈 가능하게 착용되는 벨트부, 상기 이동 지지부와 상기 벨트부에 연결되고, 상기 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 와이어부, 그리고 상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 이상일 경우, 상기 와이어부의 인출을 제한하는 와이어 인입출 조절부를 포함한다.

상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기를 감지하는 센서부, 그리고 상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 상기 기준 기울기, 상기 기준 길이, 상기 기준 속도 및 상기 기준 세기일 경우, 상기 와이어부의 인출이 제한되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 벨트부는 사용자의 상체에 착탈 가능하게 착용되는 제1 벨트부, 그리고 사용자의 허리에 착탈 가능하게 착용되는 제2 벨트부를 포함하고, 상기 와이어부는 상기 이동 지지부와 상기 제1 벨트부에 각각 연결되고, 상기 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 복수의 제1 와이어, 그리고 상기 이동 지지부와 상기 제2 벨트부에 각각 연결되고, 상기 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 복수의 제2 와이어를 포함할 수 있다.

상기 와이어 인입출 조절부는 상기 이동 지지부의 내부에서 상기 복수의 제1 와이어가 감겨지는 제1 롤러, 상기 이동 지지부의 내부에서 상기 복수의 제2 와이어가 감겨지는 제2 롤러, 그리고 상기 복수의 제1 와이어 및 상기 복수의 제2 와이어의 인입 또는 인출이 가능하도록 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러에 각각 동력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 상기 기준 기울기, 상기 기준 길이, 상기 기준 속도 및 상기 기준 세기일 경우, 상기 와이어부의 인출을 저지하는 방향으로 상기 동력이 발생되도록 상기 모터를 제어할 수 있다.

상기 와이어 인입출 조절부는 상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 미만일 경우, 상기 와이어부를 단계적으로 인출시킬 수 있다.

상기 와이어 인입출 조절부는 라쳇을 내장한 리트렉터(retractor)를 포함하고, 상기 리트렉터에 상기 와이어부가 연결되어 상기 와이어부의 인출을 제한할 수 있다.

상기 하부 프레임은 상부에 배치되어 상기 사용자의 상체를 지지하는 고정 지지부, 그리고 하부에 배치되어 상기 고정 지지부를 지지하는 복수의 지지 기둥을 포함할 수 있다.

사용자의 하체를 수용하면서 둘러싸는 형태로 형성되고, 압축된 공기가 내부로 공급되는 에어 챔버부를 더 포함할 수 있다.

상기 에어 챔버부는 투명 재질로 이루어질 수 있다.

상기 사용자의 하체에 착용되어 사용자의 보행 동작을 지원하는 소프트 외골격 장치를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 보조 장치에 따르면, 사용자의 신체에 간단히 착용한 상태에서 자유롭게 움직여 자연스러운 보행이 가능하도록 하고, 사용자가 일정 속도나 일정 범위 이상으로 급격하게 기울어질 경우 사용자를 강제로 잡아당겨 넘어지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 투명한 에어백 구조의 에어 챔버부를 사용하여 사용자의 하체를 관찰할 수 있기 때문에 의사 또는 치료사 등이 사용자의 상태를 직관적으로 모니터링하여 개입할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 소프트 외골격 장치를 사용자의 하체에 착용하여 보행할 경우 근력이 거의 없는 중증의 환자도 다리를 보다 수월하게 움직여 보행 훈련을 보조할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 효과는 상술된 것에 국한되지 않고 후술하는 본 발명의 구성으로부터 도출될 수 있는 다른 효과도 본 발명의 효과에 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 보조 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 보행 훈련 보조 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 지지부의 내부에 구비된 와이어 인입출 조절부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 지지부의 내부에 구비된 와이어 인입출 조절부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 챔버부를 포함한 보행 훈련 장치의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소프트 외골격 장치의 개략적인 사시도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 보조 장치의 개략적인 사시도 및 도 2는 도 1에 도시한 보행 훈련 보조 장치의 분해 사시도를 나타낸다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 보행 훈련 보조 장치(1)는 하부 프레임(100), 이동 지지부(200), 벨트부(300), 와이어부(400) 및 와이어 인입출 조절부(500)를 포함하여 구성된다.

하부 프레임(100)은 지면상에 배치될 수 있으며, 하부 프레임(100)의 상부에 배치되어 사용자의 상체를 지지하는 고정 지지부(120) 및 하부 프레임(100)의 하부에 배치되어 고정 지지부(120)를 지지하는 복수의 지지 기둥(140)을 포함할 수 있다. 고정 지지부(120)는 사용자의 신체 조건이나 상태 등에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 특히, 사용자가 그 내부로 들어갈 수 있도록 일부가 개방된 ‘C’자 형태나 ‘ㄷ’자 형태로 이루어질 수 있다.

고정 지지부(120)의 일단에는 제1 체결부재(122)가 구비되고, 타단에는 제2 체결부재(124)가 구비되어 고정 지지부(120)의 일단과 타단이 결합될 수 있도록 구성된다. 이때, 제1 체결부재(122) 및 제2 체결부재(124)는 홈이나 돌기 등과 같이 고정 지지부(120)의 일단과 타단을 결합할 수 있는 수단이면 무엇이든지 상관없다.

그리고, 제1 체결부재(122)는 일정한 간격으로 이격된 복수의 홈을 구비하고, 제2 체결부재(124)는 홈에 삽입되어 고정될 수 있는 클립이나 돌기 등을 구비하여 고정 지지부(120)의 둘레를 조절할 수 있도록 구성될 수도 있다. 이와 같이, 고정 지지부(120)의 일단 및 타단에 각각 구비되는 제1 체결부재(122) 및 제2 체결부재(124)는 결합되는 위치에 따라 고정 지지부(120)의 둘레를 조절할 수 있기 때문에 사용자의 허리 둘레에 맞는 개인 맞춤형 보행 훈련 보조 장치를 제공할 수 있다.

복수의 지지 기둥(140)은 최하단부에 복수의 바퀴(142)가 구비될 수 있으며, 사용자가 자유자재로 이동할 수 있도록 도와준다.

이동 지지부(200)는 하부 프레임(100)의 상부에 착탈 가능하게 체결될 수 있다. 이동 지지부(200)는 사용자의 신체가 들어갈 수 있도록 중심부가 관통된 관 형태나 도넛 형태로 이루어질 수 있다.

이동 지지부(200)는 하부 프레임(100)과 체결되기 위하여 고정 지지부(120)와 접하는 부분에 이동 체결 수단(220)이 구비될 수 있으며, 이동 체결 수단(220)과 대응하는 위치의 고정 지지부(120)에는 고정 체결 수단(126)이 구비될 수 있다.

이동 체결 수단(220)은 고정 체결 수단(126)과 체결되어 사용자의 신체를 안전하게 지지할 수 있도록 하고, 고정 체결 수단(126) 및 이동 체결 수단(220)은 체결 홈 및 체결 돌기 등과 같이 하부 프레임(100) 및 이동 지지부(200)를 체결할 수 있는 수단으로 이루어질 수 있다. 또한, 고정 체결 수단(126)은 고정 지지부(120)의 둘레를 따라 굴곡진 형태로 형성되고 이동 체결 수단(220)은 고리 형태로 형성되어 고정 지지부(120)의 둘레면에 끼어질 수 있도록 구성될 수 있다. 이외에 이동 체결 수단(220)은 고정 체결 수단(126)과 다양한 구조를 이용하여 체결될 수 있다.

벨트부(300)는 사용자의 신체에 착탈 가능하게 착용될 수 있으며, 사용자의 여러 신체 부분에 착용 가능하도록 복수 개로 이루어질 수 있다.

보다 자세하게는, 벨트부(300)는 사용자의 상체(예컨대, 사용자의 겨드랑이 부분)에 착탈 가능하게 착용되는 제1 벨트부(320) 및 사용자의 허리 부분에 착탈 가능하게 착용되는 제2 벨트부(340)를 포함할 수 있다.

와이어부(400)는 이동 지지부(200)와 벨트부(300)에 연결되고, 이동 지지부(200)로부터 인입 또는 인출될 수 있다. 이동 지지부(200)는 와이어부(400)가 이동 지지부(200)로부터 인출되거나 이동 지지부(200)로 인입될 수 있도록 이동 지지부(200)의 내측 둘레를 따라 복수의 홀(240)이 형성될 수 있으며, 홀(240)의 수는 와이어부(400)의 수에 대응되게 형성될 수 있다. 와이어부(400)는 스프링 등과 같이 일정한 탄성 강도를 가진 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

보다 자세하게는, 와이어부(400)는 이동 지지부(200)와 제1 벨트부(320)에 각각 연결되고 이동 지지부(200)로부터 인입 또는 인출되는 복수의 제1 와이어(420)와, 이동 지지부(200)와 제2 벨트부(340)에 각각 연결되고 이동 지지부(200)로부터 인입 또는 인출되는 복수의 제2 와이어(440)를 포함할 수 있다. 제1 와이어(420) 및 제2 와이어(440)는 사용자의 신체를 균형있게 지지하기 위하여 이동 지지부(200)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 각각 이격되어 설치될 수 있다.

와이어 인입출 조절부(500)는 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 이상일 경우, 와이어부(400)의 인출을 제한할 수 있다.

보다 자세하게 설명하면, 와이어 인입출 조절부(500)는 보행 훈련 보조 장치(1)를 착용한 사용자가 보행하는 도중에 일정 속도나 일정 범위 이상으로 급격하게 기울어지는 경우 와이어부(400)가 이동 지지부(200)로부터 인출되는 것을 제한하여 사용자가 넘어지지 않고 균형을 잡을 수 있게 한다.

와이어 인입출 조절부(500)는 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 미만일 경우, 와이어부(400)를 단계적으로 인출시킬 수 있다. 예컨대, 와이어 인입출 조절부(500)는 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 또는 와이어부(400)에 가해지는 세기가 가장 작은 레벨에서는 와이어부(400)가 가장 작게 인출되도록 하고, 레벨이 증가할수록 와이어부(400)가 인출되는 길이를 점점 증가시킬 수 있다. 또는, 와이어 인입출 조절부(500)는 사용자가 잡아 당길 때마다 인출되는 와이어부(400)의 길이를 소정의 길이로 제한하거나 일정한 길이로 인출되게 할 수 있다.

이와 같이, 와이어 인입출 조절부(500)는 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 미만일 경우에는 와이어부(400)가 단계적으로 인출되도록 하여 사용자의 신체가 적당히 지지되면서 자연스러운 보행을 할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 지지부의 내부에 구비된 와이어 인입출 조절부의 구성도를 나타낸다.

도 3과 같이, 보행 훈련 보조 장치(1)는 센서부(600) 및 제어부(700)를 더 포함할 수 있고, 와이어 인입출 조절부(500)는 이동 지지부(200)의 내부에서 제1 롤러(512), 제2 롤러(514) 및 모터(516)를 포함할 수 있다.

센서부(600)는 벨트부(300)에 설치되어 벨트부(300)의 기울기를 감지하는 기울기 센서, 와이어부(400)가 인출되는 길이를 감지하는 길이 센서, 와이어부(400)가 인출되는 속도를 감지하는 속도(가속도) 센서 또는 와이어부(400)에 가해지는 세기(강도)를 감지하는 센서 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 길이 센서는 제1 와이어(420) 및 제2 와이어(440)의 인출에 따른 제1 롤러(512) 및 제2 롤러(514)의 회전 정도를 각각 감지하여 제1 와이어(420) 및 제2 와이어(440)가 인출되는 길이를 측정할 수 있다.

제1 롤러(512)는 제1 와이어(420)의 수에 대응하여 복수 개가 구비되고, 이동 지지부(200)의 내부에서 제1 와이어(420)가 감겨질 수 있다.

제2 롤러(514)는 제2 와이어(440)의 수에 대응하여 복수 개가 구비되고, 이동 지지부(200)의 내부에서 제2 와이어(440)가 감겨질 수 있다.

모터(516)는 복수의 제1 와이어(420) 및 복수의 제2 와이어(440)의 인입 또는 인출이 가능하도록 제1 롤러(512) 및 제2 롤러(514)에 동력을 제공할 수 있다. 도 3에서는 모터(516)에 대해서만 도시하였으나, 이러한 모터(516)는 액추에이터 등과 같은 동력 수단으로 대체될 수 있으며, 모터(516)는 복수 개로 이루어져 제1 롤러(512)와 제2 롤러(514) 각각에 동력을 제공할 수 있다.

제어부(700)는 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기일 경우, 와이어부(400)의 인출이 제한되도록 모터(516)를 제어할 수 있다.

보다 자세하게는, 제어부(700)는 센서부(600)에서 감지된 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기일 경우, 와이어부(400)의 인출을 저지하는 방향으로 동력이 발생되도록 모터(516)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제1 롤러(512) 및 제2 롤러(514)가 정방향으로 회전될 경우 제1 와이어(420) 및 제2 와이어(440)가 인출되고, 제1 롤러(512) 및 제2 롤러(514)가 역방향으로 회전될 경우, 제1 와이어(420) 및 제2 와이어(440)가 인입될 경우, 제어부(700)는 센서부(600)에서 감지된 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기이면 제1 롤러(512) 및 제2 롤러(514)가 역방향으로 회전되도록 모터(516)를 구동시켜 제1 와이어(420) 및 제2 와이어(440)의 인출을 각각 제한할 수 있다.

이와 같이, 사용자가 보행 훈련 보조 장치(1)를 착용한 상태에서 보행하는 도중에 일정 속도나 일정 범위 이상으로 급격하게 기울어지는 경우 와이어부(400)가 이동 지지부(200)로부터 인출되는 것을 제한하고 강제로 인출 방향과 반대 방향으로 잡아당김으로써 사용자가 넘어지지 않고 균형을 잡을 수 있게 한다.

제어부(700)는 벨트부(300)의 기울기, 와이어부(400)의 인출 길이, 인출 속도 및 와이어부(400)에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 미만일 경우, 와이어부(400)가 단계적으로 인출되도록 모터(516)의 동력 세기나 구동 시간 등을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 지지부의 내부에 구비된 와이어 인입출 조절부의 구성도를 나타낸다.

도 4와 같이, 와이어 인입출 조절부(500)는 안전 벨트 구조가 채용될 수 있는데, 라쳇(Ratchet, 522)을 내장한 리트렉터(retractor, 520)를 포함하고, 리트렉터(520)에 와이어부(400)가 연결되어 와이어부(400)의 인출을 제한할 수 있다.

보다 자세하게는, 리트렉터(520)는 제1 리트렉터(520a)와 제2 리트렉터(520b)를 포함하고, 제1 리트렉터(520a)에 제1 와이어(420)가 연결되고, 제2 리트렉터(520b)에 제2 와이어(430)가 연결될 수 있다. 그리고, 제1 와이어(420) 또는 제2 와이어(440)가 순간적으로 강하게 당겨지거나 급격하게 기울어질 때 제1 리트렉터(520a)와 제2 리트렉터(520b)에 각각 내장된 제1 라쳇(522a) 또는 제2 라쳇(522b)이 제1 와이어(420) 또는 제2 와이어(440)가 더 이상 풀려나오지 않게 잡아줄 수 있다. 제1 라쳇(522a) 및 제2 라쳇(522b)은 다양한 종류나 형태로 이루어질 수 있으며, 사용자가 제1 와이어(420) 또는 제2 와이어(440)를 손으로 잡고 살살 당길 때는 잠기지 않고 급격하게 당겨지거나 신장되는 경우에만 순간적으로 빠르게 잠기게 된다. 이때, 리트렉터(520)는 라쳇(5240) 외에 인장 스프링 또는 태엽과 같은 탄성 부재(미도시)를 통해 와이어부(400)의 인출을 저지하는 방향으로 복원력을 가질 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 와이어 인입출 조절부(500)는 도 3과 같은 동력이 있는 구조나 도 4와 같은 안전 벨트 구조 외에 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 와이어 인입출 조절부(500)는 낚시 릴 구조를 채용하여 모터 없이도 와이어부(400)의 인입 또는 인출을 제어할 수 있거나 단계적으로 와이어부(400)가 인출되게 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 챔버부를 이용한 보행 훈련 장치의 개략적인 사시도를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 사용자는 에어 챔버부(800) 내에서 보행 훈련을 할 수 있다. 도 5에 예시하지는 않았으나 사용자는 도 1에 예시한 보행 훈련 보조 장치(1)에 지지된 상태에서 에어 챔버부(800) 내에서 보행 훈련을 함으로써 하중이 경감된 상태에서 보다 안정적으로 훈련을 할 수 있다.

에어 챔버부(800)는 사용자의 하체를 수용하면서 둘러싸는 형태로 형성되고, 압축된 공기가 내부로 공급될 수 있다. 에어 챔버부(800)는 압축된 공기를 에어 챔버부(800)의 내부로 공급하는 에어 분사부(미도시), 압축된 공기를 빼주는 밸브(미도시) 및 이들을 제어하는 수단(미도시) 등으로 이루어질 수 있다. 에어 챔버부(800)를 이용하여 가압한 상태에서 보행하는 경우 사용자의 체중에 의한 하중을 경감시킬 수 있기 때문에 사용자가 보다 안전하고 덜 힘들게 보행 훈련할 수 있게 된다. 그리고, 에어 챔버부(800) 내에 트레드밀(820)을 설치하여 운동할 경우 재활 효과를 더욱 높일 수 있다.

에어 챔버부(800)는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 투명한 에어백 구조의 에어 챔버부(800)를 사용할 경우, 투명 재질을 통하여 사용자의 하체를 관찰할 수 있기 때문에 의사 또는 치료사 등이 사용자의 상태를 직관적으로 모니터링하여 개입할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자는 보다 안전적이고 효율적으로 보행 훈련할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소프트 외골격 장치의 개략적인 사시도를 나타낸다.

도 6에서와 같이, 한편 사용자는 소프트 외골격 장치(900)를 착용한 상태에서 도 1에 예시한 보행 훈련 보조 장치(1)에 지지된 상태로 보행 훈련을 할 수도 있다.

소프트 외골격 장치(900)는 사용자의 하체에 착용되어 사용자의 보행 동작을 지원할 수 있다. 소프트 외골격 장치(900)는 가볍고 부드러운 재질로 이루어질 수 있으며, 하체의 관절 부위에 장착되어 각 하체의 관절 부위를 굴절(굽힘)시키거나 신전(폄)시킬 수 있는 복수의 장착 수단(910), 복수의 장착 수단(910)을 연결하는 와이어(920), 와이어(920)를 통해 복수의 장착 수단(910)을 구동시키는 구동 모터(930) 등으로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 사용자가 소프트 외골격 장치(900)를 착용한 상태에서 보행 훈련을 할 경우 근력이 거의 없는 중증의 환자도 다리를 보다 수월하게 움직여 보행 동작을 수행할 수 있다.

그리고, 사용자가 소프트 외골격 장치(900)를 착용한 상태에서 에어 챔버부(800) 내에 수용되어 도 1에 예시한 보행 훈련 보조 장치(1)에 지지된 상태로 보행 훈련할 수도 있다. 특히, 소프트 외골격 장치(900)를 착용한 후 에어 챔버부(800) 내에서 트레드밀(820)로 운동할 경우 신체에 무리 없이 효과적으로 보행 훈련할 수 있다.

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.

1: 보행 훈련 보조 장치
100: 하부 프레임 200: 이동 지지부
300: 벨트부 400: 와이어부
500: 와이어 인입출 조절부 600: 센서부
700: 제어부 800: 에어 챔버부
900: 소프트 외골격 장치

Claims

하부 프레임,
상기 하부 프레임의 상부에 착탈 가능하게 체결되는 이동 지지부,
상기 사용자의 신체에 착탈 가능하게 착용되는 벨트부,
상기 이동 지지부와 상기 벨트부에 연결되고, 상기 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 와이어부, 그리고
상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 이상일 경우, 상기 와이어부의 인출을 제한하는 와이어 인입출 조절부
를 포함하는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항에서,
상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기를 감지하는 센서부, 그리고
상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 상기 기준 기울기, 상기 기준 길이, 상기 기준 속도 및 상기 기준 세기일 경우, 상기 와이어부의 인출이 제한되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에서,
상기 벨트부는,
사용자의 상체에 착탈 가능하게 착용되는 제1 벨트부, 그리고
사용자의 허리에 착탈 가능하게 착용되는 제2 벨트부를 포함하고,
상기 와이어부는,
상기 이동 지지부와 상기 제1 벨트부에 각각 연결되고, 상기 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 복수의 제1 와이어, 그리고
상기 이동 지지부와 상기 제2 벨트부에 각각 연결되고, 상기 이동 지지부로부터 인입 또는 인출되는 복수의 제2 와이어를 포함하는 보행 훈련 보조 장치.
제 3 항에서,
상기 와이어 인입출 조절부는,
상기 이동 지지부의 내부에서 상기 복수의 제1 와이어가 감겨지는 제1 롤러,
상기 이동 지지부의 내부에서 상기 복수의 제2 와이어가 감겨지는 제2 롤러, 그리고
상기 복수의 제1 와이어 및 상기 복수의 제2 와이어의 인입 또는 인출이 가능하도록 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러에 각각 동력을 제공하는 모터를 포함하는 보행 훈련 보조 장치.
제 2 항에서,
상기 제어부는,
상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 상기 기준 기울기, 상기 기준 길이, 상기 기준 속도 및 상기 기준 세기일 경우, 상기 와이어부의 인출을 저지하는 방향으로 상기 동력이 발생되도록 상기 모터를 제어하는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항에서,
상기 와이어 인입출 조절부는,
상기 벨트부의 기울기, 상기 와이어부의 인출 길이, 인출 속도 및 상기 와이어부에 가해지는 세기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 기울기, 기준 길이, 기준 속도 및 기준 세기 미만일 경우, 상기 와이어부를 단계적으로 인출시키는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항에서,
상기 와이어 인입출 조절부는,
라쳇을 내장한 리트렉터(retractor)를 포함하고,
상기 리트렉터에 상기 와이어부가 연결되어 상기 와이어부의 인출을 제한하는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항에서,
상기 하부 프레임은,
상부에 배치되어 상기 사용자의 상체를 지지하는 고정 지지부, 그리고
하부에 배치되어 상기 고정 지지부를 지지하는 복수의 지지 기둥을 포함하는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항에서,
사용자의 하체를 수용하면서 둘러싸는 형태로 형성되고, 압축된 공기가 내부로 공급되는 에어 챔버부를 더 포함하는 보행 훈련 보조 장치.
제 9 항에서,
상기 에어 챔버부는,
투명 재질로 이루어지는 보행 훈련 보조 장치.
제 1 항 또는 제 9 항에서,
상기 사용자의 하체에 착용되어 사용자의 보행 동작을 지원하는 소프트 외골격 장치를 더 포함하는 보행 훈련 보조 장치.