KR20180045575A - 보행 훈련 장치 - Google Patents

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Abstract

보행 장애가 있는 사람의 보행 재활 훈련을 돕는 보행 훈련 장치가 개시된다. 개시된 보행 훈련 장치는, 앞뒤로 이격된 한 쌍의 롤러에 지지되어 무한 궤도 주행하는 트레드밀 벨트를 구비한 트레드밀(treadmill), 베이스(base), 베이스 위에 배치되며 트레드밀을 밀착 지지하는 트레드밀 지지판, 및 베이스와 트레드밀 지지판 사이에서 서로 이격되게 배치되며, 상단부가 트레드밀 지지판을 지지하며 승강하는 승강 기둥을 각각 구비하는 복수의 승강 액추에이터(actuator)를 구비한 기울임 조정기, 트레드밀과 기울임 조정기가 동작하도록 지시를 입력하는 유저 인터페이스(user interface), 및 유저 인터페이스에 입력된 지시를 따라 트레드밀 벨트와 복수의 승강 액추에이터의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller)를 구비한다. 콘트롤러의 제어에 따라 복수의 승강 액추에이터의 승강 기둥 상단부의 높이가 동일하지 않게 되면 트레드밀 지지판과 트레드밀이 기울어진다.

Description

보행 훈련 장치{Gait training apparatus}
본 발명은 노약자, 장애인, 환자 등 보행 장애가 있는 사람의 보행 재활 훈련을 돕는 보행 훈련 장치에 관한 것이다.
보행 훈련 장치는 하반신 마비 증세가 있거나 다리 관절과 근력에 이상이 있어 정상적인 보행이 곤란한 환자의 재활을 위한 장치이다. 보행 훈련 장치에는 환자들의 고관절, 슬관절, 족관절 등과 같은 관절 부위에 장착되어 보행을 보조하는 하지 외골격 로봇을 구비한 외골격 로봇 타입(type)과, 동력에 의하여 일정 방향으로 이동하는 무한 궤도 벨트를 구비한 트레드밀(treadmill) 타입 등이 있다.
상기 외골격 로봇 타입의 보행 훈련 장치는, 하지 외골격 로봇의 각 관절 부위의 회전을 구동하고 제어하는 구성과, 사용자의 각 관절 부위의 상태를 감지하는 센서들을 필요로 하므로, 구성이 복잡하고 제조 원가가 비싸진다. 한편, 트레드밀 타입의 보행 훈련 장치는 외골격 로봇 타입 보행 훈련 장치에 비해 저렴한 제조 원가로 제작할 수 있으나, 환자가 벨트 위에서 보행을 하더라도 실제 위치 변동은 없기 때문에 현실감이 떨어지고, 오르막길, 내리막길, 울퉁불퉁한 비포장길 등과 같이 다양한 실제 보행 환경에 적응하는 훈련을 할 수 없다는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0795195호
본 발명은 트레드밀 타입의 보행 훈련 장치로서, 오르막길, 내리막길, 비포장길 등과 같은 다양한 보행 환경에 적응하는 훈련을 할 수 있는 보행 훈련 장치를 제공한다.
본 발명은, 앞뒤로 이격된 한 쌍의 롤러에 지지되어 무한 궤도 주행하는 트레드밀 벨트를 구비한 트레드밀(treadmill), 베이스(base), 상기 베이스 위에 배치되며 상기 트레드밀을 밀착 지지하는 트레드밀 지지판, 및 상기 베이스와 상기 트레드밀 지지판 사이에서 서로 이격되게 배치되며, 상단부가 상기 트레드밀 지지판을 지지하며 승강하는 승강 기둥을 각각 구비하는 복수의 승강 액추에이터(actuator)를 구비한 기울임 조정기, 상기 트레드밀과 상기 기울임 조정기가 동작하도록 지시를 입력하는 유저 인터페이스(user interface), 및 상기 유저 인터페이스에 입력된 지시를 따라 상기 트레드밀 벨트와 상기 복수의 승강 액추에이터의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller)를 구비하고, 상기 콘트롤러의 제어에 따라 상기 복수의 승강 액추에이터의 승강 기둥 상단부의 높이가 동일하지 않게 되면 상기 트레드밀 지지판과 상기 트레드밀이 기울어지는 보행 훈련 장치를 제공한다.
본 발명의 보행 훈련 장치는, 상기 트레드밀 벨트를 밟고 보행하는 사용자의 전방(前方)에 배치되는 디스플레이 패널(display panel)을 더 구비하고, 상기 디스플레이 패널에는 상기 사용자가 실제로 보행하는 경우 전방에 보이는 이미지(image)에 대응되는 가상의 이미지가 표시되고, 상기 콘트롤러는, 상기 가상의 이미지가 변화되면, 그 변화와 연계하여 상기 트레드밀 벨트와 상기 복수의 승강 액추에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 유저 인터페이스는 상기 디스플레이 패널에 겹쳐지게 부착된 터치패널(touch panel)을 포함할 수 있다.
본 발명의 보행 훈련 장치는, 상기 트레드밀 벨트를 밟고 보행하는 사용자의 낙상(落傷)을 방지하기 위하여 상기 사용자의 상체에 착용하는 것으로, 설정된 높이 아래로 떨어지지 않도록 끈에 매달린 하네스(harness)를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 보행 훈련 장치는, 상기 트레드밀 및 상기 하네스 중 적어도 하나에 상기 사용자의 보행 상태를 감지하여 그 신호를 상기 콘트롤러로 송신하는 센서(sensor)를 더 구비하고, 상기 콘트롤러는 상기 센서로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 사용자가 위험하다고 판단되면, 상기 트레드밀 벨트의 주행 속도를 이전보다 늦추도록 제어하고, 상기 트레드밀 지지판의 기울기를 이전보다 완만해지도록 제어할 수 있다.
상기 트레드밀은 상기 트레드밀 벨트를 좌우 하나씩 한 쌍 구비하며, 상기 한 쌍의 트레드밀 벨트는 별개의 전동 모터의 동력에 의해 작동할 수 있다.
상기 복수의 승강 액추에이터는 3개가 구비되고, 상기 3개의 승강 액추에이터는 가상의 삼각형의 꼭지점에 하나씩 배치되며, 상기 트레드밀 지지판의 무게 중심은 상기 가상의 삼각형 내부에 위치할 수 있다.
상기 복수의 승강 액추에이터는 각각, 상기 승강 기둥과, 상기 승강 기둥의 일 측면에 상하 방향으로 연장되게 형성된 랙 기어(rack gear)에 치합되는 피니언 기어(pinion gear)와, 상기 피니언 기어를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터를 구비하고, 상기 피니언 기어의 회전 방향에 따라 상기 승강 기둥이 승강할 수 있다.
상기 복수의 승강 액추에이터는 각각, 상기 승강 기둥의 상단에 틸팅 가이드 볼(tilting guide ball), 및 상기 트레드밀 지지판의 내측면에 상기 틸팅 가이드 볼을 빠지지 않게 수용하는 볼 홀더(ball holder)를 구비할 수 있다.
본 발명의 보행 훈련 장치는, 트레드밀을 기울어지게 하고 그 기울어진 방향이나 경사도를 조정할 수 있는 기울임 조정기를 구비한다. 따라서, 편평한 실내 보행을 가정한 훈련뿐만 아니라, 오르막길, 내리막길, 비포장길 등과 같은 다양한 실제 보행 환경에 적응하는 훈련을 할 수 있다. 또한, 트레드밀 타입의 보행 훈련 장치이기 때문에 외골격 로봇 타입의 보행 훈련 장치보다 제조 원가를 줄일 수 있다.
보행시 볼 수 있는 이미지에 대응되는 가상의 이미지가 표시되는 디스플레이 패널을 구비한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보행 훈련 장치에 의하면, 트레드밀의 트레드밀 벨트 및 기울임 조정기의 복수의 승강 액추에이터의 동작이 상기 가상의 이미지와 연계된다. 따라서, 사용자는 시각 및 평형 감각을 통해 실제 보행과 거의 유사한 느낌으로 보행 훈련을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 트레드밀과 밸런스 조정기를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 트레드밀을 아래에서 본 사시도이다.
도 4는 도 2의 밸런스 조정기 내부의 승강 액추에이터를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 1의 모니터에서 표시되는 이미지의 일 예를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 트레드밀과 밸런스 조정기를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 트레드밀을 아래에서 본 사시도이고, 도 4는 도 2의 밸런스 조정기 내부의 승강 액추에이터를 도시한 측면도이며, 도 5는 도 1의 모니터에서 표시되는 이미지의 일 예를 도시한 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보행 훈련 장치(10)는 보행 장애가 있는 사람의 보행 재활 훈련을 돕는 장치로서, 트레드밀(20), 트레드밀(20)을 지지하는 기울임 조정기(40)와, 하네스(harness)(16)와, 디스플레이 패널(display panel)(75)과, 유저 인터페이스(user interface)(71)와, 센서(sensor)(73)와, 콘트롤러(70)를 구비한다.
트레드밀(20)은 좌우에 병렬 배치되어 무한 궤도 주행하는 한 쌍의 트레드밀 벨트(34A, 34B)를 구비한다. 구체적으로, 트레드밀(20)은, 사각형의 트레드밀 프레임(21)과, 상기 트레드밀 프레임(21) 내부 전방 측에 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 전방 롤러(29A, 29B)와, 상기 한 쌍의 전방 롤러(29A, 29B)와 이격되어 트레드밀 프레임(21) 내부 후방 측에 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 후방 롤러(32A, 32B)와, 상기 전방 롤러(29A, 29B) 및 후방 홀러(30A, 30B)에 지지되어 무한 궤도 주행하는 한 쌍의 트레드밀 벨트(34A, 34B)와, 상기 한 쌍의 전방 롤러(29A, 29B)와 동축(同軸) 결합된 한 쌍의 풀리(pulley)(28A, 28B)와, 상기 한 쌍의 풀리(28A, 28B)의 전방에 상기 트레드밀 프레임(21) 내부에 지지된 한 쌍의 전동 모터(26A, 26B)와, 상기 한 쌍의 전동 모터(26A, 26B)의 모터 샤프트(motor shaft)와, 상기 한 쌍의 풀리(28A, 28B)를 회전력 전달 가능하게 감아 연결하는 한 쌍의 동력 전달 벨트(30A, 30B)를 구비한다. 이와 같은 구성으로, 상기 한 쌍의 트레드밀 벨트(34A, 34B)는 상기 한 쌍의 전동 모터(26A, 26B)의 동력에 의해 개별적으로 무한 궤도 주행한다.
트레드밀(20)은 트레드밀 프레임(21)의 내측에 좌우측 단부가 지지되어 한 쌍의 트레드밀 벨트(34A, 34B)를 가로지르는 벨트 지지판(36)과, 상기 트레드밀 프레임(21)에 고정되어 상향 연장된 복수의 다리에 지지된 사용자 지지 빔(beam)(24)과, 상기 트레드밀 프레임(21) 하측면의 코너(corner) 및 중앙 지점에 부착된 복수의 프레임 받침(22)을 구비한다. 상기 벨트 지지판(36)은 한 쌍의 트레드밀 벨트(34A, 34B)를 밟고 보행 훈련하는 사용자의 몸무게를 지탱한다. 상기 사용자 지지 빔(24)은 보행 훈련 장치(10)의 사용자가 보행 훈련시 손으로 잡음으로써 균형을 잃지 않도록 돕는다. 상기 복수의 프레임 받침(22)은 후술할 기울임 조정기(40)의 트레드밀 지지판(44)에 밀착 지지된다.
기울임 조정기(40)는 트레드밀 프레임(21) 아래에 배치되어 상기 트레드밀(20)을 지지하는 것으로, 베이스(base)(41), 트레드밀 지지판(44), 3개의 승강 액추에이터(actuator)(50), 및 벨로즈(bellows)(46)를 구비한다. 베이스(41)와 트레드밀 지지판(44)의 평면 형상은 트레드밀 프레임(21)에 대응되게 사각형이다. 베이스(41)는 상측이 개방되고 내부에 3개의 승강 액추에이터(50)가 수용될 수 있게 공간이 마련된다. 벨로즈(46)는 베이스(41)의 상단 외주부와 트레드밀 지지판(44)의 외주부를 연결하며 감싸, 내부에 위치한 3개의 승강 액추에이터(50)를 노출되지 않게 가려준다. 트레드밀 지지판(44)은 상기 복수의 프레임 받침(22)에 밀착되어 트레드밀(20)을 지지한다.
도 2 및 도 4를 함께 참조하면, 3개의 승강 액추에이터(50)는 베이스(41) 내부에서 상기 베이스(41)와 트레드밀 지지판(44) 사이에 서로 이격되게 배치된다. 3개의 승강 액추에이터(50)는 각각 상단부가 트레드밀 지지판(44)을 지지하며 승강하는 승강 기둥(60)을 구비한다. 구체적으로, 3개의 승강 액추에이터(50)는 각각, 상기 승강 기둥(60)과, 상기 승강 기둥(60)을 상하 방향으로 이동 가능하게 지지하며 상기 베이스(41)에서 상향 돌출되게 형성된 승강 가이드(guide)(58)와, 피니언 기어(pinion gear)(55)와, 베이스(41)에 고정된 모터 브라켓(51)에 고정 지지된 전동 모터(52)를 구비한다.
승강 기둥(60)의 일 측면에는 상하 방향으로 연장되게 랙 기어(rack gear)(61)가 고정 결합되거나 형성되어 있고, 상기 랙 기어(61)가 피니언 기어(55)의 외주면(56)에 형성된 기어와 치합된다. 전동 모터(52)의 샤프트(53)의 외주면(54)에 형성된 기어는 상기 피니언 기어(55) 외주면(56)의 기어와 치합된다. 이에 따라 전동 모터(52)의 샤프트(53)의 회전 방향에 따라 승강 기둥(60)은 승강한다. 한편, 도 4에 도시된 바와 달리 피니언 기어(55)와 전동 모터(52)의 샤프트(53) 사이에는 상기 전동 모터 샤프트(53)의 회전 속도를 감속하기 위한 감속기가 개재될 수도 있다.
승강 기둥(60)의 상단에는 틸팅 가이드 볼(tilting guide ball)(63)이 돌출 형성되고, 트레드밀 지지판(44)의 내측면에는 상기 틸팅 가이드 볼(63)을 빠지지 않게 수용하는 볼 홀더(ball holder)(65)가 마련된다. 따라서, 3개의 승강 기둥(60) 상단의 높이가 서로 다를 때 트레드밀 지지판(44)이 미끄러지지 않고 안정적으로 기울어질 수 있고, 승강 기둥(60) 상단과 트레드밀 지지판(44) 사이가 이격되지 않게 된다.
3개의 승강 액추에이터(50)는 도 2에 이점 쇄선으로 도시된 가상의 삼각형을 이루도록 배치된다. 즉, 상기 이점 쇄선으로 된 가상의 삼각형의 꼭지점에 하나씩 배치된다. 또한, 상기 트레드밀 지지판(44)의 무게 중심(CG)은 상기 이점 쇄선으로 된 가상의 삼각형 내부에 위치한다. 이와 같은 구성으로 3개의 승강 기둥(60)이 트레드밀 지지판(44) 및 그 위에 지지된 트레드밀(20)의 무게를 안정되게 지지한다. 한편, 본 발명의 보행 훈련 장치는 3개의 승강 액추에이터를 구비한 것에 한정되는 것은 아니며, 4개 이상의 승강 액추에이터를 구비할 수도 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 하네스(16)는 트레드밀 벨트(34A, 34B)를 밟고 보행하는 사용자의 낙상(落傷)을 방지하기 위한 것으로, 사용자의 상체에 착용하도록 베스트(vest) 형태로 형성된다. 하네스(16)는 기울임 조정기(40) 주변의 바닥면에 지지된 프레임(11)에서 상향 돌출된 하네스 지지 빔(beam)(15)에 끈(strap)(18)으로 연결 지지된다. 상기 끈(18)의 길이를 조정하여 하네스(16)의 높이를 조정할 수 있으며, 사용자가 상기 하네스(16)를 착용하고 보행 훈련 장치(10)를 작동하는 도중에 트레드밀 벨트(34A, 34B)에서 미끄러지거나 트레드밀 벨트(34A, 34B)에서 발을 떼더라도 사용자는 상체가 하네스(16)에 매달려 낙상하지 않게 된다.
디스플레이 패널(75)은 트레드밀 벨트(34A, 34B)를 밟고 보행하는 사용자의 전방(前方)에 배치된다. 구체적인 예로, 상기 프레임(11)에서 상향 돌출된 지지 기둥에 디스플레이 패널(75)이 지지될 수 있다. 디스플레이 패널(75)에는 사용자가 실제로 보행하는 경우에 전방에 보이는 실제 이미지(image)에 대응되는 가상의 이미지가 표시된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 전방에 산이 있는 비포장 산책로, 얕은 오르막과 내리막이 있는 호수 주변의 포장 산책로 등을 실제와 가깝게 묘사한 가상의 이미지가 표시될 수 있다.
유저 인터페이스(71)는 트레드밀(20)과 기울임 조정기(40)가 동작하도록 지시를 입력하는 수단이다. 콘트롤러(70)는 유저 인터페이스(71)에 입력된 지시를 따라 트레드밀 벨트(34A, 34B)와 3개의 승강 액추에이터(50)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 한 쌍의 트레드밀 벨트(34A, 34B)에 회전력을 제공하는 한 쌍의 전동 모터(26A, 26B)의 샤프트의 회전 속도와 회전 방향을 개별적으로 제어하고, 3개의 승강 액추에이터(50)의 3개의 전동 모터(52)(도 4 참조)의 샤프트(53)(도 4 참조)의 회전 속도와 회전 방향을 개별적으로 제어한다.
콘트롤러(70)의 제어에 의해 3개의 승강 액추에이터(50)의 3개의 승강 기둥(60)(도 4 참조)의 상단부의 높이가 동일하게 되면 트레드밀 지지판(44)과 이에 지지된 트레드밀(20)이 수평한 자세를 유지하나, 상기 3개의 승강 기둥(60)의 상단부의 높이가 동일하지 않게 되면 트레드밀 지지판(44)과 트레드밀(20)이 기울어지게 된다. 3개의 승강 기둥(60) 상단부의 높이 조합에 따라 트레드밀 지지판(44)의 기울어진 방향과 경사는 다양하게 변경될 수 있다.
상기 유저 인터페이스(71)와 콘트롤러(70)는 PC(personal computer)를 포함하여 구성될 수 있다. 유저 인터페이스(71)를 이용하여 보행 훈련 장치(10)의 동작 지시를 입력할 때, 보행 속도 또는 경사도 등의 보행 조건을 직접 설정하여 입력할 수도 있고, 예컨대, 산길 보행 모드(mode), 공원 보행 모드, 건물내 보행 모드 등과 같은 모드 또는 코스(course)를 선택할 수도 있다. 보행 모드 또는 코스를 선택하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 그에 대응되는 가상의 이미지가 디스플레이 패널(75)을 통해 표시되고, 트레드밀 벨트(34A, 34B)의 주행 속도와 트레드밀 지지판(44)의 경사 방향과 경사도도 설정된다.
보행 시간이 경과됨에 따라서 사용자가 선택한 모드 또는 코스를 따라 보행하고 있다고 가정되므로, 디스플레이 패널(75)에 표시되는 가상의 이미지와, 트레드밀 벨트(34A, 34B)의 주행 속도와 트레드밀 지지판(44)의 경사 방향과 경사도가 조금씩 변경될 수 있다. 즉, 콘트롤러(70)는 디스플레이 패널(75)에 표시된 가상의 이미지가 변화되면, 그 변화와 연계하여 트레드밀 벨트(34A, 34B)와 3개의 승강 액추에이터(50)의 동작을 제어한다.
디스플레이 패널(75)에 표시된 가상의 이미지를 따라 좌측으로 보행 방향을 바꾸는 경우에는 우측의 트레드밀 벨트(34B)의 주행 속도가 좌측의 트레드밀 벨트(34A)의 주행 속도보다 빠르게 변경된다. 반대로, 우측으로 좌측으로 보행 방향을 바꾸는 경우에는 좌측의 트레드밀 벨트(34A)의 주행 속도가 우측의 트레드밀 벨트(34B)의 주행 속도보다 빠르게 변경된다.
상기 유저 인터페이스(71)는 디스플레이 패널(75)에 겹쳐지게 부착된 터치패널(touch panel)을 포함할 수 있다. 이 경우 사용자가 직접 터치패널을 눌러 보행 훈련 장치(10)의 동작 지시를 입력할 수 있다.
센서(73)는 트레드밀 벨트(34A, 34B)를 밟고 보행 훈련하고 있는 사용자의 보행 상태를 감지하여 그 감지 신호를 콘트롤러(70)로 송신하는 것으로, 트레드밀(20) 및 하네스(16) 중 적어도 하나에 탑재된다. 예를 들어, 센서(73)는 벨트 지지판(36), 하네스(16), 또는 하네스(16)가 매달린 끈(18)에 장착된, 무게를 측정하는 로드셀(loadcell)을 포함할 수 있다.
콘트롤러(70)는 상기 센서(73)로부터 수신된 감지 신호에 기초하여 상기 사용자가 위험하다고 판단되면, 트레드밀 벨트(34A, 34B)의 주행 속도를 이전보다 느리거나 멈추도록 제어하고, 트레드밀 지지판(44)의 기울기를 이전보다 완만하거나 수평이 되도록 제어한다. 콘트롤러(70)에 의해 판단된 사용자의 위험의 정도가 클 때 크면 트레드밀 벨트(34A, 34B)가 멈추고, 트레드밀 지지판(44)이 수평이 된다.
이상에서 설명한 보행 훈련 장치(10)는, 트레드밀(20)을 기울어지게 하고 그 기울어진 방향이나 경사도를 조정할 수 있는 기울임 조정기(40)를 구비한다. 따라서, 편평한 실내 보행을 가정한 훈련뿐만 아니라, 오르막길, 내리막길, 비포장길 등과 같은 다양한 실제 보행 환경에 적응하는 훈련을 할 수 있다. 또한, 트레드밀 타입의 보행 훈련 장치이기 때문에 외골격 로봇 타입의 보행 훈련 장치보다 제조 원가를 줄일 수 있다.
또한, 트레드밀 벨트(34A, 34B) 및 3개의 승강 액추에이터(50)의 동작이 디스플레이 패널(75)에 표시되는 가상의 이미지와 연계된다. 따라서, 사용자는 시각 및 평형 감각을 통해 실제 보행과 거의 유사한 느낌으로 보행 훈련을 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 보행 훈련 장치 16: 하네스
20: 트레드밀 34A, 34B: 트레드밀 벨트
40: 기울임 조정기 50: 승강 액추에이터
44: 트레드밀 지지판 75: 디스플레이 패널

Claims (9)

  1. 앞뒤로 이격된 한 쌍의 롤러에 지지되어 무한 궤도 주행하는 트레드밀 벨트를 구비한 트레드밀(treadmill); 베이스(base), 상기 베이스 위에 배치되며 상기 트레드밀을 밀착 지지하는 트레드밀 지지판, 및 상기 베이스와 상기 트레드밀 지지판 사이에서 서로 이격되게 배치되며, 상단부가 상기 트레드밀 지지판을 지지하며 승강하는 승강 기둥을 각각 구비하는 복수의 승강 액추에이터(actuator)를 구비한 기울임 조정기; 상기 트레드밀과 상기 기울임 조정기가 동작하도록 지시를 입력하는 유저 인터페이스(user interface); 및, 상기 유저 인터페이스에 입력된 지시를 따라 상기 트레드밀 벨트와 상기 복수의 승강 액추에이터의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller);를 구비하고,
    상기 콘트롤러의 제어에 따라 상기 복수의 승강 액추에이터의 승강 기둥 상단부의 높이가 동일하지 않게 되면 상기 트레드밀 지지판과 상기 트레드밀이 기울어지는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 트레드밀 벨트를 밟고 보행하는 사용자의 전방(前方)에 배치되는 디스플레이 패널(display panel);을 더 구비하고,
    상기 디스플레이 패널에는 상기 사용자가 실제로 보행하는 경우 전방에 보이는 이미지(image)에 대응되는 가상의 이미지가 표시되고,
    상기 콘트롤러는, 상기 가상의 이미지가 변화되면, 그 변화와 연계하여 상기 트레드밀 벨트와 상기 복수의 승강 액추에이터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 유저 인터페이스는 상기 디스플레이 패널에 겹쳐지게 부착된 터치패널(touch panel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 트레드밀 벨트를 밟고 보행하는 사용자의 낙상(落傷)을 방지하기 위하여 상기 사용자의 상체에 착용하는 것으로, 설정된 높이 아래로 떨어지지 않도록 끈에 매달린 하네스(harness);를 더 구비한 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 트레드밀 및 상기 하네스 중 적어도 하나에 상기 사용자의 보행 상태를 감지하여 그 신호를 상기 콘트롤러로 송신하는 센서(sensor);를 더 구비하고,
    상기 콘트롤러는 상기 센서로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 사용자가 위험하다고 판단되면, 상기 트레드밀 벨트의 주행 속도를 이전보다 늦추도록 제어하고, 상기 트레드밀 지지판의 기울기를 이전보다 완만해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 트레드밀은 상기 트레드밀 벨트를 좌우 하나씩 한 쌍 구비하며,
    상기 한 쌍의 트레드밀 벨트는 별개의 전동 모터의 동력에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 승강 액추에이터는 3개가 구비되고,
    상기 3개의 승강 액추에이터는 가상의 삼각형의 꼭지점에 하나씩 배치되며,
    상기 트레드밀 지지판의 무게 중심은 상기 가상의 삼각형 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 승강 액추에이터는 각각, 상기 승강 기둥과, 상기 승강 기둥의 일 측면에 상하 방향으로 연장되게 형성된 랙 기어(rack gear)에 치합되는 피니언 기어(pinion gear)와, 상기 피니언 기어를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터를 구비하고,
    상기 피니언 기어의 회전 방향에 따라 상기 승강 기둥이 승강하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 승강 액추에이터는 각각, 상기 승강 기둥의 상단에 틸팅 가이드 볼(tilting guide ball), 및 상기 트레드밀 지지판의 내측면에 상기 틸팅 가이드 볼을 빠지지 않게 수용하는 볼 홀더(ball holder)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보행 훈련 장치.
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