KR20220088532A - Standing assisted trunk balance trainer - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 기립 보조형 체간 균형훈련기에 대하여 개시한다. 본 발명의 기립 보조형 체간 균형훈련기는, 지면과 접촉하여 기립 보조형 체간 균형훈련기를 지지하는 발판부와, 상기 발판부와 회동가능하도록 힌지결합하는 좌석부와, 상기 좌석부와 힌지로 결합하는 등받이부와, 액추에이터를 구비하여 좌석부를 회동시키는 좌석구동부 및 제어부를 포함한다. 특히 발판부에 기립 무게중심 검지모듈을 구비하여 기립자세에서 사용자 발바닥의 좌우 체중이동을 검출할 수 있다.The present invention discloses a stand-up assist type trunk balance trainer. The standing-assisting trunk balance trainer of the present invention includes a footrest for supporting the standing-assisting trunk balance trainer in contact with the ground; It includes a backrest and a seat driving unit and a control unit for rotating the seat unit provided with an actuator. In particular, it is possible to detect the left and right weight movement of the user's sole in the standing posture by providing the standing center of gravity detection module in the footrest.
Description
본 발명은 기립 보조형 체간 균형훈련기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 힌지 구조를 이용하여 간단하면서도 안정적인 기립훈련을 할 수 있는 장치에 관한 것으로, 무게중심 검지모듈을 구비하여 사용자의 상태에 맞추어 반응할 수 있는 기립 보조형 체간 균형훈련기에 관한 것이다.The present invention relates to a standing-assisting trunk balance trainer, and more particularly, to a device capable of performing simple and stable standing training using a hinge structure. It relates to a standing-assisted trunk balance trainer that can be
고령화에 따라 근골격계 노화 및 뇌혈관 질환 등으로 인한 편마비환자 등 기립 거동이 불편한 사람들이 늘고 있다. 거동이 불편하여 활동을 하지 않으면 증상이 악화되거나 다양한 합병증이 추가로 발생할 수 있어서, 지속적인 재활활동이 필요하다.With the aging population, the number of people with difficulty in standing is increasing, such as hemiplegic patients due to aging of the musculoskeletal system and cerebrovascular disease. If you do not perform any activities due to inconvenient movement, symptoms may worsen or various complications may occur additionally, so continuous rehabilitation is required.
물리치료사나 간병인 등 돌봄 종사자의 근력을 이용하여 편마비환자 등에게 기립 재활훈련을 수행할 경우, 간병인 등에게 과도한 육체적 부담에 따른 근골격계 질환의 산업재해 발생이 우려된다. 최근 기립 보조기 등의 보조도구 또는 로봇기술을 이용한 재활도구를 사용하여 환자의 기립운동을 보조하는 장치에 대한 연구가 증가하고 있다.When standing rehabilitation training is performed for hemiplegic patients by using the strength of care workers such as physical therapists or caregivers, there is concern about the occurrence of industrial accidents due to musculoskeletal disorders due to excessive physical burden on caregivers. Recently, research on a device that assists a patient's standing motion by using an auxiliary tool such as a standing brace or a rehabilitation tool using robot technology is increasing.
등록특허공보 제10-2153835호 “기립형 휠체어”(2020년09월02일 등록)에서는 전동 액추에이터를 이용하는 경우 배터리의 무게로 인하여 이동 효율성이 떨어지고 배터리 방전되는 경우 사용자가 기립형 휠체어를 이용할 수 없으므로, 가스 쇼크 업소버를 사용하여 경량화를 확보함과 동시에 사용자가 개호자의 도움 없이 기립할 수 있는 기립형 휠체어를 개시한다.In Registered Patent Publication No. 10-2153835 “standing wheelchair” (registered on September 02, 2020), when an electric actuator is used, movement efficiency is reduced due to the weight of the battery, and when the battery is discharged, the user cannot use the standing wheelchair. , Disclosed is a standing wheelchair that uses a gas shock absorber to secure weight reduction and at the same time allow a user to stand up without the help of a caregiver.
등록특허공보 제10-2021349호 “재활치료용 기립보조기”(2019년09월06일 등록)에서는 기립 자세에서 양발에 가해지는 족저압 정보를 환자가 수용하여 손상측 하지로 체중 부하를 스스로 전달함으로써, 손상측 하지에 대한 효과적인 체중 부하 훈련을 가능하게 하는 재활치료용 기립보조기를 개시한다. 또한, 단순 기립 자세에서 벗어나 상지받침대 위에 얹혀있는 손상 및 비손상측 상지에 대한 과제 지향적 훈련을 가상현실시스템을 통해 수행함으로써, 재활 훈련에 대한 흥미를 유발하여 재활 훈련을 좀 더 용이하게 적용할 수 있는 재활치료용 기립보조기를 개시한다.In Registered Patent Publication No. 10-2021349 “Standing Orthosis for Rehabilitation Treatment” (registered on September 06, 2019), the patient receives information on plantar pressure applied to both feet in a standing position and transmits the weight load to the lower extremity of the injured side by itself. Disclosed is a standing orthosis device for rehabilitation that enables effective weight-bearing training for the injured lower extremity. In addition, by performing task-oriented training for the injured and non-injured upper extremities placed on the upper extremity support beyond the simple standing posture through the virtual reality system, it is possible to arouse interest in rehabilitation training and apply rehabilitation training more easily. Disclosed is a standing orthosis for rehabilitation.
등록특허공보 제10-2133186호 “재활 운동 시스템”(2020년07월07일 등록)에서는 가속도 센서를 사용하여 사용자 움직임을 인식하고 인식된 움직임에 따라 게임 난이도를 조정할 수 있는 재활 운동 시스템을 개시한다. 사용자 움직임에 따른 게임 동작을 표시해서 재활 운동을 보조할 수 있고, 사용자가 재활 운동시 디스플레이로 게임 화면을 보면서 재활에 재미를 느낄 수 있다. Patent Publication No. 10-2133186 “Rehabilitation Exercise System” (registered on July 07, 2020) discloses a rehabilitation exercise system that can recognize user movement using an acceleration sensor and adjust game difficulty according to the recognized movement . Rehabilitation exercise can be aided by displaying game motions according to the user's movement, and the user can enjoy the rehabilitation while viewing the game screen on the display during the rehabilitation exercise.
본 발명의 목적은, 사용자가 체간 근력운동을 원활히 할 수 있는 기립 보조형 체간 균형훈련기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a standing-assist type trunk balance trainer that enables a user to smoothly exercise trunk strength.
본 발명의 다른 목적은, 간단하면서도 안정적으로 기립훈련을 할 수 있는 기립 보조형 체간 균형훈련기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a standing assist type trunk balance trainer capable of performing standing training simply and stably.
본 발명의 또다른 목적은, 사용자가 흥미를 가지고 기립훈련을 할 수 있는 기립 보조형 체간 균형훈련기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a standing assist type trunk balance trainer in which a user can perform standing training with interest.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 고령자 또는 편마비 환자의 체간 근력운동을 위한 기립 보조형 체간 균형훈련기에 있어서, 지면과 접촉하여 기립 보조형 체간 균형훈련기를 지지하는 바닥 프레임과, 상기 바닥 프레임으로부터 상부로 돌출된 지지대와, 기립자세에서 사용자 발바닥의 좌우 체중이동을 검출하는 기립 무게중심 검지모듈을 구비하는 발판부; 상기 지지대의 상부에 수평으로 결합하는 힌지고정부재와, 상기 힌지고정부재에 결합하는 한쌍의 제1 힌지와, 일단이 상기 제1 힌지의 상부에 회동가능하도록 결합하는 한쌍의 상부 좌석 프레임과, 일단이 상기 제1 힌지의 하부에 회동가능하도록 결합하는 한쌍의 하부 좌석 프레임과, 상기 상부 좌석 프레임의 타단 및 상기 하부 좌석 프레임의 타단이 각각 회동가능하도록 결합하는 한쌍의 제2 힌지와, 상기 상부 좌석 프레임에 결합되는 좌석판을 구비하는 좌석부; 상기 제2 힌지와 결합하는 한쌍의 등받이 프레임과, 상기 한쌍의 등받이 프레임과 결합하는 등받이판과, 상기 등받이판의 좌우에 위치하여 사용자의 팔을 지지하는 상하로 회동가능한 팔걸이와, 등받이판 상부에 결합하여 머리를 지지하는 헤드 레스트를 구비하는 등받이부; 상기 바닥 프레임과 상기 좌석판 사이에 설치되는 액추에이터를 구비하여, 상기 액추에이터가 신장하는 경우 상기 좌석판이 상기 제1 힌지를 기준으로 위쪽으로 회동하여 사용자의 기립을 보조하는 좌석구동부; 및 사용자로부터 기립 훈련 설정을 입력받고, 기립 훈련 상태를 사용자에게 출력하고, 상기 기립 무게중심 검지모듈로부터 신호를 수신하고, 사용자의 기립자세와 착석자세에 맞추어 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.According to one aspect for achieving the above object, there is provided a standing-assisted trunk balance trainer for trunk strength exercise of an elderly person or a hemiplegic patient, comprising: a floor frame for supporting the standing-assisting trunk balance trainer in contact with the ground; and the floor frame. a footrest having a support protruding upward from the support and a standing center of gravity detection module for detecting left and right weight movement of the sole of the user in a standing posture; A hinged member horizontally coupled to the upper portion of the support, a pair of first hinges coupled to the hinged member, and a pair of upper seat frames, one end of which is rotatably coupled to the upper portion of the first hinge, and one end A pair of lower seat frames rotatably coupled to a lower portion of the first hinge, a pair of second hinges rotatably coupled to the other end of the upper seat frame and the other end of the lower seat frame, respectively, and the upper seat a seat portion having a seat plate coupled to the frame; A pair of backrest frames coupled to the second hinge, a backrest plate coupled to the pair of backrest frames, and up and down rotatable armrests positioned on the left and right of the backrest plate to support the user's arm, and on the upper backrest plate a backrest having a headrest coupled to support the head; a seat driving unit having an actuator installed between the floor frame and the seat plate to assist the user in standing by rotating the seat plate upward based on the first hinge when the actuator extends; and a control unit for receiving a standing training setting from a user, outputting a standing training state to the user, receiving a signal from the standing center of gravity detection module, and controlling the driving of the actuator according to the user's standing and sitting posture; include
상기 발판부는, 상기 지지대 상부에 무릎 지지용 보호대를 더 포함할 수 있고, 상기 등받이부는, 상기 팔걸이 위쪽에 상체 고정용 안전벨트를 더 포함할 수 있다.The footrest may further include a knee support protector on the upper portion of the support, and the backrest may further include a seat belt for fixing the upper body above the armrest.
상기 등받이부는, 상기 등받이판의 앞에 결합하여 사용자의 등을 지지하는 등받이 쿠션 및 상기 등받이판과 등받이 쿠션 사이의 거리를 조절하는 등받이 전후 조절장치를 더 포함할 수 있다.The backrest part may further include a backrest cushion coupled to the front of the backrest plate to support the user's back, and a backrest front and rear adjusting device for adjusting a distance between the backrest plate and the backrest cushion.
상기 기립 보조형 체간 균형훈련기는 좌우로 이동하는 컨텐츠를 표시하는 디스플레이장치를 더 포함할 수 있고, 상기 기립 무게중심 검지모듈이 상기 컨텐츠와 동일한 방향을 검지한 경우, 상기 제어부가 사용자가 득점한 것으로 설정할 수 있다.The standing assistance type trunk balance trainer may further include a display device for displaying content moving left and right, and when the standing center of gravity detection module detects the same direction as the content, the controller determines that the user scored can be set.
상기 좌석부는, 상기 좌석판 위에 결합하는 사용자의 엉덩이부를 지지하는 좌석 쿠션 및 착석 자세에서 사용자 엉덩이의 좌우 체중이동을 검출하는 착석 무게중심 검지모듈을 더 포함할 수 있다.The seat portion may further include a seat cushion for supporting the user's buttocks coupled to the seat plate and a seated center of gravity detection module for detecting left and right weight movement of the user's hips in a sitting posture.
상기 기립 보조형 체간 균형훈련기는 상하좌우로 이동하는 컨텐츠를 표시하는 디스플레이장치;를 더 포함할 수 있고, 상기 기립 무게중심 검지모듈과 착석 무게중심 검지모듈이 상기 컨텐츠와 동일한 방향을 검지한 경우, 상기 제어부가 사용자가 득점한 것으로 설정할 수 있다.The standing assistance type trunk balance trainer may further include a display device for displaying content moving up, down, left and right, and when the standing center of gravity detection module and the seated center of gravity detection module detect the same direction as the content, The control unit may set the score to be scored by the user.
상기 기립 보조형 체간 균형훈련기는 훈련 정보 데이터를 외부장치로 송신하거나, 외부장치로부터 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.The standing assistance type trunk balance trainer may further include a communication unit for transmitting or receiving training information data to an external device.
본 발명에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기는, 기립 운동을 보조하여 사용자가 체간 근력운동을 원활히 할 수 있다.The standing-assisting trunk balance trainer according to the present invention assists the standing exercise so that the user can smoothly exercise trunk strength.
본 발명에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기는, 힌지구조를 이용하여 간단하면서도 안정적으로 기립훈련을 할 수 있다.The standing aid type trunk balance trainer according to the present invention can perform standing training simply and stably by using a hinge structure.
본 발명에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기는, 무게중심 위치를 검출하고 표시하여 사용자가 흥미를 가지고 기립훈련을 할 수 있다.The standing assistance type trunk balance trainer according to the present invention detects and displays the position of the center of gravity so that the user can perform standing training with interest.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 착석상태의 구체적인 구성을 나타내는 측면도 및 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 기립상태의 구체적인 구성을 나타내는 측면도 및 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 제어부의 입력형태 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 좌석부의 구성을 나타내는 사진이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기에서 디스플레이장치가 사용하는 예를 나타내는 사진이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 컨텐츠의 예를 나타내는 사진이다. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a standing assist type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view and a perspective view showing a specific configuration of a seated state of the standing assistance type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view and a perspective view showing a specific configuration of a standing state of the standing-assisting trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing an input form of the control unit of the standing assistance type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing the configuration of a standing assist type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention.
6 is a photograph showing the configuration of the seat portion of the standing assist type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention.
7 is a photograph showing an example in which the display device is used in the standing assistance type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention.
8 is a photograph showing an example of the contents of the standing assistance type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the content to be described later. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout. Meanwhile, the terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means that the stated component, step, operation and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or addition is not excluded.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings, a stand-up assistance type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1(a)는 착석 상태의 기립 보조형 체간 균형훈련기를 사용자가 착석할 수 있는 앞쪽에서 바라본 사시도이고, 도 1(b)는 기립 상태의 기립 보조형 체간 균형훈련기를 사용자가 기댈 수 있는 앞쪽에서 바라본 사시도이다.1 is a perspective view showing a schematic configuration of a standing assist type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention. Fig. 1 (a) is a perspective view of the standing assist type trunk balance trainer in a sitting state as viewed from the front on which the user can sit, and Fig. 1 (b) is a front view on which the user can lean on the standing assist type trunk balance trainer in the standing state. It is a perspective view from
도 1(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기는 발판부(100), 좌석부(200), 등받이부(400)를 포함한다. Referring to FIG. 1( a ), the standing assistance type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention includes a
발판부(100)는 지면과 접하여 전체 장치를 지지한다. 장치를 안정적으로 지지하기 위하여 다른 부분보다 지면에 투영된 면적이 가장 크도록 하는 것이 바람직하다. The
사용자가 장치에 착석하는 경우, 좌석부(200)는 사용자의 엉덩이와 허벅지부를 지지하고, 등받이부(400)는 사용자의 등을 지지할 수 있다. 좌석부(200)는 무릎 쪽에서 발판부(100)와 힌지결합으로 연결되고, 엉덩이 쪽에서 등받이부(400)와 힌지결합으로 연결된다. When the user sits in the device, the
도 1(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기는 좌석구동부(500), 제어부(600), 통신부(700)를 더 포함한다. Referring to FIG. 1B , the standing assist type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention further includes a
좌석구동부(500)는 좌석부(200)의 아래쪽 또는 사용자가 기대는 쪽의 뒤쪽에 위치하여 좌석부(200)를 발판부(100)에 대해 밀어준다. 좌석구동부(500)가 좌석부(200)를 밀어주면, 발판부(100)와 무릎 쪽에서 힌지결합하고 있는 좌석부(200)는 무릎 쪽을 기준으로 회전하며 엉덩이 쪽이 상승하고, 발판에 대해 수직에 가깝게 회전한다. 좌석부에 힌지결합하고 있는 등받이부도 수직으로 유지할 수 있어서 전체적으로 기립 자세를 형성할 수 있다.The
제어부(600)는 사용자로부터 기립 훈련 설정을 입력받고, 좌석구동부(500)를 구동시켜 기립 훈력을 실시하고, 기립 훈련 상태를 사용자에게 출력한다. 제어부(600)는 터치패널 등 다양한 입출력 장치를 사용하여 구현할 수 있다. 통신부(700)는 훈련 정보 데이터를 외부장치로 송신하거나, 외부장치로부터 수신할 수 있다. 통신부(700)는 독립적인 장치로 구성할 수도 있고, 제어부(600) 내의 모듈로 구성할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기를 사용하면, 고령자 또는 편마비 환자가 체간 근력운동을 용이하게 할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 착석상태의 구체적인 구성을 나타내는 측면도 및 사시도이다. 도 2(a)는 착석 상태의 기립 보조형 체간 균형훈련기를 옆쪽에서 바라본 측면도이고, 도 2(b)는 착석 상태의 기립 보조형 체간 균형훈련기를 사용자가 착석하는 면의 반대쪽인 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.2 is a side view and a perspective view showing a specific configuration of a seated state of the standing assistance type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention. Fig. 2(a) is a side view of the standing-assisting trunk balance trainer in a sitting state, and Fig. 2(b) is a perspective view of the standing-assisting trunk balance trainer in a seated state, as viewed from the rear opposite to the side on which the user is seated. to be.
발판부(100)는 바닥 프레임(110), 지지대(130), 기립 무게중심 검지모듈(150), 무릎 지지용 보호대(170)를 포함한다. The
바닥 프레임(110)은 지면과 접촉하여 기립 보조형 체간 균형훈련기를 지지한다. 장치를 안정적으로 지지하기 위하여 지면에 투영된 면적이 다른 부분보다 가장 크도록 하는 것이 바람직하다. The
지지대(130)는 바닥 프레임(110)으로부터 상부로 돌출되어 좌석부(200)와 연결된다. 좌석부(200)를 안정적으로 지지하기 위하여 지지대(130)는 좌석부의 일정 면적 이상을 지지하거나, 좌석부의 앞쪽과 뒤쪽을 지지할 수 있다. 도 2에서 지지대(130)와 좌석부(200)는 한쌍의 제1 힌지(230)를 통해서 힌지결합한다.The
기립 무게중심 검지모듈(150)은 바닥 프레임(110) 중에서 사용자의 발이 접촉하는 부분에 설치된다. 기립 무게중심 검지모듈(150)은 기립자세에서 사용자 발바닥의 좌우 체중이동을 검출할 수 있다. 기립 무게중심 검지모듈(150)은 2개 이상의 압력 센서를 이용하여, 어느 쪽으로 무게중심이 치우쳤는지 검출할 수 있다.The standing center of
무릎 지지용 보호대(170)는 지지대(130) 상부에 위치하여, 사용자의 무릎부위를 장치에 고정한다. 무릎 지지용 보호대(170)는 벨트 또는 에어백을 이용하여 무릎부위의 다리를 고정할 수 있다.The
등받이부(400)는 등받이 프레임(410), 등받이판(430), 팔걸이(450), 상체 고정용 안전벨트(460), 헤드 레스트(470), 등받이 쿠션(480)을 포함한다.The
한쌍의 등받이 프레임(410)은 좌석부(200)와 연결된 한쌍의 제2 힌지(290)에 각각 결합한다. 등받이판(430)은 한쌍의 등받이 프레임(410)과 결합한다.A pair of backrest frames 410 are respectively coupled to a pair of
팔걸이(450)는 등받이판의 좌우에 위치하여 사용자의 팔을 지지한다. 팔걸이(450)는 등받이판의 측면에 상하로 회동가능하도록 결합된다. 등받이판에 고정되는 상체 고정용 안전벨트(460)는 팔걸이(450) 위쪽에 위치하여, 사용자의 몸통을 장치에 고정시킨다. 헤드 레스트(470)는 등받이판 상부에 결합하여 사용자의 머리를 지지한다. 등받이 쿠션(480)은 등받이판(430)의 앞에 결합하여 사용자의 등을 지지할 수 있다. The
제어부(600)는 사용자로부터 기립 훈련 설정을 입력받고, 기립 훈련 상태를 사용자에게 출력하고, 상기 기립 무게중심 검지모듈(150)로부터 신호를 수신하고, 사용자의 기립자세와 착석자세에 맞추어 상기 액추에이터(510)의 구동을 제어할 수 있다. 도 2에서 제어부(600)는 등받이판(430)의 뒷면에 부착되었는데 팔걸이(450) 등의 위치에 설치하여도 무방하다. The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 기립상태의 구체적인 구성을 나타내는 측면도 및 사시도이다. 도 3(a)는 기립 상태를 옆쪽에서 바라본 측면도이고, 도 3(b)는 기립 상태를 사용자가 기대는 면의 반대쪽인 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.3 is a side view and a perspective view illustrating a specific configuration of a standing state of the standing-assisting trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention. Figure 3 (a) is a side view of the standing state viewed from the side, Figure 3 (b) is a perspective view of the standing state viewed from the rear opposite to the surface on which the user leans.
좌석부(200)는 힌지고정부재(210), 제1 힌지(230), 상부 좌석 프레임(250), 하부 좌석 프레임(270), 제2 힌지(290), 좌석판(310), 좌석 쿠션(330)을 포함한다.The
힌지고정부재(210)는 지지대(130)의 상부에 수평으로 결합한다. 힌지고정부재(210)를 기준으로 좌석부(200)는 지지대(130)에 대해서 상부로 회전하므로, 장치는 도 3과 같이 기립자세로 변환된다.The
힌지고정부재(210)에는 한쌍의 제1 힌지(230)가 결합되어 고정된다. 각각의 제1 힌지(230)는 좌석판(310)의 회전범위에 맞추어, 힌지고정부재 위쪽과 힌지고정부재 뒤쪽에 각각 힌지홀을 구비한다. 제1 힌지(230)의 위쪽 즉 상부 힌지홀에는 상부 좌석 프레임(250)의 일단이 회동가능하도록 결합한다. 제1 힌지(230)의 뒤쪽 즉 하부 힌지홀에는 하부 좌석 프레임(270)의 일단이 회동가능하도록 결합한다. 상부 좌석 프레임(250)의 길이는 하부 좌석 프레임(270)의 길이와 같게 한다.A pair of
제2 힌지(290)는 제1 힌지(230)의 힌지홀 간격과 동일한 힌지홀 간격을 가진 두개의 힌지홀을 구비한다. 제2 힌지(290)의 힌지홀에는 상부 좌석 프레임(250)의 타단 및 상기 하부 좌석 프레임(270)의 타단이 각각 회동가능하도록 결합한다. The
제1 힌지(230)의 힌지홀 간격과 제2 힌지(290)의 힌지홀 간격이 동일하고, 상부 좌석 프레임(250)의 길이는 하부 좌석 프레임(270)의 길이가 같으므로, 제1 힌지(230)와 제2 힌지(290)가 이루는 공간은 평행사변형이 된다. 제1 힌지(230)는 힌지고정부재(210)에 고정되어 있으므로, 상부 좌석 프레임(250)과 하부 좌석 프레임(270)이 회전하는 경우에도 제1 힌지(230)와 제2 힌지(290)가 이루는 공간은 항상 평행사변형을 유지한다. 즉, 제2 힌지(290)에 연결된 등받이부(400)는 항상 일정한 각도, 즉 수직을 유지할 수 있어서, 기립과 착석이 반복되어도 사용자가 안정적으로 등을 기댈 수 있다.Since the hinge hole spacing of the
좌석판(310)은 상부 좌석 프레임(270)에 결합된다. 상기 좌석판(310) 위에는 사용자의 엉덩이부를 지지하는 좌석 쿠션(330)이 결합될 수 있다.The
좌석구동부(500)는 액추에이터(510)와 댐퍼(550)를 포함한다.The
액추에이터(510)는 바닥 프레임(110)과 좌석판(310) 사이에 설치된다. 전동식 액추에이터(510)의 경우 구동모터(520)와 구동부(530)를 구비한다. 구동모터(520)가 동작하면 구동부(530)가 늘어나거나 줄어들어서, 좌석부(200)가 제1 힌지(230)를 중심으로 회전하여 기립 또는 착석 자세로 변환할 수 있다. 즉, 액추에이터(510)가 신장하는 경우 좌석판(310)이 제1 힌지(230)를 기준으로 위쪽으로 회동하여 사용자의 기립을 보조할 수 있다.The
액추에이터(510)는 바닥 프레임에 고정된 위치를 중심으로 회전하는데 반해서, 좌석판(310)은 제1 힌지(230)를 중심으로 회전하므로, 기립 동작시 구동부(530)가 동일한 길이로 늘어나도 좌석판(310)이 회전하는 속도는 점범 빨라진다. 따라서 기립 동작시 액추에이터의 구동부(530)의 돌출 속도를 점점 느리게 하면 사용자가 편안하게 기립동작을 할 수 있다. 반대로 착석 동작시에는 구동부(530)의 돌출 속도를 점점 빠르게 하여 원활한 착석동작을 할 수 있다.The
빠르고 위험한 개폐속도와 충격흡수를 위해 댐퍼(550)를 사용할 수 있다. 댐퍼(550)로는 오일 실린더, 에어 실린더 등을 사용할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 제어부의 입력형태 나타내는 모식도이다. 4 is a schematic diagram showing the input form of the control unit of the standing assistance type trunk balance trainer according to an embodiment of the present invention.
사용자는 기립 훈련을 하기 전에 미리 훈련량을 제어부(600)를 통해 입력할 수 있다. 도 4를 참조하면, 기립자세와 착석자세 유지시간과 반복횟수를 곱하면, 총 소요시간은 다음 식으로 구할 수 있다. The user may input a training amount through the
즉, 총 소요시간 = (기립자세 유지시간 + 착석자세 유지시간) * 반복회수That is, total required time = (standing posture maintenance time + sitting posture maintenance time) * number of repetitions
도 4에서는 기립과 착석을 반복하는 훈련에 대해 나타내었으나, 다양한 방법으로 기립과 착석 운동을 할 수 있다.In FIG. 4 , the training for repeating standing and sitting is shown, but the standing and sitting exercise can be performed in various ways.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 5(a)는 착석 상태를, 도 5(b)는 기립 상태를 사용자가 착석하는 면의 반대쪽인 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.5 is a perspective view showing the configuration of a standing assist type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention. Figure 5 (a) is a seated state, Figure 5 (b) is a perspective view of the standing state viewed from the rear opposite to the surface on which the user is seated.
등받이부(400)는 등받이 프레임(410), 등받이판(430), 팔걸이(450), 상체 고정용 안전벨트(460), 헤드 레스트(470), 등받이 쿠션(480) 외에 등받이 전후 조절장치(490)를 포함할 수 있다.The
등받이 전후 조절장치(490)는 등받이판(430)과 등받이 쿠션(480) 사이의 거리를 조절할 수 있다.The backrest front and
한편, 도 5에서, 지지대(130)의 형태가 도 3과 차이가 있다. 또한 댐퍼(550)가 없는 대신에, 액추에이터(510)가 2개 장착되어 있다.Meanwhile, in FIG. 5 , the shape of the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 좌석부의 구성을 나타내는 사진이다. 6 is a photograph showing the configuration of the seat portion of the standing assist type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention.
좌석부(200)는 좌석판(310)과 좌석 쿠션(330) 사이에 착석 무게중심 검지모듈(350)을 더 포함할 수 있다. 착석 무게중심 검지모듈(350)은 착석 자세에서 사용자 엉덩이의 좌우 체중이동을 검출할 수 있다. 착석 무게중심 검지모듈(350)은 2개 이상의 압력 센서를 이용하여, 어느 쪽으로 엉덩이의 무게중심이 치우쳤는지 검출할 수 있다.The
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기에서 디스플레이장치를 사용하는 예를 나타내는 사진이다. 도 7(a)는 착석 상태를, 도 7(b)는 기립 상태를 사용자가 착석하는 면의 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.7 is a photograph showing an example of using the display device in the standing assist type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention. Figure 7 (a) is a sitting state, Figure 7 (b) is a perspective view of the standing state viewed from the back of the user's seated surface.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기는 디스플레이장치(800)를 포함할 수 있다. 디스플레이장치(800)는 좌우로 이동하는 컨텐츠를 표시할 수 있으며, 사용자는 좌우로 무게중심을 이동하여 반응을 할 수 있다. 디스플레이장치(800)는 상하로 이동하는 컨텐츠를 표시할 수 있으며, 사용자는 기립과 착석 운동을 통해 상하 이동으로 반응할 수 있다. 즉, 디스플레이장치(800)에 상하좌우로 이동하는 컨텐츠를 표시할 수 있으며, 사용자는 이에 반응하여 상하좌우로 몸을 움직여 반응할 수 있다. Standing assistance type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention may include a display device (800). The
제어부(600)는 사용자의 움직임을 파악하여 기립 운동을 보조할 수 있다. 착석 무게중심 검지모듈(350)에서 검출한 압력이 낮아지거나 진동하는 등 사용자가 기립을 원하는 경우 발생하는 신호를 검출하는 경우, 장치를 기립모드로 변화하도록 액추에이터(510)를 구동시킬 수 있다.The
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기립 보조형 체간 균형훈련기의 컨텐츠의 예를 나타내는 사진이다. 도 8(a)는 좌우로 이동하는 컨텐츠를, 도 8(b)는 상하 좌우에 표시되는 컨텐츠를 나타낸다.8 is a photograph showing an example of the contents of the standing assistance type trunk balance trainer according to another embodiment of the present invention. Fig. 8 (a) shows content that moves left and right, and Fig. 8 (b) shows content displayed vertically, left and right.
도 8(a)와 같은 컨텐츠에 대해 기립상태에서 반응하는 경우, 사용자가 무게중심을 이동하면 기립 무게중심 검지모듈(150)이 무게중심의 방향을 검출할 수 있다. 제어부(600)는 검출된 무게중심이 컨텐츠의 방향과 동일한 방향으로 판단하면, 사용자가 득점한 것으로 설정하고, 디스플레이장치(800)에 표시할 수 있다.When the user responds in a standing state to the content as shown in FIG. 8( a ), when the user moves the center of gravity, the standing center of
도 8(b)와 같이 상하좌우에 표시되는 컨텐츠에 바응하기 위해, 사용자가 좌우 무게중심 뿐만 아니라, 상하로 기립운동하는 경우, 기립 무게중심 검지모듈(150)과 착석 무게중심 검지모듈(350)을 통해 사용자의 반응상태를 검출할 수 있다. 제어부(600)는 검출된 방향이 컨텐츠가 표시된 방향과 동일한 방향으로 판단한 경우, 사용자가 득점한 것으로 설정하고, 디스플레이장치(800)에 표시할 수 있다.In order to respond to the contents displayed on the top, bottom, left and right as shown in Fig. 8(b), when the user performs a vertical movement as well as the left and right center of gravity, the standing center of
이러한 게임 컨텐츠를 이용하면, 사용자가 흥미를 가지고 기립운동 및 좌우 균형운동을 할 수 있으므로, 보다 효과적으로 사용자의 재활훈련을 수행할 수 있다.By using such game contents, the user can do standing exercise and left-right balance exercise with interest, so that the user can be more effectively rehabilitated.
100 : 발판부(100) 110 : 바닥 프레임(110)
130 : 지지대(130) 150 : 기립 무게중심 검지모듈(150)
170 : 무릎 지지용 보호대(170)
200 : 좌석부(200) 210 : 힌지고정부재(210)
230 : 제1 힌지(230) 250 : 상부 좌석 프레임(250)
270 : 하부 좌석 프레임(270) 290 : 제2 힌지(290)
310 : 좌석판(310) 330 : 좌석 쿠션(330)
350 : 착석 무게중심 검지모듈(350)
400 : 등받이부(400) 410 : 등받이 프레임(410)
430 : 등받이판(430) 450 : 팔걸이(450)
460 : 상체 고정용 안전벨트(460) 470 : 헤드 레스트(470)
480 : 등받이 쿠션(480) 490 : 등받이 전후 조절장치(490)
500 : 좌석구동부(500) 510 : 액추에이터(510)
520 : 구동모터(520) 550 : 댐퍼(550)
600 : 제어부(600) 700 : 통신부(700)
800 : 디스플레이장치(800)100: footrest (100) 110: floor frame (110)
130: support (130) 150: standing center of gravity detection module (150)
170: knee support protector (170)
200:
230:
270:
310: seat plate (310) 330: seat cushion (330)
350: seated center of gravity detection module (350)
400:
430: back plate (430) 450: armrest (450)
460: seat belt for upper body fixing (460) 470: head rest (470)
480: back cushion (480) 490: backrest front and rear adjustment device (490)
500: seat driving unit (500) 510: actuator (510)
520: drive motor (520) 550: damper (550)
600:
800: display device (800)
Claims (7)
지면과 접촉하여 기립 보조형 체간 균형훈련기를 지지하는 바닥 프레임과, 상기 바닥 프레임으로부터 상부로 돌출된 지지대와, 기립자세에서 사용자 발바닥의 좌우 체중이동을 검출하는 기립 무게중심 검지모듈을 구비하는 발판부;
상기 지지대의 상부에 수평으로 결합하는 힌지고정부재와, 상기 힌지고정부재에 결합하는 한쌍의 제1 힌지와, 일단이 상기 제1 힌지의 상부에 회동가능하도록 결합하는 한쌍의 상부 좌석 프레임과, 일단이 상기 제1 힌지의 하부에 회동가능하도록 결합하는 한쌍의 하부 좌석 프레임과, 상기 상부 좌석 프레임의 타단 및 상기 하부 좌석 프레임의 타단이 각각 회동가능하도록 결합하는 한쌍의 제2 힌지와, 상기 상부 좌석 프레임에 결합되는 좌석판을 구비하는 좌석부;
상기 제2 힌지와 결합하는 한쌍의 등받이 프레임과, 상기 한쌍의 등받이 프레임과 결합하는 등받이판과, 상기 등받이판의 좌우에 위치하여 사용자의 팔을 지지하는 상하로 회동가능한 팔걸이와, 등받이판 상부에 결합하여 머리를 지지하는 헤드 레스트를 구비하는 등받이부;
상기 바닥 프레임과 상기 좌석판 사이에 설치되는 액추에이터를 구비하여, 상기 액추에이터가 신장하는 경우 상기 좌석판이 상기 제1 힌지를 기준으로 위쪽으로 회동하여 사용자의 기립을 보조하는 좌석구동부; 및
사용자로부터 기립 훈련 설정을 입력받고, 기립 훈련 상태를 사용자에게 출력하고, 상기 기립 무게중심 검지모듈로부터 신호를 수신하고, 사용자의 기립자세와 착석자세에 맞추어 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.In the standing assistance type trunk balance trainer for trunk strength exercise of the elderly or hemiplegic patients,
A footrest comprising: a floor frame supporting the standing-assisting trunk balance trainer in contact with the ground; ;
A hinged member horizontally coupled to the upper portion of the support, a pair of first hinges coupled to the hinged member, and a pair of upper seat frames, one end of which is rotatably coupled to the upper portion of the first hinge, and one end A pair of lower seat frames rotatably coupled to a lower portion of the first hinge, a pair of second hinges rotatably coupled to the other end of the upper seat frame and the other end of the lower seat frame, respectively, and the upper seat a seat portion having a seat plate coupled to the frame;
A pair of backrest frames coupled to the second hinge, a backrest plate coupled to the pair of backrest frames, and up and down rotatable armrests positioned on the left and right of the backrest plate to support the user's arm, and on the upper backrest plate a backrest having a headrest coupled to support the head;
a seat driving unit having an actuator installed between the floor frame and the seat plate to assist the user in standing by rotating the seat plate upward based on the first hinge when the actuator extends; and
A control unit that receives a standing training setting from a user, outputs a standing training state to the user, receives a signal from the standing center of gravity detection module, and controls the operation of the actuator according to the user's standing and sitting posture; includes; Standing assistance type trunk balance trainer, characterized in that.
상기 발판부는, 상기 지지대 상부에 무릎 지지용 보호대;를 더 포함하고,
상기 등받이부는, 상기 팔걸이 위쪽에 상체 고정용 안전벨트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.The method of claim 1,
The footrest portion, the support for knee support on the upper portion; further comprising,
The backrest portion, a seat belt for fixing the upper body above the armrest; stand-up assistance type trunk balance trainer, characterized in that it further comprises.
상기 등받이부는,
상기 등받이판의 앞에 결합하여 사용자의 등을 지지하는 등받이 쿠션; 및
상기 등받이판과 등받이 쿠션 사이의 거리를 조절하는 등받이 전후 조절장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.The method of claim 1,
The backrest portion,
a back cushion coupled to the front of the backrest plate to support the user's back; and
The standing assistance type trunk balance trainer further comprising a; backrest front and rear adjusting device for adjusting the distance between the backrest plate and the backrest cushion.
좌우로 이동하는 컨텐츠를 표시하는 디스플레이장치;를 더 포함하고,
상기 기립 무게중심 검지모듈이 상기 컨텐츠와 동일한 방향을 검지한 경우, 상기 제어부가 사용자가 득점한 것으로 설정하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.The method of claim 1,
A display device for displaying content moving left and right; further comprising,
Standing assistance type trunk balance trainer, characterized in that when the standing center of gravity detection module detects the same direction as the content, the control unit sets the score as scored by the user.
상기 좌석부는,
상기 좌석판 위에 결합하는 사용자의 엉덩이부를 지지하는 좌석 쿠션; 및
착석 자세에서 사용자 엉덩이의 좌우 체중이동을 검출하는 착석 무게중심 검지모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.The method of claim 1,
The seat part,
a seat cushion for supporting the user's buttocks coupled to the seat plate; and
Standing assistance type trunk balance trainer, characterized in that it further comprises; a seated center of gravity detection module for detecting left and right weight movement of the user's buttocks in the sitting posture.
상하좌우로 이동하는 컨텐츠를 표시하는 디스플레이장치;를 더 포함하고,
상기 기립 무게중심 검지모듈과 착석 무게중심 검지모듈이 상기 컨텐츠와 동일한 방향을 검지한 경우, 상기 제어부가 사용자가 득점한 것으로 설정하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.6. The method of claim 5,
A display device for displaying content moving up, down, left and right; further comprising,
Standing assistance type trunk balance trainer, characterized in that when the standing center of gravity detection module and the sitting center of gravity detection module detect the same direction as the content, the control unit sets the score as scored by the user.
훈련 정보 데이터를 외부장치로 송신하거나, 외부장치로부터 수신하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립 보조형 체간 균형훈련기.The method of claim 1,
Transmitting the training information data to an external device, or a communication unit for receiving from an external device; Standing assistance type trunk balance trainer further comprising a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200177941A KR20220088532A (en) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | Standing assisted trunk balance trainer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200177941A KR20220088532A (en) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | Standing assisted trunk balance trainer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220088532A true KR20220088532A (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=82268697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020200177941A KR20220088532A (en) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | Standing assisted trunk balance trainer |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20220088532A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102021349B1 (en) | 2017-06-07 | 2019-09-16 | 고려대학교 산학협력단 | Standing table for rehabilitation |
KR102133186B1 (en) | 2019-01-31 | 2020-07-13 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Rehabilitation exercise system |
KR102153835B1 (en) | 2019-11-25 | 2020-09-09 | 김민수 | Standing wheelchair |
-
2020
- 2020-12-18 KR KR1020200177941A patent/KR20220088532A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102021349B1 (en) | 2017-06-07 | 2019-09-16 | 고려대학교 산학협력단 | Standing table for rehabilitation |
KR102133186B1 (en) | 2019-01-31 | 2020-07-13 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Rehabilitation exercise system |
KR102153835B1 (en) | 2019-11-25 | 2020-09-09 | 김민수 | Standing wheelchair |
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