KR20220152057A - Apparatus for Assist in Walking on the Stairs - Google Patents

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KR20220152057A
KR20220152057A KR1020210059546A KR20210059546A KR20220152057A KR 20220152057 A KR20220152057 A KR 20220152057A KR 1020210059546 A KR1020210059546 A KR 1020210059546A KR 20210059546 A KR20210059546 A KR 20210059546A KR 20220152057 A KR20220152057 A KR 20220152057A
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이규창
신현희
정세연
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경남대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a walking aid for traveling on a stepped road. When using the walking aid for traveling on a stepped road according to the present invention, walking assistance is possible by effectively overcoming steps. The present invention includes a main frame, four lifting wheels, a driving motor unit, 12 driving wheels, a handle unit, a control unit, a gyro sensor, and a power supply unit.

Description

단차 극복 보행보조장치{Apparatus for Assist in Walking on the Stairs}Step-overcoming walking aid {Apparatus for Assist in Walking on the Stairs}

본 발명은 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a walking assistance device for traveling on a stepped road.

종래 알려진 장애물이나 계단 등이 존재하는 도보에서의 보행을 돕기 위한 장치들의 경우, 대부분 계단에 리프트 형식의 구조물 또는 레일을 설치하여 휠체어나 이동 보조장치를 자체적으로 옮기는 형식의 장치들이었다. 이는 계단의 구조물을 변경하거나 보조 장치를 직접 설치하는 형태이므로 장소와 공간의 제약을 받으며, 관련 구조물이 미설치된 장소에서는 사용할 수 없다는 제한점이 존재하였다. 또한, 계단을 오르내릴 수 있는 휠체어와 관련된 기술에 관한 보고는 상대적으로 다수 존재하지만, 이는 일반 보행보조기를 사용하는 고령자나 장애인이 사용하기에 적합하지 않은 문제점이 있었다. In the case of conventionally known devices for assisting walking on foot where obstacles or stairs exist, most of them are devices of a type in which a wheelchair or a mobility aid is moved by itself by installing a lift-type structure or rail on the stairs. Since this is a form of changing the structure of the stairs or directly installing auxiliary devices, it is subject to space and space restrictions, and there was a limitation that it could not be used in places where related structures were not installed. In addition, there are a relatively large number of reports on technology related to wheelchairs that can go up and down stairs, but these have problems that are not suitable for use by the elderly or the disabled who use general walking aids.

종래 공지된 대한민국 특허등록 제10-1734517호(2017. 05. 02.)는 관절형 다리를 갖는 보행보조장치에 관한 것으로서, 불규칙한 노면이나 계단에서도 환자, 노약자, 장애인과 같은 신체 취약 사용자의 보행시 안정되고 원활하게 보행 보조를 수행할 수 있으며, 전기모터에 의해 구동되는 관절형 다리의 자동 이동에 의해 보행 보조가 수행됨에 따라 신체취약 사용자가 힘을 쓰지 않고도 사용할 수 잇는 보행보조장치에 관해 공지되어 있다. 상설한 관절형 다리를 갖는 보행보조장치의 경우, 관절형 다리에 의해 구동되는 바, 구조가 복잡하고, 바퀴 구름에 의해 구동되는 보행보조장치에 비해 관리가 어렵고, 안정적인 보행이 어려운 단점이 존재한다. Previously known Korean Patent Registration No. 10-1734517 (May 2, 2017) relates to a walking aid having an articulated leg, which is used for walking of physically weak users such as patients, the elderly, and the disabled even on irregular road surfaces or stairs. It is known about a walking aid that can stably and smoothly perform walking assistance, and which can be used by physically weak users without effort as walking assistance is performed by the automatic movement of an articulated leg driven by an electric motor. have. In the case of a walking aid having an articulated leg described above, since it is driven by the articulated leg, the structure is complex, difficult to manage, and difficult to walk stably compared to the walking aid driven by a rolling wheel. .

기존 보행보조장치들의 경우, 단차가 있는 불균일한 노면을 효과적으로 주행하는데 한계가 있었으며, 특히 계단 등과 같은 장애물이 존재하는 경우, 손쉽게 계단을 오를 수 있는 보행보조장치의 개발이 요구되어 왔다. In the case of existing walking assistance devices, there is a limit to effectively driving on an uneven road surface with steps, and in particular, when there are obstacles such as stairs, development of a walking assistance device that can easily climb stairs has been required.

KRKR 10-173451710-1734517 BB

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위한 것으로서, 주행 경로 상에 장애물 또는 계단 등이 존재하는 경우에도 용이하게 단차 극복이 가능한 보행보조장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide a walking assistance device capable of easily overcoming a level difference even when there are obstacles or stairs on a driving path.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치는 메인 프레임(100); 가상의 동일 평면 상에 배치되어 상기 메인 프레임(100)에 부착된 2개의 전륜 휠(112) 및 2개의 후륜 휠(113)을 포함하는 4개의 승강휠(110); 상기 승강휠(110)에 회전력을 전달하는 구동모터부(300); 상기 4개의 승강휠(110)의 중심축(111)으로부터 같은 거리만큼 이격되어 120° 간격으로 하나의 승강휠(110) 당 3개씩 결합된 12개의 구동휠(120); 상기 메인 프레임(100)에 결합된 손잡이 부(200); 상기 구동모터부(300) 제어를 통해 승강휠(110)의 회전을 제어하는 제어부(400); 상기 메인 프레임(100)의 기울기 변화시 상기 손잡이 부(200)의 수평 상태를 유지하기 위한 자이로 센서(500); 및 상기 구동모터부(300) 및 자이로 센서(500)에 전원을 공급하기 위한 전원부(600)를 포함한다.In order to achieve the above object, the walking aid for traveling on a stepped road of the present invention includes a main frame 100; Four elevating wheels 110 including two front wheels 112 and two rear wheels 113 attached to the main frame 100 and disposed on the same virtual plane; a drive motor unit 300 transmitting rotational force to the elevating wheel 110; Twelve drive wheels 120 spaced apart from the central axis 111 of the four lift wheels 110 by the same distance and coupled three by one to one lift wheel 110 at 120° intervals; a handle part 200 coupled to the main frame 100; a control unit 400 controlling rotation of the elevating wheel 110 by controlling the drive motor unit 300; a gyro sensor 500 for maintaining a horizontal state of the handle part 200 when the inclination of the main frame 100 changes; and a power supply unit 600 for supplying power to the drive motor unit 300 and the gyro sensor 500 .

상기 승강휠(110)은 평지 주행시 자유롭게 회전 가능한 상태이거나 또는 2개의 구동휠(120)이 지면에 맞닿을 수 있는 각도로 고정된 상태이다. The elevating wheel 110 is in a state in which it is freely rotatable when driving on a level surface or is in a state in which the two driving wheels 120 are fixed at an angle at which they can come into contact with the ground.

상기 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치는, 상기 전원부(600)로부터 전원을 공급받아 주행로에 형성된 단차를 인식하는 단차 인식 센서(700)를 추가적으로 더 포함하고, 상기 단차 인식 센서(700)의 검출 신호에 의해 상기 제어부(400)를 제어하여 상기 승강휠(110)의 회전이 제어될 수 있다. The walking assistance device for traveling on the stepped road further includes a step recognizing sensor 700 receiving power from the power supply unit 600 and recognizing a stepped difference formed on the traveling path, and the step recognizing sensor 700 Rotation of the lifting wheel 110 may be controlled by controlling the control unit 400 by the detection signal of .

상기 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치는, 상기 제어부(400)로 신호를 전달하여 승강휠(110)의 회전을 제어하는 조작부(800)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. The walking assistance device for traveling on the stepped road may further include a control unit 800 that transmits a signal to the control unit 400 to control rotation of the lifting wheel 110 .

상기 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치는, 상기 승강휠(110)의 중심축(111)으로부터 3개의 구동휠(120)의 중심축(121) 방향으로 3방향 연장되며, 구동휠(120)의 중심축(121)에서부터 구동휠(120)의 반지름 길이 초과, 구동휠(120)의 지름 길이 미만의 길이로 연장된 스토퍼(112)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. The walking assistance device for traveling on the stepped running path extends in three directions from the central axis 111 of the elevation wheel 110 toward the central axis 121 of the three driving wheels 120, and the driving wheel 120 ) may further include a stopper 112 extending from the central axis 121 to a length greater than the radius of the drive wheel 120 and less than the diameter of the drive wheel 120.

상기 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치에 있어서, 상기 구동휠(120)은 평시 자유롭게 회전이 가능하고, 상기 승강휠(110)이 회전 시에는 회전 가능하지 않은 상태로 전환될 수 있다.In the walking assistance device for traveling on the stepped road, the drive wheel 120 can rotate freely in normal times, and can be switched to a non-rotatable state when the elevating wheel 110 rotates.

본 발명에 따르면, 장애물 또는 계단과 같은 단차가 형성된 주행로에서 단차에 의해 진로가 막히는 경우, 승강휠을 회전시킴으로써, 단차를 극복하며 보행보조를 가능케 할 수 있다. 또한, 단차 극복을 위해 메인프레임이 경사를 형성하며 기울어지더라도 자이로센서에 의해 손잡이 부는 여전히 수평을 유지하고, 안정적인 주행 보조가 가능하다. According to the present invention, when a path is blocked by a step in a running path formed with a step, such as an obstacle or a stairway, it is possible to overcome the step and enable walking assistance by rotating an elevating wheel. In addition, even if the main frame is tilted to overcome the level difference, the handle part is still maintained horizontally by the gyro sensor, and stable driving assistance is possible.

도 1은 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치의 일 실시예를 나타낸다.
도 2는 손잡이부(200)가 좌측, 우측 한 쌍으로 이루어져 결합된 상태의 보행보조장치를 나타낸다.
도 3은 스토퍼(112)를 추가적으로 구비한 본 발명인 보행보조장치의 일 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행보조장치를 이용하여 평지 주행시 승강휠(110) 및 구동휠(120)의 배치 상태에 대한 개념도를 나타낸다.
도 5는 조작부(800)의 조작 또는 단차인식센서(700)로부터의 신호 전달에 의해 제어부(400)의 제어를 거쳐 구동모터부(300)가 작동하고, 자이로센서(500)로부터의 신호 전달에 의해 기립모터부(900)가 작동하는 구성을 상세히 도시한 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행보조장치를 이용한 계단 승강, 하강 시의 작동 개념도를 나타낸다.1 shows an embodiment of a walking assistance device for traveling on a stepped road.
FIG. 2 shows a walking assistance device in a state in which the handle portion 200 is combined with a pair of left and right sides.
Figure 3 shows an embodiment of the walking assistance device of the present invention additionally provided with a stopper 112.
FIG. 4 shows a conceptual view of the disposition of the elevating wheel 110 and the driving wheel 120 when driving on a level surface using the walking assistance device according to an embodiment of the present invention.
5 shows that the driving motor unit 300 operates under the control of the control unit 400 by manipulation of the operation unit 800 or signal transmission from the step recognition sensor 700, and the transmission of the signal from the gyro sensor 500 A block diagram showing in detail the configuration in which the standing motor unit 900 operates by
6 shows a conceptual view of an operation when going up and down stairs using a walking assistance device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 첨부된 도면들을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치를 나타낸다. 더불어 도 5의 경우, 단차인식센서(700), 자이로센서(500), 조작부(800), 제어부(400), 구동모터부(300), 기립모터부(900) 및 전원부의 연결도를 나타내며, 이를 통해 본 발명의 보행보조장치의 작동 원리를 나타내고 있다. 1 illustrates a walking assistance device for driving on a running road having a step, according to an embodiment of the present invention. In addition, in the case of FIG. 5, the step recognition sensor 700, the gyro sensor 500, the control unit 800, the control unit 400, the driving motor unit 300, the standing motor unit 900, and the power unit connection diagram is shown, Through this, the operating principle of the walking assistance device of the present invention is shown.

본 발명의 보행보조장치는 메인 프레임(100)을 포함하고, 2개의 전륜휠(112) 및 2개의 후륜휠(113)을 포함하는 4개의 승강휠(110)을 포함하며, 상기 4개의 승강휠(110)은 가상의 동일 평면 상에 배치되도록 메인 프레임(100)에 결합된다. 승강휠(110)은 구동모터부(300)에 연결되어, 필요시 구동모터부(300)의 작동에 의해 회전하게 된다. 승강휠은 3개의 구동휠(120)이 결합된 상태로 제공되며, 3개의 구동휠(120)의 중심축(121)을 연결한 삼각형의 세 변이 승강휠(110)의 중심축(111) 방향으로 모두 오목하게 들어간 형상 이거나 승강휠(110)의 중심축(111)으로부터 3개의 구동휠(120)의 중심축(121) 방향으로 뻗은 3개의 막대가 한점에서 만나는 3분지 형상으로 형성됨이 바람직하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 단차 극복을 위한 승강휠(110)의 회전시 계단의 모서리와 같은 장애물과의 간섭을 최소화할 수 있는 어떠한 형상으로라도 구현될 수 있다. The walking assistance device of the present invention includes a main frame 100 and four lift wheels 110 including two front wheels 112 and two rear wheels 113, the four lift wheels (110) is coupled to the main frame 100 to be disposed on the same virtual plane. The elevating wheel 110 is connected to the drive motor unit 300 and is rotated by the operation of the drive motor unit 300 when necessary. The lifting wheel is provided in a state in which three drive wheels 120 are coupled, and three sides of a triangle connecting the central axes 121 of the three driving wheels 120 are directed toward the central axis 111 of the lifting wheels 110. It is preferable to have a concave shape or a three-branched shape in which three rods extending from the central axis 111 of the lifting wheel 110 toward the central axis 121 of the three driving wheels 120 meet at one point, but , It is not necessarily limited thereto, and may be implemented in any shape capable of minimizing interference with an obstacle such as a corner of a stair when the lifting wheel 110 rotates to overcome a level difference.

상기 3개의 구동휠(120)은 승강휠(110)의 중심축(111)으로부터 같은 거리만큼 이격되고, 상호간에 등각의 간격((120° 간격)으로 이격되어 구동휠(120)에 결합되고, 자유롭게 회전가능한 상태로 연결된다. 구동휠(120)의 중심축(121) 간의 거리는 극복하고자 하는 장애물의 높이에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 일반적인 계단의 높이가 15 cm 내지 20 cm 정도인 것을 감안하면, 구동휠(120)의 중심축(121) 간의 거리가 대략 25 cm 이상이 되도록 설계하여 제조됨이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 메인 프레임(100)에는 손잡이 부(200)가 추가적으로 결합되고, 보행보조가 필요한 사용자가 손잡이 부(200)를 파지하여 체중을 싣고, 보행을 보조받을 수 있다. The three driving wheels 120 are spaced apart from the central axis 111 of the lifting wheel 110 by the same distance, and are spaced apart at equal angular intervals ((120 ° interval) and coupled to the driving wheel 120, The distance between the central axes 121 of the drive wheels 120 can be appropriately adjusted according to the height of the obstacle to be overcome, considering that the height of a typical staircase is about 15 cm to 20 cm. , It is preferably designed and manufactured so that the distance between the central axes 121 of the drive wheels 120 is approximately 25 cm or more, but is not limited thereto. A handle portion 200 is additionally coupled to the main frame 100, A user who needs walking assistance can hold the handle part 200 to put on his or her weight and receive walking assistance.

본 발명의 승강휠(110)은 평지 주행시 자유롭게 회전 가능한 상태이거나 또는 2개의 구동휠(120)이 지면에 맞닿을 수 있는 각도로 고정된 상태이다. The elevating wheel 110 of the present invention is in a state in which it can rotate freely when driving on a level surface or is in a state in which the two driving wheels 120 are fixed at an angle that allows them to come into contact with the ground.

본 발명은 승강휠(110)의 작동을 제어하는 제어부(400)를 포함하고, 사용자의 조작이나 센서에 의한 신호 전달에 의해 승강휠의 회전을 제어한다. 본 발명의 보행보조장치는 상설한 다양한 작동을 위해 필요한 전원을 공급하기 위한 전원부(600)를 추가로 구비한다. The present invention includes a control unit 400 that controls the operation of the lift wheel 110, and controls the rotation of the lift wheel by a user's manipulation or signal transmission by a sensor. The walking assistance device of the present invention further includes a power supply unit 600 for supplying power required for various operations described above.

본 발명의 일 실시예는 상기 메인 프레임(100)의 기울기 변화시 상기 손잡이부(200)의 수평 상태를 유지하기 위한 자이로 센서(500)를 추가적으로 더 포함한다. 상술한 손잡이부(200)는 자이로센서(500)에 의해 수평이 유지될 수 있도록 메인 프레임(100)에 결합되는 것이 바람직하다. 장애물 또는 계단 극복시 메인 프레임(100)은 경사를 형성하게 되고, 손잡이부(200)가 메인프레임(100)에 고정 결합되는 경우, 손잡이부(200)도 경사를 형성하게 되고, 사용자가 다소 불편을 느낄 수 있으므로, 자이로센서(500)가 손잡이부(200)의 경사를 센싱하여 제어부(300)로 신호를 전송하고, 손잡이부(200)와 메인프레임(100)의 연결부위에 배치되는 기립모터부(900)의 작동을 제어함으로써 손잡이부(200)의 수평을 유지하게 됨이 바람직하다. An embodiment of the present invention further includes a gyro sensor 500 for maintaining a horizontal state of the handle part 200 when the inclination of the main frame 100 changes. Preferably, the above-described handle part 200 is coupled to the main frame 100 so that it can be leveled by the gyro sensor 500 . When overcoming obstacles or stairs, the main frame 100 forms an incline, and when the handle part 200 is fixedly coupled to the main frame 100, the handle part 200 also forms an incline, which is somewhat inconvenient for the user. , the gyro sensor 500 senses the inclination of the handle part 200 and transmits a signal to the controller 300, and the standing motor disposed at the connection between the handle part 200 and the main frame 100. It is preferable to maintain the horizontality of the handle part 200 by controlling the operation of the part 900 .

상기 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치는, 상기 전원부(600)로부터 전원을 공급받아 주행로에 형성된 단차를 인식하는 단차 인식 센서(700)를 추가적으로 더 포함하고, 상기 단차 인식 센서(700)의 검출 신호에 의해 상기 제어부(400)를 제어하여 상기 승강휠(110)의 회전이 제어될 수 있다. 본 발명의 단차 인식 센서(700)는 전방의 장애물을 감지하는 어떠한 센서라도 이용할 수 있고, 구체적으로 예를 들면, 포토센서, 라이다 센서, 레이더 센서, 음파감지 센서 등을 포함하고 이에 제한되지 않는다. The walking assistance device for traveling on the stepped road further includes a step recognizing sensor 700 receiving power from the power supply unit 600 and recognizing a stepped difference formed on the traveling path, and the step recognizing sensor 700 Rotation of the lifting wheel 110 may be controlled by controlling the control unit 400 by the detection signal of . The step recognition sensor 700 of the present invention can use any sensor that detects an obstacle in front, and specifically includes, but is not limited to, a photosensor, a lidar sensor, a radar sensor, a sound wave sensor, and the like. .

본 발명의 보행보조장치는 사용자의 의지에 따른 조작부(800)의 조작에 따라, 승강휠(110)의 회전이 제어될 수도 있고, 단차 인식 센서(700)의 장애물 감지에 따라 작동될 수 있다. In the walking assistance device of the present invention, the rotation of the elevating wheel 110 may be controlled according to the manipulation of the control unit 800 according to the user's will, and the walking assistance device may be operated according to the detection of an obstacle by the step recognition sensor 700.

상기 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치는, 상기 제어부(400)로 신호를 전달하여 승강휠(110)의 회전을 제어하는 조작부(800)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 조작부는 승강휠(110)의 전진, 후진을 포함하는 동작 및 정지를 제어할 수 있으며, 좌륜과 우륜의 독립적 제어를 통해 방향 전환을 제어할 수도 있다. 한편, 상술한 단차 인식 센서(700)를 통해 승강휠(110)의 회전이 제어될 수 있고, 이때의 보행보조장치의 전원 온/오프 상태를 제어할 수도 있다. The walking assistance device for traveling on the stepped road may further include a control unit 800 that transmits a signal to the control unit 400 to control rotation of the lifting wheel 110 . The control unit can control operation and stop including forward and backward movement of the elevating wheel 110, and can also control direction change through independent control of the left wheel and the right wheel. Meanwhile, rotation of the elevating wheel 110 may be controlled through the above-described level difference recognizing sensor 700, and at this time, the power on/off state of the walking assistance device may be controlled.

도 2는 손잡이부가 좌측, 우측 한 쌍으로 이루어져 결합된 상태의 보행보조장치를 나타낸다. 도 1에서와 같이 좌측 또는 우측 일편에 손잡이부(200)가 결합된 상태로 제공될 수도 있으나, 다양한 사용자의 신체 상태를 고려하여 좌, 우측 한쌍의 손잡이부(200)가 결합된 상태로 제공됨이 바람직하다. 좌, 우측의 손잡이부(200)에 부착된 조작부(800)는 각각 독립적으로 다른 동작을 제어하도록 배치될 수도 있다. 2 shows a walking assistance device in a coupled state consisting of a pair of left and right hand grips. As shown in FIG. 1, it may be provided in a state in which the handle part 200 is coupled to one side of the left or right side, but it is provided in a state in which a pair of left and right handle parts 200 are coupled in consideration of various user's body conditions. desirable. The control units 800 attached to the left and right handle parts 200 may be arranged to independently control different operations.

도 3은 보다 안정적인 단차 극복이 가능하도록 스토퍼(112)를 추가적으로 구비한 실시예를 나타낸다. 본 발명의 보행보조장치는, 상기 승강휠(110)의 중심축(111)으로부터 3개의 구동휠(120)의 중심축(121) 방향으로 3방향 연장되며, 구동휠(120)의 중심축(121)에서부터 구동휠(120)의 반지름 길이 초과, 구동휠(120)의 지름 길이 미만의 길이로 연장된 스토퍼(112)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 상기 스토퍼(112)는 승강휠(110)이 연장되어 형성된 것일 수 있고, 또는 추가 부속이 연장결합되어 형성된 것일 수 있다. 승강휠(110)이 회전함에 따라 스토퍼(112)에 의해 구동휠(120)을 지면으로부터 이격시키고, 구동휠(120)에 의한 미끄러짐이 없이 안정적인 단차 극복이 가능하다. 스토퍼(112)의 경우, 지면 접촉 시 마찰력을 높일 수 있는 소재로 표면 처리됨이 바람직하고, 구체적으로 예를 들어, 탄성이 있는 고무 재질이 부착될 수 있다. 스토퍼(112)의 경우, 평지 주행시에는 하나의 승강휠(110)에 부착된 3개의 구동휠(120) 중 구동휠(120)지면으로부터 이격된 상태가 유지된다. 3 shows an embodiment in which a stopper 112 is additionally provided to enable more stable step overcoming. The walking assistance device of the present invention extends in three directions from the central axis 111 of the lifting wheel 110 toward the central axis 121 of the three driving wheels 120, and the central axis of the driving wheel 120 ( A stopper 112 extending from 121 to a length greater than the radius of the driving wheel 120 and less than the diameter of the driving wheel 120 may be additionally included. The stopper 112 may be formed by extending the elevating wheel 110, or may be formed by extending and coupling additional parts. As the elevating wheel 110 rotates, the drive wheel 120 is separated from the ground by the stopper 112, and it is possible to stably overcome the level difference without slipping by the drive wheel 120. In the case of the stopper 112, it is preferable to be surface-treated with a material capable of increasing frictional force when in contact with the ground, and specifically, for example, an elastic rubber material may be attached. In the case of the stopper 112, the driving wheel 120 of the three driving wheels 120 attached to one lifting wheel 110 is kept apart from the ground when driving on a flat surface.

도 4는 본 발명의 보행보조장치를 이용하여 평지 주행시 승강휠(110) 및 구동휠(120)의 배치 상태를 보여준다. 본 발명의 승강휠(110)은 평지 주행시 자유롭게 회전 가능한 상태이거나 또는 2개의 구동휠(120)이 지면에 맞닿을 수 있는 각도로 고정된 상태인 것을 상술한 바 있다. 승강휠(110)이 자유롭게 회전 가능한 상태인 경우, 도 4에 나타낸 바와 같이 구동휠(120) 2개가 지면과 맞닿는 상태가 된다. 이때 스토퍼(112)에 의해 주행에 방해를 받지 않는 상태가 되도록 스토퍼(112)는 바닥에 닿지 않는 길이로 제공되어야 한다. 한편, 단차극복을 위해 승강휠(110)이 회전하는 경우, 해당 스토퍼(112)에 위해 안정적으로 지면이 지지되면서 주행이 가능하다. 4 shows the disposition of the lifting wheel 110 and the driving wheel 120 when driving on a level ground using the walking assistance device of the present invention. It has been described above that the lifting wheel 110 of the present invention is in a freely rotatable state or in a state in which the two driving wheels 120 are fixed at an angle that allows them to come into contact with the ground. When the elevating wheel 110 is in a freely rotatable state, as shown in FIG. 4 , the two driving wheels 120 come into contact with the ground. At this time, the stopper 112 should be provided with a length that does not touch the floor so that the driving is not hindered by the stopper 112. On the other hand, when the lifting wheel 110 rotates to overcome the level difference, it is possible to travel while the ground is stably supported by the corresponding stopper 112 .

본 발명의 일 실시예에서 상기 구동휠(120)은 평시 자유롭게 회전이 가능하고, 상기 승강휠(110)이 회전 시에는 회전 가능하지 않은 상태로 전환될 수 있다. 이를 통해 더욱 안정적인 단차 극복이 가능하다. In one embodiment of the present invention, the drive wheel 120 can rotate freely in normal times, and can be converted to a non-rotatable state when the elevating wheel 110 rotates. Through this, it is possible to overcome the step difference more stably.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행보조장치을 이용한 계단 승강, 하강 시의 작동 개념도를 나타낸다. 도시한 바와 같이 승강휠의 회전에 따라 보행보조장치의 계단 승강, 하강이 가능하고, 이에 따라 메인 프레임은 앞, 뒤로 기울어짐이 발생하지만, 손잡이 부는 지면과 평행 상태를 유지하는 바, 본 발명의 보행보조장치를 이용하면 효과적인 단차극복 보행이 가능하다. 6 shows a conceptual view of an operation when going up and down stairs using a walking assistance device according to an embodiment of the present invention. As shown, the walking assistance device can ascend and descend stairs according to the rotation of the elevating wheel, and as a result, the main frame tilts forward and backward, but the handle portion remains parallel to the ground. Using walking aids, it is possible to walk over steps effectively.

100: 메인 프레임
110: 승강휠
111: 승강휠의 중심축
112: 스토퍼
120: 구동휠
121: 구동휠의 중심축
200: 손잡이부
300: 구동모터부
400: 제어부
500: 자이로센서
600: 전원부
700: 단차 인식 센서
800: 조작부
900: 기립모터부100: main frame
110: lifting wheel
111: central axis of the lifting wheel
112: stopper
120: driving wheel
121: central axis of drive wheel
200: handle part
300: drive motor unit
400: control unit
500: gyro sensor
600: power supply
700: step recognition sensor
800: control panel
900: standing motor unit

Claims (6)

메인 프레임;
가상의 동일 평면 상에 배치되어 상기 메인 프레임에 부착된 2개의 전륜휠 및 2개의 후륜휠을 포함하는 4개의 승강휠;
상기 승강휠에 회전력을 전달하는 구동모터부;
상기 4개의 승강휠의 중심축으로부터 같은 거리만큼 이격되어 120° 간격으로 하나의 승강휠 당 3개씩 결합된 12개의 구동휠;
상기 메인 프레임에 결합된 손잡이부;
상기 구동모터부 제어를 통해 승강휠의 회전을 제어하는 제어부;
상기 메인 프레임의 기울기 변화시 상기 손잡이 부의 수평 상태를 유지하기 위한 자이로 센서; 및
상기 구동모터부 및 자이로 센서에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하는 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치.
main frame;
Four lifting wheels including two front wheels and two rear wheels attached to the main frame and disposed on the same virtual plane;
a driving motor unit transmitting rotational force to the elevating wheel;
12 drive wheels spaced apart from the central axis of the four lift wheels by the same distance and coupled by three for each lift wheel at intervals of 120°;
a handle coupled to the main frame;
a control unit controlling the rotation of the elevating wheel by controlling the drive motor unit;
a gyro sensor for maintaining a horizontal state of the handle when the inclination of the main frame changes; and
A walking assistance device for traveling along a stepped road including a power supply unit for supplying power to the driving motor unit and the gyro sensor.
 제1항에 있어서,
상기 승강휠은 평지 주행시 자유롭게 회전 가능한 상태이거나 또는 2개의 구동휠이 지면에 맞닿을 수 있는 각도로 고정된 상태인 것을 특징으로 하는, 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치.
According to claim 1,
The lifting wheel is freely rotatable when driving on a level surface or is fixed at an angle so that the two driving wheels can come into contact with the ground.
 제1항에 있어서,
상기 전원부로부터 전원을 공급받아, 주행로에 형성된 단차를 인식하는 단차 인식 센서를 추가적으로 더 포함하고, 상기 단차 인식 센서의 검출 신호에 의해 상기 제어부를 제어하여 상기 승강휠의 회전이 제어되는 것을 특징으로 하는, 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치.
According to claim 1,
Further comprising a step recognition sensor for receiving power from the power supply unit and recognizing a step formed in the traveling path, and controlling the control unit by a detection signal of the step recognition sensor to control the rotation of the elevating wheel. A walking assistance device for traveling on a stepped road.
 제1항에 있어서,
상기 제어부로 신호를 전달하여 승강휠의 회전을 제어하는 조작부를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치.
According to claim 1,
A walking assistance device for traveling on a stepped road, characterized in that it further comprises a control unit for transmitting a signal to the control unit to control the rotation of the lift wheel.
 제1항에 있어서,
상기 승강휠의 중심축으로부터 구동휠의 중심축 방향으로 연장되며, 구동휠의 중심축에서부터 구동휠의 반지름 길이 초과, 구동휠의 지름 길이 미만의 길이로 연장된 스토퍼를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치.
According to claim 1,
It extends from the central axis of the elevating wheel in the direction of the central axis of the driving wheel, and further comprises a stopper extending from the central axis of the driving wheel to a length greater than the radial length of the driving wheel and less than the diameter length of the driving wheel. A walking assistance device for traveling on a stepped road.
 제1항에 있어서,
상기 구동휠은 평시 자유롭게 회전이 가능하고, 상기 승강휠이 회전 시에는 회전 가능하지 않은 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는, 단차가 형성된 주행로 주행용 보행보조장치.According to claim 1,
The walking assistance device for traveling on a stepped road, characterized in that the drive wheel is freely rotatable in normal times, and is switched to a non-rotatable state when the elevating wheel rotates.
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