KR20220062166A - 모빌리티 보행 훈련 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모빌리티 보행 훈련 장치에 관한 것으로, 하네스와 연결하는 2개의 스트랩이 체결된 ㄷ자형 프레임과, 상기 ㄷ자형 프레임 양 끝단에 결합하여 지지하는 2개의 기둥 프레임으로 구성된 신체 고정 프레임; 상기 ㄷ자형 프레임 내부에 긴급한 상황에서 체중 부하를 보조하는 낙상감지장치 모듈; 상기 2개의 기둥 프레임에 소정 높이에 수평으로 결합된 수평바; 상기 2개의 기둥 프레임에는 환자가 파지할 수 있도록 높이 조절과 탈부착이 가능한 핸드레일; 상기 2개의 기둥 프레임에는 응급 시 사용자 스스로 정지시키는 비상정지 스위치; 상기 2개의 기둥 프레임을 각각 지지하며, 구동 및 제어 모듈을 포함하는 받침부; 및 상기 받침부의 전면 범퍼와 후방 일측에 충돌을 감지하는 충돌감지센서; 상기 받침부 하부에 형성된 구동바퀴;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모빌리티 보행 훈련 장치{Gait training apparatus using mobility}

본 발명은 모빌리티 보행 훈련 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행 훈련자의 움직임을 감지하여 자동으로 이동하는 모빌리티 보행 훈련 장치에 관한 것이다.

최근 고령화 사회에 접어들면서 뇌졸중 환자와 교통사고로 인한 척수 손상 환자가 증가하고 있으며, 보행 장애를 비롯한 다양한 질병으로 인해 전문적인 재활 치료를 필요로 하는 환자가 증가하고 있다.

그러나 병원에서는 전문 인력의 부족과 보행을 위한 전문적인 재활 장비 부족으로 재활 치료가 매우 어려운 실정이다. 이러한 보행 장애 환자들의 전문적인 치료와 비용의 부담을 해결할 수 있는 방법으로 센서 기반 모빌리티 보행훈련 장치가 시도되고 있다.

모빌리티 보행훈련 장치란 근육의 재건, 관절 운동의 회복 등에 사용하는 전동식 기구로서 고령자 및 보행 장애 환자가 가정 및 병원에서 이동 시 사용자를 따라다니며 재활훈련을 보조해주는 장치이다.

그러나, 이러한 센서 기반 모빌리티 보행훈련 장치는 외국 제품에 의존하고 있고, 그마저도 수억 원대의 고가의 장비이기 때문에 사용에 제한이 있다.

이에 가정이나 병원에서 전문적으로 보행 훈련할 수 있고, 보급형으로 사용할 수 있는 모빌리티 보행 훈련 장치에 대한 요구가 점차 커지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 근접센서로 보행 훈련자의 움직임을 감지하여 자동으로 이동하며 훈련할 수 있는 모빌리티 보행 훈련 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모빌리티 보행 훈련 장치는 하네스와 연결하는 2개의 스트랩이 체결된 ㄷ자형 프레임과, 상기 ㄷ자형 프레임 양 끝단에 결합하여 지지하는 2개의 기둥 프레임으로 구성된 신체 고정 프레임; 상기 ㄷ자형 프레임 내부에 긴급한 상황에서 체중 부하를 보조하는 낙상감지장치 모듈; 상기 2개의 기둥 프레임에 소정 높이에 수평으로 결합된 수평바; 상기 2개의 기둥 프레임에는 환자가 파지할 수 있도록 높이 조절과 탈부착이 가능한 핸드레일; 상기 2개의 기둥 프레임에는 응급 시 사용자 스스로 정지시키는 비상정지 스위치; 상기 2개의 기둥 프레임을 각각 지지하며, 구동 및 제어 모듈을 포함하는 받침부; 및 상기 받침부의 전면 범퍼와 후방 일측에 충돌을 감지하는 충돌감지센서; 상기 받침부 하부에 형성된 구동바퀴;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 낙상감지장치 모듈은 모터를 제어하여 보행 중 동작 하중을 1~4cm로 유동하여 지지하며, 하네스 스트랩이 60cm 이상 풀리면 낙상으로 감지하여 브레이크 스텝 모터를 통해 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 스트랩과 연결된 하네스 등 뒤 중앙에 IMU센서 모듈을 부착하여 사용자의 보행 방향을 추적하여 이동장치를 회전 및 전후진시키는 것을 특징으로 한다.

사용자가 왼쪽이나 오른쪽으로 회전 시 IMU센서 모듈의 Yaw 데이터 값을 이용하여 해당 각도만큼 모터를 구동하여 이동장치를 회전시키며, 사용자가 앞이나 뒤로 이동 시 IMU센서 모듈의 가속도계 값을 이용하여 이동 거리를 계산한 후 해당 거리만큼 모터를 구동하여 이동장치를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이, 본 발명에 따르면 가정 또는 병원에서 뇌졸중 및 보행 장애 훈련을 수행하는데 있어 근접센서가 융합된 모빌리티 보행훈련 장치를 통해 안전하고 전문적인 재활 훈련을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모빌리티 보행 훈련 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모빌리티 보행 훈련 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 보행 추적을 검출하는 모빌리티 보행훈련 장치를 후면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그러면 본 발명에 따른 환자의 모빌리티 보행 훈련 장치의 바람직한 실시예에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 모빌리티 보행 훈련 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 모빌리티 보행 훈련 장치를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 보행 추적을 검출하는 모빌리티 보행 훈련 장치를 나타낸 후면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 모빌리티 보행훈련장치(1000)는 신체 고정 프레임(100)과, 상기 신체 고정 프레임(100)을 지지하는 받침부(200)를 포함하여 구성된다.

상기 신체 고정 프레임(100)은 하네스(300)와 연결하는 2개의 스트랩(111)이 체결된 ㄷ자형 프레임(110)과, 상기 ㄷ자형 프레임(110) 양 끝단에 결합하여 지지하는 2개의 기둥 프레임(120)으로 구성된다.

상기 ㄷ자형 프레임(110) 내부에는 안전 브레이크 스텝 모터, 엔코딩, 타이밍 밸트, 하네스 스트랩 등으로 구성된 낙상감지장치 모듈(112)을 포함한다.

상기 낙상감지장치 모듈(112)은 긴급한 상황에서 체중 부하를 보조하며, 보행 중 센서를 통해 동적 하중의 모터를 제어하여 체중 부하를 보조한다.

예컨대, 상기 낙상감지장치 모듈(112)은 센서에서 오는 값만큼 모터를 제어하여 보행 중 동작 하중을 1~4cm로 유동하여 지지하며, 스트랩(111)이 60cm 이상 풀리면 낙상으로 감지하여 브레이크 스텝 모터를 제어하여 멈출 수 있다.

상기 2개의 기둥 프레임(120)을 견고하게 지지하기 위하여 소정 높이에 수평으로 수평바(130)가 결합되어 있다.

또한, 상기 2개의 기둥 프레임(120)에는 환자가 파지할 수 있도록 높이 조절과 탈부착이 가능한 핸드레일(140)을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 2개의 기둥 프레임(120)에는 비상정지 스위치(121)를 구비하여 응급 시 사용자 스스로 비상 정지를 시킬 수 있다. 이때, 비상정지 스위치(121)를 누르면 즉시 전원이 차단되어 정지된다.

상기 받침부(200)는 2개의 기둥 프레임(120)을 각각 지지하며, 받침부(200) 내측에는 구동 및 제어 모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 2개의 받침부(200)의 전면 범퍼(210)와 후방 일측에 초음파센서 등의 전방 충돌감지센서(131)를 구비하며, 하부에는 구동바퀴(220)와 보조바퀴(230)가 구비되어 있다.

한편, 상기 하네스(300)의 등 뒤 중앙에 IMU센서 모듈(300)을 부착하여 사용자의 보행 방향을 추적하여 보행훈련장치(1000)를 회전 및 전후진시킨다. 여기서, IMU센서 모듈(300)은 탈부착이 가능하다.

예컨대, 사용자가 왼쪽이나 오른쪽으로 회전 시, IMU센서 모듈(310)의 Yaw 데이터(회전 각도) 값을 이용하여, 해당 각도만큼 모터를 구동하여 보행훈련장치(1000)를 회전시키며, 사용자가 앞이나 뒤로 이동 시, IMU센서 모듈(310)의 가속도계(accelerometer) 값을 이용하여, 이동 거리를 계산한 후 해당 거리만큼 모터를 구동하여 이동장치(1000)를 이동시킨다.

이상에서 본 발명의 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.

100: 신체 고정 프레임 110: ㄷ자형 프레임
111: 스트랩 120: 기둥 프레임
130: 수평바 131: 충돌 감지센서
140: 핸드레일 200: 받침부
210: 범퍼 220: 보조바퀴
230: 구동바퀴 300: 하네스
310: IMU센서 모듈

Claims (4)

1. 하네스와 연결하는 2개의 스트랩이 체결된 ㄷ자형 프레임과, 상기 ㄷ자형 프레임 양 끝단에 결합하여 지지하는 2개의 기둥 프레임으로 구성된 신체 고정 프레임;
   상기 ㄷ자형 프레임 내부에 긴급한 상황에서 체중 부하를 보조하는 낙상감지장치 모듈;
   상기 2개의 기둥 프레임에 소정 높이에 수평으로 결합된 수평바;
   상기 2개의 기둥 프레임에는 환자가 파지할 수 있도록 높이 조절과 탈부착이 가능한 핸드레일;
   상기 2개의 기둥 프레임에는 응급 시 사용자 스스로 정지시키는 비상정지 스위치;
   상기 2개의 기둥 프레임을 각각 지지하며, 구동 및 제어 모듈을 포함하는 받침부; 및
   상기 받침부의 전면 범퍼와 후방 일측에 충돌을 감지하는 충돌감지센서;
   상기 받침부 하부에 형성된 구동바퀴;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티 보행 훈련 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 낙상감지장치 모듈은 모터를 제어하여 보행 중 동작 하중을 1~4cm로 유동하여 지지하며, 하네스 스트랩이 60cm 이상 풀리면 낙상으로 감지하여 브레이크 스텝 모터를 통해 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모빌리티 보행 훈련 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스트랩과 연결된 하네스 등 뒤 중앙에 IMU센서 모듈을 부착하여 사용자의 보행 방향을 추적하여 이동장치를 회전 및 전후진시키는 것을 특징으로 하는 모빌리티 보행 훈련 장치.
4. 제3항에 있어서,
   사용자가 왼쪽이나 오른쪽으로 회전 시 IMU센서 모듈의 Yaw 데이터 값을 이용하여 해당 각도만큼 모터를 구동하여 이동장치를 회전시키며,
   사용자가 앞이나 뒤로 이동 시 IMU센서 모듈의 가속도계 값을 이용하여 이동 거리를 계산한 후 해당 거리만큼 모터를 구동하여 이동장치를 이동시키는 것을 특징으로 하는 모빌리티 보행 훈련 장치.

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