KR20180010854A

KR20180010854A - Mechanism and using method of training apparatus for leg rehabilitation with imbproved training usability

Info

Publication number: KR20180010854A
Application number: KR1020160093653A
Authority: KR
Inventors: 전인택
Original assignee: 주식회사 사이보그-랩
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-31

Abstract

본 발명은, 환자의 몸통에 착용하는 착용수단, 상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강장치, 환자의 고관절, 슬관절, 발목 관절이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇, 상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 분리형 트레드밀부, 승강장치와 하지 외골격 로봇과 트레드밀부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 하지 재활 훈련기기에 있어서,
상기 하지 외골격 로봇은 환자의 다리를 각각 고정하기 위한 좌측 및 우측 다리 지지부를 포함하고,
상기 좌측 및 우측 다리 지지부 각각에는 환자의 다리를 부위별로 고정하기 위한 복수의 고정 유닛이 마련되되, 상기 고정 유닛은 환자의 다리가 상기 다리 지지부들 사이로 진입할 때 방해되지 않도록 외측 방향으로 회전될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘에 관한 것이다.The present invention can be applied to a robot having a wearable means to be worn on the body of a patient, a lifting device for supporting the patient wearing the wear means and moving the device up and down, a leg exoskeleton robot worn on the legs of a patient to fix the hip, knee, A separate type treadmill for guiding the foot of a patient wearing the exoskeletal robot to walk, a control unit for controlling the operation of the elevator, the exoskeletal robot, and the treadmill,
Wherein the lower extremity skeleton robot includes left and right leg supports for respectively fixing legs of a patient,
Each of the left and right leg supports is provided with a plurality of fixed units for fixing the legs of the patient on a part-by-part basis, the fixed unit being rotatable in an outward direction so as not to be disturbed when the leg of the patient enters between the leg supports So that the user can easily understand the rehabilitation training apparatus.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rehabilitation training apparatus and a rehabilitation training apparatus. 2. The rehabilitation training apparatus according to claim 1,

본 발명은 하지 재활 훈련 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 환자의 진입이 용이한 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘 및 이용 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a rehabilitation training system for a lower limb, and more specifically, to a mechanism and a use method of a lower limb rehabilitation training device for facilitating patient entry.

산업재해 또는 교통 사고에 의한 하지 장애인, 소아마비, 노졸중 등에 의한 후유증인 하지 마비를 가진 장애인의 재활 훈련을 위해서는 환자를 바른 자세로 걸을 수 있도록 하는 것이 요청된다. 즉, 환자의 장애 정도에 따라 환자의 하지에 무리하게 가해지는 체중을 제거하고 보행 속도를 조절하여 보행 훈련을 할 수 있도록 하여야 한다. 보행 장애 환자는 스스로 보행하는데 어려움이 있으므로, 이들의 보행 훈련에는 1~ 2명의 간호사, 물리치료사 또는 간병인이 필요하나, 인력 부족 및 그로 인한 비용 증가로 인해 환자의 회복이 지연되어 마비 상태가 장기화됨으로써 궁극적으로 재활의 기회를 잃게 된다.
In order to rehabilitate persons with disabilities who suffer from industrial disasters or traffic accidents, such as disabled persons, poliomyelitis, or nurses, they are required to be able to walk in a correct posture. In other words, it is necessary to remove the weight that is applied to the patient's lower limbs according to the degree of the patient's disability, and adjust the walking speed so that the gait training can be performed. Because walking patients have difficulty walking, they need 1 or 2 nurses, physical therapists or caregivers, but due to the shortage of manpower and the increase in expenses, the recovery of the patient is delayed and the paralysis becomes prolonged Ultimately, the opportunity for rehabilitation is lost.

따라서, 마비환자 또는 보행 장애인의 보행에 필요한 능력을 익히게 하기 위하여 자연스러운 보행 리듬을 제공할 수 있는 보행 훈련 시스템이 필요하다.
Therefore, there is a need for a gait training system that can provide a natural gait rhythm in order to acquire the necessary skills for the paralyzed or disabled persons to walk.

이를 위해, 도 1에 도시한 바와 같이, Balgrist University hospital재활센터의 Lokomat 시스템이 개발되었다. 이러한 종래의 시스템(10)은, 착용수단(미도시)을 착용한 환자를 매달 수 있도록 구성된 승강장치(11)와, 환자의 하지를 고정하여 환자의 하지 운동을 유도하는 외골격 로봇(12)과, 환자의 발이 닿아 보행 훈련을 할 수 있도록 작동하는 트레드밀(13)을 포함하여 이루어진다.
To this end, as shown in Figure 1, the Lokomat system of the Balgrist University hospital rehabilitation center was developed. Such a conventional system 10 includes a lifting device 11 configured to suspend a patient wearing a wearing means (not shown), an exoskeleton robot 12 for guiding a patient's lower limb by fixing the patient's lower limb, , And a treadmill (13) that operates so that the foot of the patient can reach and perform gait training.

여기서, 환자가 종래의 시스템(10)을 이용하기 위하여 외골격 로봇(12)을 착용하는 과정을 간략하게 설명하면, 우선, 환자가 트레드밀(13)로 진입할 수 있도록, 도시된 바와 같이 외골격 로봇(12)을 트레드밀(13)의 외측 방향으로 이동시켜 놓는다. 이후, 경사판(14)을 이용하여 환자가 트레드밀(13) 위로 이동하게 되며, 간병인 또는 물리치료사의 도움을 받아 착용수단(미도시)과 승강장치(11)를 연결하게 된다. 그 다음, 승강장치(11)를 상승시켜 환자를 매달아 놓은 뒤에, 환자가 타고 있던 휠체어를 시스템(10)의 외부로 이탈시킨다. 그리고 환자가 외골격 로봇(12)을 착용할 수 있도록, 다시 외골격 로봇(12)을 트레드밀(13)상으로 이동시켜 온 후에 외골격 로봇(12)에 환자를 고정하게 된다. 이러한 일련의 과정을 거친 후에, 트레드밀(13)을 작동시키면서 승강장치(11)를 내려 환자의 발이 트레드밀(13)에 닿도록 한다.
Hereinafter, a procedure of wearing the exoskeleton robot 12 in order to use the conventional system 10 will be described. First, as shown in FIG. 12 in the outer direction of the treadmill 13. Thereafter, the patient is moved on the treadmill 13 using the swash plate 14, and the lifting device 11 is connected to the wear means (not shown) with the help of a caregiver or a physical therapist. Then, the lifting device 11 is lifted to suspend the patient, and then the patient's wheelchair is released to the outside of the system 10. The patient is fixed to the exoskeleton robot 12 after moving the exoskeleton robot 12 onto the treadmill 13 so that the patient can wear the exoskeleton robot 12. After this series of processes, the elevator device 11 is lowered while the treadmill 13 is operated so that the patient's foot touches the treadmill 13.

그러나, 종래의 시스템(10)은 도시한 바와 같이, 휠체어를 타고 이동하는 환자가 트레드밀(13) 위로 이동하여 외골격 로봇(12)을 착용하기 위해서는 트레드밀(13)의 높이로 인해 경사판(14)이 필수적으로 필요하며, 이로 인해 경사판(14)이 놓여질 수 있는 일정 거리만큼 공간을 확보해야 하므로, 시스템(10) 자체의 크기를 키울 뿐만 아니라, 시스템(10)이 차지하는 설치 공간의 규모를 키우게 된다는 문제가 있다.
However, as shown in the conventional system 10, in order to move the patient moving on the wheelchair over the treadmill 13 and wear the exoskeleton robot 12, the height of the treadmill 13 causes the swash plate 14 It is necessary to secure the space of a certain distance that the swash plate 14 can be placed and thus the size of the system 10 itself is increased and the size of the installation space occupied by the system 10 is increased .

또한, 환자가 트레드밀(13)의 위로 이동한 후, 승강장치(11)에 매달려 있는 상태에서 외골격 로봇(12)을 착용하고자 하는 경우, 휠체어를 완전히 트레드밀(13) 밖으로 빼내야 하며, 환자가 진입할 때 트레드밀(13)로부터 이격시켜 놓은 외골격 로봇(12)을, 환자의 진입이 완료된 후에 다시 환자쪽으로 이동시켜야 하므로, 환자는 위의 과정이 진행되는 동안 승강장치(11)에 매달려 있는 상태로 기다려야 함에 따라, 환자의 신체에 무리를 주게 된다는 문제가 있다. 즉, 환자가 진입할 때 외골격 로봇(12)을 트레드밀(13)의 외측으로 이동시키고, 환자를 매달아 놓은 상태로 휠체어를 완전히 시스템(10) 밖으로 빼내고, 외측으로 이동시켰던 외골격 로봇(12)을 다시 환자의 위치로 이동시켜야 하는 세 단계의 과정을 매 훈련마다 거쳐야 한다는 번거로움이 있으며, 이로 인해 도우미의 노동을 배가시키게 되는 문제가 있다.
In addition, when the patient moves up the treadmill 13 and then wets the exoskeleton robot 12 in a state of being suspended from the elevating device 11, the wheelchair must be completely pulled out of the treadmill 13, Since the exoskeleton robot 12 separated from the treadmill 13 should be moved to the patient again after the entry of the patient is completed, the patient must wait in the state of being suspended from the elevating device 11 during the above process Accordingly, there is a problem that the patient's body is overloaded. That is, when the patient enters, the exoskeleton robot 12 is moved to the outside of the treadmill 13 and the exoskeleton robot 12, which has completely lifted the wheelchair out of the system 10 with the patient suspended, There is a problem in that the assistant's work is doubled because of the hassle of having to go through the three steps of each training to move to the patient's position.

한편, 도 2에는 이와 다른 종래의 하지 재활 훈련 시스템이 도시되어 있다. 이러한 종래의 하지 재활 훈련 시스템은 도시된 바와 같이, 환자가 장비에 휠체어로 접근하여 진입한 방향과, 환자의 훈련을 위한 외골격 로봇의 착용 방향이 반대로 형성됨에 따라, 환자를 승강장치에 매달아 놓은 상태로 공중에서 몸의 방향을 180도(반대)로 회전시켜야 하므로, 의료진의 편의성을 낮추는 문제가 있었으며, 트레드밀의 높이로 인해 환자의 접근 용이성이 낮다는 문제가 있다.
FIG. 2 shows another conventional rehabilitation training system. As shown in the drawings, the conventional rehabilitation training system of the present invention is constructed such that the direction in which the patient approaches the wheelchair and enters the equipment and the direction of wearing the exoskeleton robot for training the patient are reversed, The direction of the body in the air must be rotated 180 degrees (opposite), so that the convenience of the medical staff is lowered, and the accessibility of the patient is low due to the height of the treadmill.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 환자의 접근 용이성을 향상시키기 위한 하지 재활 훈련 기기를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an underarm rehabilitation training device for improving the accessibility of a patient.

전술한 목적을 해결하기 위해 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘은, 환자의 몸통에 착용하는 착용수단, 상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강장치, 환자의 고관절, 슬관절, 발목 관절이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇, 상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 분리형 트레드밀부, 승강장치와 하지 외골격 로봇과 트레드밀부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 하지 재활 훈련기기에 있어서,In order to solve the above-mentioned problem, the mechanism of the underarm rehabilitation training device for the convenience of training according to the present invention includes a wearing means to be worn on the body of a patient, a lifting device for supporting the patient wearing the wearing means, An exoskeleton robot to be worn on the legs of a patient to fix the hip, knee, and ankle joint, a detachable treadmill unit for guiding the foot of the patient wearing the exoskeletal robot to walk, a control unit for controlling the operation of the elevator unit and the exoskeletal robot and the treadmill unit A rest training apparatus comprising a control section,

상기 하지 외골격 로봇은 환자의 다리를 각각 고정하기 위한 좌측 및 우측 다리 지지부를 포함하고, Wherein the lower extremity skeleton robot includes left and right leg supports for respectively fixing legs of a patient,

상기 좌측 및 우측 다리 지지부 각각에는 환자의 다리를 부위별로 고정하기 위한 복수의 고정 유닛이 마련되되, 상기 고정 유닛은 환자의 다리가 상기 다리 지지부들 사이로 진입할 때 방해되지 않도록 외측 방향으로 회전될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
Each of the left and right leg supports is provided with a plurality of fixed units for fixing the legs of the patient on a part-by-part basis, the fixed unit being rotatable in an outward direction so as not to be disturbed when the leg of the patient enters between the leg supports As shown in FIG.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘 및 이용 방법은, 환자의 접근성을 향상시키고, 경사판이 놓여지는 공간을 확보하지 않아도 되므로 설치 공간을 축소시킬 수 있으며, 환자가 진입할 때 장치를 통째로 이동시키는 작업의 번거로움을 제거할 수 있다.
As described above, the mechanism and use method of the underarm rehabilitation training device for the convenience of training according to the present invention improves the accessibility of the patient and does not require a space in which the swash plate is placed, so that the installation space can be reduced, It is possible to eliminate the inconvenience of the operation of moving the entire apparatus.

도 1은 종래의 재활 훈련 시스템을 도시한 도면.
도 2는 종래의 재활 훈련 기기에 환자가 진입하는 상황을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기에 환자가 진입하는 상황을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기를 이용하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기의 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기의 하지 외골격 로봇을 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 A부분을 확대 도시한 도면.1 shows a conventional rehabilitation training system.
2 is a view showing a state in which a patient enters a conventional rehabilitation training device.
Fig. 3 is a view showing a situation in which a patient enters an underarm rehabilitation training apparatus for training convenience according to the present invention; Fig.
Figure 4 schematically illustrates a method of using an underarm rehabilitation training device for training convenience according to the present invention;
FIG. 5 is a perspective view showing a lower limb rehabilitation training device for training convenience according to the present invention; FIG.
6 is a side view of the underarm rehabilitation training device for ease of training according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a leg exoskeleton robot of a lower limb rehabilitation training device for training convenience according to the present invention. FIG.
8 is an enlarged view of a portion A in Fig.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 명세서에서 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시 예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is thoroughly disclosed and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention. And the present invention is only defined by the scope of the claims. Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. And the terms (referred to) used herein are for the purpose of illustrating embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. Also, components and acts referred to as " comprising (or comprising) " do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하 본 발명에 따르는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기를 도면을 참고로 하여 설명한다.
Hereinafter, the apparatus for rehabilitation training for the purpose of training according to the present invention will be described with reference to the drawings.

기존 장비는 환자가 장비에 휠체어로 접근하는 방향과 훈련을 받는 방향이 반대로 되어 있어 환자가 하니스에 매달린 상태에서 공중에서 180도 회전하거나 휠체어에서 내려 하니스에 착용해야 하는 번거로움이 있었다. 도 2는 그 문제의 현상을 보여주는 그림으로 휠체어의 진입 방향과 환자의 운련시의 방향이 다른 모습을 보여 주고 있다.
The existing equipment had the inconvenience that the patient had to be rotated 180 degrees in the air with the patient hanging on the harness or put on the harness from the wheelchair because the directions of the patient approaching the wheelchair and the direction of the training were reversed. Fig. 2 is a diagram showing the phenomenon of the problem. The direction of wheelchair entry and the direction of the patient's movement are different from each other.

이를 개선하기 위하여 도 3에 도시한 바와 같이, 환자의 훈련 방향을 반대로 하여 휠체어가 진입하는 방향과 동일하도록 변경하였고, 휠체어가 진입이 가능하도록 진입하는 곳의 높이를 정비가 놓이는 바닥 높이와 동일하게 만들었다. 별도의 경사로가 없이 바로 진입이 가능하여 의료진의 편의성을 향상 시켰다.
In order to improve this, as shown in FIG. 3, the training direction of the patient is reversed to be the same as the direction in which the wheelchair enters, and the height of the entrance where the wheelchair can enter is equal to the floor height made. It is possible to enter directly without a separate ramp, thus improving the convenience of the medical staff.

이러한 경우 환자가 장비에 진입하고 하니스에 매달린 후 휠체어를 바로 환자 뒤로 뺄 수 있어 쉽게 재활훈련 기기를 사용할 수가 있도록 설계하였다.
In this case, the patient can enter the equipment, hang on the harness, and then the wheelchair can be pulled back to the patient.

도 4는 환자가 휠체어를 타고 장비에 접근하고 하니스에 의해 장비에 체결된 뒤에 휠체어를 분리하는 것을 보여주는 순서도이다.
Figure 4 is a flow chart showing the patient accessing the equipment in a wheelchair and separating the wheelchair after being fastened to the equipment by a harness.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기를 개략적으로 도시한 도면들이다.
5 to 8 are views schematically showing an underarm rehabilitation training apparatus for training convenience according to the present invention.

본 발명은, 환자의 몸통에 착용하는 착용수단, 상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강장치, 환자의 고관절, 슬관절, 발목 관절이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇, 상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 분리형 트레드밀부, 승강장치와 하지 외골격 로봇과 트레드밀부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 하지 재활 훈련기기에 있어서,The present invention can be applied to a robot having a wearable means to be worn on the body of a patient, a lifting device for supporting the patient wearing the wear means and moving the device up and down, a leg exoskeleton robot worn on the legs of a patient to fix the hip, knee, A separate type treadmill for guiding the foot of a patient wearing the exoskeletal robot to walk, a control unit for controlling the operation of the elevator, the exoskeletal robot, and the treadmill,

상기 좌측 및 우측 다리 지지부 각각에는 환자의 다리를 부위별로 고정하기 위한 복수의 고정 유닛이 마련되되, 상기 고정 유닛은 환자의 다리가 상기 다리 지지부들 사이로 진입할 때 방해되지 않도록 외측 방향으로 회전될 수 있도록 형성될 수 있다.
Each of the left and right leg supports is provided with a plurality of fixed units for fixing the legs of the patient on a part-by-part basis, the fixed unit being rotatable in an outward direction so as not to be disturbed when the leg of the patient enters between the leg supports .

상기 분리형 트레드밀부는, 환자의 좌측 발이 닿아 보행 훈련하도록 유도하는 제1 트레드밀부와, 환자의 우측 발이 닿아 보행 훈련하도록 유도하는 제2 트레드밀부, 및 상기 제1 및 제2 트레드밀부의 양측에 배치되어 이들을 독립적으로 안내하는 한 쌍의 프레임부를 포함하고,Wherein the detachable treadmill comprises a first treadmill for guiding the left foot of the patient to walk and training to walk, a second treadmill for guiding the right foot of the patient to walk and walk, and a second treadmill that is disposed on both sides of the first and second treadmills, And a pair of frame portions for independently guiding,

상기 제1 및 제2 트레드밀부는 상기 한 쌍의 프레임부 사이에서 이동 가능하도록 작동한다.
The first and second treadmill parts are operable to be movable between the pair of frame parts.

상기 프레임부는 환자의 진입시 별도의 경사면 없이 환자가 진입할 수 있도록 일측이 개방되는 것을 특징으로 한다.
The frame portion is characterized in that one side is opened so that the patient can enter without entering an inclined face at the time of entering the patient.

한편, 본 발명에 따른 훈련기기를 착용하여 훈련을 진행하기 위한 이용 방법은, 다음과 같다.
Meanwhile, a method of using the training apparatus according to the present invention for training is as follows.

환자의 몸통에 착용하는 착용수단, 상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강장치, 환자의 고관절, 슬관절, 발목 관절이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇, 상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 분리형 트레드밀부, 승강장치와 하지 외골격 로봇과 트레드밀부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 하지 재활 훈련기기에 있어서,A lifting device for supporting the patient wearing the wearer and moving the device up and down, a lower limb exoskeleton robot to be worn on the patient's leg so that the hip, knee, and ankle joint of the patient are fixed, And a control unit for controlling the operation of the elevation device, the foot exoskeleton robot, and the treadmill unit, the device comprising: a treadmill unit including a removable treadmill unit for guiding a foot of a patient wearing a robot to walk,

상기 착용수단을 착용한 환자가 기립 또는 착석한 상태로, 별도의 경사면 없이 지면을 이동하는 방향 그대로 상기 분리형 트레드밀부 측으로 진입하는 진입 단계;An entering step in which the patient wearing the wearing means stands in a standing or seated state and enters the separable treadmill unit side in a direction to move the ground without a separate inclined surface;

상기 착용수단을 상기 승강장치에 연결하는 연결 단계;A connecting step of connecting the wearing means to the elevating device;

상기 승강장치가 상측으로 구동되어 환자가 진입한 방향 그대로 환자를 지면으로부터 부양시키는 부양 단계; A lifting step of lifting the patient from the ground in the direction in which the patient is moved by the lifting device being driven upward;

상기 하지 외골격 로봇의 고정 유닛을 회전시켜 환자의 다리에 접촉시킨 후에 환자의 다리를 고정하는 고정 단계; 및A fixing step of fixing the leg of the patient after the fixed unit of the bottom foot exoskeleton robot is rotated to make contact with the leg of the patient; And

상기 훈련기기의 제어부를 작동시켜 환자의 재활 훈련을 시작하는 훈련 시작 단계로 이루어져 환자를 훈련시킬 수 있다.
And a training start step of starting the rehabilitation training of the patient by operating the control unit of the training equipment.

환자가 휠체어를 타고 있는 경우, 상기 고정 단계 이후에 휠체어를 환자의 후방으로 빼내는 제거 단계가 들어갈 수 있다.
If the patient is in a wheelchair, a removal step may be taken to remove the wheelchair to the back of the patient after the fixing step.

구체적으로, 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기(100)는, 환자의 몸통에 착용하는 착용수단(미도시); 상기 착용수단을 착용한 환자를 지지하고 상하로 이동시키는 승강 장치(110); 환자의 고관절(hip joint), 슬관절(knee joint), 발목 관절(ankle joint)이 고정되도록 환자의 다리에 착용하는 하지 외골격 로봇(120); 상기 하지 외골격 로봇을 장착한 환자의 발이 보행하도록 유도하는 분리형 트레드밀(treadmil)부(130); 및 상기 승강장치, 하지 외골격 로봇, 트레드밀부의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
Specifically, the apparatus for rehabilitation training 100 for a training convenience according to the present invention includes: a wear means (not shown) to be worn on the body of a patient; A lifting device 110 for supporting the patient wearing the wearing means and moving the patient up and down; A lower limb exoskeleton robot 120 to be worn on the legs of a patient to fix a hip joint, a knee joint, and an ankle joint; A detachable treadmill 130 for guiding the foot of the patient wearing the exoskeletal robot to walk; And a control unit (not shown) for controlling the operation of the elevating device, the lower limb exoskeleton robot, and the treadmill unit.

여기서, 본 발명에 따른 하지 재활 훈련 시스템의 전체 축의 구성은 총 12축으로 구성될 수 있으며, 외골격 로봇(고관절, 슬관절, 발목 관절 : 3축) 2대와 분리형 트레드밀부(보행축(직동), 계단축(승강)) 2대, 그리고 골반 위치 및 자세 보상(상하축, 골반회전축) 축으로 구성된다.
In the rehabilitation training system according to the present invention, the entire axis configuration can be composed of 12 axes, and two exoskeleton robots (hip joint, knee joint, ankle joint: three axes) and a separate treadmill (walking axis, And two pivots, and pelvic position and posture compensation (vertical axis, pelvic rotation axis).

재활 훈련을 위해 환자의 몸통에 착용하는 착용 수단은 승강 장치에 환자의 몸을 용이하게 매달기 위한 장치로서, 환자의 몸에 심한 압박감을 주지 않는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
The wearing means for worn on the patient's body for rehabilitation training is a device for easily hanging the patient's body on the lifting device and can be configured in various forms that do not give a great feeling of pressure to the patient's body.

승강 장치(110)는 착용 수단을 착용한 환자의 몸을 상하로 이동시키는데, 이때 보행 훈련을 하기 위해 트레드밀부에 닿아 있는 환자의 발에 환자의 체중이 실리지 않도록 하여 환자의 부상을 막는다.
The lifting and lowering device 110 moves the body of the patient wearing the wearing means up and down. At this time, the body weight of the patient, which is in contact with the treadmill portion, is not loaded so as to prevent the patient from being injured.

하지 외골격 로봇(120)에는 골반 회전 보상용 메커니즘이 적용되는데, 하지 외골격 로봇(120)은, 좌측 다리 및 우측 다리의 평행을 유지하기 위해 평행 링크로 구성되는 골반 지지부, 좌측 다리를 고정하기 위한 좌측 다리 지지부(121), 우측 다리를 고정하기 위한 우측 다리 지지부(122), 좌측 다리 지지부 및 우측 다리 지지부를 구동시키는 구동부(미도시)를 포함한다. 이때, 각 지지부들은 환자의 체격에 맞게 조정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
The lower extremity skeleton robot 120 is provided with a pelvic rotation compensating mechanism. The lower limb surgery robot 120 includes a pelvis supporting portion constituted by a parallel link to maintain parallelism of the left leg and the right leg, A leg supporting portion 121, a right leg supporting portion 122 for fixing the right leg, and a driving portion (not shown) for driving the left leg supporting portion and the right leg supporting portion. At this time, it is preferable that each of the supports is configured to be adjusted to the physique of the patient.

좌측 및 우측 다리 지지부는, 각각 복수의 링크와 복수의 관절부에 의해 연결되어 구성된다.
The left and right leg support portions are each constructed by connecting a plurality of links and a plurality of joint portions.

좌측 및 우측 다리 지지부의 링크들은 각각 환자의 체격 조건에 따라 길이를 조정할 수 있는 구조로 구성된다.
The links of the left and right leg supports are each structured to be adjustable in length according to the physique conditions of the patient.

좌측 및 우측 다리 지지부의 관절부들에는 환자의 다리를 고정하기 위한 고정 장치(123,124), 예를 들어, 벨트 등이 각각 구성된다.
The joints of the left and right leg supports are each provided with fastening devices 123 and 124, for example, a belt, for fixing the legs of the patient.

이러한 고정 장치들(123, 124)은 도 8에 도시한 바와 같이, 각각의 회전을 유도하는 회전축(123a)을 갖는데, 이 회전축들은 별도의 잠금장치(123b)에 의해 그 회전이 조절될 수 있다. 이에 따라, 고정 장치들은 회전축을 기준으로, 바깥쪽으로 회전될 수 있다.
These fastening devices 123 and 124 have a rotation axis 123a which induces a rotation of each of them, as shown in Fig. 8, whose rotation can be adjusted by a separate locking device 123b . Thus, the fastening devices can be rotated outward with respect to the rotation axis.

이와 같은 고정 장치들은 환자가 진입할 수 있도록 회전되어 공간을 확보하게 된다. 이때, 환자가 훈련을 마치고 난 뒤에는 이 고정 장치를 다리로 부터 탈거한 후에 이를 당연히 회전시켜 공간을 확보해 놓은 상태로 훈련기기가 방치되므로, 다음 사용자가 이용시에는 별도로 개방시킬 필요 없이, 환자가 그대로 진입할 수 있으며, 다리에 고정하기 위해서만 다리측으로 회전시키는 동작을 수행하면 된다. 다시 말해, 환자는 별다른 방해 없이 외골격 로봇(120)을 향해 이동할 수 있다.
Such anchoring devices are rotated to secure space for the patient to enter. At this time, after the patient finishes the training, the training device is left in a state in which the fixing device is detached from the leg and then rotated by natural rotation so that the next user does not have to open the patient separately. And it is only necessary to perform an operation of rotating to the leg side to fix it to the leg. In other words, the patient can move toward the exoskeleton robot 120 without any disturbance.

즉, 본 발명에 따르면, 휠체어를 타고 있는 환자가 훈련기기의 하지 외골격 로봇(120)을 착용하기 위하여 분리형 트레드밀부(130) 쪽으로 진입하고자 할 경우, 기존에는 외골격 로봇을 통째로 이동시켜야만 환자가 진입할 수 있던 것과 다르게, 외골격 로봇(120)의 고정 유닛(123,124)만을 이동시켜 공간을 확보할 수 있어 진입이 용이하다.
That is, according to the present invention, when a patient on a wheelchair tries to enter the detached treadmill unit 130 in order to wear the lower extremity skeleton robot 120 of a training device, the patient must first move the entire skeletal robot It is possible to secure the space by moving only the fixed units 123 and 124 of the exoskeleton robot 120, so that entry is easy.

분리형 트레드밀부(130)는 좌측 다리와 우측 다리가 각각 놓일 수 있도록 제1 및 제2 트레드밀부(131,132)를 구비하며, 이들은 도 5에 도시한 바와 같이, 좌측 및 우측에 각각 위치하는 한 쌍의 프레임부(133)에 의해 안내되어 구동될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 트레드밀부(131,132)는 프레임부(133) 사이에서 이동되는데, 프레임부(133)는 일측이 개방되는 형태로 형성된다. 즉, 프레임부(133)는 레일 형태로 제작될 수 있으며, 제1 및 제2 트레드밀부(131,132)의 양쪽에 위치되어 이들을 안내할 수 있으며, 환자가 타고 있는 휠체어는 프레임부(133)의 개방부(133a)를 통해 훈련기기(100) 안으로 진입할 수 있다.
The detachable treadmill 130 has first and second treadmill portions 131 and 132 to allow the left leg and the right leg to lie, respectively. The first and second treadmill portions 130 and 132 have a pair of left and right And can be guided and driven by the frame portion 133. [ The first and second treadmill parts 131 and 132 are moved between the frame parts 133, and the frame part 133 is formed in such a manner that one side is opened. In other words, the frame part 133 can be manufactured in the form of a rail, and can be positioned on both sides of the first and second treadmill parts 131 and 132 to guide the wheelchair. And can enter the training device 100 through the antenna 133a.

이때, 기존의 훈련 장치들과 다르게, 제1 및 제2 트레드밀부(131,132)를 훈련기기(100)의 메인 바디 측으로 완전히 이동시켜 놓은 초기 상태로 트레드밀부(130)가 존재함에 따라, 환자는 도 4에 도시한 바와 같이, 외골격 로봇이 있는 위치까지 아무런 방해를 받지 않고 이동할 수 있게 된다. 특히, 기존의 트레드밀은 러닝머신과 유사한 형태로 존재함에 따라, 도 1에 도시한 바와 같이 별도의 경사판(14)이 필요하며, 지면으로부터 일정 높이 위치해 있어서, 환자의 휠체어가 그 위치까지 올라가면서 진입해야 하므로, 다소 위험이 존재하는 것과 다르게, 본 발명은 분리형 트레드밀부(130)의 제1 및 제2 트레드밀부(131,132)가 분리형으로 이동 가능하게 동작되고, 훈련 단계에 돌입해야만 승강장치(110)에 의해 환자가 지면으로부터 이격되므로, 기존보다 안전한 상태로 훈련기기(100)에 탑승할 수 있다는 장점이 따른다.
At this time, unlike the existing training apparatuses, since the treadmill unit 130 is present in an initial state in which the first and second treadmill units 131 and 132 are completely moved to the main body side of the training machine 100, As shown in Fig. 4, the exoskeleton can be moved to the position of the robot without any interference. Particularly, since the conventional treadmill exists in a form similar to a treadmill, a separate swash plate 14 is required as shown in FIG. 1, and is positioned at a certain height from the ground, so that the wheelchair of the patient rises up to the position, The present invention can be applied to the lifting device 110 only when the first and second tread portions 131 and 132 of the removable tread portion 130 are operated so as to be removably movable and enter the training step, The user is able to ride on the training apparatus 100 in a safer state than the conventional one.

또한, 분리형 트레드밀부(130)가 독립적으로 이동 가능함에 따라, 환자가 외골격 로봇(120) 측으로 이동할 때, 환자가 타고 있는 휠체어가 분리형 트레드밀부(130)에 걸리지 않고 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 경사가 거의, 혹은 전혀 존재하지 않으므로, 휠체어의 이동 거리가 기존에 비해 상당히 감소함과 동시에, 휠체어를 이동시키는 힘도 적게 소요될 수 있다는 효과를 갖게 된다.
In addition, when the patient moves to the exoskeleton robot 120, not only the wheelchair on which the patient is riding can move without being caught by the detachable treadmill 130, and the inclined treadmill 130 can move independently There is little or no movement of the wheelchair, so that the movement distance of the wheelchair is significantly reduced compared with the conventional case, and the force for moving the wheelchair can be reduced.

이에 더하여, 환자가 외골격 로봇(120)을 착용하는 동안에 휠체어를 굳이 훈련기기 밖으로 이동시키지 않고 바로 뒤에 둔 상태로도 작업할 수 있으므로, 환자가 승강장치에 오랫동안 매달려 있는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 장비의 착용 도중 또는 훈련 중 위급 상황이 발생하더라도, 착용 도중에는 환자의 바로 뒤에 배치된 상태이고, 경사가 없기 때문에, 기존에 비해 수월하고 안전하게 환자를 훈련기기 바깥으로 이동시킬 수 있다는 장점이 존재한다.
In addition, since the patient can work while the exoskeleton robot 120 is worn, the wheelchair can be left without being moved out of the training apparatus, so that the patient can be prevented from hanging on the lifting apparatus for a long time, There is an advantage that the patient can be moved to the outside of the training apparatus more easily and safely than the conventional one because the state of being placed immediately after the patient is in the middle of the wear while the equipment is being worn or the emergency occurs during the training and there is no inclination.

다시 말하면, 환자가 외골격 로봇(120)을 착용하는 중간에 훈련을 중단해야하는 상황이 있는 경우, 환자를 다시 지면으로 내려 놓은 상태로 바로 뒤에 준비된 휠체어에 환자를 착석시킬 수 있으며, 환자가 분리형 트레드밀부(130) 상에서 훈련을 진행하고 있는 경우에는, 승강장치를 이용하여 환자를 상측으로 들어올림과 동시에 분리형 트레드밀부(130)가 메인 바디측으로, 즉 초기 상태로 이동하고 나서, 환자를 완전히 지면으로 내려 놓는 과정을 거쳐, 경사가 없는 지면 위로 휠체어를 바로 이동시켜 환자를 착석시킬 수 있다.
In other words, if there is a situation where the patient has to stop training in the middle of wearing the exoskeleton robot 120, the patient can be seated in a wheelchair prepared immediately after the patient is put back to the ground, The patient is lifted to the upper side by using the lift device and the separated treadmill 130 is moved to the main body side, that is, the initial state, and then the patient is completely lowered to the ground The patient can be seated by moving the wheelchair directly over the ground without slope.

이와 같은, 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기는, 전술한 바와 같은 다양한 이점들을 가진다.
As described above, the rehabilitation training apparatus for training convenience according to the present invention has various advantages as described above.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예 에 의해 제한되기보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the scope of the present invention should be construed as being covered by the following claims rather than being limited by the above embodiments, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 훈련 기기 110 : 승강 장치
120 : 하지 외골격 로봇 121 : 좌측 다리 지지부
122 : 우측 다리 지지부 123 : 고정 유닛
123a : 회전축 123b : 잠금 장치
130 : 분리형 트리드밀부 131 : 제1 트레드밀부
132 : 제2 트레드밀부 133 : 프레임부100: Training device 110: Lift device
120: exoskeleton robot 121: left leg support
122: right leg support portion 123: fixed unit
123a: rotating shaft 123b: locking device
130: detachable tri-fold portion 131: first tread portion
132: second tread portion 133: frame portion

Claims

A lifting device for supporting the patient wearing the wearer and moving the device up and down, a lower limb exoskeleton robot to be worn on the patient's leg so that the hip, knee, and ankle joint of the patient are fixed, And a control unit for controlling the operation of the elevation device, the foot exoskeleton robot, and the treadmill unit, the device comprising: a treadmill unit including a removable treadmill unit for guiding a foot of a patient wearing a robot to walk,
Wherein the lower extremity skeleton robot includes left and right leg supports for respectively fixing legs of a patient,
Each of the left and right leg supports is provided with a plurality of fixed units for fixing the legs of the patient on a part-by-part basis, the fixed unit being rotatable in an outward direction so as not to be disturbed when the leg of the patient enters between the leg supports Wherein the training device is formed so that the training device is formed so that the training device can be easily assembled.

The method according to claim 1,
Wherein the detachable treadmill comprises a first treadmill for guiding the left foot of the patient to walk and training to walk, a second treadmill for guiding the right foot of the patient to walk and walk, and a second treadmill that is disposed on both sides of the first and second treadmills, And a pair of frame portions for independently guiding,
Wherein the first and second treadmill parts are movable between the pair of frame parts.

3. The method of claim 2,
Wherein the frame part is opened at one side so that the patient can enter without entering a separate inclined surface at the time of entering the patient.

A lifting device for supporting the patient wearing the wearer and moving the device up and down, a lower limb exoskeleton robot to be worn on the patient's leg so that the hip, knee, and ankle joint of the patient are fixed, And a control unit for controlling the operation of the elevation device, the foot exoskeleton robot, and the treadmill unit, the device comprising: a treadmill unit including a removable treadmill unit for guiding a foot of a patient wearing a robot to walk,
An entering step in which the patient wearing the wearing means stands in a standing or seated state and enters the separable treadmill unit side in a direction to move the ground without a separate inclined surface;
A connecting step of connecting the wearing means to the elevating device;
A lifting step of lifting the patient from the ground in the direction in which the patient is moved by the lifting device being driven upward;
A fixing step of fixing the leg of the patient after the fixed unit of the bottom foot exoskeleton robot is rotated to make contact with the leg of the patient; And
And a training start step of starting the rehabilitation training of the patient by operating the control unit of the training equipment.

5. The method of claim 4,
Further comprising the step of removing the wheelchair to the rear of the patient after the fixing step when the patient is riding a wheelchair.