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KR101141905B1 - Walking aid apparatus for knee patient - Google Patents

Walking aid apparatus for knee patient Download PDF

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KR101141905B1
KR101141905B1 KR1020100050676A KR20100050676A KR101141905B1 KR 101141905 B1 KR101141905 B1 KR 101141905B1 KR 1020100050676 A KR1020100050676 A KR 1020100050676A KR 20100050676 A KR20100050676 A KR 20100050676A KR 101141905 B1 KR101141905 B1 KR 101141905B1
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knee
motor
patient
coupled
walking
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최영진
박지훈
백철승
강형구
김선구
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 무릎 환자용 보행 보조 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 보행 보조 장치는 환자의 상체에 고정되는 상체 결합부; 상기 상체 결합부의 일측에 결합되는 제1 모터; 상기 제1 모터의 회전에 따라 소정 각도 범위 내에서 회전하는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터의 일측에 결합되며, 환자의 무릎 부위에 고정되는 무릎 결합부; 상기 무릎 결합부의 하측에 결합되는 하나 이상의 충격 흡수부; 및 상기 충격 흡수부의 일측에 결합되며 상기 환자의 발이 안착되는 발판부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 무릎 부상 환자가 양손을 자유롭게 하면서 보행할 수 있도록 하는 장점이 있다.The present invention discloses a walking aid device for a knee patient. Walking aiding apparatus according to the present invention includes an upper body coupling portion fixed to the upper body of the patient; A first motor coupled to one side of the upper coupling part; A first connector rotating within a predetermined angle range according to the rotation of the first motor; A knee coupling portion coupled to one side of the first connector and fixed to a knee portion of a patient; At least one impact absorbing portion coupled to a lower side of the knee coupling portion; And it is coupled to one side of the shock absorbing portion and includes a footrest that the foot of the patient is seated. According to the present invention, there is an advantage that the knee injury patient can walk while keeping both hands free.

Description

무릎 환자용 보행 보조 장치{WALKING AID APPARATUS FOR KNEE PATIENT}Walking aid for knee patient {WALKING AID APPARATUS FOR KNEE PATIENT}

본 발명은 무릎 환자용 보행 보조 장치에 관한 것으로서, 무릎 부위 부상으로 인해 보행이 불편한 환자에게 양손을 자유롭게 쓸 수 있으면서 보행이 가능하도록 하는 보행 보조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a walking aid device for a knee patient, and to a walking assistance device that enables walking while allowing both hands to freely use a patient who is uncomfortable with walking due to a knee injury.

무릎은 허벅지와 정강이 사이의 관절이 있는 부분으로서, 무릎 관절은 신체에게 가장 큰 관절이며, 일상 생활을 하는데 있어 필수적인 기관이다. The knee is the joint between the thigh and the shin. The knee is the largest joint for the body and is an essential part of everyday life.

무릎 관절은 위쪽으로는 대퇴골 하단부와 아래쪽은 경골의 상단부와 슬개골 세 개의 뼈로 구성되어 있고, 양쪽 관절부위는 연하고, 매끈한 연골로 덮여 있어 굽혔다 폈다 하는 관절 운동이 원활하고 보행이나 달릴 때에 충격을 흡수하는 작용을 하게 된다. The knee joint consists of a lower femur at the top and a bone at the top of the tibia and three patellas. Both joints are soft and covered with smooth cartilage. Will act.

일반적으로 뼈가 골절되는 경우, 골절 부위에 깁스(Gips)를 하게 되는데, 깁스는 석고를 이용하여 골절 부위를 움직이지 못하게 고정하는 것이다. In general, when a bone is fractured, gips are applied to the fracture site, which is fixed by immobilization of the fracture site using plaster.

그러나, 무릎 부위의 골절의 경우 석고를 이용한 깁스를 하지 못한다. 그 이유는 무릎 부위를 깁스로 고정하는 경우 깁스 제거 후 무릎 관절을 구부리지 못하는 문제점이 있기 때문이다. However, in the case of fracture of the knee area, it is not possible to cast using plaster. The reason for this is that when the knee is fixed with a cast, there is a problem in that the knee joint is not bent after removing the cast.

일반적으로 무릎 환자의 경우에는 무릎을 최대한 구부리지 않은 상태에서 이동할 수 있도록 손으로 의지하는 목발을 주로 사용하게 된다. In general, in the case of knee patients, crutches that are relied on by hand are mainly used to move the knee without bending as much as possible.

그러나, 무릎 환자가 목발을 이용하는 경우, 안정적인 보행을 위해 2개의 목발이 사용되어야 하기 때문에 보행 시 환자가 양손을 자유롭게 쓸 수 없는 문제점이 있다.However, when a knee patient uses crutches, two crutches must be used for stable walking, and thus, the patient cannot use both hands freely while walking.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 무릎 환자의 보행 시, 양손을 자유롭게 사용할 수 있도록 하는 무릎 환자용 보행 보조 장치를 제안하고자 한다.The present invention, in order to solve the problems of the prior art as described above, to propose a walking aid device for a knee patient to be able to use both hands freely when walking the knee patient.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 환자의 상체에 고정되는 상체 결합부; 상기 상체 결합부의 일측에 결합되는 제1 모터; 상기 제1 모터의 회전에 따라 소정 각도 범위 내에서 회전하는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터의 일측에 결합되며, 환자의 무릎 부위에 고정되는 무릎 결합부; 상기 무릎 결합부의 하측에 결합되는 하나 이상의 충격 흡수부; 및 상기 충격 흡수부의 일측에 결합되며 상기 환자의 발이 안착되는 발판부를 포함하는 무릎 환자용 보행 보조 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, the upper body coupling portion fixed to the upper body of the patient; A first motor coupled to one side of the upper coupling part; A first connector rotating within a predetermined angle range according to the rotation of the first motor; A knee coupling portion coupled to one side of the first connector and fixed to a knee portion of a patient; At least one impact absorbing portion coupled to a lower side of the knee coupling portion; And it is coupled to one side of the shock absorbing portion is provided with a walking aid device for a knee patient comprising a footrest portion on which the foot of the patient is seated.

상기 상체 결합부는, 환자의 가슴에 고정되는 제1 지지부 및 환자의 허리에 고정되는 제2 지지부를 포함하며, 상기 제1 모터는 상기 제2 지지부의 일측에 결합될 수 있다. The upper body coupling part may include a first support part fixed to the chest of the patient and a second support part fixed to the waist of the patient, and the first motor may be coupled to one side of the second support part.

상기 상체 결합부의 양 측면에는 상기 제1 모터의 체결을 위한 체결부가 제공되며, 상기 제1 모터는 상기 체결부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.Fastening parts for fastening the first motor may be provided at both side surfaces of the upper body coupling part, and the first motor may be detachably coupled to the fastening part.

상기 무릎 결합부의 내부에는 공기 주입에 의해 팽창되는 무릎 압착부가 제공될 수 있다. The knee compression portion may be provided inside the knee coupling portion, which is expanded by air injection.

상기 충격 흡수부는 실린더 하우징 및 상기 실린더 하우징 내부에서 유동하는 실린더 로드를 포함하며, 상기 실린더 로드의 일측에 상기 발판부가 결합될 수 있다. The shock absorber may include a cylinder housing and a cylinder rod flowing in the cylinder housing, and the scaffold may be coupled to one side of the cylinder rod.

상기 충격 흡수부는 상기 발판부의 양측 및 뒷축에 각각 제공될 수 있다. The shock absorbing portion may be provided on both sides and the rear shaft of the scaffolding portion, respectively.

상기 보행 보조 장치는 상기 발판부가 지면으로부터 이격되는지 여부를 감지하는 센서부를 더 포함하며, 상기 제1 모터는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 구동된다. The walk assistance apparatus further includes a sensor unit configured to detect whether the scaffold unit is spaced apart from the ground, and the first motor is driven according to a detection signal of the sensor unit.

상기 보행 보조 장치는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 상기 제1 모터의 정방향 또는 역방향으로의 회전을 제어하는 모터 컨트롤러를 더 포함한다.The walk assistance apparatus further includes a motor controller that controls rotation of the first motor in a forward or reverse direction according to a detection signal of the sensor unit.

본 발명에 따르면, 상기 센서부는 상기 발판부의 후방 방향에 제공되어 온/오프되는 제1 스위치 및 상기 발판부의 전방 방향에 제공되어 온/오프되는 제2 스위치를 포함하며, 상기 모터 컨트롤러는 상기 제1 스위치의 온 신호에 따라 상기 제1 모터가 정방향으로 회전하도록 제어하며, 상기 제2 스위치의 온 신호에 따라 상기 제1 모터가 역방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. According to the present invention, the sensor unit includes a first switch provided on / off in the rear direction of the scaffolding part and a second switch provided on / off in the front direction of the scaffolding part, and the motor controller includes the first switch. The first motor may be controlled to rotate in the forward direction according to the ON signal of the switch, and the first motor may be controlled to rotate in the reverse direction according to the ON signal of the second switch.

상기 보행 보조 장치는 상기 상체 결합부의 후방에 결합되는 제2 모터 및 상기 모터의 회전에 따라 소정 각도 범위 내에서 회전하는 제2 커넥터를 더 포함하되, 상기 제1 커넥터의 회전 방향과 상기 제2 커넥터의 회전 방향은 서로 다른 것이 바람직하다. The walking assistance device further includes a second motor coupled to the rear of the upper body coupling part and a second connector rotating within a predetermined angle range according to the rotation of the motor, wherein the rotation direction of the first connector and the second connector are further included. It is preferable that the rotation direction of is different from each other.

미리 설정된 시간 동안, 상기 제1 모터는 정방향으로 회전하며 상기 제2 모터는 정방향 회전에서 역방향 회전으로 변경된다. For a preset time, the first motor rotates in the forward direction and the second motor changes from the forward rotation to the reverse rotation.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 환자의 상체에 고정되는 상체 결합부; 상기 상체 결합부의 일측에 결합되는 제1 모터; 상기 제1 모터의 회전에 따라 제1 방향으로 회전하는 제1 커넥터; 상기 상체 결합부의 후방측에 결합되는 제2 모터; 상기 제2 모터의 회전에 따라 제2 방향으로 회전하는 제2 커넥터; 및 상기 제1 커넥터 및 제2 커넥터가 일측에 결합되며, 환자의 무릎 부위에 고정되는 무릎 결합부; 상기 무릎 결합부의 하측에 결합되는 하나 이상의 충격 흡수부; 및 상기 충격 흡수부의 일측에 결합되며 상기 환자의 발이 안착되는 발판부를 포함하는 무릎 환자용 보행 보조 장치가 제공된다.According to another aspect of the invention, the upper body coupling portion fixed to the upper body of the patient; A first motor coupled to one side of the upper coupling part; A first connector rotating in a first direction according to the rotation of the first motor; A second motor coupled to the rear side of the upper body coupling unit; A second connector rotating in a second direction according to the rotation of the second motor; And the first connector and the second connector is coupled to one side, the knee coupling portion fixed to the knee portion of the patient; At least one impact absorbing portion coupled to a lower side of the knee coupling portion; And it is coupled to one side of the shock absorbing portion is provided with a walking aid device for a knee patient comprising a footrest portion on which the foot of the patient is seated.

본 발명에 따르면, 무릎 결합부에 연결된 커넥터를 모터를 통해 회전시킴으로써 환자가 무릎을 편 상태에서도 안정적으로 보행할 수 있으며 또한, 양손을 자유롭게 사용할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, by rotating the connector connected to the knee coupling portion through the motor, the patient can stably walk even in the state where the knee is open, and there is an advantage that both hands can be used freely.

또한, 본 발명에 따르면 발판부에 제공된 센서부를 통해 환자가 걷고자 하는 경우에만 모터가 구동되도록 하여 환자의 편의를 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention has the advantage that the motor is driven only when the patient wants to walk through the sensor unit provided in the footrest portion to increase the convenience of the patient.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무릎 환자용 보행 보조 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 무릎 결합부의 상세 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무릎 결합부의 내부 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조 장치를 통한 보행 과정을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 과정을 제어하는 구성의 블록도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 보조 장치의 사시도.
도 9는 제1 모터와 제2 모터의 동시 회전에 따른 환자의 보행 상태를 도시한 도면.1 is a perspective view of a walking aid device for a knee patient according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view of the walking aid device according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear view of a walking assistance device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the detailed configuration of the knee coupling portion according to the present invention.
5 is a view showing the internal structure of the knee coupling portion according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a walking process through a walking assistance device according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of a configuration for controlling a walking process according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a walking assistance device according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a walking state of a patient according to the simultaneous rotation of the first motor and the second motor.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the same reference numerals will be used for the same means regardless of the reference numerals in order to facilitate the overall understanding.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무릎 환자용 보행 보조 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 측면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 배면도이다. 1 is a perspective view of a walking aid device for a knee patient according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of the walking aid device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is walking according to an embodiment of the present invention Back view of the assistive device.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무릎 환자용 보행 보조 장치는 상체 결합부(100), 모터(102), 커넥터(104), 무릎 결합부(106), 충격 흡수부(108) 및 발판부(110)를 포함할 수 있다. As shown in Figures 1 to 3, the walking aid device for a knee patient according to the present invention is the upper body coupling portion 100, the motor 102, the connector 104, the knee coupling portion 106, the shock absorbing portion 108 ) And the scaffold 110.

상게 결합부(100)는 환자의 상체에 고정되며, 환자의 가슴에 고정되는 제1 지지부(120) 및 환자의 허리에 고정되는 제2 지지부(122)를 포함할 수 있다. The upper coupling part 100 may be fixed to the upper body of the patient, and may include a first support part 120 fixed to the chest of the patient and a second support part 122 fixed to the waist of the patient.

상기한 제1 지지부(120) 및 제2 지지부(122)는 가슴 및 허리에 고정될 수 있도록 원통 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. The first support part 120 and the second support part 122 may have a cylindrical shape so as to be fixed to a chest and a waist, but are not necessarily limited thereto.

본 발명에 따르면, 상체 결합부(100)의 일측에는 모터(102)가 결합된다. 보다 상세하게, 모터(102)는 허리에 고정되는 제2 지지부(122)의 일측에 결합되며, 모터(102)의 회전자(미도시)에는 모터(102)의 회전에 따라 소정 각도 범위 내에서 회전하는 커넥터(104)가 결합된다. According to the present invention, the motor 102 is coupled to one side of the upper body coupling portion 100. More specifically, the motor 102 is coupled to one side of the second support portion 122 fixed to the waist, the rotor (not shown) of the motor 102 in a predetermined angle range in accordance with the rotation of the motor 102 Rotating connector 104 is engaged.

바람직하게, 커넥터(104)는 모터(102)의 정방향 또는 역방향 회전에 의해 지면과 수직한 방향을 기준으로 좌우 30° 범위 내에서 회전할 수 있다. Preferably, the connector 104 may rotate within a range of 30 ° to the left and right with respect to the direction perpendicular to the ground by the forward or reverse rotation of the motor 102.

본 발명에 따르면, 커넥터(104)는 모터(102)로부터 지면 방향으로 연장되며, 무릎 결합부(106)의 일측에 결합된다. According to the present invention, the connector 104 extends from the motor 102 to the ground direction and is coupled to one side of the knee coupling portion 106.

커넥터(104)와 무릎 결합부(106)는 통상의 볼트 체결 방식으로 결합될 수 있다. 그러나, 환자의 편의를 위해 커넥터(104)와 무릎 결합부(106)는 Connector 104 and knee coupling 106 may be coupled in a conventional bolted manner. However, for the convenience of the patient, the connector 104 and the knee joint 106

도 4는 본 발명에 따른 무릎 결합부의 상세 구성을 도시한 도면이다. 4 is a view showing a detailed configuration of the knee coupling portion according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무릎 결합부(106)는 환자의 무릎 부위에 탈부착이 가능하도록 원통 형상의 제1 플레이트(130), 제2 플레이트(132)를 포함하며, 제1 및 제2 플레이트(130,132)의 일측에는 힌지부(134)가 제공되며, 타측에는 하나 이상의 개폐부(136)가 제공된다. As shown in FIG. 4, the knee coupling part 106 according to the present invention includes a cylindrical first plate 130 and a second plate 132 to be attached to and detached from a knee part of a patient. And one side of the second plate (130, 132) is provided with a hinge portion 134, the other side is provided with one or more opening and closing portion (136).

제1 및 제2 플레이트(130,132)는 무릎 상부의 허벅지에서 무릎 하부의 정강이(종아리) 까지 연장되기 때문에 허벅지 부분에 위치하는 상부가 정강이 부분에 위치하는 하부보다 넓은 직경을 가지는 것이 바람직하다. Since the first and second plates 130 and 132 extend from the thigh of the upper part of the knee to the shin (calf) of the lower part of the knee, the upper part of the thigh portion preferably has a larger diameter than the lower part of the shin part.

도 5는 본 발명에 따른 무릎 결합부의 내부 구조를 도시한 도면이다. 5 is a view showing the internal structure of the knee coupling portion according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무릎 결합부(106) 내부에는 공기 주입에 의해 팽창하는 무릎 압착부(138)가 제공된다. As shown in FIG. 5, a knee compression portion 138 that is expanded by air injection is provided inside the knee coupling portion 106 according to the present invention.

공기 주입에 의해 무릎 압착부(138)가 팽창하게 되면, 무릎 압착부(138)가 무릎 부위를 가압하기 때문에 무릎 결합부(106) 내부에서 무릎 부위의 움직임이 방지될 수 있다. When the knee compression unit 138 is inflated by air injection, since the knee compression unit 138 presses the knee region, movement of the knee region inside the knee coupling unit 106 may be prevented.

상기한 무릎 결합부(106)의 하측에는 하나 이상의 충격 흡수부(108)가 결합되며, 충격 흡수부(108)는 무릎 결합부(106)와 발판부(110)를 연결한다. One or more shock absorbers 108 are coupled to the lower side of the knee coupler 106, and the shock absorber 108 connects the knee coupler 106 and the footrest 110.

충격 흡수부(108)는 환자의 보행 시, 환자에게 가해지는 지면 반발력을 흡수하기 위한 것으로서, 실린더 하우징(140) 및 실린더 로드(142)를 포함할 수 있다. The shock absorber 108 may absorb a ground repulsion force applied to the patient when the patient walks, and may include a cylinder housing 140 and a cylinder rod 142.

도면에 도시되지 않았으나, 실린더 하우징(140)의 내부에는 압축 스프링이 제공될 수 있으며, 압축 스프링에 실린더 로드(142)가 연결되어 보행 시 환자에게 가해지는 지면 반발력이 흡수될 수 있다. Although not shown in the drawings, a compression spring may be provided inside the cylinder housing 140, and the cylinder rod 142 may be connected to the compression spring to absorb ground repulsion force applied to the patient when walking.

바람직하게, 충격 흡수부(108)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 발판부(110)를 기준으로 총 3개가 각각 양측면에 하나씩 그리고, 발판부(110) 뒷축에 제공되어 보행 시 가해지는 충격을 효율적으로 흡수하게 된다. Preferably, as illustrated in FIGS. 2 to 3, the shock absorbers 108 are provided on the side of the footrest 110 in total, one on each side, and provided to the rear axle of the footrest 110 to be applied when walking. Loss of shock is effectively absorbed.

발판부(110)는 사용자의 발이 안착되는 부분으로서, 본 발명에 따른 발판부(110)의 하부에는 센서부(112)가 제공된다. The footrest 110 is a part where the foot of the user is seated, and a sensor unit 112 is provided below the footrest 110 according to the present invention.

센서부(112)는 발판부(110)가 지면으로부터 이격되는지 여부를 감지하며, 모터(102)는 발판부(110)의 지면 이격 시 발생하는 센서부(112)의 감지 신호에 의해 구동되어 커넥터(104)를 회전시킨다. The sensor unit 112 detects whether the scaffold 110 is spaced apart from the ground, and the motor 102 is driven by a detection signal of the sensor 112 generated when the scaffold 110 is spaced apart from the ground. Rotate 104.

본 발명에 따르면, 전방 보행 및 후방 보행을 각각 고려하여 발판부(110)의 전방 방향 및 후방 방향에 각각 센서부(112)가 제공될 수 있다. According to the present invention, the sensor unit 112 may be provided in the front direction and the rear direction of the footrest unit 110 in consideration of the front walking and the rear walking, respectively.

본 발명에 따른 센서(112)는 지면과의 접촉 여부에 따라 온/오프 되는 스위치로 구성될 수 있으며, 하기에서는 센서(112)가 상기한 스위치로 구성되며, 발판부(110) 하면의 후방 방향으로 제1 스위치(112-1) 및 전방 방향으로 제2 스위치(112-2)가 제공되는 것을 중심으로 설명한다. Sensor 112 according to the present invention may be composed of a switch that is turned on / off depending on contact with the ground, in the following, the sensor 112 is composed of the above switch, the rear direction of the lower surface of the footrest 110 The first switch 112-1 and the second switch 112-2 are provided in the forward direction.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 동작 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 과정을 제어하는 블록도이다. 6A to 6D are diagrams illustrating an operating state of a walking assistance apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram of controlling a walking process according to an embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 전방 보행 시, 환자는 정상인 한쪽 다리를 먼저 전방 방향으로 내디디며, 이후 부상을 입은 다른 쪽 다리를 전방 방향으로 움직이기 위해 발판부(110)를 지면에서 이격시킨다. 이와 같이, 발판부(110)가 지면에서 이격되는 시점에 모터 컨트롤러(700)는 제1 스위치(112-1)의 온 신호에 기초하여 모터(102)에 제1 구동 제어 신호를 출력한다. 6 to 7, when walking forward, the patient first puts out one leg normal in the forward direction, and then separates the footrest 110 from the ground to move the other leg injured in the forward direction Let's do it. As such, the motor controller 700 outputs the first driving control signal to the motor 102 based on the ON signal of the first switch 112-1 when the scaffold 110 is spaced apart from the ground.

여기서, 제1 구동 제어 신호는 모터(102)의 정방향 회전 제어 신호로서, 커넥터(104)가 전방 방향으로 미리 설정된 각도(예를 들어, +30°)만큼 회전하도록 하는 제어 신호이다.Here, the first drive control signal is a forward rotation control signal of the motor 102, and is a control signal for causing the connector 104 to rotate by a predetermined angle (for example, + 30 °) in the forward direction.

이때, 발판부(110)가 완전히 지면에서 이격되는 경우, 제2 스위치(112-2)로 온 상태가 되나, 본 발명에 따른 모터 컨트롤러(700)는 2 개의 스위치 중 먼저 온 상태가 된 제1 스위치(112-1)를 식별하여 상기와 같은 제1 구동 제어 신호를 출력한다.At this time, when the scaffold 110 is completely separated from the ground, the second switch 112-2 is turned on, but the motor controller 700 according to the present invention is first turned on among the two switches. The switch 112-1 is identified to output the first driving control signal as described above.

한편, 후방 보행 시, 환자는 정상인 한쪽 다리를 먼저 후방 방향으로 내디디며, 이후 부상을 입을 다른 쪽 다리를 후방 방향으로 움직인다. 이때, 모터 컨트롤러(700)는 제2 스위치(112-2)의 온 신호에 의한 제2 구동 제어 신호를 모터(102) 측으로 출력한다. On the other hand, when walking backward, the patient first moves the normal leg forward in the rear direction, and then moves the other leg injured in the rear direction. At this time, the motor controller 700 outputs the second driving control signal by the on signal of the second switch 112-2 to the motor 102.

여기서, 제2 구동 제어 신호는 모터(102)의 역방향 회전 제어 신호로서, 커넥터(104)가 후방 방향으로 미리 설정된 각도(예를 들어, -30°)만큼 회전하도록 하는 제어 신호이다. Here, the second drive control signal is a reverse rotation control signal of the motor 102, which is a control signal for causing the connector 104 to rotate in the rearward direction by a predetermined angle (for example, -30 °).

모터 컨트롤러(700)는 제1 스위치(112-1) 및 제2 스위치(112-2)와 연동하여 모터(102)의 회전을 제어하며, 이때, 제1 및 제2 스위치(112-1,112-2)가 오프 상태인 경우에는 모터(102)를 회전시키지 않으며, 제1 스위치(112-1) 또는 제2 스위치(112-2) 중 어느 하나의 스위치가 온 상태가 되는 경우에 모터(102)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키게 된다. The motor controller 700 controls the rotation of the motor 102 in conjunction with the first switch 112-1 and the second switch 112-2, and at this time, the first and second switches 112-1 and 112-2. ) Is turned off, the motor 102 is not rotated, and the motor 102 is turned off when either one of the first switch 112-1 or the second switch 112-2 is turned on. It will rotate in the forward or reverse direction.

상기에서는 2개의 스위치(112-1,112-2)가 제공되는 것으로 설명하였으나, 환자의 설정에 따라 전방 보행 또는 후방 보행이 미리 결정되어 있는 경우, 하나의 스위치가 발판부(110)의 지면 이격 여부를 감지하여 감지 신호를 출력하고, 모터 컨트롤러(700)가 상기한 보행 방향 설정 및 감지 신호를 이용하여 모터(102)의 구동을 제어하는 것도 가능할 것이다. In the above description, two switches 112-1 and 112-2 are provided. However, when a front walk or a back walk is predetermined according to a patient's setting, one switch determines whether the footrest 110 is spaced apart from the ground. It is also possible to detect and output a detection signal, and the motor controller 700 controls the driving of the motor 102 using the walking direction setting and the detection signal.

또한, 상기에서는 센서부(112)에 의해 모터(102)가 구동되는 것으로 설명하였으나, 센서부(112)의 감지 없이 사용자의 조작에 따라 전방 또는 후방으로 모터(102)가 회전하도록 하는 것도 본 발명의 범주에 포함될 수 있을 것이다. In addition, although the motor 102 is driven by the sensor unit 112 in the above description, the present invention also allows the motor 102 to rotate forward or rearward according to a user's operation without sensing the sensor unit 112. It may be included in the category of.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상체 결합부(110)에 제공된 모터(102)는 상체 결합부(110)에 착탈식으로 결합될 수 있으며, 경우에 따라 결합 위치가 변경될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the motor 102 provided in the upper body coupling portion 110 may be detachably coupled to the upper body coupling portion 110, the coupling position may be changed in some cases.

즉, 본 발명에 따른 제1 지지부(120)에는 양 측면에 체결부(미도시)가 제공되며, 왼쪽 무릎 부상의 경우, 도 3과 같이 제1 지지부(120)의 왼쪽 체결부에 모터(102)가 결합되며, 오른쪽 무릎 부상의 경우에는 모터(102)를 제1 지지부(120)의 오른쪽 체결부에 모터(102)가 결합됨으로써 환자의 부상 위치에 따라 모터(102)의 결합 위치를 자유롭게 변경할 수 있다. That is, the first support portion 120 according to the present invention is provided with fastening portions (not shown) on both sides, and in the case of a left knee injury, the motor 102 at the left fastening portion of the first support portion 120 as shown in FIG. ) Is coupled, and in the case of a right knee injury, the motor 102 is coupled to the right fastening portion of the first support part 120 to freely change the engagement position of the motor 102 according to the injury position of the patient. Can be.

상기에서는 상체 결합부(100)의 측면에 하나의 모터(102)가 제공되는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 모터(102)는 두 개 이상 제공될 수 있다. In the above, it is illustrated that one motor 102 is provided on the side of the upper body coupling part 100, but according to another embodiment of the present invention, two or more motors 102 may be provided.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 보조 장치의 사시도이다. 8 is a perspective view of a walking assistance device according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 보행 보조 장치는 도 1에 도시된 보행 보조 장치에서, 추가적으로 제1 지지부(120)의 뒤쪽에 후방 모터(800) 및 후방 모터(800)에서 무릎 결합부(106) 측으로 연장되는 후방 커넥터(802)를 포함한다. In the walk assistance device shown in FIG. 8, the walk assistance device shown in FIG. 1 further extends toward the knee coupling portion 106 from the rear motor 800 and the rear motor 800 behind the first support part 120. Rear connector 802.

하기에서는 설명의 편의상 도 1에서 제공되는 모터(102) 및 커넥터(104)를 제1 모터(102), 제1 커넥터(104)라 하고, 상기한 후방 모터(700)를 제2 모터(800), 후방 커넥터(802)를 제2 커넥터(802)라 한다. Hereinafter, for convenience of description, the motor 102 and the connector 104 provided in FIG. 1 are referred to as the first motor 102 and the first connector 104, and the rear motor 700 is referred to as the second motor 800. The rear connector 802 is referred to as a second connector 802.

본 발명의 다른 실시에에 따르면, 사용자의 보행 방향을 기준으로, 제1 모터(102)에 연결된 제1 커넥터(104)는 전후방 방향으로 소정 각도 범위 내에서 움직이며, 제2 모터(800)에 연결된 제2 커넥터(802)는 보행 방향을 기준으로, 좌우 방향으로 소정 각도 범위 내에서 움직인다. According to another embodiment of the present invention, based on the walking direction of the user, the first connector 104 connected to the first motor 102 is moved in the front and rear direction within a predetermined angle range, the second motor 800 The connected second connector 802 moves within a predetermined angle range in the left and right directions with respect to the walking direction.

즉, 제1 커넥터(104) 및 제2 커넥터(802)는 서로 다른 방향으로 회전한다.That is, the first connector 104 and the second connector 802 rotate in different directions.

도 8과 같이, 두 개의 모터와 커넥터를 제공하는 것은 무릎 환자가 계단과 같은 오르막 길을 올라갈 수 있도록 하기 위함이다.As shown in FIG. 8, the provision of two motors and a connector is to allow the knee patient to climb up the stairs.

도 9는 제1 모터와 제2 모터의 동시 회전에 따른 환자의 보행 상태를 도시한 도면이다. 9 is a diagram illustrating a walking state of a patient according to the simultaneous rotation of the first motor and the second motor.

도 9에서 A 방향은 사용자가 계단을 오르는 방향을 나타내며, B 방향은 부상이 있는 다리의 움직임을 나타낸 것이다. In FIG. 9, the A direction represents the direction in which the user climbs the stairs, and the B direction represents the movement of the injured leg.

평지에서 환자는 제1 모터(102)만 구동되도록 수동으로 설정할 수 있으며, 계단을 오르고자 하는 경우에는 제1 모터(102)뿐만 아니라, 제2 모터(800)가 동시에 회전하도록 설정할 수 있다. In the flat, the patient may manually set only the first motor 102 to be driven, and in order to climb the stairs, not only the first motor 102 but also the second motor 800 may be set to rotate at the same time.

제1 모터(102) 및 제2 모터(800)가 동시에 구동되도록 설정되고, 발판부(110)에 배치된 제1 스위치(112-1)가 온 되는 경우, 제1 모터(102)는 정방향으로 회전하여 제1 커넥터(104)를 A 방향으로 회전시킨다. When the first motor 102 and the second motor 800 are set to be driven at the same time, and the first switch 112-1 disposed on the scaffolding part 110 is turned on, the first motor 102 moves in the forward direction. By rotating, the first connector 104 is rotated in the A direction.

이때, 제1 모터(102)는 t0부터 t2 시점까지 정방향으로만 회전한다. At this time, the first motor 102 rotates only in the forward direction from time t 0 to time t 2 .

한편, 제2 모터(800)는 환자가 계단을 오를 수 있도록 t0부터 t1 시점까지는 정방향(여기서, 우측 방향을 정방향으로 정의한다)으로 회전하며, t1부터 t2 시점까지는 역방향으로 회전하여 무릎 부상이 있는 다리가 도 9의 B 방향과 같은 궤적을 가지도록 한다. On the other hand, the second motor 800 is rotated in the forward direction (here, the right direction is defined as the forward direction) from the time t 0 to t 1 so that the patient can climb the stairs, and rotates in the reverse direction from the time t 1 to t 2 Legs with knee injuries have the same trajectory as in the direction B of FIG. 9.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 모터 및 커넥터를 제공하여 환자가 평지에서뿐만 아니라, 오르막에서도 양손을 자유롭게 사용하면서 보행할 수 있도록 한다. According to another embodiment of the present invention, one or more motors and connectors are provided to allow a patient to walk while using both hands freely on flat and uphill.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.

100: 상체 결합부 102, 800: 모터
104, 802: 커넥터 106: 무릎 결합부
108: 충격 흡수부 110: 발판부
112: 센서부 112-1,112-2: 스위치
120: 제1 지지부 122: 제2 지지부
130: 제1 플레이트 132: 제2 플레이트
134: 힌지부 136: 개폐부
138: 무릎 압착부 140: 실린더 하우징
142: 실린더 로드100: upper body coupling portion 102, 800: motor
104, 802: connector 106: knee joint
108: shock absorber 110: scaffolding
112: sensor unit 112-1, 112-2: switch
120: first support portion 122: second support portion
130: first plate 132: second plate
134: hinge portion 136: opening and closing portion
138: knee compression portion 140: cylinder housing
142: cylinder rod

Claims (12)

환자의 상체에 고정되는 상체 결합부;
상기 상체 결합부의 일측에 결합되는 제1 모터;
상기 제1 모터의 회전에 따라 소정 각도 범위 내에서 회전하는 제1 커넥터;
상기 제1 커넥터의 일측에 결합되며, 환자의 무릎 부위에 고정되는 무릎 결합부;
상기 무릎 결합부의 하측에 결합되는 하나 이상의 충격 흡수부; 및
상기 충격 흡수부의 일측에 결합되며 상기 환자의 발이 안착되는 발판부를 포함하는 무릎 환자용 보행 보조 장치.Upper body coupling portion fixed to the upper body of the patient;
A first motor coupled to one side of the upper coupling part;
A first connector rotating within a predetermined angle range according to the rotation of the first motor;
A knee coupling portion coupled to one side of the first connector and fixed to a knee portion of a patient;
At least one impact absorbing portion coupled to a lower side of the knee coupling portion; And
A walk assistance device for a knee patient coupled to one side of the shock absorbing portion and including a footrest on which the foot of the patient is seated. 제1항에 있어서,
상기 상체 결합부는,
환자의 가슴에 고정되는 제1 지지부 및 환자의 허리에 고정되는 제2 지지부를 포함하며,
상기 제1 모터는 상기 제2 지지부의 일측에 결합되는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 1,
The upper body coupling portion,
A first support fixed to the chest of the patient and a second support fixed to the waist of the patient,
The first motor is walking aid device for a knee patient is coupled to one side of the second support. 제1항에 있어서,
상기 상체 결합부의 양 측면에는 상기 제1 모터의 체결을 위한 체결부가 제공되며, 상기 제1 모터는 상기 체결부에 착탈 가능하게 결합되는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 1,
Both sides of the upper body coupling portion is provided with a fastening portion for fastening the first motor, the first motor is walking aid device for knee patients that is detachably coupled to the fastening portion. 제1항에 있어서,
상기 무릎 결합부의 내부에는 공기 주입에 의해 팽창되는 무릎 압착부가 제공되는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 1,
The knee assistance unit for a knee patient provided with a knee compression portion is expanded by the air injection inside the knee coupling portion. 제1항에 있어서,
상기 충격 흡수부는 실린더 하우징 및 상기 실린더 하우징 내부에서 유동하는 실린더 로드를 포함하며, 상기 실린더 로드의 일측에 상기 발판부가 결합되는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 1,
The shock absorbing part includes a cylinder housing and a cylinder rod flowing in the cylinder housing, wherein the footrest unit is coupled to the knee foot coupled to one side of the cylinder rod. 제5항에 있어서,
상기 충격 흡수부는 상기 발판부의 양측 및 뒷축에 각각 제공되는 무릎 환자용 보행 보조 장치. The method of claim 5,
The shock absorbing part is a knee assistance device for a knee patient provided on both sides and the rear axle, respectively. 제1항에 있어서,
상기 발판부가 지면으로부터 이격되는지 여부를 감지하는 센서부를 더 포함하며,
상기 제1 모터는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 구동되는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 1,
Further comprising a sensor for detecting whether the scaffold is spaced from the ground,
The first motor is a walking assistance device for a knee patient is driven in accordance with the detection signal of the sensor unit. 제7항에 있어서,
상기 센서부의 감지 신호에 따라 상기 제1 모터의 정방향 또는 역방향으로의 회전을 제어하는 모터 컨트롤러를 더 포함하는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 7, wherein
And a motor controller configured to control rotation of the first motor in a forward or reverse direction according to a detection signal of the sensor unit. 제8항에 있어서,
상기 센서부는 상기 발판부 하면의 후방 방향에 제공되어 온/오프되는 제1 스위치 및 상기 발판부 하면의 전방 방향에 제공되어 온/오프되는 제2 스위치를 포함하며,
상기 모터 컨트롤러는 상기 제1 스위치의 온 신호에 따라 상기 제1 모터가 정방향으로 회전하도록 제어하며, 상기 제2 스위치의 온 신호에 따라 상기 제1 모터가 역방향으로 회전하도록 제어하는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 8,
The sensor unit includes a first switch provided in a rear direction of the bottom surface of the scaffolding part on / off and a second switch provided in a front direction of the bottom surface of the scaffolding part,
The motor controller controls the first motor to rotate in the forward direction according to the ON signal of the first switch, and the walking assistance device for the knee patient to control the first motor to rotate in the reverse direction according to the ON signal of the second switch. . 제1항에 있어서,
상기 상체 결합부의 후방에 결합되는 제2 모터; 및
상기 제2 모터의 회전에 따라 소정 각도 범위 내에서 회전하는 제2 커넥터를 더 포함하되,
상기 제1 커넥터는 상기 제1 모터의 회전에 따라 환자의 보행 방향으로 기준으로 전후방 방향으로 회전하며, 상기 제2 커넥터는 상기 제2 모터의 회전에 따라 상기 보행 방향을 기준으로 좌우 방향으로 회전하는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 1,
A second motor coupled to the rear of the upper body coupling unit; And
Further comprising a second connector that rotates within a predetermined angle range in accordance with the rotation of the second motor,
The first connector rotates in a forward and backward direction with respect to the walking direction of the patient according to the rotation of the first motor, and the second connector rotates in the left and right direction based on the walking direction according to the rotation of the second motor. Gait aid for knee patients. 제10항에 있어서,
미리 설정된 시간 동안, 상기 제1 모터는 정방향으로 회전하며 상기 제2 모터는 정방향 회전에서 역방향 회전으로 변경되는 무릎 환자용 보행 보조 장치.The method of claim 10,
For a preset time, the first motor rotates in the forward direction and the second motor is walking aid device for knee patients that is changed from forward rotation to reverse rotation. 삭제delete
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