KR20180010854A - 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘 및 이용 방법 - Google Patents

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.

Description

훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘 및 이용 방법{MECHANISM AND USING METHOD OF TRAINING APPARATUS FOR LEG REHABILITATION WITH IMBPROVED TRAINING USABILITY}

본 발명은 하지 재활 훈련 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 환자의 진입이 용이한 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘 및 이용 방법에 관한 것이다.

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.

따라서, 마비환자 또는 보행 장애인의 보행에 필요한 능력을 익히게 하기 위하여 자연스러운 보행 리듬을 제공할 수 있는 보행 훈련 시스템이 필요하다.

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.

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.

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.

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.

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.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 환자의 접근 용이성을 향상시키기 위한 하지 재활 훈련 기기를 제공하는 것이다.

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,

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 한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하 본 발명에 따르는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기를 도면을 참고로 하여 설명한다.

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.

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.

이러한 경우 환자가 장비에 진입하고 하니스에 매달린 후 휠체어를 바로 환자 뒤로 뺄 수 있어 쉽게 재활훈련 기기를 사용할 수가 있도록 설계하였다.

도 4는 환자가 휠체어를 타고 장비에 접근하고 하니스에 의해 장비에 체결된 뒤에 휠체어를 분리하는 것을 보여주는 순서도이다.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기를 개략적으로 도시한 도면들이다.

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 형성될 수 있다.

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,

상기 제1 및 제2 트레드밀부는 상기 한 쌍의 프레임부 사이에서 이동 가능하도록 작동한다.

상기 프레임부는 환자의 진입시 별도의 경사면 없이 환자가 진입할 수 있도록 일측이 개방되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 훈련기기를 착용하여 훈련을 진행하기 위한 이용 방법은, 다음과 같다.

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 착용수단을 착용한 환자가 기립 또는 착석한 상태로, 별도의 경사면 없이 지면을 이동하는 방향 그대로 상기 분리형 트레드밀부 측으로 진입하는 진입 단계;

상기 착용수단을 상기 승강장치에 연결하는 연결 단계;

상기 승강장치가 상측으로 구동되어 환자가 진입한 방향 그대로 환자를 지면으로부터 부양시키는 부양 단계;

상기 하지 외골격 로봇의 고정 유닛을 회전시켜 환자의 다리에 접촉시킨 후에 환자의 다리를 고정하는 고정 단계; 및

상기 훈련기기의 제어부를 작동시켜 환자의 재활 훈련을 시작하는 훈련 시작 단계로 이루어져 환자를 훈련시킬 수 있다.

환자가 휠체어를 타고 있는 경우, 상기 고정 단계 이후에 휠체어를 환자의 후방으로 빼내는 제거 단계가 들어갈 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

좌측 및 우측 다리 지지부는, 각각 복수의 링크와 복수의 관절부에 의해 연결되어 구성된다.

좌측 및 우측 다리 지지부의 링크들은 각각 환자의 체격 조건에 따라 길이를 조정할 수 있는 구조로 구성된다.

좌측 및 우측 다리 지지부의 관절부들에는 환자의 다리를 고정하기 위한 고정 장치(123,124), 예를 들어, 벨트 등이 각각 구성된다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이와 같은, 본 발명에 따른 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기는, 전술한 바와 같은 다양한 이점들을 가진다.

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.

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.

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 : 프레임부

Claims (5)

1. 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 메커니즘.
   
2. 제1항에 있어서,
   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,
   상기 제1 및 제2 트레드밀부는 상기 한 쌍의 프레임부 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 프레임부는 환자의 진입시 별도의 경사면 없이 환자가 진입할 수 있도록 일측이 개방되는 것을 특징으로 하는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 메커니즘.
   
4. 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 착용수단을 착용한 환자가 기립 또는 착석한 상태로, 별도의 경사면 없이 지면을 이동하는 방향 그대로 상기 분리형 트레드밀부 측으로 진입하는 진입 단계;
   상기 착용수단을 상기 승강장치에 연결하는 연결 단계;
   상기 승강장치가 상측으로 구동되어 환자가 진입한 방향 그대로 환자를 지면으로부터 부양시키는 부양 단계;
   상기 하지 외골격 로봇의 고정 유닛을 회전시켜 환자의 다리에 접촉시킨 후에 환자의 다리를 고정하는 고정 단계; 및
   상기 훈련기기의 제어부를 작동시켜 환자의 재활 훈련을 시작하는 훈련 시작 단계를 포함하는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 이용 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   환자가 휠체어를 타고 있는 경우, 상기 고정 단계 이후에 휠체어를 환자의 후방으로 빼내는 제거 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 훈련 편의성을 위한 하지 재활 훈련기기 이용 방법.

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