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대퇴부에 위치되며, 대퇴부와 같은 길이, 같은 방향을 이루는 대퇴지지부; 둔부에 위치되며, 일단이 상기 대퇴지지부의 상단에 장착되되, 상기 대퇴지지부가 회동가능하도록 장착되는 고관절 지지부; 하퇴부에 위치되며, 상기 대퇴지지부의 하단에 장착되되, 회동가능하도록 장착되는 하퇴지지부;를 포함하여 이루어진 로보틱 보행 훈련 시스템에 있어서,하퇴지지부의 하단에 위치되며, 앞발(발끝)부분을 감싸는 앞발 스트랩과 연결된 선이 고정되는 발끝고정 고리;하퇴지지부의 하단 또는 앞발 스트랩의 일측에 부착된 기울기 센서;상기 기울기 센서로부터 수신된 기울기 신호로부터 발목관절의 저굴근 또는 배굴근을 기능적 전기자극(FES)하기 위한 FES 제어신호를 생성하는 제어부;상기 제어부로부터 수신된 FES 제어신호에 따라 발목관절의 저굴근 또는 배굴근을 기능적 전기자극(FES)을 하도록 이루어진 FES부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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대퇴부에 위치되며, 대퇴부와 같은 길이, 같은 방향을 이루는 대퇴지지부; 둔부에 위치되며, 일단이 상기 대퇴지지부의 상단에 장착되되, 상기 대퇴지지부가 회동가능하도록 장착되는 고관절 지지부; 하퇴부에 위치되며, 상기 대퇴지지부의 하단에 장착되되, 회동가능하도록 장착되는 하퇴지지부;를 포함하여 이루어진 로보틱 보행 훈련 시스템에 있어서,하퇴지지부의 하단에 위치되며, 앞발(발끝)부분을 감싸는 앞발 스트랩과 연결된 선이 고정되는 발끝고정 고리;하퇴지지부의 하단 또는 앞발 스트랩의 일측에 부착된 기울기 센서;상기 기울기 센서로부터 수신된 기울기 신호로부터 고관절 각도 제어신호를 생성하는 제어부;상기 제어부로부터 상기 고관절 각도 제어신호를 수신하고, 상기 대퇴지지부와 상기 고관절 지지부의 결합부인 고관절부에서, 상기 고관절 각도 제어신호에 따라 상기 대퇴지지부가 회동하도록 제1 선형 액튜에이터를 구동시키는 제1 선형 액튜에이터 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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대퇴부에 위치되며, 대퇴부와 같은 길이, 같은 방향을 이루는 대퇴지지부; 둔부에 위치되며, 일단이 상기 대퇴지지부의 상단에 장착되되, 상기 대퇴지지부가 회동가능하도록 장착되는 고관절 지지부; 하퇴부에 위치되며, 상기 대퇴지지부의 하단에 장착되되, 회동가능하도록 장착되는 하퇴지지부;를 포함하여 이루어진 로보틱 보행 훈련 시스템에 있어서,하퇴지지부의 하단에 위치되며, 앞발(발끝)부분을 감싸는 앞발 스트랩과 연결된 선이 고정되는 발끝고정 고리;하퇴지지부의 하단 또는 앞발 스트랩의 일측에 부착된 기울기 센서;상기 기울기 센서로부터 수신된 기울기 신호로부터 무릎관절 각도 제어신호를 생성하는 제어부;상기 제어부로부터 상기 무릎관절 각도 제어신호를 수신하고, 상기 하퇴지지부와 상기 대퇴 지지부의 결합부인 무릎관절부에서, 상기 무릎관절 각도 제어신호에 따라 상기 하퇴지지부가 회동하도록 제2 선형 액튜에이터를 구동시키는 제2 선형 액튜에이터 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제어부는 상기 기울기 센서로부터 수신된 기울기 신호로부터 발목관절의 저굴근 또는 배굴근을 기능적 전기자극(FES)하기 위한 FES 제어신호를 생성하며,상기 제어부로부터 수신된 FES 제어신호에 따라 발목관절의 저굴근 또는 배굴근을 기능적 전기자극(FES)을 하도록 이루어진 FES부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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5
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 기울기 센서로부터 수신된 기울기 신호로부터 고관절 각도 제어신호와 무릎관절 각도 제어신호를 생성하며,상기 제어부로부터 상기 고관절 각도 제어신호를 수신하고, 상기 대퇴지지부와 상기 고관절 지지부의 결합부인 고관절부에서, 상기 고관절 각도 제어신호에 따라 상기 대퇴지지부가 회동하도록 제1 선형 액튜에이터를 구비하며,상기 제어부로부터 상기 무릎관절 각도 제어신호를 수신하고, 상기 하퇴지지부와 상기 대퇴 지지부의 결합부인 무릎관절부에서, 상기 무릎관절 각도 제어신호에 따라 상기 하퇴지지부가 회동하도록 제2 선형 액튜에이터를 구동시키는 제2 선형 액튜에이터 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제5항에 있어서,상기 제어부는 기울기 신호로부터 보행주기를 추정하고, 기 저장된 고관절 구동 패턴으로부터, 추정된 보행주기에 따른 고관절 각도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제5항에 있어서,상기 제어부는 기울기 신호로부터 보행주기를 추정하고, 기 저장된 무릎관절 구동 패턴으로부터, 추정된 보행주기에 따른 무릎관절 각도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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8
제2항에 있어서상기 제어부는 상기 기울기 센서로부터 수신된 기울기 신호로부터 무릎관절 각도 제어신호를 생성하며,상기 제어부로부터 상기 무릎관절 각도 제어신호를 수신하고, 상기 하퇴지지부와 상기 대퇴 지지부의 결합부인 무릎관절부에서, 상기 무릎관절 각도 제어신호에 따라 상기 하퇴지지부가 회동하도록 제2 선형 액튜에이터를 구동시키는 제2 선형 액튜에이터 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제2항에 있어서,제1 선형 액튜에이터는, 일단이 고관절지지부의 일단에 장착되어 있으며, 다른 일단은 대퇴지지부의 상단에 장착되는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제3항에 있어서,제2 선형 액튜에이터는, 일단이 대퇴지지부에 장착되어 있으며, 다른 일단은 하퇴지지부의 상단에 장착되는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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11
제2항에 있어서,고관절부는 대퇴지지부가 회동된 각도를 측정하기위한 제1 인코더가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제3항에 있어서,무릎관절부는 하퇴지지부가 회동된 각도를 측정하기위한 제2 인코더가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제11항에 있어서제어부는 기울기 신호로부터 보행주기를 추정하고, 제1 인코더로부터 고관절 각도신호를 수신하여, 기 저장된 고관절 구동 패턴으로부터, 추정된 보행주기에 따른 고관절 각도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제12항에 있어서,상기 제어부는 기울기 신호로부터 보행주기를 추정하고, 제2 인코더로부터 무릎관절 각도신호를 수신하여, 기 저장된 무릎관절 구동 패턴으로부터, 추정된 보행주기에 따른 무릎관절 각도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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15
제9항에 있어서제1 선형 액튜에이터와 대퇴지지부의 사이에 로드셀이 장착되는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제10항에 있어서,제2 선형 액튜에이터와 하퇴지지부의 사이에 로드셀이 장착되는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제5항에 있어서,고관절부와 무릎관절부에 각각 인코더를 구비한 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제5항에 있어서,제1 선형 액튜에이터와 대퇴지지부의 사이에 제1로드셀이 장착되며, 제2 선형 액튜에이터와 하퇴지지부의 사이에 제2로드셀이 장착되는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제5항에 있어서,상기 대퇴지지부, 상기 고관절 지지부, 상기 하퇴지지부가 일측 다리를 위한 로봇-보조형 보행훈련장치를 이루며, 좌우측 다리를 위한 한쌍의 로봇-보조형 보행훈련장치와, 상기 한쌍의 로봇-보조형 보행훈련장치를 장착하고 보행훈련을 하기위한 트레드밀;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제19항에 있어서,하니스;하니스에 장착된 로우프가 거치는 도르래를 장착하기 위한 프레임;상기 도르래를 거친 로우프의 일단에 장착된 추;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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제5항에 있어서,대퇴지지부가 대퇴부와 결합하기 위한 대퇴부 스트랩이 대퇴지지부에 장착되어 있으며,하퇴지지부 상단과 하퇴부가 결합하기 위한 하퇴부 스트랩과, 하퇴지지부 하단과 발목이 결합하기 위한 발목 스트랩이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템
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보행장애자의 보행패턴을 수집하고 동작을 분석하는 보행패턴 수집단계; 보행패턴 수집단계에서, 수집된 보행패턴 및 분석결과를 보행장애자별로 저장하는 보행장애자별 데이터베이스화 단계;보행장애자별 데이터베이스화 단계로부터 저장된 보행패턴들로 부터, FES제어신호, 고관절부 및 무릎관절부를 구동시키는 액튜에이터 제어신호를 생성하여 출력하는 시스템 제어단계;를 포함하는 로보틱 보행 훈련 시스템의 구동방법에 있어서,보행패턴 수집단계는,보행훈련대상의 개인 정보가 입력되면, 보행장애자의 보행으로부터 보행패턴을 수집되는 보행패턴 수집단계;보행패턴 수집단계에서 수집된 데이터에서, 관절각도와, 보행시점을 포함하는 보행 이벤트(gait event)와, 보행주기와, 보행속도를 검출하는 보행 파라미터검출단계;보행 파라미터검출단계에서 검출된, 보행주기를 포함하는 보행 파라미터로부터, 보행훈련시 사용될 훈련용 보행패턴을 생성하는 훈련용 보행패턴 생성단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템의 구동방법
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제22항에 있어서,보행장애자별 데이터베이스화 단계는,기 저장된 보행패턴 중 설정된 초기 보행패턴을 읽어들이는 초기 보행패턴설정단계;초기 보행패턴설정단계에서 읽어들인 초기 보행패턴과, 상기 훈련용 보행패턴 생성단계에서 생성한 훈련용 보행패턴과 기 저장된 보행장애자 데이터베이스을 이용하여, 훈련용 보행패턴을 재 조정하는 개인 적응 훈련 패턴 생성단계;개인 적응 훈련 패턴 생성단계에서 생성된 훈련용 보행패턴의 정보를 갱신, 저장하는 데이타베이스 업데이트 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템의 구동방법
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제23항에 있어서,시스템 제어단계는, 설정된 훈련레벨 강도에 따라, FES 센서의 자극위치와, 자극 속도를 설정하는 FES 센서 설정단계;보행장애자가 탑승되지 않은 보행 훈련 장치로, 설정된 보행훈련 패턴으로 보행훈련 시뮬레이션이 행하여지고 장비구동상황을 점검하여 이상여부를 판단하는 보행훈련 시뮬레이션단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로보틱 보행 훈련 시스템의 구동방법
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