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보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기로서,재활 대상인 환측 하지의 무릎, 발목 관절, 정강이 및 종아리 중 적어도 하나에 설치되는 보조기를 포함하는 것이고,상기 보조기는, 무릎, 발목 관절, 정강이 및 종아리 중 적어도 하나를 감싸는 슬리브; 및상기 슬리브에 연결되도록 설치되고, 무릎, 발목 관절, 정강이 및 종아리 중 적어도 하나에 보조력을 제공하는 공기 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제1항에 있어서,상기 보조기는, 발목이 내측 또는 외측으로 꺾이는 것을 방지하도록 발목에 설치되는 제1 발목 지지 부재를 포함하는 것이고, 상기 제1 발목 지지 부재는, 발목 관절을 감싸는 발목 슬리브; 및상기 발목 슬리브에 연결되도록 설치되는 공기 챔버이고, 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 발목 관절을 지지하여 발목이 내측 또는 외측으로 꺾이는 것을 방지하는 발목 지지 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제2항에 있어서,상기 공기 챔버는 발목의 내측 및 외측을 각각 감싸는 것이고, 환측 다리가 지면에 닿기 전 공기 챔버에 공기가 유입되고 팽창되어 발목이 내측 또는 외측으로 꺽이지 않도록 보조력을 제공하는 것이고,입각기(stance phase)에 공기 챔버의 압력을 유지하여 발목이 내측 또는 외측으로 꺽이지 않고 펴진 상태를 유지하도록 보조력을 제공하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제1항에 있어서,상기 보조기는, 발목이 발등 방향 또는 발바닥 방향을 향하여 굽혀지도록 정강이 및 종아리 중 적어도 하나에 설치되는 제2 발목 지지 부재를 포함하고,상기 제2 발목 지지 부재는, 정강이를 감싸는 정강이 슬리브; 상기 정강이 및 종아리에 각각 설치되는 보호대; 및상기 보호대에 연결되고, 내부에 하나 이상의 공기 챔버를 구비하는 인공 근육부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제4항에 있어서,상기 제2 발목 지지 부재는, 상기 보호대를 둘러싸서 고정시키는 벨크로 타이; 및발 수용부에 설치되어 상기 인공 근육부를 결합시키는 버클을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제4항에 있어서,상기 공기 챔버는, 상기 정강이 및 종아리 측에 각각 설치되고,발바닥이 지면에 접촉한 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부로 공기가 유입되고, 발바닥이 지면과 이격된 상태에서 상기 정강이 측에 설치된 공기 챔버의 내부로 공기가 유입되고, 상기 종아리 측에 설치된 공기 챔버 내부의 공기가 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제1항에 있어서,상기 보조기는, 무릎에 설치 가능하도록 구비되어 무릎이 펴질 수 있도록 보조력을 제공하는 무릎 신장 부재를 더 포함하고, 상기 무릎 신장 부재는, 무릎 관절을 감싸는 무릎 슬리브; 및상기 무릎 슬리브에 연결되도록 설치되는 공기 챔버이고, 내부에 공기가 유입되어 팽창되면 무릎 관절을 지지하여 무릎이 펴질 수 있도록 하는 무릎 지지 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제7항에 있어서,상기 공기 챔버는 무릎 관절 후면부의 양측에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제7항에 있어서,상기 무릎 신장 부재는 유각기(swing phase)에서 무릎 관절을 펴지도록 하고, 입각기(stance phase)에서 무릎이 펴진 상태를 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제1항에 있어서,상기 슬리브는 신축성을 가지는 재질로 이루어진 것이고, 상기 공기 챔버는 연성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제1항에 있어서,압축 공기를 생성하고 생성된 압축 공기를 공기 챔버에 제공 가능한 캐리어를 더 포함하고,상기 캐리어는, 상기 압축 공기를 생성하는 공압 컴프레서; 상기 생성된 압축 공기를 저장하는 에어 탱크; 및 상기 압축 공기의 공압을 조절하는 공압 레귤레이터를 포함하는 것이고,상기 캐리어는, 환자의 위치를 촬영 가능한 카메라 및 환자와의 거리를 센싱 가능한 레이저 거리센서를 구비하여 상기 환자의 위치를 인식하여 따라갈 수 있는 자율 주행이 가능한 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기
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제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기의 제어 방법으로서,재활 대상 환자의 보행 시에, 재활 대상 환자의 허벅지, 정강이 및 발등 중 적어도 하나와 지면이 이루는 각도에 근거하여 상기 환자의 보행 상태 및 보행 패턴 중 하나 이상을 실시간으로 확인하는 단계; 상기 보행 상태 및 보행 패턴 중 하나 이상에 근거하여, 환자의 보행 주기를 부하 반응기(loading response), 중간 입각기(mid stance phase), 말기 입각기(terminal stance phase), 유각기 이전기(pre swing), 초기 유각기(initial swing), 중간 유각기(mid swing) 및 말기 유각기(terminal swing) 중에 어느 하나로 판단하는 단계;상기 판단된 보행 주기에 따라 말기 유각기(terminal swing phase)에서 무릎 관절이 펴지도록 하고, 부하 반응기(loading response) 내지 말기 입각기(terminal stance phase) 동안 무릎이 펴진 상태를 유지하도록 하는 단계; 상기 판단된 보행 주기에 따라 말기 유각기(terminal swing phase)에서 발목 관절이 내측 또는 외측으로 꺽이지 않도록 발목 지지를 제공하기 시작하고, 부하 반응기(loading response) 내지 말기 입각기(terminal stance phase) 동안 발목 관절이 내측 또는 외측으로 꺽이지 않도록 발목 지지를 유지하는 단계; 및상기 판단된 보행 주기에 따라 초기 유각기(initial swing)에서 말기 유각기(terminal swing) 동안 발등 굽힘 (dorsiflexion)을 보조하고, 부하 반응기(loading response)에서 발등 굽힘 (dorsiflexion)을 보조하며, 중간 입각기(mid stance phase)에서 유각기 이전기(pre swing) 동안 발바닥 굽힙(plantarflexion)을 보조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 재활 훈련용 하지 로봇 보조기의 제어 방법
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재활 훈련용 로봇 보조기로서,재활 대상 신체를 보조하는 공기 챔버; 및압축 공기를 생성하고, 생성된 압축 공기를 상기 공기 챔버에 제공하는 캐리어;를 포함하며,상기 캐리어는 자율 주행 캐리어인 것을 특징으로 하는 재활 훈련용 로봇 보조기
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