KR20200069033A - A pseudo knee prosthesis including refraction aids and method for controlling the pseudo knee prosthesis - Google Patents
A pseudo knee prosthesis including refraction aids and method for controlling the pseudo knee prosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200069033A KR20200069033A KR1020180156123A KR20180156123A KR20200069033A KR 20200069033 A KR20200069033 A KR 20200069033A KR 1020180156123 A KR1020180156123 A KR 1020180156123A KR 20180156123 A KR20180156123 A KR 20180156123A KR 20200069033 A KR20200069033 A KR 20200069033A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- walking
- prosthesis
- refractive
- descending
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 title description 5
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 claims description 34
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 claims description 28
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 208000004067 Flatfoot Diseases 0.000 claims 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000002266 amputation Methods 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
- A61F2/604—Joints for artificial legs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
- A61F2/70—Operating or control means electrical
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/78—Means for protecting prostheses or for attaching them to the body, e.g. bandages, harnesses, straps, or stockings for the limb stump
- A61F2/80—Sockets, e.g. of suction type
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2002/5016—Prostheses not implantable in the body adjustable
- A61F2002/5018—Prostheses not implantable in the body adjustable for adjusting angular orientation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2002/5016—Prostheses not implantable in the body adjustable
- A61F2002/5036—Prostheses not implantable in the body adjustable self-adjustable, e.g. self-learning
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2002/5038—Hinged joint, e.g. with transverse axle restricting the movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
- A61F2/70—Operating or control means electrical
- A61F2002/701—Operating or control means electrical operated by electrically controlled means, e.g. solenoids or torque motors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
- A61F2/70—Operating or control means electrical
- A61F2002/704—Operating or control means electrical computer-controlled, e.g. robotic control
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
본 발명은 수동형 대퇴 의족에 수동형 대퇴 의족의 굴절각을 자동으로 증가시킬 수 있도록 하는 굴절보조장치를 설치하여 계단을 오르내릴 때와 같이 특수한 환경에서 의족의 굴절각을 필요에 따라 조절할 수 있도록 하는 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족 및 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법을 제안한다. 상기 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족은, 수동형 대퇴 의족 및 굴절보조장치를 구비하며, 상기 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법은, 청구항 제1항에 기재된 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 동작을 제어하는 방법에 관한 것으로, 평지 보행단계, 계단 판단단계, 상승하강 판단단계, 상승 계단 보행단계 및 하강 계단 보행단계를 수행한다.The present invention is a refraction assist device that allows the user to adjust the refraction angle of the prosthesis in a special environment, such as when going up and down the stairs, by installing a refraction assist device to automatically increase the refraction angle of the passive femoral prosthesis on the passive femoral limb. We propose a method for controlling a pseudo active thigh prosthesis and a pseudo active thigh prosthesis. The pseudo-active femoral prosthesis having the refractive assist device is provided with a passive femoral prosthesis and a refractive assist device, and the method for controlling the pseudo-active femoral prosthesis is a pseudo active femoral prosthesis having the refractive assist device according to claim 1. It relates to a method for controlling the operation of, and performs the step of walking flat, step of determining the stairs, step of determining the ascending and descending, step of walking and the step of ascending and descending the stairs.
Description
본 발명은 수동형 대퇴 의족에 관한 것으로, 특히, 평지를 걸을 때에 비해 관절의 굴절각을 증가시킬 수 있도록 한 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족 및 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a passive femoral prosthesis, and more particularly, to a method for controlling a similar active femoral prosthesis and a similar active femoral prosthesis equipped with a refractive assist device capable of increasing the articulation angle of the joint compared to walking on a flat surface.
의족은 다양한 이유로 다리를 절단한 사람들이 보행을 위해 사용하는 보조기구로써, 절단 부위에 따라 대퇴 의족과 하퇴 의족으로 구분한다. 대퇴 의족은 무릎 이하가 절단되었을 때 사용하고 하퇴 의족은 발목 이하가 절단되었을 때 사용한다. 대퇴 의족은 수동형과 능동형으로 구분할 수 있는데, 수동형 대퇴 의족은 기구의 연속동작으로 무릎 관절의 굽힘과 폄(신전)을 재현하는 것이고, 지능형 대퇴 의족이라고도 하는 능동형 대퇴 의족은 무릎 관절의 굽힘과 폄을 엑추에이터 (Actuator)를 이용하여 제어하는 것이다.The prosthesis is an assistive device used by people who have amputated legs for various reasons, and is divided into a femoral prosthesis and a lower prosthesis according to the amputation site. The femoral prosthesis is used when the lower knee is amputated, and the lower prosthesis is used when the lower ankle is amputated. The femoral prosthesis can be divided into passive and active, and the passive femoral prosthesis reproduces the knee joint flexion and 폄 (extension) by continuous movement of the device. It is controlled by using an actuator.
수동형 대퇴 의족은 평지를 걸을 때에는 사용자가 의족을 사용하여 보행하는데 큰 단점이 없다고 할 수 있지만, 계단을 오르거나 계단을 내려갈 때에는 의족의 굴절각이 평지를 걸을 때와는 차이가 있어 더 큰 힘을 주어 굴절각을 조절하여야 하는 불편을 겪게 된다.The passive thigh prosthesis can be said to have no major drawbacks when users walk using the prosthesis when walking on flat land, but when climbing or descending stairs, the angle of refraction of the prosthesis is different from when walking on flat land, giving greater power. You will experience the inconvenience of adjusting the refractive angle.
(특허문헌) 등록특허공보 제10-1478868호(등록일; 2014년 12월 26일)(Patent Document) Registered Patent Publication No. 10-1478868 (Registration date; December 26, 2014)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 수동형 대퇴 의족에 수동형 대퇴 의족의 굴절각을 자동으로 증가시킬 수 있도록 하는 굴절보조장치를 설치하여 계단을 오르내릴 때와 같이 특수한 환경에서 의족의 굴절각을 필요에 따라 조절할 수 있도록 하는 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족을 제공하는 것에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to install the refraction assist device to automatically increase the refraction angle of the passive femoral prosthesis on the passive femoral prosthesis, as necessary to adjust the refraction angle of the prosthesis in a special environment, such as when climbing stairs. It is to provide a pseudo-active femoral prosthesis with a refractive aid that allows it to be adjusted.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족을 이용하여 특수한 환경에 적응할 수 있도록 하는 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법을 제공하는 것에 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a control method of a similar active femoral limb having a refractive assist device that allows adaptation to a special environment using the similar active femoral limb having the refractive assist device. .
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족은, 수동형 대퇴 의족 및 굴절보조장치를 구비한다.A similar active femoral prosthesis having a refractive assist device according to the present invention for achieving the above technical problem includes a passive femoral prosthesis and a refractive assist device.
상기 수동형 대퇴 의족은 착용자가 자신의 대퇴부를 삽입하여 고정하도록 하는 소켓, 지면과 접하는 의족 및 상기 소켓과 상기 의족의 각도를 조절하며 내부에 유동고정부 삽입 홀이 형성되어 있는 무릎 관절을 포함한다. 상기 굴절보조장치는 상기 수동형 대퇴 의족을 구성하는 상기 무릎 관절이 굴절되는 각도를 보조적으로 조정하는 기능을 수행한다. 여기서 상기 굴절보조장치는, 일 단이 상기 소켓에 고정되며, 내부에 모터가 설치되어 있는 제1고정부, 일 단에 형성된 제1-1회전축이 상기 제1고정부에 형성되어 있는 고정 회전축을 축으로 회전하는 제1링크바, 일 단에 형성된 제2-1회전축이 상기 제1링크바의 반대 단에 형성된 제1-2회전축를 축으로 회전하는 제2링크바 및 일 단에 제3회전축이 형성되어 있는 회전부, 일 단이 상기 회전부의 반대 단과 결합한 베이스 및 일 단이 베이스에 고정되고 반대 단이 상기 유동고정부 삽입홀에 삽입되는 유동고정부를 포함하는 제2고정부를 포함한다.The passive thigh prosthesis includes a socket that allows a wearer to insert and secure his thigh, a knee prosthesis that controls the angle of the socket and the prosthesis, and a fluid fixation insertion hole formed therein. The refractive assist device performs a function of auxiliaryly adjusting the angle at which the knee joint, which constitutes the passive femoral limb, is bent. Here, the refractive auxiliary device, one end is fixed to the socket, the first fixing unit is provided with a motor therein, the first-first rotating shaft formed on one end is fixed fixed shaft formed on the first fixing unit A first link bar rotating in an axis, a second linking axis formed in one end, and a second link bar rotating in an axis 1-2 rotational axis formed in the opposite end of the first link bar, and a third rotational axis in one end. A second fixing part including a rotating part formed, a base having one end coupled to the opposite end of the rotating part and a fixed part fixed to the base and an opposite end inserted into the flow fixing insertion hole.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법은, 청구항 제1항에 기재된 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족(이하 대퇴 의족)의 동작을 제어하는 방법에 관한 것으로, 평지 보행단계, 계단 판단단계, 상승하강 판단단계, 상승 계단 보행단계 및 하강 계단 보행단계를 수행한다.A method for controlling a similar active femoral prosthesis having a refractive assist device according to the present invention for achieving the above other technical problem is an operation of a similar active femoral prosthesis (hereinafter referred to as a femoral prosthesis) having the refractive assist device according to
상기 평지 보행단계에서는 통상의 의족 제어프로세스에 따라 대퇴 의족을 제어한다. 상기 계단 판단단계에서는 평지를 걷던 상기 대퇴 의족의 착용자(이하 착용자)가 평지를 걷다가 계단을 맞닥뜨렸을 때, 이후에는 계단을 보행하게 될 것이라는 지시를 상기 대퇴 의족에 내린다. 상기 상승하강 판단단계에서는 상기 계단 판단단계에서 착용자가 계단보행 지시버튼을 눌렀다고 판단한 때에 수행되며, 계단이 상승 계단인지 아니면 하강 계단인지를 구분한다. 상기 상승 계단 보행단계에서는 상기 상승하강 판단단계에서 상승 계단이라고 판단한 때에 수행되며, 상승 계단에서 상기 대퇴 의족의 무릎 관절의 굴절각을 평지 보행에서의 스윙각보다 크게 조절하여 상승 계단을 이동한다. 상기 하강 계단 보행단계에서는 상기 상승하강 판단단계에서 하강 계단이라고 판단한 때에 수행되며, 하강 계단에서 상기 대퇴 의족의 무릎 관절의 굴절각을 평지 보행에서의 스윙각보다 크게 조절하여 하강 계단을 이동한다.In the flat walking step, the femoral prosthesis is controlled according to a normal prosthetic control process. In the step of determining the stairs, when the wearer of the femoral prosthesis (hereinafter referred to as a wearer) walking on the flat land faces the stairs while walking on the flat land, an instruction is given to the femoral prosthesis that the stair will be walked thereafter. In the ascending and descending determining step, it is performed when the wearer determines that the step walking instruction button is pressed in the stair determining step, and distinguishes whether the stairs are rising stairs or falling stairs. In the ascending step walking step, it is performed when it is determined that the ascending step is performed in the ascending and descending step, and the ascending step is moved by adjusting the refractive angle of the knee joint of the femoral prosthesis larger than the swing angle in flat walking. In the descending step walking step, it is performed when it is determined that the descending step is the descending step. In the descending step, the descending step is moved by adjusting a refractive angle of the knee joint of the femoral limb to a swing angle in flat walking.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족 및 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법은, 평지를 걸을 때에 비해 관절의 굴절각을 증가시킬 수 있도록 하는 굴절보조장치를 구비하여 특수한 환경 예를 들면 계단을 오르내릴 때에 마치 능동형 대퇴 의족과 같이 동작하도록 하도록 함에 따라 착용자가 간단한 조작으로 힘을 들이지 않고도 계단을 오르거나 내려갈 수 있는 장점이 있다.As described above, the control method of the pseudo-active femoral prosthesis and the pseudo-active femoral prosthesis provided with the refractive assist device according to the present invention is equipped with a refractive assist device to increase the articulation angle of the joint compared to walking on a flat surface. For example, when moving the stairs up and down, as if to act like an active thigh prosthesis, the wearer has the advantage of being able to climb or descend the stairs without effort by simple manipulation.
도 1은 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 실시 예이다.
도 2는 도 1에 도시된 굴절보조장치를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시한 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 동작 예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족을 착용한 사람이 계단을 오르는 과정을 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법을 나타내는 신호흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 상승 계단 보행단계 및 하강 계단 보행단계를 실행하는 실시 예를 설명한다.1 is an embodiment of a pseudo-active femoral prosthesis having a refractive aid according to the present invention.
FIG. 2 shows a refractive aid device illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 illustrates an operation example of a pseudo-active femoral prosthesis having the refractive assist device shown in FIG. 1.
4 is a photograph of a person wearing a similar active femoral prosthesis having a refractive assist device according to the present invention ascending the stairs.
5 is a signal flow diagram showing a method of controlling a similar active femoral limb having a refractive assist device according to the present invention.
FIG. 6 illustrates an embodiment of executing the rising stair walking step and the falling stair walking step shown in FIG. 5.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing denote the same members.
도 1은 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 실시 예이다.1 is an embodiment of a pseudo-active femoral prosthesis having a refractive aid according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족(100)은 수동형 대퇴 의족(110) 및 굴절보조장치(150)를 포함한다는 것을 알 수 있다.Referring to Figure 1, it can be seen that the similar active
수동형 대퇴 의족(110)은 착용자가 자신의 대퇴부를 삽입하여 고정하도록 하는 소켓(111), 지면과 접하는 의족(113) 및 소켓(111)과 의족(113)의 각도를 조절하며 내부에 유동고정부 삽입 홀(112-1)이 형성되어 있는 무릎 관절(112)로 구성된다. 수동형 대퇴 의족(110)의 본 발명에서 제안하는 것이 아니라, 기존의 것을 그대로 채용하면 되므로, 여기서는 자세하게 설명하지 않는다. 다만, 이하에서 설명하는 굴절보조장치(150)를 구성하는 제2 고정부(157)의 유동고정부(157-3)가 삽입고정되는 유동고정부 삽입홀(112-1)을 형성하여 사용하면 될 것이다.The
도 2는 도 1에 도시된 굴절보조장치를 나타낸다.FIG. 2 shows a refractive aid device illustrated in FIG. 1.
도 2a는 도 1에 도시된 굴절보조장치를 구성을 나타내고, 도 2b는 굴절보조장치를 구성하는 제2 고정부의 실시 예이다.FIG. 2A shows the configuration of the refractive auxiliary device shown in FIG. 1, and FIG. 2B is an embodiment of a second fixing part constituting the refractive auxiliary device.
도 1 및 도 2를 참조하면, 굴절보조장치(150)는 수동형 대퇴 의족(110)을 구성하는 무릎 관절(112)이 굴절되는 각도를 보조적으로 조정하는 기능을 수행하며, 이러한 기능을 수행하기 위해 제1고정부(151), 제1링크바(153), 제2링크바(154) 및 제2고정부(157)로 구현할 수 있다.1 and 2, the
제1고정부(151)는 일 단이 소켓(111)에 고정되며, 자세하세 도시되어 있지는 않지만 내부에는 모터(151-1)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.One end of the
제1링크바(153)는 일 단에 형성된 제1-1회전축(153-1)이 제1고정부(151)에 형성되어 있는 고정 회전축(151-2)을 축으로 회전한다. 제1링크바(153)의 회전은 제1고정부(151)에 설치한 모터(151-1)의 회전방향 및 회전력을 조절함으로써 달성될 수 있다.The
제2링크바(154)는 일 단에 형성된 제2-1회전축(155-1)이 제1링크바(153)의 반대 단에 형성된 제1-2회전축(153-2)를 축으로 회전한다.In the second link bar 154, the 2-1 rotation axis 155-1 formed at one end rotates about the 1-2 rotation axis 153-2 formed at the opposite end of the
제2고정부(157)는 일단에 제3회전축(157-2)이 형성되어 있는 회전부(157-1), 일 단이 회전부(157-1)의 반대 단과 결합한 베이스(157-3) 및 일 단이 베이스(157-3)에 고정되고 반대 단이 유동고정부 삽입홀(112-1)에 삽입되는 유동고정부(157-4)를 포함한다.The
도 2b를 참조하면, 유동고정부(157-4)를 구성하는 2개의 바(또는 플레이트)가 베이스(157-3)로부터 멀어질수록 벌어진다는 것을 알 수 있다. 이는 유동고정부(157-4)가 유동고정부 삽입홀(112-1)에 삽입되었을 때 쉽게 분리되지 않도록 하는 것으로 이 부분에 대해서는 이하의 설명에서 자세하게 기재할 것이다.Referring to FIG. 2B, it can be seen that the two bars (or plates) constituting the flow fixing unit 157-4 are opened as they move away from the base 157-3. This is to prevent easy separation when the flow fixing portion 157-4 is inserted into the flow fixing insertion hole 112-1, and this portion will be described in detail in the following description.
도 3은 도 1에 도시한 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 동작 예를 설명한다.FIG. 3 illustrates an operation example of a pseudo-active femoral prosthesis having the refractive assist device shown in FIG. 1.
도 3a는 제1고정부의 일 단의 연장선과 제1링크바가 형성하는 각도가 변하는 상황을 간단하게 도시한 것이고, 도 3b는 도 3a의 예에 각도의 변화를 실제로 도시한 것이다.FIG. 3A simply shows a situation in which an angle formed by an extension line of one end of the first fixing unit and the first link bar changes, and FIG. 3B actually shows an angle change in the example of FIG. 3A.
도 3을 참조하면, 좌측에서 우측으로 갈수록 제1고정부(151)와 소켓(111)의 접속면이 형성하는 가상의 면과 제1링크바(153)가 형성하는 굴절각이 감소할수록 무릎 관절(112)의 굴절각이 더 커진다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, as the distance from left to right decreases, the virtual surface formed by the connection surface of the
특히, 도 3a의 화살표를 참조하면, 무릎 관절(112)의 굴절각이 커질 때 즉 도 3a의 좌측에서 우측으로 진행할 때, 유동고정부(157-4)가 유동고정부 삽입홀(112-1)에 삽입된 상태로 조금씩 벌어지기는 하지만 완전히 분리되지는 않도록 고안되었다는 것을 알 수 있다.In particular, referring to the arrow of FIG. 3A, when the refractive angle of the
도 4는 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족을 착용한 사람이 계단을 오르는 과정을 촬영한 사진이다.4 is a photograph of a person wearing a similar active femoral prosthesis having a refractive assist device according to the present invention ascending the stairs.
도 4의 1~3은 건강한 왼쪽 발을 계단에 지지한 상태로 발명에 따른 굴절보조장치(150)를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족(이하 대퇴 의족)을 착용한 오른발을 이동하여 이어지는 다음 계단으로 이동할 때, 무릎 관절(112)의 굴절각이 증가하는 것을 나타낸다.1 to 3 of FIG. 4 moves the right foot wearing a similar active femoral prosthesis (hereinafter referred to as a femoral prosthesis) equipped with a
도 4의 4~6은 본 발명에 따른 대퇴 의족을 착용한 오른발을 계단에 지지한 상태로 건강한 왼쪽 발을 이어지는 다음 계단으로 이동할 때, 무릎 관절(112)의 굴절각이 감소한다는 것을 나타낸다.4 to 6 of FIG. 4 shows that when the right foot wearing the femoral prosthesis according to the present invention is moved to the next step following the healthy left foot while supporting the step, the refractive angle of the knee joint 112 decreases.
도 4에 도시된 사진을 참고하여, 이하에서는 본 발명에 따른 대퇴 의족의 제어방법에 대해 설명한다. With reference to the picture shown in FIG. 4, a description will be given of a control method of a femoral prosthesis according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법을 나타내는 신호흐름도이다.5 is a signal flow diagram showing a method of controlling a similar active femoral limb having a refractive assist device according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법(500)은, 평지 보행단계(510), 계단 판단단계(520), 상승하강 판단단계(530), 상승 계단 보행단계(540) 및 하강 계단 보행단계(550)를 수행한다.Referring to FIG. 5, the
평지 보행단계(510)에서는 통상의 의족 제어프로세스에 따라 본 발명에 따른 대퇴 의족(100)을 동작시킨다. 여기서 통상의 의족 제어프로세서는 평지를 걸을 때 건강한 발의 움직임에 맞춰 본 발명에 따른 대퇴 의족을 움직이도록 하는 것으로, 이 분야의 통상의 기술자라면 누구나 이해하고 있는 과정이므로 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.In the
계단 판단단계(520)에서는 평지를 걷던 본 발명에 따른 대퇴 의족(100)의 착용자(이하 착용자)가 평지를 걷다가 계단을 맞닥뜨렸을 때, 앞으로는 계단을 보행하게 될 것이라는 지시를 본 발명에 따른 대퇴 의족(100)에 내리는 것이다. 예를 들면, 착용자가 대퇴 의족(110)에 설치되어 있는 계단보행 지시버튼(미도시)을 누르게 되면 이러한 지시가 대퇴 의족(110)에 전달될 것이다. 계단보행 지시버튼이 활성화되지 않는 때(No)에는 평지보행단계(510)를 계속해서 수행하게 될 것이다.In the step of determining the
실시 예에 따라서는 대퇴 의족(110)의 착용자의 보행 패턴을 분석하여 이어지는 지형이 상승 계단인지 아니면 하강 계단인지를 판단하는 알고리즘을 이용하는 것도 가능하다.Depending on the embodiment, it is also possible to use an algorithm that determines whether the following terrain is a rising stairs or a descending stairs by analyzing the walking pattern of the wearer of the
상승하강 판단단계(530)는 계단 판단단계(520)에서 착용자가 계단보행 지시버튼을 눌렀다고 판단(Yes)한 때에 수행되며, 계단이 상승 계단인지 아니면 하강 계단인지를 구분하는 단계로, 착용자의 지시버튼이 상승 및 하강으로 구분되어 있거나 버튼을 누르는 횟수에 따라 대퇴 의족(110)이 구분하도록 하는 등 다양한 실시 예가 가능하다.The ascending and descending determining
상승 계단 보행단계(540)는 상승하강 판단단계(530)에서의 판단결과 상승 계단이라고 판단한 때(Yes)에 수행되며, 상승 계단 보행시작단계(541), 스윙각 넓힘 단계(542), 상승 계단 관절각 제어단계(543) 및 평지보행 환원 판단단계(544)를 수행하여, 상승 계단에서 대퇴 의족(110)의 무릎 관절(112)의 굴절각을 조절하여 착용자가 평지와 같이 걷기만 해도 쉽게 계단을 상승할 수 있도록 한다.The step of climbing
상승 계단 보행시작단계(541)에서는 상승 계단의 초입에 어떤 발을 디딜 것인가를 결정하며, 예를 들면, 상승 계단의 초입에는 대퇴 의족(110)을 착용하지 않은 건강한 발로 디디는 것을 가정하고 설명한다.In the
스윙각 넓힘 단계(542)에서는 건강한 발을 계단의 초입에 고정한 후 대퇴 의족(100)을 첫 번째 상승 계단에 올려놓는 과정이며, 대퇴 의족(110)의 스윙각 즉 무릎 관절(112)을 평지 보행 시의 최대 굴절각으로 굴절되도록 한다. 이렇게 함으로써 상승 계단을 오를 준비가 된다.The swing
상승 계단 관절각 제어단계(543)에서는 건강한 발과 대퇴 의족(110)을 착용한 발을 번갈아 가면서 상승 계단에 차례로 이동하여 상승 계단의 상부 이동하며, 이때 굴절보조장치(150)를 이용하여 무릎 관절(112)의 굴절각을 평지를 이동할 때의 최대 굴절각에 추가로 굴절시키거나 펴는 과정을 수행한다.In the rising step joint
평지보행 환원 판단단계(544)에서는 착용자의 지시 또는 상술한 바와 같은 보행자(착용자)의 보행 패턴을 분석하여, 이어지는 진행로가 평지인 것으로 판단한 때(Yes)에는 평지 보행단계(510)를 수행하도록 하고, 상승 계단이라고 판단한 때(No)에는 상승 계단 관절각 제어단계(543)를 계속하여 수행하도록 한다.In the step of determining
하강 계단 보행단계(550)에서는 상승하강 판단단계(530)에서의 판단결과 하강 계단이라고 판단한 때(No)에 수행되며, 하강 계단 보행시작단계(551), 스윙각 넓힘 단계(552), 하강 계단 관절각 제어단계(553) 및 평지보행 환원 판단단계(554)를 수행하여, 하강 계단에서 대퇴 의족(110)의 무릎 관절(112)의 굴절각을 조절하여 착용자가 평지와 같이 걷기만 해도 쉽게 계단을 하강할 수 있도록 한다.In the descending
하강 계단 보행시작단계(551)에서는 계단의 초입에 어떤 발을 디딜 것인가를 결정하며, 예를 들면, 하강 계단의 초입에는 대퇴 의족(110)을 착용하지 않은 건강한 발로 디디는 것을 가정하고 설명한다.In the descending step walking
스윙각 좁힘 단계(552)에서는 건강한 발을 하강 계단의 초입에 고정한 후 대퇴 의족(100)을 첫 번째 하강 계단에 올려놓는 과정이며, 대퇴 의족(110)의 스윙각 즉 무릎 관절(112)을 평지 보행 시의 최소 굴절각으로 굴절되도록 한다. 이렇게 함으로써 하강 계단을 내려갈 준비가 된다.In the swing
하강 계단 관절각 제어단계(553)에서는 건강한 발과 대퇴 의족(110)을 착용한 발을 번갈아 가면서 하강 계단에 차례로 이동하여 하강 계단의 하부 이동하며, 이때 굴절보조장치(150)를 이용하여 무릎 관절(112)의 굴절각을 평지를 이동할 때의 최대 굴절각에 추가로 굴절시키거나 펴는 과정을 수행한다.In the descending step joint
평지보행 환원 판단단계(554)에서는 착용자의 지시 또는 상술한 바와 같은 보행자(착용자)의 보행 패턴을 분석하여, 이어지는 진행로가 평지인 것으로 판단한 때(Yes)에는 평지 보행단계(510)를 수행하도록 하고, 하강 계단이라고 판단한 때(No)에는 하강 계단 관절각 제어단계(553)를 계속하여 수행하도록 한다.In the step of determining
도 6은 도 5에 도시된 상승 계단 보행단계 및 하강 계단 보행단계를 실행하는 실시 예를 설명한다.FIG. 6 illustrates an embodiment of executing the rising stair walking step and the falling stair walking step shown in FIG. 5.
상승 계단 보행단계(540) 및 하강 계단 보행단계(550)에서 관절각의 제어는 동일하므로, 여기서는 상승 계단 보행단계(540)에 대해서 설명하고, 하강 계단 보행단계(550)는 는 상승 계단 보행단계(540)의 설명으로 갈음한다.Since the control of the joint angle is the same in the ascending
도 6을 참조하면, 상승 계단 보행단계(540)에서는 무릎 관절의 굴절각 증가 단계(610) 및 무릎 관절의 굴절각 감소단계(620)를 수행한다.Referring to FIG. 6, in the step of climbing
무릎 관절의 굴절각 증가 단계(610)는 예를 들면, 건강한 발을 계단에 고정한 후 대퇴 의족(100)을 이어지는 상승 계단에 올려놓는 과정이며, 대퇴 의족(100)이 평지보행 시의 최대 각으로 굴절되도록 함과 동시에 대퇴 의족(110)의 이동속도에 맞춰 보조굴절장치(150)의 굴절 각도도 최대로 조정하면서(따라서, 의족이 평지를 걸을 때에 비해 더 굴절된다. 평지보행시의 최대 각보다 큰 각으로 굴절하도록 한 의족이 상승 계단에 디디도록 한다.The step of increasing the angle of refraction of the knee joint 610 is, for example, a process of placing the
무릎 관절의 굴절각 감소단계(620)는 예를 들면, 대퇴 의족(110)을 계단에 고정한 후 건강한 발을 이어지는 상승 계단으로 이동하는 과정이며, 대퇴 의족(110)의 평지 보행시의 최소 각으로 굴절되도록 함과 동시에 대퇴 의족(110)의 이동속도에 맞춰 보조굴절장치(150)의 굴절 각도도 최소로 조정하면서 소켓(111)과 의족(113)이 직립이 되도록 하면서 건강한 발을 이어지는 상승 계단으로 이동할 수 있도록 한다.The step of reducing the angle of refraction of the knee joint 620 is, for example, a process in which the
도 6에서 각도(angle)를 표시하는 변수 θ는 도 3에 도시된 것과 같이, 제1고정부(151)와 소켓(111)의 접속면이 형성하는 가상의 면과 제1링크바(153)가 형성하는 굴절각을 나타낸다. θΔ는 각도의 증가 또는 감소의 최소단위(Unit)를 의미하고, θMIN은 θ의 최소 굴절각을 의미하며 이는 무릎 관절(112)이 최대로 굴절되는 각도를 의미한다. θS는 θ의 최대 굴절각을 의미하는 이는 무릎 관절(112)이 펴진 상태를 의미한다.In FIG. 6, the variable θ indicating an angle is a virtual surface and a
θ의 각도가 작으면 작을수록 무릎 관절(112)의 굴절각이 더 커진다는 것을 의미하며(610), θ의 각도가 커지면 커질수록 무릎 관절(112)이 펴진다는 것을 의미한다(620).The smaller the angle of θ, the greater the angle of refraction of the knee joint 112 (610), and the greater the angle of θ, the greater the angle of the knee (112).
건강한 발과 대퇴 의족(110)의 착용한 발을 번갈아 가면서 계단을 상승하거나 계단을 내려갈 때에는 도 6에 도시한 것과 같이, 상승 계단 보행단계(540) 및 하강 계단 보행단계(550)를 번갈아 가면서 수행하면 쉽게 계단을 오르내릴 수 있을 것이다.As shown in FIG. 6, when the stairs are raised or descended while alternating between the healthy feet and the worn feet of the
상기의 설명에서는 단순히 무릎 관절(112)의 굴절각에 대해서 설명하였지만, 실시 예에 따라서는 무릎 관절(112)에 토크 센서를 부착하여, 대퇴의 각도가 증가할 때와 대퇴에 힘이 부가될 때 토크 값을 변하도록 하여, 변하는 토크에 따라 θ의 값을 조절하는 것도 가능하다.In the above description, the angle of refraction of the knee joint 112 has been simply described. However, according to an embodiment, a torque sensor is attached to the knee joint 112 to increase the angle of the thigh and when torque is applied to the thigh. It is also possible to change the value and adjust the value of θ according to the changing torque.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.In the above, the technical idea of the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but this is a preferred embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and imitation without departing from the scope of the technical spirit of the present invention.
110: 수동형 대퇴 의족
111: 소켓
112: 무릎 관절
113: 의족
150: 굴절보조장치
151: 제1고정부
153: 제1링크바
155: 제2링크바
157: 제2고정부 110: passive thigh prosthesis
111: socket 112: knee joint
113: prosthesis
150: refractive aid
151: 1st Government 153: 1st Link Bar
155: 2nd link bar 157: 2nd government
Claims (7)
상기 수동형 대퇴 의족을 구성하는 상기 무릎 관절이 굴절되는 각도를 보조적으로 조정하는 굴절보조장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족.A passive thigh prosthesis comprising a socket that allows a wearer to insert and fix his thigh, a prosthetic in contact with the ground, and a knee joint in which an angle of the socket and the prosthesis is formed and a fluid fixation insertion hole is formed therein; And
Refractive aid device for auxiliaryly adjusting the angle at which the knee joint bends constituting the passive femoral prosthesis; It characterized in that it comprises a similar active femoral prosthesis having a refractive aid.
일 단이 상기 소켓에 고정되며, 내부에 모터가 설치되어 있는 제1고정부;
일 단에 형성된 제1-1회전축이 상기 제1고정부에 형성되어 있는 고정 회전축을 축으로 회전하는 제1링크바;
일 단에 형성된 제2-1회전축이 상기 제1링크바의 반대 단에 형성된 제1-2회전축을 축으로 회전하는 제2링크바; 및
일 단에 제3회전축이 형성되어 있는 회전부, 일 단이 상기 회전부의 반대 단과 결합한 베이스 및 일 단이 베이스에 고정되고 반대 단이 상기 유동고정부 삽입홀에 삽입되는 유동고정부를 포함하는 제2고정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족.According to claim 1, wherein the refractive aid,
A first fixing part having one end fixed to the socket and having a motor installed therein;
A first link bar in which the first-first rotational shaft formed at one end rotates around the fixed rotational shaft formed in the first fixing unit;
A second link bar in which the 2-1 rotation axis formed at one end rotates the 1-2 rotation axis formed at the opposite end of the first link bar as an axis; And
A second part including a rotating part having a third rotational shaft formed at one end, a base having one end coupled with the opposite end of the rotating part, and a flow fixing part having one end fixed to the base and an opposite end inserted into the flow fixing insertion hole. Fixing part; It characterized in that it comprises a similar active femoral prosthesis having a refractive aid.
상기 베이스로부터 멀어질수록 간격이 벌어지는 2개의 플레이트 또는 바로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴절보조장치를 구비하는 유사 능동형 대퇴 의족.In claim 2, wherein the flow fixing,
A similar active femoral prosthesis having a refractive assist device, characterized in that it consists of two plates or bars that are spaced apart as they move away from the base.
통상의 의족 제어프로세스에 따라 대퇴 의족을 제어하는 평지 보행단계;
평지를 걷던 상기 대퇴 의족의 착용자(이하 착용자)가 평지를 걷다가 계단을 맞닥뜨렸을 때, 이후에는 계단을 보행하게 될 것이라는 지시를 상기 대퇴 의족에 내리는 계단 판단단계;
상기 계단 판단단계에서 착용자가 계단보행 지시버튼을 눌렀다고 판단한 때에 수행되며, 계단이 상승 계단인지 아니면 하강 계단인지를 구분하는 상승하강 판단단계;
상기 상승하강 판단단계에서 상승 계단이라고 판단한 때에 수행되며, 상승 계단에서 상기 대퇴 의족의 무릎 관절의 굴절각을 평지 보행에서의 스윙각보다 크게 조절하여 상승 계단을 이동하는 상승 계단 보행단계; 및
상기 상승하강 판단단계에서 하강 계단이라고 판단한 때에 수행되며, 하강 계단에서 상기 대퇴 의족의 무릎 관절의 굴절각을 평지 보행에서의 스윙각보다 크게 조절하여 하강 계단을 이동하는 하강 계단 보행단계; 를
수행하는 것을 특징으로 하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법.A method for controlling the operation of a pseudo-active femoral prosthesis (hereinafter referred to as a femoral prosthesis) having the refractive assist device according to claim 1 or 2,
A flat walking step of controlling the femoral prosthesis according to a normal prosthetic control process;
When the wearer of the femoral prosthetic walking on the flat land (hereinafter referred to as a wearer) walks on the flat land and encounters a staircase, the step of determining a staircase that instructs the femoral prosthesis to walk on the stairs thereafter;
It is performed when it is determined that the wearer pressed the stairs walking instruction button in the step determining step, and the step of ascending and descending to distinguish whether the step is a rising step or a falling step;
An ascending step walking step performed when the ascending step is determined in the ascending and descending determining step, and adjusting the refractive angle of the knee joint of the femoral prosthesis larger than the swing angle in flat walking in the ascending step; And
A descending step walking step performed when the descending step is determined to be a descending step, and the descending step moves the descending step by adjusting a refractive angle of the knee joint of the femoral limb to a swing angle in flat walking; To
A method of controlling a pseudo active thigh prosthesis, characterized in that it is performed.
상승 계단의 초입에 건강한 발을 디디는 상승 계단 보행시작단계;
건강한 발을 계단의 초입에 고정한 후 상기 대퇴 의족의 스윙각 즉 상기 무릎 관절을 평지 보행 시의 최대 굴절각으로 굴절되도록 하는 스윙각 넓힘 단계;
상기 굴절보조장치를 이용하여 상기 무릎 관절의 굴절각을 평지를 이동할 때의 최대 굴절각에 추가로 굴절시키거나 펴는 과정을 수행하면서, 건강한 발과 상기 대퇴 의족을 착용한 발을 번갈아 가면서 상승 계단에 차례로 이동하여 상승 계단의 상부 이동하는 상승 계단 관절각 제어단계; 및
상기 대퇴 의족의 착용자의 지시 또는 착용자의 보행 패턴을 분석하여, 이어지는 진행로가 평지인 것으로 판단하여, 평지라고 판단한 때에는 상기 평지 보행단계를 수행하도록 하고, 상승 계단이라고 판단한 때에는 상기 상승 계단 관절각 제어단계를 계속하여 수행하도록 하는 평지보행 환원 판단단계; 를 수행하는 것을 특징으로 하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법.In claim 5, in the step of walking the rising stairs,
Step to start walking the rising stairs stepping healthy feet at the beginning of the rising stairs;
A step of widening the swing angle of the femoral prosthesis, ie, swinging the knee joint to a maximum refraction angle when walking on a flat surface after fixing a healthy foot at the entrance of the step;
Using the refractive assist device, while performing a process of additionally refracting or stretching the refractive angle of the knee joint to the maximum refraction angle when moving the flat surface, the healthy foot and the foot wearing the femoral prosthesis are alternately moved to the upward stairs. A rising step joint angle control step of moving upwards of the rising stairs; And
By analyzing the wearer's instruction or the wearer's walking pattern of the thigh prosthesis, it is determined that the following progress is flat, and when it is determined to be flat, the flat walking step is performed. Step to determine the reduction of walking flat walking to continue the step; Method for controlling a similar active femoral prosthesis, characterized in that to perform.
하강 계단의 초입에 상기 대퇴 의족을 착용하지 않은 건강한 발로 디디는 하강 계단 보행시작단계;
상기 대퇴 의족의 스윙각 즉 상기 무릎 관절을 평지 보행 시의 최소 굴절각으로 굴절되도록 하면서, 건강한 발을 하강 계단에 고정한 후 상기 대퇴 의족을 이어지는 하강 계단에 올려놓는 스윙각 좁힘 단계;
상기 굴절보조장치를 이용하여 상기 무릎 관절의 굴절각을 평지를 이동할 때의 최대 굴절각에 추가로 굴절시키거나 펴는 과정을 수행하면서, 건강한 발과 상기 대퇴 의족을 착용한 발을 번갈아 가면서 하강 계단에 차례로 이동하여 하강 계단의 하부 이동하는 하강 계단 관절각 제어단계; 및
상기 대퇴 의족의 착용자의 지시 또는 착용자의 보행 패턴을 분석하여, 이어지는 진행로가 평지인 것으로 판단한 때에는 상기 평지 보행단계를 수행하도록 하고, 하강 계단이라고 판단한 때에는 상기 하강 계단 관절각 제어단계를 수행하도록 하는 평지보행 환원 판단단계; 를
수행하는 것을 특징으로 하는 유사 능동형 대퇴 의족의 제어방법.In claim 5, in the step of walking down the stairs,
A step of starting walking the descending staircase, stepping with healthy feet without wearing the thigh prosthesis at the beginning of the descending staircase;
A step of narrowing the swing angle of the femoral prosthesis on the descending staircase after fixing the healthy foot to the descending staircase while allowing the knee joint to be refracted to the minimum refraction angle when walking the flat foot;
Using the refractive assist device, while performing a process of additionally refracting or stretching the refractive angle of the knee joint to the maximum refraction angle when moving the flat surface, the healthy foot and the foot wearing the femoral prosthesis are alternately moved to the descending stairs. A descending step joint angle control step of moving the lower part of the descending step; And
By analyzing the wearer's instruction or the wearer's walking pattern of the femoral prosthesis, when the following progress is determined to be flat, the flat walking step is performed, and when it is determined to be a descending step, the descending step joint angle control step is performed. Steps for reducing flat walks; To
A method of controlling a pseudo active thigh prosthesis, characterized in that it is performed.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180156123A KR20200069033A (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | A pseudo knee prosthesis including refraction aids and method for controlling the pseudo knee prosthesis |
| PCT/KR2018/016184 WO2020116707A1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-19 | Semi-active above-knee prosthesis having banding assist device, and control method for semi-active above-knee prosthesis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180156123A KR20200069033A (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | A pseudo knee prosthesis including refraction aids and method for controlling the pseudo knee prosthesis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200069033A true KR20200069033A (en) | 2020-06-16 |
Family
ID=70973729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180156123A Ceased KR20200069033A (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | A pseudo knee prosthesis including refraction aids and method for controlling the pseudo knee prosthesis |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200069033A (en) |
| WO (1) | WO2020116707A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101478868B1 (en) | 2008-05-28 | 2015-01-02 | 3디 시스템즈 인코오퍼레이티드 | Prosthetic limb |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19859931A1 (en) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Biedermann Motech Gmbh | Prosthesis with an artificial knee joint and method for controlling a prosthetic leg |
| ES2659713T3 (en) * | 2008-04-30 | 2018-03-19 | Officine Ortopediche Rizzoli S.R.L. | Automatic prosthesis for people with amputation above the knee |
| JP6414664B2 (en) * | 2014-06-13 | 2018-10-31 | 国立大学法人 筑波大学 | Prosthesis-mounted motion assist device |
| WO2016094413A1 (en) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | Rehabilitation Institute Of Chicago | Powered and passive assistive device and related methods |
| KR101842465B1 (en) * | 2016-10-20 | 2018-03-27 | 국방과학연구소 | Lower limb exoskeleton robot and control method thereof |
-
2018
- 2018-12-06 KR KR1020180156123A patent/KR20200069033A/en not_active Ceased
- 2018-12-19 WO PCT/KR2018/016184 patent/WO2020116707A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101478868B1 (en) | 2008-05-28 | 2015-01-02 | 3디 시스템즈 인코오퍼레이티드 | Prosthetic limb |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020116707A1 (en) | 2020-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8858648B2 (en) | Rehabilitation using a prosthetic device | |
| Bae et al. | A soft exosuit for patients with stroke: Feasibility study with a mobile off-board actuation unit | |
| RU2484789C2 (en) | Method of controlling orthopedic joint | |
| CN101437470B (en) | Systems and methods for actuating a prosthetic ankle based on a relaxed position or measured surface angle | |
| JP5119440B2 (en) | Hip and knee joint automatic hip prosthesis | |
| Pai et al. | Center of mass velocity-position predictions for balance control | |
| WO2015190598A1 (en) | Worn-prosthetic-limb movement assistance device and worn movement assistance device | |
| JP7215685B2 (en) | Systems for assisting walking | |
| Berry | Microprocessor prosthetic knees | |
| JP2006314670A (en) | Walking supporting device, and rehabilitation system | |
| KR102550854B1 (en) | Method and device for assisting walking | |
| KR20180010838A (en) | Training system for leg rehabilitation having saparated treadmil with ambulant staircase function | |
| KR20180026975A (en) | Method for walking assist, and devices operating the same | |
| KR102281103B1 (en) | Hybrid type prosthesis apparatus and method for controlling the same | |
| KR20190142709A (en) | Controlling method of lower body assisting robot | |
| KR102330974B1 (en) | Metatarsophalangeal Joint Assistance Apparatus. | |
| KR102776193B1 (en) | Balance training method using wearable device and the wearable device | |
| KR20200069033A (en) | A pseudo knee prosthesis including refraction aids and method for controlling the pseudo knee prosthesis | |
| Kestur et al. | Comparing the lower limb joint biomechanics of the Power Knee, C-Leg and Rheo Knee during ramp and stair ambulation | |
| van Keeken et al. | Controlling propulsive forces in gait initiation in transfemoral amputees | |
| KR101940898B1 (en) | Downhill walking control method of wearable exoskeleton robot | |
| KR102161533B1 (en) | Automated height calibration prosthetic leg apparatus | |
| CN118576460B (en) | Walking aid for rehabilitation training | |
| Bouri | Adaptive hip exoskeleton control using heart rate feedback reduces oxygen cost during ecological locomotion. | |
| FR2810211A1 (en) | Device for helping handicapped person clear staircase step comprises anti-slip platform of half-step height strapped onto shoe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20181206 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20200427 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20200703 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20200427 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |