KR20180095962A

KR20180095962A - 환자용 이동 보조로봇

Info

Publication number: KR20180095962A
Application number: KR1020170021982A
Authority: KR
Inventors: 이임철; 신철수; 신승동; 최홍성; 정연수; 이형래
Original assignee: (주)에나로봇
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2018-08-29

Abstract

환자용 이동 보조로봇은 몸체부, 상기 몸체부의 일 끝단에 고정되고, 환자의 상체를 고정하는 상체 고정유닛, 상기 상체 고정유닛의 하부에서 상기 몸체부와 일체로 형성되며 환자의 엉덩이부를 지지하여 환자의 하체를 고정하는 하체 고정유닛, 상기 몸체부의 타 끝단에 고정되어 상기 몸체부를 상/하 이동시키는 리프트부; 및 상기 리프트부의 하단과 연결되어 상기 리프트부를 지지하며 상기 리프트부를 이동시키는 이동부를 포함한다.

Description

환자용 이동 보조로봇 {TRANSFERRING ROBOT FOR PATIENT}

본 발명은 환자용 이동 보조로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추 장애 등의 심각한 장애환자나 노약자를 침상으로부터 다른 위치로 이동시키기 위한 환자용 이동 보조로봇에 관한 것이다.

최근 장애인이나 노약자의 거동이나 생활편의를 보조하기 위한 다양한 보조기기들이 개발되고 있으며, 특히 척추 등에 문제가 있는 중증 장애인이나 노약자를 고정하거나 고정한 상태에서 특정 목적지로 이동시키는 보조 기기 또는 보조 로봇들, 나아가 중증 장애인이나 노약자의 재활을 위한 재활 기기 또는 재활 로봇들에 대한 개발도 다양하게 진행되고 있다.

예를 들어, 대한민국 특허출원 제10-2010-0116199호는 허리 지지부와 다리 지지부를 포함하는 구조로 척추 등에 심각한 장애가 있는 장애인이나 환자를 고정하며 인체 밸런스를 평가 및 트레이닝 할 수 있는 장치를 개시하고 있다. 또한, 대한민국 특허출원 제10-2009-0040307호는 척추나 하반신 등의 장애로 스스로 보행이 불가능한 환자의 재활 운동 시 환자의 척추 및 흉부를 감싼 상태에서 직립 보행을 유도하여 재활을 수행하는 장치를 개시하고 있다. 나아가, 일본국 특허출원 특원2009-114539호는 환자의 가슴부와 다리부를 고정한 상태에서 환자를 들어 올리거나 내리는 장치를 개시하고 있다.

그러나, 현재까지 개발되고 있는 중증 환자용 이동 보조기기의 경우, 단순히 환자를 이동시키는 등의 동작만 수행하므로, 환자를 이동 보조기기에 고정시키거나 이동 보조기기로부터 탈거하기 위해서는 반드시 보호자 등의 도움이 필요하다. 이에 따라, 보호자는 물론 환자도 육체적으로 힘든 문제가 있으며, 보호자의 고용에 따른 비용의 증가도 환자에게 큰 부담이 된다.

대한민국 특허출원 제10-2010-0116199호 대한민국 특허출원 제10-2009-0040307호 일본국 특허출원 특원2009-114539호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 노약자나 환자의 이동 편의성을 향상시키고 보호자의 육체적 부담을 완화할 수 있는 환자용 이동 보조로봇에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 환자용 이동 보조로봇은 몸체부, 상기 몸체부의 일 끝단에 고정되고, 환자의 상체를 고정하는 상체 고정유닛, 상기 상체 고정유닛의 하부에서 상기 몸체부와 일체로 형성되며 환자의 엉덩이부를 지지하여 환자의 하체를 고정하는 하체 고정유닛, 상기 몸체부의 타 끝단에 고정되어 상기 몸체부를 상/하 이동시키는 리프트부 및 상기 리프트부의 하단과 연결되어 상기 리프트부를 지지하며 상기 리프트부를 이동시키는 이동부를 포함한다.

상기 리프트부는, 상기 이동부의 일측에 고정되어 선택적으로 상,하향 회동되는 리프트 프레임, 상기 리프트프레임의 상부 및 상기 몸체부의 일 끝단에 결합되어 상기 리프트프레임을 중심으로 원주방향으로 회동되는 힌지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 몸체부는 상기 상체 고정유닛과 제1 수용공간을 형성하여 상기 제1 수용공간에 환자의 상체가 수용되고, 상기 몸체부는 상기 하체 고정유닛과 제2 수용공간을 형성하여 상기 제2 수용공간에 환자의 하체가 수용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상체 고정유닛은 서로 평행하게 연장된 한 쌍의 제1 및 제2 상체 고정부들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 상체 고정부들은 각각 끝단에 회전 가능하도록 고정된 제1 및 제2 상체 지지부들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 상체 지지부들은 상기 몸체부 방향으로 제1 수용공간을 형성하도록 회전하여 상기 환자의 상체를 고정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하체 고정유닛은 상기 몸체부에 대하여 회전 가능하도록 고정될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 환자의 상체 및 환자의 하체를 각각 상체 및 하체 고정유닛들이 고정하여 환자의 고정력을 향상시킬 수 있으며, 이와 같이 환자를 고정한 상태에서 이동부에 의해 목적지까지 이동이 가능하므로 환자 이동의 수월성 및 환자의 편의성이 향상된다.

특히, 상기 상체 고정유닛 및 하체 고정유닛이 환자가 침상 등에 앉은 상태에서 보호자의 도움 없이 직접 환자를 고정할 수 있도록 설계되므로, 보호자의 육체 노동을 줄이고, 보호자 고용에 따른 비용을 줄이며, 환자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

이 경우, 환자의 고정을 자동으로 수행하기 위해, 상기 상체 및 하체 고정유닛들은 각각 회전 가능하도록 연결된 상체 지지부 및 하체 지지부를 포함하므로, 환자를 제1 및 제2 수용공간들의 내부로 위치한 상태에서 상기 상체 지지부 및 상기 하체 지지부의 회전으로 환자를 고정할 수 있으므로, 환자 고정의 효율성 및 편의성이 향상된다.

또한, 승하강 및 회전작용하는 리프트부를 구비함으로써 침상에 있는 환자를 안전하고 편리하게 휠체어로 이동시켜 환자의 휠체어 이동간에 발생되는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 환자용 이동 보조로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 환자용 이동 보조로봇이 리프팅 한 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 환자용 이동 보조로봇의 환자를 침상에 내려놓기 직전 상태를 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 환자용 이동 보조로봇(10)은 몸체부(100), 이동부(200), 리프트부(300), 상체 고정유닛(400) 및 하체 고정유닛(500))을 포함한다.

본 실시예에 의한 환자용 이동 보조로봇(10)은 환자(20)를 탑승시킨 상태에서 목적지까지 이동하도록 설계되었으며, 이하에서 설명되는 필수적인 구성요소를 제외하고는 도 1 및 도 2에 도시된 구조 외의 다양한 형태로의 변형이 가능하다.

상기 몸체부(100)는 몸체(110) 및 상부 지지부(120)를 포함한다.

상기 몸체부(100)는 상기 환자용 이동 보조로봇(10)의 중앙부에 해당되며, 일단에는 상기 이동부(200)의 이동 동작 등을 제어 및 구동하는 제어부 및 구동부가 구비될 수 있다.

상기 몸체(110)의 일 끝단에는 상부 지지부(120)가 연장되며, 상기 몸체(110) 및 상기 상부 지지부(120)는 별개로 형성되지 않고 하나의 바디로 일체로 형성되며, 설명의 편의상 구별하여 설명한다.

상기 상부 지지부(120)는 본 실시예에 의한 환자용 이동 보조로봇(10)이 환자(20)를 탑승시켜 이동하는 경우, 환자(20)의 가슴부를 지지하며, 이를 위해 상기 상부 지지부(120)는 환자(20)의 가슴부를 편안하게 지지할 수 있는 형상을 가질 수 있다. 또한, 환자(20)의 편의성을 향상시키기 위해 환자(20)의 가슴부가 접촉하는 부분에 쿠션 등의 충격 흡수재가 형성될 수 있다.

한편, 상기 몸체(110)의 측면에 손잡이부(미도시)가 구비될 수 있으며, 보호자가 상기 환자용 이동 보조로봇을 수동으로 이동시키는 경우 상기 손잡이부를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 상부 손잡이부는 사용자의 편의성을 고려하여 상기 몸체의 측면 외에 다른 위치에 구비될 수도 있다.

상기 상부 지지부(120)에는 상기 상체 고정유닛(400) 및 상기 하체 고정유닛(500)이 고정되며, 상기 상체 고정유닛(400)이 상기 하체 고정유닛(500) 보다 상부에 고정된다.

상기 이동부(200)는 상기 리프트부(300)의 하단에 연결되어 상기 리프트부(300)를 지지하고, 상기 리프트부(300)를 이동시키며, 지지프레임(210), 베이스프레임(220), 제1 수평 연장부(230), 제2 수평 연장부(240), 제1 전면바퀴(250), 제2 전면바퀴(260), 제1 후면바퀴(270) 및 제2 후면바퀴(280)를 포함한다.

상기 지지프레임(210), 상기 베이스프레임(220), 상기 제1 수평 연장부(230) 및 상기 제2 수평 연장부(240)는 별개로 형성되지 않고 하나의 바디로 일체로 형성되며, 설명의 편의상 구별하여 설명한다.

상기 이동부(200)는 상기 리프트부(300)의 하부에서 상기 리프트부(300)를 이동시키기 위한 구조이면 다양하게 변형이 가능하다.

상기 리프트부(300)는 상기 몸체(110)의 끝단에 고정되어 상기 몸체부(100)를 상/하 방향으로 이동시키는 역할을 하며, 상기 리프트부(300)는 제1 힌지부(310), 제2 힌지부(320), 제1 리프트 프레임(330) 및 제2 리프트 프레임(340)을 포함한다.

상기 제1 및 제2 리프트 프레임(330, 340)들은 상기 이동부(200)의 일측에 고정되어 선택적으로 상,하향 회동된다.

상기 제1 및 제2 힌지부(310, 320)들은 상기 리프트프레임(330, 340)의 상부 및 상기 몸체(110)의 일 끝단에 결합되어, 상기 리프트프레임(330, 340) 및 상기 몸체(110)를 연결시키며, 상기 리프트프레임(330, 340)을 중심으로 원주방향으로 회동된다.

상기 환자용 이동 보조로봇(10)이 환자(20)를 탑승시킨 상태에서 목적지에 이동한 후, 상기 환자(20)를 목적지, 예를 들어 양변기에 내려놓기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 리프트 프레임(330, 340)들이 각각 상부로 이동하며 환자(20)를 들어 올린다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 힌지부(310, 320)들이 상기 몸체부(100)에 대하여 반시계 방향으로 회전하여 상기 몸체부를 반시계 방향으로 들어 올린다.

상기 제1 및 제2 수평 연장부(230, 240)들은 서로 대칭으로 상기 지지프레임(210)의 측면에서 연장되며, 각각 상기 제1 리프트 프레임(330) 및 상기 제2 리프트 프레임(340)과 연장된다.

상기 베이스 프레임(220)은, 상기 지지프레임(210)의 중앙에서 연장되며, 플레이트 형상으로 형성되고 환자(20)가 상기 환자용 이동 보조로봇(10)에 탑승 시 환자(20)의 하체를 지지할 수 있다.

상기 제1 및 제2 전면바퀴(250, 260)들은 상기 지지프레임(210)의 양 끝단에 각각 고정되고, 상기 제1 및 제2 후면바퀴(270,280)들은 상기 제1 및 제2 수평 연장부(230, 240)의 양 끝단에 각각 고정된다.

상기 상체 고정유닛(400)은 상기 상부 지지부(120)의 일 끝단에 고정되며 제1 및 제2 상체 고정부(410, 420)들을 포함한다.

상기 제1 및 제2 상체 고정부들(410. 420)은 서로 대칭인 한 쌍으로 구성되며, 이에 따라 대칭인 것을 제외하면 동일한 구성요소 및 동일한 동작을 수행한다.

상기 제1 및 제2 상체 고정부들(410, 420)은 도시하지 않았으나, 제1 방향(X)으로 서로 평행하게 연장될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 끝단이 안으로 회전하여 상기 상부 지지부(120)와 함께 제1 수용공간(401)을 형성할 수 있다.

상기 제1 수용공간(401)에는 환자(20)의 상체가 수용되어 위치하게 된다. 그리하여, 상기 제1 및 제2 상체 고정부(410, 420)들 및 상기 상부 지지부(120)는 환자(20)의 상체를 고정하게 된다.

구체적으로, 상기 제1 상체 고정부(410)는 좌측 제1 유닛(411), 좌측 제1 관절(412), 좌측 제2 유닛(413), 좌측 제2 관절(414) 및 제1 상체 지지부(415)를 포함하며, 상기 제2 상체 고정부(420)는 우측 제1 유닛(미도시), 우측 제1 관절(미도시), 우측 제2 유닛(423), 우측 제2 관절(424) 및 제2 상체 지지부(425)를 포함한다.

이 경우, 상기 좌측 제1 유닛(411), 상기 좌측 제2 유닛(413), 상기 제1 상체 지지부(415), 상기 우측 제1 유닛(미도시), 상기 우측 제2 유닛(423) 및 상기 제2 상체 지지부(425)는 각각 연장유닛에 해당되며, 상기 좌측 제1 관절(411), 상기 좌측 제2 관절(412), 상기 우측 제1 관절(미도시) 및 상기 우측 제2 관절(미도시)은 각각 관절유닛에 해당된다.

그리하여, 상기 제1 상체 고정부(410) 및 상기 제2 상체 고정부(420)는 일 방향으로 연장되면서 필요에 따라 안쪽, 즉 상기 상부 지지부(120)를 향하여 굽혀지게 된다.

특히, 상기 제1 상체 지지부(415)는 상기 좌측 제2 관절(414)을 중심으로 상기 좌측 제2 유닛(413)에 대하여 회전하고, 상기 제2 상체 지지부(425)는 상기 우측 제2 관절(424)을 중심으로 상기 우측 제2 유닛(423)에 대하여 회전하여, 상기 제1 수용공간(401)을 형성하여 환자(20)의 상체, 특히 환자(20)의 상박부를 고정한다.

또한, 상기 제1 상체 지지부(415) 및 상기 제2 상체 지지부(425)는 환자의 상박부 고정 시와 반대방향으로 회전하여, 환자를 내려놓을 수 있다.

상기 하체 고정유닛(500)은 상기 상부 지지부(120)의 일 끝단에서 연장되며, 상기 상체 고정유닛(400) 보다 하부에 고정된다. 상기 하체 고정유닛(500)은 상기 제1 하체 고정부(510) 및 제2 하체 고정부(미도시)를 포함하며, 이때 상기 제1 하체 고정부는 상기 제1 하체 고정부와 대칭으로 형성된다.

상기 제1 하체 고정부(510) 및 제2 하체 고정부는 상기 상체 고정유닛(400)이 연장된 상기 제1 방향(X)과 평행하도록 상기 제1 방향(X)으로 서로 평행하게 연장될 수 있다.

다만, 도시하지는 않았으나, 상기 제1 하체 고정부(510) 및 제2 하체 고정부는 상기 몸체부(100)에 대하여 회전하여 상기 제1 방향(X)에 수직인 제2 방향(Y)으로 연장될 수도 있다.

또한, 상기 제1 하체 고정부(510) 및 제2 하체 고정부는 도 1에 도시된 바와 같이 끝단이 안으로 회전하여 상기 몸체부(100)와 함께 제2 수용공간(501)을 형성하고, 상기 제2 수용공간(501)에는 환자의 하체가 수용되어 위치하게 된다. 그리하여, 상기 제1 하체 고정부(510), 제2 하체 고정부 및 상기 상부 몸체부(100)는 환자의 하체를 고정하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 환자의 상체 및 환자의 하체를 각각 상체 및 하체 고정유닛들이 고정하여 환자의 고정력을 향상시킬 수 있으며, 이와 같이 환자를 고정한 상태에서 이동부에 의해 목적지까지 이동이 가능하므로 환자 이동의 수월성 및 환자의 편의성이 향상된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 환자용 이동 보조로봇 및 이를 이용한 환자 이동방법은 척추 등에 문제가 있는 중증 장애인 또는 환자의 이동에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

10 : 환자용 이동 보조로봇 20 : 환자
100 : 몸체부 110 : 몸체
120 : 상부 지지부
200 : 제1 이동부
210 : 지지프레임 220 : 베이스 프레임
230 : 제1 수평 연장부 240 : 제2 수평 연장부
250 : 제1 전면 바퀴 260 : 제2 전면 바퀴
270 : 제1 후면 바퀴 280 : 제2 후면 바퀴
300 : 리프트부 310 : 제1 힌지부
320 : 제2 힌지부 330 : 제1 리프트 프레임
340 : 제2 리프트 프레임
400 : 상체 고정유닛 410 : 제1 상체 고정부
411 : 좌측 제1 유닛 412 : 좌측 제1 관절
413 : 좌측 제2 유닛 414 : 좌측 제2 관절
415 : 제1 상체 지지부 420 : 제2 상체 고정부
500 : 하체 고정유닛
510 : 제1 하체 고정부

Claims

몸체부;
상기 몸체부의 일 끝단에 고정되고, 환자의 상체를 고정하는 상체 고정유닛;
상기 상체 고정유닛의 하부에서 상기 몸체부와 일체로 형성되며 환자의 엉덩이부를 지지하여 환자의 하체를 고정하는 하체 고정유닛;
상기 몸체부의 타 끝단에 고정되어 상기 몸체부를 상/하 이동시키는 리프트부; 및
상기 리프트부의 하단과 연결되어 상기 리프트부를 지지하며 상기 리프트부를 이동시키는 이동부를 포함하며,
상기 리프트부는,
상기 이동부의 일측에 고정되어 선택적으로 상,하향 회동되는 리프트 프레임;
상기 리프트프레임의 상부 및 상기 몸체부의 일 끝단에 결합되어 상기 리프트프레임을 중심으로 원주방향으로 회동되는 힌지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 이동 보조로봇.
제1항에 있어서,
상기 몸체부는 상기 상체 고정유닛과 제1 수용공간을 형성하여 상기 제1 수용공간에 환자의 상체가 수용되고,
상기 몸체부는 상기 하체 고정유닛과 제2 수용공간을 형성하여 상기 제2 수용공간에 환자의 하체가 수용되는 것을 특징으로 하는 환자용 이동 보조로봇.
제1항에 있어서, 상기 상체 고정유닛은,
서로 평행하게 연장된 한 쌍의 제1 및 제2 상체 고정부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 이동 보조로봇.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 상체 고정부들은 각각 끝단에 회전 가능하도록 고정된 제1 및 제2 상체 지지부들을 포함하며,
상기 제1 및 제2 상체 지지부들은 상기 몸체부 방향으로 제1 수용공간을 형성하도록 회전하여 상기 환자의 상체를 고정하는 것을 특징으로 하는 환자용 이동 보조로봇.
제1항에 있어서,
상기 하체 고정유닛은 상기 몸체부에 대하여 회전 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 환자용 이동 보조로봇.