최근 기술의 발달과 의학 기술의 발달로 장애인 및 고령자를 지원하는 기술이 화두가 되고 있다. 그 중 보행에 관한 연구는 인간의 기본적인 욕구이기에 여러 방면의 시각에서 연구 개발 되고 있다. 현재 보행을 지원하는 연구는 하지 근력이 부족한 고령자를 대상으로 하는 보행 보조차, 보행보조기기, 스마트 보행보조로봇이 있고 편마비 환자나 신경학적 원인으로 보행능력을 상실한 사람을 대상으로 하는 보행 훈련 로봇, 하지 절단자들을 대상으로 하는 지능형 의지가 있다. 그 중 본 제안서는 편마비 환자 중 상태가 호전되어 자신의 의지로 기립이 가능한 자, 신경학적 원인으로 보행능력을 손상된 장애인 및 일반인, 신체 노화로 인하여 하지 근력이 부족한 고령자를 대상으로 하는 보행 도우미 로봇을 제안한다.
현재 이들의 주된 문제점은 자신의 힘으로 기립은 가능하나 정상적인 보행이 어려운 것으로, 이를 위해 재활훈련을 통하여 상실된 보행능력을 재생한다. 현재 이러한 증상의 재활 훈련 방법은 트레밀 위에서 물리치료사 또는 보행 훈련 로봇을 통하여 일정 기간 강도를 달리 하여 훈련한다. 그러나 이러한 훈련 방법은 한정된 장소에서 행해지고 정해진 보행 패턴에 의한 치료가 이루어지기 때문에 사용자가 장기간 훈련 시 지루함을 느끼고 수동적으로 훈련에 임하며 다양한 환경 조건을 접하기는 힘들다. 또한 상태가 호전된 사용자는 실제 환경의 보행 적응 훈련을 위해 물리치료사를 대동하여 실외 훈련을 하지만 치료사의 인력 부족으로 인하여 환자 배정률이 높아 충분한 훈련이 제한되고, 치료사의 업무 과다로 인하여 환자의 안전을 보장하기 힘든 실정이다.
따라서 본 제안서는 이러한 문제점을 해결하기위해 다음과 같은 제안을 한다. 제안은 일상생활에서 보행훈련 및 보조가 가능한 보행 도우미 로봇이다. 이는 상태가 호전된 보행 훈련 사용자를 대상으로 하며 보행 도우미 로봇의 구성은 무릎 보조기구 타입의 로봇과 지능형 전동 보행보조차 이다. 훈련 방법은 보행 도우미 로봇을 착용하고 보행보조차에 탑승 후 보행을 시도 하면 보행 도우미 로봇에 탑재된 보행파악 센서 모듈이 진행방향 및 속도를 측정한다. 측정된 데이터는 지능형 전동 보행보조차로 전송되어 데이터 분석 후 보행보조차의 능동적 주행 명령으로 활용된다. 그 이후는 사용자 스스로 대퇴부(무릎 위)를 앞, 뒤로 움직이며 걷는 움직임을 취하면 로봇에 탑재된 센서가 보행의지를 파악하여 사용자의 보행에 맞추어 무릎을 접었다 펴주는 것으로 보행 및 훈련을 돕는다. (구성의 이해를 돕기 위해 그림 참조.)
ㅇ 재활시설에서 보행훈련 프로그램을 마치고 제한적인 일상생활로 복귀한 뇌병변 장애인, 근육병 등 지체장애인
ㅇ 하지 근력이 저하되어 자립보행에 불편을 겪는 고령자
ㅇ 현재 관절을 이용하여 보행을 지원하는 보조기기는 국외에서 선행 연구 개발 되었으나 목발을 집는 형태로 안전을 보장 받기 힘들다.
ㅇ 일상생활에서 사용가능한 보행 훈련 및 도우미 로봇의 연구가 필요하나 국내에서는 미미한 수준이다.
ㅇ 하지 절단자를 위한 보조기기(예: C-leg)는 사용화 되어 자유롭게 활동이 가능하지만, 비 절단자 중 보행이 자유롭지 못한 장애인을 지원하는 보조기기는 보행보조차, 워커 뿐으로 자유로운 활동을 영위 하지 못한 실정이다.
