KR101180087B1 - Active rehabilitation exercise apparatus and system - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정하는 제 1 생체신호 측정센서; 상기 제 1 생체신호 측정센서에서 측정된 신호를 입력받아 상기 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 상기 재활운동 정보와 상기 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 상기 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 출력하는 지능형 재활운동 제어부; 상기 구동신호를 입력받아 보조 동력을 발생하는 전동형 구동부; 발생된 상기 보조 동력을 통해 사용자의 상지 또는 하지 대한 재활운동을 수행하는 재활운동부; 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 제 2 생체신호 측정센서; 및 상기 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 제 3 생체신호 측정센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation device according to an embodiment of the present invention, the first bio-signal measuring sensor for measuring the user's motion and exercise intention grasp; Receiving a signal measured by the first bio-signal measuring sensor to predict the rehabilitation exercise information for the user, by comparing the predicted rehabilitation information and the rehabilitation exercise prescription data of the user, for the rehabilitation exercise of the user An intelligent rehabilitation exercise control unit for outputting a driving signal to generate auxiliary power; An electric drive unit configured to receive the drive signal and generate auxiliary power; Rehabilitation exercise unit for performing a rehabilitation exercise for the upper or lower extremity of the user through the generated auxiliary power; A second biosignal measuring sensor configured to measure a physical exercise amount of the user; And a third biosignal measuring sensor for measuring an exercise load and fatigue degree for the user.

Description

능동형 재활운동 장치 및 시스템{Active rehabilitation exercise apparatus and system}Active rehabilitation exercise apparatus and system

본 발명은 재활운동 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정함으로써 별도의 기기 조작 없이 사용자의 재활 치료를 수행할 수 있는 능동형 재활운동 장치 및 시스템 및 재활 운동 형태에 따라 FES(Functional Electrical stimulation, 기능적 전기 자극) 신호를 사용함으로써 보다 효율적으로 재활 치료를 수행할 수 있는 능동형 재활운동 장치 및 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a rehabilitation exercise system, and more particularly, to an active rehabilitation device and system and a rehabilitation exercise type that can perform a user rehabilitation treatment without a separate device operation by measuring the user's motion and exercise intention grasp Accordingly, the present invention relates to an active rehabilitation apparatus and system that can perform rehabilitation treatment more efficiently by using FES (Functional Electrical Stimulation) signal.

재활치료는 질병이나 사고 등으로 신체에 손상을 입었을 때, 손상 부위의 기능적 회복을 위해 수행하는 일련의 처치과정을 말한다.Rehabilitation treatment is a series of treatment procedures that are performed to restore the function of a damaged area when the body is damaged by a disease or an accident.

따라서, 사고가 발생하거나 뇌졸중, 외상성 뇌손상 또는 뇌성마비 등에 의한 신체 기능의 손상, 또는 노화로 인한 근력의 약화, 각종 성인병에 의해 신체 기능이 손상된 환자에 대해서는, 손상된 신체 기능의 일부 혹은 전부를 회복하기 위해 의사나 재활치료사 등의 전문가에 의해 장기적이고 체계적인 물리적 재활 치료를 제공받아야 한다.Therefore, in the event of an accident, stroke, traumatic brain injury or cerebral palsy, damage to physical functions, aging weakness of muscle strength, or various adult diseases, the physical function is impaired. In order to do this, long-term and systematic physical rehabilitation treatment should be provided by specialists such as doctors or rehabilitation therapists.

그러나 의사나 재활 치료사의 의해 제공되는 프로그램으로 물리적 재활 치료를 위해서 사용자, 즉 재활 치료 대상 환자는 재활 치료 센터를 직접 방문해야 하고, 보행이 어려운 재활 치료 대상 환자는 반드시 보호자의 보호를 받아야 하는 불편함이 있다.However, a program provided by a doctor or a rehabilitation therapist is inconvenient for the user, that is, the patient to be rehabilitated, to visit the rehabilitation center for physical rehabilitation, and the patient who is difficult to walk must be protected by a guardian. There is this.

또한 재활치료 대상 환자에 대한 운동처방 관리를 의사나 재활치료사가 기록 및 분석해야 하기 때문에 적정 운동량에 대한 피드백을 구하는데 번거로움이 발생하고, 이로 인해 재활치료 대상 환자가 기존의 치료 센터가 아닌 다른 곳에서 재활 치료를 받기에는 한계가 있다.In addition, since the management of exercise prescription for patients undergoing rehabilitation needs to be recorded and analyzed by a doctor or rehabilitation therapist, it is cumbersome to obtain feedback on the appropriate exercise amount. There is a limit to receiving rehabilitation treatment.

따라서, 최근에는 유비쿼터스 네트워크를 통한 재활운동 기기를 이용하여 운동처방에 따른 재활운동 데이터를 수집하여 재활치료 대상 환자가 다른 이의 도움없이 재활치료를 수행할 수 있는 방법이 제안되고 있다. Therefore, recently, a method of collecting rehabilitation exercise data according to exercise prescription by using a rehabilitation exercise device through a ubiquitous network has been proposed to perform a rehabilitation treatment patient without the help of others.

그러나, 이러한 경우에 있어서도, 재활운동을 수행하기 위해서는 재활치료 대상 환자가 직접 재활운동 기기를 선택 및 조작해야한다는 번거로움이 발생한다.However, even in such a case, in order to perform the rehabilitation exercise, the user has to select and operate the rehabilitation exercise device directly.

또한, 단순히 재활운동만을 통한 재활치료는 그 치료기간에 있어서 오랜 시간을 필요로 하기 때문에, 재활치료 대상 환자로 하여금 효율적인 재활치료에는 한계가 있다.
In addition, since rehabilitation treatment using only a rehabilitation exercise requires a long time in the treatment period, there is a limit to an effective rehabilitation treatment for patients undergoing rehabilitation treatment.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 사용자가 재활운동을 시작하려고 할 때, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정함으로써 별도의 기기 조작 없이 재활 치료를 수행할 수 있는 능동형 재활운동 장치 및 시스템의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, active rehabilitation that can perform the rehabilitation treatment without a separate device by measuring the user's motion and exercise intention when the user tries to start the rehabilitation exercise An object of the present invention is to provide an exercise device and a system.

또한, 본 발명은 사용자가 재활 운동뿐만 아니라 재활 운동 형태에 따라 FES(Functional Electrical stimulation, 기능적 전기 자극) 신호를 사용함으로써 보다 효율적으로 재활 치료를 수행할 수 있는 능동형 재활운동 장치 및 시스템의 제공을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide an active rehabilitation exercise apparatus and system that enables the user to perform rehabilitation treatment more efficiently by using FES (Functional Electrical Stimulation) signal according to the rehabilitation exercise type as well as the rehabilitation exercise. It is done.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정하는 제 1 생체신호 측정센서; 상기 제 1 생체신호 측정센서에서 측정된 신호를 입력받아 상기 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 상기 재활운동 정보와 상기 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 상기 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 출력하는 지능형 재활운동 제어부; 상기 구동신호를 입력받아 보조 동력을 발생하는 전동형 구동부; 발생된 상기 보조 동력을 통해 사용자의 상지 또는 하지 대한 재활운동을 수행하는 재활운동부; 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 제 2 생체신호 측정센서; 및 상기 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 제 3 생체신호 측정센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation device according to an embodiment of the present invention to achieve the above object, the first bio-signal measuring sensor for measuring the user's motion and exercise intention grasp; Receiving a signal measured by the first bio-signal measuring sensor to predict the rehabilitation exercise information for the user, by comparing the predicted rehabilitation information and the rehabilitation exercise prescription data of the user, for the rehabilitation exercise of the user An intelligent rehabilitation exercise control unit for outputting a driving signal to generate auxiliary power; An electric drive unit configured to receive the drive signal and generate auxiliary power; Rehabilitation exercise unit for performing a rehabilitation exercise for the upper or lower extremity of the user through the generated auxiliary power; A second biosignal measuring sensor configured to measure a physical exercise amount of the user; And a third biosignal measuring sensor for measuring an exercise load and fatigue degree for the user.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 상기 사용자의 재활운동 형태에 따라 FES(Functional Electrical stimulation) 신호를 발생하는 FES 신호 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An active rehabilitation apparatus according to another embodiment of the present invention, the FES signal control unit for generating a FES (Functional Electrical Stimulation) signal according to the rehabilitation exercise of the user; characterized in that it further comprises.

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 상기 전동형 구동부에서 발생된 보조 동력이 상기 재활운동부에 대해 동작 하중이 부가되거나 또는 감소되는 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation device according to an embodiment of the present invention, the auxiliary power generated in the electric drive is characterized in that the operating load is added or reduced to the rehabilitation.

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 상기 제 2 및 제 3 생체신호에 의해 측정된 신호를 외부의 의료기관으로 전송하고, 상기 사용자에 대한 재활운동 처방데이터를 수신하는 의료단말 인터페이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation device according to an embodiment of the present invention, the medical terminal interface for transmitting the signal measured by the second and third bio-signals to an external medical institution, and receives the rehabilitation exercise prescription data for the user; It further comprises.

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 제 1 생체신호 측정센서가, 상기 사용자의 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하여 운동정보를 예측하는 것을 특징으로 한다.In the active rehabilitation exercise device according to an embodiment of the present invention, the first bio-signal measuring sensor is characterized by predicting the exercise information by measuring the electromyography (Electromyography), impedance (Empedance) and electroencephalogram (Electroencephalogram) of the user .

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 상기 제 2 생체신호 측정센서가, 가속도계(Accelenometer), 자이로(Gyro) 및 지자기(Magnetic Field)를 이용하여 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 것을 특징으로 한다.In an active rehabilitation exercise device according to an embodiment of the present invention, the second bio-signal measuring sensor measures the physical exercise amount of the user by using an accelerometer, a gyro and a magnetic field. It is done.

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 상기 제 3 생체신호 측정센서가, 심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp) 및 체온(Temp)을 이용하여 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 것을 특징으로 한다.In the active rehabilitation exercise device according to an embodiment of the present invention, the third bio-signal measuring sensor, the exercise load to the user by using an electrocardiogram (ECG), oxygen saturation (SpO2), breathing (Resp) and body temperature (Temp) And fatigue.

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치는, 상기 처방데이터가 운동의 형태, 운동의 강도 및 운동 지속시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the active rehabilitation device according to an embodiment of the present invention, the prescription data is characterized by including the type of exercise, the intensity of the exercise and the exercise duration.

본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 사용자의 필요한 재활운동량에 대한 정보를 입력하여 재활운동 처방데이터를 생성하는 의료 단말; 상기 처방데이터를 수신하고, 수신된 상기 처방데이터에 따라 재활운동 기구를 동작시켜 사용자의 운동 처방을 수행하고, 운동 처방 수행 중 발생하는 사용자의 신체정보를 측정하는 능동형 재활운동 장치; 및 측정된 상기 사용자의 신체정보 및 상기 처방데이터를 능동형 재활운동 장치 및 상기 의료 단말로부터 각각 수신하여 상기 사용자의 재활정보를 분석하는 재활운동 진단 서버; 를 포함하고, 상기 서버에서 분석된 재활정보가 실시간으로 상기 의료 단말에 피드백되어, 상기 의료 단말로부터 상기 사용자에 대한 변경된 재활운동 처방데이터가 상기 능동형 재활운동 장치에 전송되고, 상기 능동형 재활운동 장치는, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정하는 제 1 생체신호 측정센서; 상기 제 1 생체신호 측정센서에서 측정된 신호를 입력받아 상기 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 상기 재활운동 정보와 상기 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 상기 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 출력하는 지능형 재활운동 제어부; 상기 구동신호를 입력받아 보조 동력을 발생하는 전동형 구동부; 발생된 상기 보조 동력을 통해 사용자의 상지 또는 하지 대한 재활운동을 수행하는 재활운동부; 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 제 2 생체신호 측정센서; 및 상기 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 제 3 생체신호 측정센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation system according to an embodiment of the present invention, the medical terminal for generating the rehabilitation exercise prescription data by inputting information about the amount of rehabilitation exercise of the user; An active rehabilitation apparatus for receiving the prescription data, operating a rehabilitation apparatus according to the received prescription data to perform exercise prescription of the user, and measuring user body information generated during the exercise prescription; And a rehabilitation exercise diagnosis server configured to receive the measured body information and the prescription data from an active rehabilitation device and the medical terminal, respectively, and analyze rehabilitation information of the user. Includes, the rehabilitation information analyzed by the server is fed back to the medical terminal in real time, the changed rehabilitation prescription data for the user from the medical terminal is transmitted to the active rehabilitation device, the active rehabilitation device is A first biosignal measuring sensor for measuring a user's motion and motion intention grasp; Receiving a signal measured by the first bio-signal measuring sensor to predict the rehabilitation exercise information for the user, by comparing the predicted rehabilitation information and the rehabilitation exercise prescription data of the user, for the rehabilitation exercise of the user An intelligent rehabilitation exercise control unit for outputting a driving signal to generate auxiliary power; An electric drive unit configured to receive the drive signal and generate auxiliary power; Rehabilitation exercise unit for performing a rehabilitation exercise for the upper or lower extremity of the user through the generated auxiliary power; A second biosignal measuring sensor configured to measure a physical exercise amount of the user; And a third biosignal measuring sensor for measuring an exercise load and fatigue degree for the user.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 능동형 재활운동 장치가, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정하는 제 1 생체신호 측정센서; 상기 제 1 생체신호 측정센서에서 측정된 신호를 입력받아 상기 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 상기 재활운동 정보와 상기 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 상기 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 출력하는 지능형 재활운동 제어부; 상기 구동신호를 입력받아 보조 동력을 발생하는 전동형 구동부; 발생된 상기 보조 동력을 통해 사용자의 상지 또는 하지 대한 재활운동을 수행하는 재활운동부; 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 제 2 생체신호 측정센서; 및 상기 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 제 3 생체신호 측정센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation exercise system according to another embodiment of the present invention, the active rehabilitation device, a first bio-signal measuring sensor for measuring the user's motion and exercise intention grasp; Receiving a signal measured by the first bio-signal measuring sensor to predict the rehabilitation exercise information for the user, by comparing the predicted rehabilitation information and the rehabilitation exercise prescription data of the user, for the rehabilitation exercise of the user An intelligent rehabilitation exercise control unit for outputting a driving signal to generate auxiliary power; An electric drive unit configured to receive the drive signal and generate auxiliary power; Rehabilitation exercise unit for performing a rehabilitation exercise for the upper or lower extremity of the user through the generated auxiliary power; A second biosignal measuring sensor configured to measure a physical exercise amount of the user; And a third biosignal measuring sensor for measuring an exercise load and fatigue degree for the user.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 능동형 재활운동 장치가, 상기 사용자의 생체신호와 연동하는 FES(Functional Electrical stimulation) 신호를 발생하는 FES 신호 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Active rehabilitation system according to another embodiment of the present invention, the active rehabilitation device further comprises a FES signal control unit for generating a FES (Functional Electrical stimulation) signal in conjunction with the biological signal of the user; do.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 전동형 구동부에서 발생된 보조 동력이 상기 재활운동부에 대해 동작 하중이 부가되거나 또는 감소되는 것을 특징으로 한다.The active rehabilitation exercise system according to another embodiment of the present invention is characterized in that an auxiliary force generated in the electric drive unit is added to or reduced in operation load with respect to the rehabilitation exercise unit.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 능동형 재활운동 장치가, 상기 제 2 및 제 3 생체신호에 의해 측정된 신호를 외부의 의료기관으로 전송하고, 상기 사용자에 대한 재활운동 처방데이터를 수신하는 의료단말 인터페이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the active rehabilitation exercise system according to another embodiment of the present invention, the active rehabilitation exercise device, transmits the signal measured by the second and third bio-signals to an external medical institution, the rehabilitation exercise prescription data for the user A medical terminal interface for receiving the; characterized in that it further comprises.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 제 1 생체신호 측정센서가, 상기 사용자의 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하여 운동정보를 예측하는 것을 특징으로 한다.In an active rehabilitation exercise system according to another embodiment of the present invention, a first biosignal measuring sensor predicts exercise information by measuring electromyography, impedance, and electroencephalogram of the user. do.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 제 2 생체신호 측정센서가, 가속도계(Accelenometer), 자이로(Gyro) 및 지자기(Magnetic Field)를 이용하여 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 것을 특징으로 한다.In an active rehabilitation exercise system according to another embodiment of the present invention, the second biosignal measuring sensor measures the physical exercise amount of the user by using an accelerometer, a gyro, and a magnetic field. It features.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 제 3 생체신호 측정센서가, 심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp) 및 체온(Temp)을 이용하여 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 것을 특징으로 한다.In the active rehabilitation exercise system according to another embodiment of the present invention, the third bio-signal measuring sensor, the exercise for the user using electrocardiogram (ECG), oxygen saturation (SpO2), breathing (Resp) and body temperature (Temp) It is characterized by measuring the load and fatigue.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 재활운동 진단 서버가 적어도 하나 이상의 능동형 재활운동 장치를 통합하여 수신된 각각의 사용자 재활정보를 분석하는 것을 특징으로 한다.The active rehabilitation system according to another embodiment of the present invention is characterized in that the rehabilitation diagnosis server analyzes each user rehabilitation information received by integrating at least one active rehabilitation device.

본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템은, 상기 처방데이터가 운동의 형태, 운동의 강도 및 운동 지속시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.The active rehabilitation system according to another embodiment of the present invention is characterized in that the prescription data includes the type of exercise, the intensity of the exercise and the exercise duration.

본 발명에 따른 능동형 재활운동 장치 및 시스템은, 사용자가 재활운동을 시작하려고 할 때, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정함으로써 별도의 기기 조작 없이 재활 치료를 수행할 수 있다.Active rehabilitation device and system according to the present invention, when the user is about to start a rehabilitation exercise, it is possible to perform the rehabilitation treatment without a separate device operation by measuring the motion and exercise intention grasp of the user.

본 발명에 따른 능동형 재활운동 장치 및 시스템은, 사용자가 재활 운동뿐만 아니라 재활 운동 형태에 따라 FES(Functional Electrical stimulation, 기능적 전기 자극) 신호를 사용함으로써 보다 효율적으로 재활 치료를 수행할 수 있다.Active rehabilitation device and system according to the present invention, the user can perform the rehabilitation treatment more efficiently by using the FES (Functional Electrical Stimulation) signal according to the rehabilitation exercise type as well as the rehabilitation exercise.

또한, 본 발명에 따른 능동형 재활운동 장치 및 시스템은, 의료분야뿐만 아니라 사용자의 상해예방 및 운동능력 향상 등의 다양한 분야에 폭넓게 응용할 수 있다.In addition, the active rehabilitation device and system according to the present invention can be widely applied to various fields such as prevention of injury and improvement of athletic ability of the user as well as the medical field.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치를 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치를 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 능동형 재활운동 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 상지 FES 자극 부위를 나타내는 도면이다.
도 6은 하지 FES 자극 부위를 나타내는 도면이다.
도 7은 FES 신호를 제어하는 회로도이다.
도 8은 FES 신호의 오차보정을 포함하는 자극 알고리즘을 나타내는 도면이다.
도 9는 지능형 재활훈련을 위한 동기유발 운동 컨텐츠를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing an active rehabilitation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing an active rehabilitation exercise device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing an active rehabilitation exercise device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an active rehabilitation exercise system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 shows the upper extremity FES stimulation site.
Fig. 6 is a diagram showing lower extremity FES stimulation sites.
7 is a circuit diagram for controlling an FES signal.
8 is a diagram illustrating a stimulus algorithm including error correction of an FES signal.
9 is a view showing the motivational exercise content for intelligent rehabilitation training.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 어느 하나의 구성요소는 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
In the present specification, when one component 'transmits' data or a signal to another component, any one component may directly transmit data or a signal to another component, and at least one other component. This means that data or a signal can be transmitted to other components through the APC.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 재활운동 장치(100)를 나타내는 도면이다. 먼저, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 능동형 재활운동 장치(100)는 재활운동 제어부(10), 사용자의 생체신호를 측정하는 센서부(20), 구동부(30), FES 신호 제어부(40) 및 의료단말 인터페이스(50)를 포함할 수 있다.1 to 3 is a view showing the active rehabilitation device 100 according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1, the active rehabilitation apparatus 100 according to the present invention includes a rehabilitation control unit 10, a sensor unit 20 for measuring a user's biological signal, a driver 30, and an FES signal controller ( 40 and the medical terminal interface 50.

제 1 생체신호 측정센서(21)는 사용자의 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하기 위한 것으로, 사용자가 운동을 시작하려고 할 때 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정할 수 있다. 근전도의 경우 FFT(Fast Fourier transform)와 Envelop를 통한 스펙트로그램(spectrogrma)을 통해 힘을 예측하는 것으로, 임피던스의 경우 근육의 수축 이완에 다른 신체 두 지점간 임피던스 변화를 관절의 회전 각도로 변환해서 사용하고 또, 뇌파의 경우 근육의 움직임의 300ms 전에 나타나는 P300신호를 이용한다. 그러므로, 근육의 힘을 임피던스 측정을 통하여 근육의 움직임(각도)을 뇌파(P300신호)를 통해서 해당 근육의 운동에 대한 예측을 할 수 있다.The first bio-signal measuring sensor 21 is for measuring electromyography, impedance, and electroencephalogram of the user, and measures the motion and the intention of the user when the user tries to start the exercise. Can be. In the case of EMG, the force is estimated through fast Fourier transform (FFT) and spectrogram through Envelop.In the case of impedance, the impedance change between two different points of the body is used to convert the joint rotation angle to the rotation angle of the joint to relax muscle contraction. In addition, in the case of brain waves, the P300 signal that appears 300ms before the movement of the muscle is used. Therefore, it is possible to predict the movement of the muscle through the brain wave (P300 signal) of the muscle movement (angle) through the impedance measurement of the muscle force.

지능형 재활운동 제어부(10)는 제 1 생체신호 측정센서(21)에서 측정된 신호를 입력받아 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 재활운동 정보와 의료단말 인터페이스(50)를 통해 수신된 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 보조 동력부(33)로 출력한다. 재활운동 처방데이터에는 사용자에 대한 운동의 형태, 운동의 강도 및 운동 지속시간 등이 포함된다.The intelligent rehabilitation control unit 10 receives the signal measured by the first biosignal measurement sensor 21 to predict rehabilitation exercise information for the user, and received through the predicted rehabilitation exercise information and the medical terminal interface 50. By comparing the user's rehabilitation exercise prescription data, and outputs a drive signal to the auxiliary power unit 33 to generate an auxiliary power for the user's rehabilitation exercise. The rehabilitation prescription data includes the type of exercise, intensity of exercise and duration of exercise for the user.

구동신호를 입력받은 보조 동력부(33)는 상지 운동부(31) 또는 하지 운동부(32)에 동력을 발생하는 전동형 구동부(30)로 보조 동력을 발생한다. 이 보조 동력은 상지 운동부(31) 및 하지 운동부(32)의 동작 하중을 가중시키거나 또는 감소시킨다. 따라서, 운동 능력이 떨어지는 사용자에 대해서는 동작 하중을 감소시킴으로써 재활운동을 가능하게 한다.The auxiliary power unit 33 which receives the driving signal generates the auxiliary power to the electric drive unit 30 that generates power to the upper limb movement unit 31 or the lower leg movement unit 32. This auxiliary power increases or decreases the operating loads of the upper extremity movement part 31 and the lower extremity movement part 32. Therefore, the rehabilitation exercise is made possible by reducing the operating load for the user whose exercise ability is poor.

상지 운동부(31) 또는 하지 운동부(32)를 통해 사용자가 재활운동을 수행하는 동안 제 2 생체신호 측정센서(22)에서는 가속도계(Accelenometer), 자이로(Gyro) 및 지자기(Magnetic Field)를 이용하여 사용자의 물리적 운동량을 측정한다. 이 제 2 생체신호 측정센서(22)는 사용자에 직접 부착되거나 재활운동 장치(100)에 장착될 수 있다. 또한, 제 3 생체신호 측정센서(23)는 사용자의 재활운동 시, 심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp) 및 체온(Temp)을 측정하여 현재 사용자의 운동부하 및 피로도를 측정할 수 있다.While the user performs the rehabilitation exercise through the upper extremity exercise part 31 or the lower extremity exercise part 32, the second biosignal measuring sensor 22 uses an accelerometer, a gyro, and a magnetic field. Measure your physical momentum. The second biosignal measuring sensor 22 may be directly attached to the user or mounted on the rehabilitation apparatus 100. In addition, the third bio-signal measuring sensor 23 measures the exercise load and the fatigue degree of the current user by measuring ECG, oxygen saturation (SpO2), respiration and body temperature (Temp) during rehabilitation of the user. can do.

또한, FES 신호 제어부(40)에서는, 사용자의 재활운동 형태에 따라 도 5 내지 8에 나타낸 바와 같이, 기능적 전기 자극을 위한 FES(Functional Electrical stimulation) 장치(41, 42)를 상지 FES 자극 부위 및 하지 FES 자극 부위에 부착하여 무선 또는 유선으로 FES 신호를 발생한다. 따라서, 마비된 근육을 지배하는 운동점에 중추신경과 유사한 전기자극을 가하여 인위적인 동작 훈련을 할 수 있도록 한다. 특히, FES 자극시 근지구력과 관련한 섬유보다 근력관련 섬유가 먼저 자극된다. 따라서, 오차 보정을 포함하는 자극알고리즘을 통하여 선택적 자극을 위한 전극 및 패턴을 추출하여 근력관련 섬유만을 선택적으로 자극함으로써 장시간 자극시 효과가 감소되는 등의 지구력 유지의 어려움을 해소할 수 있다.In addition, the FES signal control unit 40, according to the type of rehabilitation exercise of the user, as shown in Figures 5 to 8, the FES (Functional Electrical Stimulation) (41, 42) for functional electrical stimulation (FES stimulation site and lower extremity) Attach to the FES stimulus site to generate FES signals wirelessly or wired. Therefore, by applying electrical stimulation similar to the central nerve at the point of motion that dominates the paralyzed muscles, it is possible to perform artificial movement training. In particular, muscle strength-related fibers are stimulated before FES stimulation than fibers related to muscle endurance. Therefore, by extracting electrodes and patterns for selective stimulation through a stimulation algorithm including error correction, selectively stimulating only muscle-related fibers, it is possible to solve the difficulty of maintaining endurance, such as the effect is reduced when prolonged stimulation.

측정 센서(20)를 통해 측정된 사용자의 현재 재활운동 상태정보는 IEEE11073 기반, USB 또는 블루투스 등의 의료단말 인터페이스(50)를 통해 외부의 의료기관에 전달되고, 사용자의 재활운동 상태정보에 따라 재활운동 처방데이터는 적절히 조절되어, 다시 의료단말 인터페이스(50)를 통해 수신되면 지능형 재활운동 제어부(10)에서는 사용자 상태에 다른 보조 동력 등의 조절을 통해 사용자에 대한 운동 강도의 조절을 행할 수 있다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 보행이 불편한 사용자의 경우, 휠체어(34)에 앉은 채로 재활운동을 수행할 수 있지만, 사용자의 상태 및 운동의 형태에 따라, 휠체어(34)는 다양한 형태로 변경될 수 있다.Current rehabilitation status information of the user measured by the measurement sensor 20 is transmitted to the external medical institution through the medical terminal interface 50, such as IEEE11073, USB or Bluetooth, rehabilitation exercise according to the user's rehabilitation status information When the prescription data is properly adjusted and again received through the medical terminal interface 50, the intelligent rehabilitation exercise control unit 10 may adjust the exercise intensity for the user through adjustment of auxiliary power or the like in the user state. 2 and 3, in the case of a user who is uncomfortable to walk, the rehabilitation exercise can be performed while sitting in the wheelchair 34, but according to the state of the user and the form of the exercise, the wheelchair 34 has various forms. can be changed.

도 4는 본 발명의 일시예에 따른 능동형 재활운동 시스템을 나타내는 도면이다.4 is a view showing an active rehabilitation exercise system according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 능동형 재활운동 시스템은 사용자의 필요한 재활운동량에 대한 정보를 입력하여 재활운동 처방데이터를 생성하는 의료 단말(300), 인터넷 등의 무선 통신 또는 유선의 네트워크(500)를 이용하여 처방데이터를 수신하고, 수신된 처방데이터에 따라 능동형 재활운동 장치를 동작시켜 사용자의 운동 처방을 수행하고, 운동 처방 수행 중 발생하는 사용자의 신체정보를 측정하는 능동형 재활운동 장치(100), 측정된 사용자의 신체정보 및 처방데이터를 능동형 재활운동 장치 및 상기 의료 단말로부터 각각 수신하여 상기 사용자의 재활정보를 분석하는 재활운동 진단 서버(200) 및 재활운동 진단 서버(200)로부터 사용자의 재활정보를 실시간으로 전송받아 재활정보를 모니터링하기 위한 PC 또는 휴대용 단말기 등의 개인 단말(400)을 포함할 수 있다. 또한, 재활운동 진단 서버(200)는 복수의 능동형 재활운동 장치를 통합하여 수신된 각각의 사용자 재활정보를 분석할 수 있다.1 to 4, the active rehabilitation system is a medical terminal 300 for generating a rehabilitation prescription data by inputting information on the required amount of rehabilitation exercise of the user, wireless communication or wired network 500, such as the Internet 500 Active rehabilitation apparatus 100 for receiving prescription data, and performing an active prescription of the user by operating the active rehabilitation exercise device according to the received prescription data, and measuring the user's body information generated during the exercise prescription Rehabilitation of the user from the rehabilitation diagnosis server 200 and the rehabilitation exercise diagnostic server 200 for analyzing the user's rehabilitation information by receiving the measured body information and prescription data from the active rehabilitation device and the medical terminal, respectively Personal terminal 400, such as a PC or a portable terminal for receiving information in real time to monitor rehabilitation information can do. In addition, the rehabilitation exercise diagnosis server 200 may analyze each user rehabilitation information received by integrating a plurality of active rehabilitation exercise device.

우선, 병원 등의 의료 기관에서 의사는 사용자의 질환이나 상태에 따라 재활운동처방데이터를 의료 단말(300)에 입력한다. 이 재활운동 처방데이터에는 사용자에 대해 필요한 운동의 형태, 운동의 강도, 운동 지속시간 등이 포함될 수 있다. 또한, 능동형 재활운동 장치(100)에서는 사용자에 대해 흥미유발 및 운동효과를 증대하기 위해, 도 9와 같은 지능형 동기유발 컨텐츠, 예를 들면, 일상생활에서의 운동기능을 보조하는 물건 들어 옮기기, 컵 집어 물 따르기, TV 켜기, 유리창 닦기 등, 또 게임 형태를 통한, 야구공 던지기, 축구 골키퍼로 축구공 막아내기, 움직이는 풍선 터트리기, 수영 모션 하기 등 다양한 프로그램을 재활운동 처방데이터와 연동하여 도시하지는 않았지만, 표시장치를 통하여 제공할 수 있다.First, in a medical institution such as a hospital, the doctor inputs rehabilitation exercise prescription data to the medical terminal 300 according to the user's disease or condition. The rehabilitation exercise prescription data may include the type of exercise required for the user, the intensity of the exercise, the exercise duration, and the like. In addition, in the active rehabilitation exercise apparatus 100, in order to increase the interest and exercise effect for the user, the intelligent motivational content as shown in Figure 9, for example, to carry things to assist the exercise function in daily life, cup We did not show various programs such as picking up water, turning on the TV, cleaning the windows, throwing a baseball, throwing a soccer ball with a soccer goalkeeper, popping a moving balloon, and swimming motion. It can be provided through a display device.

의료 단말(300)에 입력된 재활운동 처방데이터는 네트워크(500)를 통해 재활운동 진단 서버(200)로 표준 프로토콜로서 전송되어 저장되고, 능동형 재활운동 장치(100)로 전달된다.Rehabilitation prescription data input to the medical terminal 300 is transmitted and stored as a standard protocol to the rehabilitation diagnosis server 200 via the network 500, and is transmitted to the active rehabilitation apparatus 100.

능동형 재활운동 장치(100)에서는 사용자에 따른 재활운동 처방데이터를 관리하며, 사용자에 대한 운동량을 조절한다.The active rehabilitation apparatus 100 manages the rehabilitation prescription data according to the user, and adjusts the amount of exercise for the user.

먼저, 사용자가 재활운동을 시작하기 전에 능동형 재활운동 장치(100)에서는 재활운동 처방데이터에 맞게 적절한 운동부, 예를 들면, 상지 운동부(31) 또는 하지 운동부(32)를 선택하여 운동강도, 지속시간 등을 자동으로 설정한다.First, before the user starts the rehabilitation exercise, the active rehabilitation apparatus 100 selects an appropriate exercise unit, for example, the upper extremity exercise unit 31 or the lower extremity exercise unit 32 according to the rehabilitation exercise prescription data, and then the exercise intensity and duration. Etc. are set automatically.

이렇게 설정된 재활운동을 사용자가 수행하는 동안 측정 센서(20)를 통해 측정되는 다양한 심전도, 산소포화도, 호흡, 체온, 땀 분비 등의 자료는 재활운동 진단 서버(200)로 수집되어 재활운동 처방데이터와 비교 분석된 후, 의료기관의 의료 단말(300)로 실시간으로 전송된다.Various electrocardiograms, oxygen saturation levels, respiration, body temperature, sweat secretion, etc., which are measured through the measurement sensor 20 while the user performs the rehabilitation set as described above, are collected by the rehabilitation exercise diagnosis server 200 and the rehabilitation exercise prescription data and After the comparative analysis, it is transmitted in real time to the medical terminal 300 of the medical institution.

따라서, 의사는 의료 단말(300)을 통해 피드백된 정보에 근거하여 사용자에 대한 재활운동 처방데이터를 적절히 조절할 수 있다.Accordingly, the doctor may appropriately adjust the rehabilitation exercise prescription data for the user based on the information fed back through the medical terminal 300.

또한, 능동형 재활운동 장치(100)에 별도의 비상 호출 수단을 구비하여 응급상황 시 사용자는 그 응급 상황과 관련한 정보를 의료 단말(300)로 전송하거나, 사용자가 무리한 재활운동을 행하는 경우 재활운동 진단 서버(200)에서는 능동형 재활운동 장치(100)에 대해 보조 동력 또는 브레이크 시스템의 구동을 수행할 있도록 설정할 수 있다.
In addition, the active rehabilitation exercise device 100 is provided with a separate emergency call means in case of an emergency, the user transmits information related to the emergency to the medical terminal 300, or when the user performs an excessive rehabilitation exercise diagnosis In the server 200, the active rehabilitation apparatus 100 may be set to perform auxiliary power or driving of a brake system.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes and additions are the scope of the claims Should be seen as belonging to.

10 : 지능형 재활운동 제어부 20 : 측정 센서
30 : 구동부 40 : FES 신호 제어부
50 : 의료단말 인터페이스 21 : 제 1 생체신호 측정센서
22 : 제 2 생체신호 측정센서 23 : 제 3 생체신호 측정센서
31 : 상지 운동부 32 : 하지 운동부
33 : 보조 동력부 41, 42 : FES 자극 장치
100 : 능동형 재활운동 장치 200 : 재활운동 진단 서버
300 : 의료 단말 400 : 개인 단말
500 : 네트워크10: intelligent rehabilitation exercise control unit 20: measuring sensor
30: drive unit 40: FES signal control unit
50: medical terminal interface 21: the first biological signal measuring sensor
22: second biosignal measuring sensor 23: third biosignal measuring sensor
31: upper extremity exercise part 32: lower extremity exercise part
33: auxiliary power unit 41, 42: FES stimulation device
100: active rehabilitation exercise device 200: rehabilitation exercise diagnostic server
300: medical terminal 400: personal terminal
500: Network

Claims (18)

사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정하는 제 1 생체신호 측정센서;
상기 제 1 생체신호 측정센서에서 측정된 신호를 입력받아 상기 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 상기 재활운동 정보와 상기 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 상기 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 출력하는 지능형 재활운동 제어부;
상기 구동신호를 입력받아 보조 동력을 발생하는 전동형 구동부;
발생된 상기 보조 동력을 통해 사용자의 상지 또는 하지 대한 재활운동을 수행하는 재활운동부;
상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 제 2 생체신호 측정센서; 및
상기 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 제 3 생체신호 측정센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
A first biosignal measuring sensor for measuring a user's motion and motion intention grasp;
Receiving a signal measured by the first bio-signal measuring sensor to predict the rehabilitation exercise information for the user, by comparing the predicted rehabilitation information and the rehabilitation exercise prescription data of the user, for the rehabilitation exercise of the user An intelligent rehabilitation exercise control unit for outputting a driving signal to generate auxiliary power;
An electric drive unit configured to receive the drive signal and generate auxiliary power;
Rehabilitation exercise unit for performing a rehabilitation exercise for the upper or lower extremity of the user through the generated auxiliary power;
A second biosignal measuring sensor configured to measure a physical exercise amount of the user; And
And a third bio-signal measuring sensor for measuring exercise load and fatigue degree for the user.
제 1 항에 있어서, 상기 능동형 재활운동 장치는,
상기 사용자의 재활운동 형태에 따라 FES(Functional Electrical stimulation) 신호를 발생하는 FES 신호 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
According to claim 1, wherein the active rehabilitation device,
And an FES signal controller configured to generate a functional electrical stimulation (FES) signal according to the type of rehabilitation of the user.
제 1 항에 있어서,
상기 전동형 구동부에서 발생된 보조 동력은 상기 재활운동부에 대해 동작 하중이 부가되거나 또는 감소되는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
The method of claim 1,
The auxiliary power generated by the electric drive unit is an active rehabilitation exercise device, characterized in that the operating load is added or reduced relative to the rehabilitation exercise unit.
제 1 항에 있어서, 상기 능동형 재활운동 장치는,
상기 제 2 및 제 3 생체신호에 의해 측정된 신호를 외부의 의료기관으로 전송하고, 상기 사용자에 대한 재활운동 처방데이터를 수신하는 의료단말 인터페이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
According to claim 1, wherein the active rehabilitation device,
And a medical terminal interface for transmitting the signals measured by the second and third biosignals to an external medical institution and receiving rehabilitation prescription data for the user.
제 1 항에 있어서, 제 1 생체신호 측정센서는,
상기 사용자의 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하여 운동정보를 예측하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
The method of claim 1, wherein the first bio-signal measuring sensor,
Active rehabilitation exercise device, characterized in that for predicting the exercise information by measuring the electromyography (Electromyography), impedance (Empedance) and electroencephalogram (Electroencephalogram) of the user.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 생체신호 측정센서는,
가속도계(Accelenometer), 자이로(Gyro) 및 지자기(Magnetic Field)를 이용하여 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
The method of claim 1, wherein the second bio-signal measuring sensor,
An active rehabilitation exercise device, characterized in that for measuring the physical exercise of the user using an accelerometer (Acccelenometer), Gyro (Gyro) and a magnetic field (Magnetic Field).
제 1 항에 있어서, 상기 제 3 생체신호 측정센서는,
심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp) 및 체온(Temp)을 이용하여 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
The method of claim 1, wherein the third bio-signal measuring sensor,
An active rehabilitation exercise device, characterized by measuring the exercise load and fatigue for the user using electrocardiogram (ECG), oxygen saturation (SpO2), breathing (Resp) and body temperature (Temp).
제 1 항에 있어서,
상기 처방데이터는 운동의 형태, 운동의 강도 및 운동 지속시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 장치.
The method of claim 1,
The prescription data is an active rehabilitation device, characterized in that it comprises the type of exercise, the intensity of the exercise and the duration of the exercise.
사용자의 필요한 재활운동량에 대한 정보를 입력하여 재활운동 처방데이터를 생성하는 의료 단말;
상기 처방데이터를 수신하고, 수신된 상기 처방데이터에 따라 재활운동 기구를 동작시켜 사용자의 운동 처방을 수행하고, 운동 처방 수행 중 발생하는 사용자의 신체정보를 측정하는 능동형 재활운동 장치; 및
측정된 상기 사용자의 신체정보 및 상기 처방데이터를 능동형 재활운동 장치 및 상기 의료 단말로부터 각각 수신하여 상기 사용자의 재활정보를 분석하는 재활운동 진단 서버; 를 포함하고,
상기 서버에서 분석된 재활정보가 실시간으로 상기 의료 단말에 피드백되어, 상기 의료 단말로부터 상기 사용자에 대한 변경된 재활운동 처방데이터가 상기 능동형 재활운동 장치에 전송되고,
상기 능동형 재활운동 장치는, 사용자의 모션 및 운동 의도파악을 측정하는 제 1 생체신호 측정센서; 상기 제 1 생체신호 측정센서에서 측정된 신호를 입력받아 상기 사용자에 대한 재활운동 정보를 예측하고, 예측된 상기 재활운동 정보와 상기 사용자의 재활운동 처방데이터를 비교하여, 상기 사용자의 재활운동을 위한 보조 동력을 발생하도록 구동신호를 출력하는 지능형 재활운동 제어부; 상기 구동신호를 입력받아 보조 동력을 발생하는 전동형 구동부; 발생된 상기 보조 동력을 통해 사용자의 상지 또는 하지 대한 재활운동을 수행하는 재활운동부; 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 제 2 생체신호 측정센서; 및 상기 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 제 3 생체신호 측정센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
A medical terminal for generating rehabilitation exercise prescription data by inputting information on a required amount of rehabilitation exercise of the user;
An active rehabilitation apparatus for receiving the prescription data, operating a rehabilitation apparatus according to the received prescription data to perform exercise prescription of the user, and measuring user body information generated during the exercise prescription; And
A rehabilitation exercise diagnosis server configured to receive the measured body information and the prescription data from an active rehabilitation device and the medical terminal, respectively, and analyze rehabilitation information of the user; Including,
The rehabilitation information analyzed in the server is fed back to the medical terminal in real time, the changed rehabilitation prescription data for the user from the medical terminal is transmitted to the active rehabilitation device,
The active rehabilitation device comprises a first bio-signal measuring sensor for measuring the user's motion and exercise intention grasp; Receiving a signal measured by the first bio-signal measuring sensor to predict the rehabilitation exercise information for the user, by comparing the predicted rehabilitation information and the rehabilitation exercise prescription data of the user, for the rehabilitation exercise of the user An intelligent rehabilitation exercise control unit for outputting a driving signal to generate auxiliary power; An electric drive unit configured to receive the drive signal and generate auxiliary power; Rehabilitation exercise unit for performing a rehabilitation exercise for the upper or lower extremity of the user through the generated auxiliary power; A second biosignal measuring sensor configured to measure a physical exercise amount of the user; And a third bio-signal measuring sensor for measuring exercise load and fatigue degree for the user.
삭제delete 제 9 항에 있어서, 상기 능동형 재활운동 장치는,
상기 사용자의 생체신호와 연동하는 FES(Functional Electrical stimulation) 신호를 발생하는 FES 신호 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
The method of claim 9, wherein the active rehabilitation device,
And an FES signal controller configured to generate a FES signal in association with the user's biosignal.
제 9 항에 있어서,
상기 전동형 구동부에서 발생된 보조 동력은 상기 재활운동부에 대해 동작 하중이 부가되거나 또는 감소되는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
The method of claim 9,
The auxiliary power generated by the electric drive unit is an active rehabilitation exercise system, characterized in that the operating load is added or reduced relative to the rehabilitation exercise unit.
제 9 항에 있어서, 상기 능동형 재활운동 장치는,
상기 제 2 및 제 3 생체신호에 의해 측정된 신호를 외부의 의료기관으로 전송하고, 상기 사용자에 대한 재활운동 처방데이터를 수신하는 의료단말 인터페이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
The method of claim 9, wherein the active rehabilitation device,
And a medical terminal interface for transmitting signals measured by the second and third biosignals to an external medical institution and receiving rehabilitation prescription data for the user.
제 9 항에 있어서, 제 1 생체신호 측정센서는,
상기 사용자의 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하여 운동정보를 예측하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
10. The method of claim 9, wherein the first bio-signal measuring sensor,
Active rehabilitation exercise system, characterized in that for predicting the exercise information by measuring the electromyography (Electromyography), impedance (Empedance) and electroencephalogram (Electroencephalogram) of the user.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 생체신호 측정센서는,
가속도계(Accelenometer), 자이로(Gyro) 및 지자기(Magnetic Field)를 이용하여 상기 사용자의 물리적 운동량을 측정하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
10. The method of claim 9, wherein the second bio-signal measuring sensor,
An active rehabilitation exercise system, characterized by measuring the physical momentum of the user using an accelerometer, a gyro and a magnetic field.
제 9 항에 있어서, 상기 제 3 생체신호 측정센서는,
심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp) 및 체온(Temp)을 이용하여 사용자에 대한 운동부하 및 피로도를 측정하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
The method of claim 9, wherein the third bio-signal measuring sensor,
Active rehabilitation exercise system characterized by measuring the exercise load and fatigue for the user by using the electrocardiogram (ECG), oxygen saturation (SpO2), breathing (Resp) and body temperature (Temp).
제 9 항에 있어서,
상기 재활운동 진단 서버는 적어도 하나 이상의 상기 능동형 재활운동 장치를 통합하여 수신된 각각의 사용자 재활정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.
The method of claim 9,
The rehabilitation diagnosis server is an active rehabilitation exercise system, characterized in that for analyzing each user rehabilitation information received by integrating at least one active rehabilitation device.
제 9 항에 있어서,
상기 처방데이터는 운동의 형태, 운동의 강도 및 운동 지속시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 재활운동 시스템.The method of claim 9,
The prescription data is an active rehabilitation exercise system, characterized in that it comprises the type of exercise, the intensity of the exercise and the duration of the exercise.
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