KR101911179B1 - 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실을 활용한 재활 프로그램을 통해 환자의 흥미 및 참여도를 증진하고 환자의 자세를 반영한 아바타를 통해 현실감 및 임상효과를 강화를 통해 효율적인 자세교정 및 훈련이 이루어지도록 지원하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템에 관한 것이다.

Description

가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템 {VIRTUAL REALITY AND EMG FEEDBACK-BASED REHABILITATION TRAINING SYSTEM}

본 발명은 가상현실을 이용한 재활훈련에 관한 기술로, 자세하게는 가상현실을 활용한 재활 프로그램을 통해 환자의 흥미 및 참여도를 증진하고 환자의 자세를 반영한 아바타를 통해 현실감 및 임상효과를 강화를 통해 효율적인 자세교정 및 훈련이 이루어지도록 지원하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템에 관한 것이다.

근래 컴퓨터와 다양한 개인 스마트 단말의 발달은 전반적인 생산력의 향상과 생활의 편리함을 가져왔으나 이로 인해 앉아서 작업하는 시간이 늘어나게 되었고 이는 척추와 관절에 부담을 가중시키는 결과를 가져오게 되었다. 이에 허리디스크 및 척추측만증 등의 척추관절 질환이 증가하게 되었으며, 지속적인 통증으로 인한 염증과 심한 경우 정상보행의 지장을 초래하기도 하였다.

이를 해결하기 위해 신경 전기 자극, 열 치료, 초음파 치료, 수술적 치료 등의 다양한 방법이 이용되고 있으며 물리치료 또한 증가하는 추세이다.

일반적으로 물리치료는 장기간의 재활훈련기간 및 집중적인 관리가 요구되며 재활치료에 따른 반복행동을 지속적으로 요구함에 따라 환자입장에서 재활훈련을 지루하다고 느낄 수밖에 없다. 또한, 이러한 지루함에 따른 치료 동기의 상실로 재활치료의 효율성이 떨어져 재활훈련의 기간이 길어지게 되며 많은 환자가 꾸준히 시설에 통원하지 못하는 실정이다.

결국, 재활훈련의 기간 증가로 인해 발생하는 비용증가는 개인적 손실만이 아니라 사회적 비용의 증가와 부담으로 이어지고 개인적으로 진행되는 방식의 경우에서도 의지에 따라 치료 효과를 볼 수 없게 될 가능성도 있으나, 아직까지 많은 재활훈련 방법들에 있어 환자에게 동기부여를 위한 프로그램이 부족하였다.

공개특허공보 제10-2004-0037608호(2004.05.07.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 환자의 자세를 반영한 아바타 및 이를 적용한 가상현실을 활용하여 환자의 흥미 및 참여도를 증진하고 효율적인 자세교정 및 훈련의 원격지도가 이루어지도록 지원하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 재활훈련을 위한 시스템에 있어서, 훈련모드에 따라 사용자 신체의 선택된 부분에 부착되어 근전도를 측정하는 복수의 전극부와, 상기 전극부 별로 측정된 근전도를 취합하여 무선방식으로 송출하는 제1통신부를 구비한 근전도수집부; 상기 제1통신부와 통신이 이루어지는 제2통신부와, 사용자의 신체정보 입력 및 훈련모드의 선택이 이루어지는 인터페이스부와, 상기 신체정보 및 선택된 훈련모드에 따른 근전도 수치를 분석하여 자세정보를 생성하는 자세분석부와, 상기 자세정보에 대응하는 아바타를 생성하는 아바타생성부와, 선택된 훈련모드에 따른 VR 콘텐츠를 제공하고 상기 VR 콘텐츠에 대응하는 자세정보를 수집하는 훈련진행부를 구비하는 단말기; 기울기를 감지하는 센서부와, 상기 기울기를 반영한 영상정보를 출력하는 디스플레이부와, 상기 훈련진행부를 통해 제공되는 VR 콘텐츠와 상기 아바타의 조합 영상을 상기 디스플레이부를 통해 실시간으로 출력하는 영상처리부를 구비하며 사용자의 머리 부분에 착용되는 VR 엔진부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 단말기는 상기 인터페이스부를 통해 입력된 훈련모드 및 신체정보에 대응하는 신체형상에 전극부의 부착위치와 기본자세를 상기 디스플레이부를 통해 안내하는 안내부와, 사용자가 기본자세를 취함에 따라 전송되는 근전도를 설정된 수치만큼 보상하여 상기 아바타생성부에 입력하는 보정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 근전도수집부는 사용차 신체착용 및 밀착을 위한 착용부와, 제어신호 인가에 따라 설정된 패턴의 진동을 발생시키는 복수의 진동발생부를 더 포함하고, 상기 단말기는 사용자가 기본자세를 취함에 따라 전송되는 근전도를 분석하여 환자의 자세가 불균형한 것으로 판단시 상기 진동발생부를 작동시키고 보정안내정보를 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 피드백부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 영상처리부의 출력 영상을 복제하여 출력하는 보조출력부와, 상기 훈련진행부에서 수집된 자세정보를 훈련정보로서 시간의 흐름에 따라 저장하는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 훈련정보를 시간순으로 대비한 분석정보를 생성하여 상기 보조출력부를 통해 출력하는 분석부를 구비하는 분석엔진부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단말기는 전송되는 근전도 수치를 분석하여 설정된 수치 이상을 유지할 수 있도록 사용자에게 안내하는 코어머슬 활동정보 생성하여 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 훈련보조부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

현재까지도 VR이나 AR 기술을 의료분야에 접목시킨 사례는 많지 않은 가운데, 본 발명은 VR을 이용하여 시간, 공간의 제약을 현저히 줄일 수 있고, 가상현실상의 캐릭터를 통한 환자 자율적 치료 시스템을 확립 및 담당 물리치료사의 원격 진료 및 진단을 가능케 할 수 있어, 기존의 재활훈련의 문제점으로 지적된 공간 및 지원 인력이 부족에 따른‘재활 난민’문제를 적극 해소할 수 있다.

또한, 종래의 무거운 이미지의 재활훈련에서 탈피하여 ‘VR을 통한 게임’ 형태로 제공되어 남녀노소 부담없이 접근할 수 있으며 기존의 수동적인 치료와 달리 자발적인 치료가 수행될 수 있다.

또한, 스마트폰의 APP 형식으로 구동하여 서버 및 개인 저장공간에 훈련 데이터를 저장하여 원격의 치료사와 정보를 교환할 수 있으며 카드보드와 근전도 센서모듈로도 어디서든 손쉽게 자가 훈련이 가능한 뛰어난 휴대성을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 개념도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 개념도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 기본적으로 근전도 피드백과 가상현실을 기반으로 재활훈련을 수행할 수 있도록 근전도수집부(110)와, 단말기(120)와, VR 엔진부(130)를 기본구성을 구비하게 된다.

상기 근전도수집부(110)는 사용자, 즉 훈련대상자의 신체에 착용되어 훈련대상이 되는 근육, 즉 신체상에서 근전도를 측정, 수집하기 위한 구성으로 전극부(112)와, 제1통신부(111)를 구비하게 된다.

상기 전극부(112)는 사용자 신체의 선택된 부분에 부착되어 근전도를 측정하는 구성으로 본 발명에서는 전극부(112)가 복수로 구비되어 훈련모드에 따른 부착이 이루어진다. 이때 훈련모드는 말 그대로 훈련의 대상이 되는 근육을 비롯하여 훈련방식에 따라 미리 구분 설정된 모드로서, 본 발명에서는 적용 가능한 다양한 훈련모드를 사용자에게 제시하여 사용자가 본인의 상태에 맞도록 선택할 수 있도록 구성된다.

기본적으로 재활훈련에서는 사용자의 자세, 즉 좌우대칭 등이 중요할 뿐만 아니라 정확한 근전도의 확인이 정확한 훈련으로 이어질 수밖에 없으므로 상기 전극부(112)는 6개 이상 구비되어 훈련 대상 부위에 좌우 대칭, 즉 좌, 우 각각 3개씩으로 부착되는 것이 바람직하다.

첨부된 도면에서는 허리 부분에 대한 재활훈련을 예로 사용자의 배부분에 4개 등부분에 2개의 전극부(112)를 대칭형상으로 부착한 모습을 나타내고 있으며, 재활훈련 목적에 따라 다양한 부분에 전극부(112)가 부착될 수 있다.

이와 같이 전극부(112)의 개수가 늘어날수록 각 근육 부위마다 더 정확하고 정밀한 근전도 데이터 값을 뽑아낼 수 있으며, 실질적으로 전극부(112)를 붙이는 부위가 많으면 많을수록 그만큼 더 많은 정보를 얻을 수 있어 후술되는 아바타 애니메이션의 움직임이 더욱 정확하고 부드럽게 작동할 수 있다.

이때 복수의 전극부(112)에서 측정되는 근전위값을 단말기(120)로 전송함에 있어, 유선방식의 경우 사용자의 행동에 불편함을 줄 수 있음에 따라 본 발명에선 상기 제1통신부(111)는 무선통신모듈로 이루어져 상기 전극부(112) 별로 측정된 근전도를 취합하여 무선방식으로 송출하게 된다. 이를 위해 와이파이나 블루투스와 같은 상용의 다양한 근거리 무선통신 모듈이 적용될 수 있다.

물론 이와 같은 전극부(112) 및 제1통신부(111)의 동작을 위해 전원을 공급하는 소형의 배터리가 구비됨은 당업자에게는 자명한 것으로, 본 발명에서는 발명의 취지가 흐려지는 것을 방지하기 위해 이러한 구성에 대한 구체적인 언급은 생략한다.

상기 단말기(120)는 태블릿 PC나 스마트폰 또는 이와 동등한 기능을 갖는 다양한 개인 휴대용 단말기로서 제2통신부(112)와, 인터페이스부(122)와, 자세분석부(123)와, 아바타생성부(124)와, 훈련진행부(125)를 구비하게 된다.

상기 제2통신부(112)는 상기 제1통신부(111)와 동일한 통신모듈로서 상호 간 데이터 송수신이 이루어지게 된다.

상기 인터페이스부(122)는 단말기(120)에 구비된 입출력수단에 해당하는 구성으로, 본 발명에서는 사용자의 신체정보 입력 및 훈련모드의 선택이 이루어지게 된다. 이때 상기 신체정보는 사용자의 신장, 체중을 비롯한 재활훈련의 원인이 되는 병명, 훈련대상인 신체부위 등을 포함하게 되며, 훈련모드는 앞서 언급한 바와 같이 훈련을 하게 될 신체부위를 비롯하여 어떤 방식의 훈련이 이루어질지에 대한 방법을 제시하여 사용자로부터 선택받게 된다.

상기 자세분석부(123)는 상기 신체정보 및 선택된 훈련모드에 따른 근전도 수치를 분석하여 자세정보를 생성하는 구성으로, 실질적으로 상기 신체정보를 반영한 기본 신체 형상에 선택된 훈련모드는 신체의 어느 부분에 전극부(112)가 어떻게 부착되는가에 대한 정보가 포함되므로, 이와 함께 상기 전극부(112)가 부착된 위치의 신체부위가 자세정보에 적용된다.

또한, 미리 설정되는 훈련모드에 따른 신체 부위별 전극부의 착용위치 및 수집되는 근전위 신호에 대응하는 자세변화에 대한 정보가 미리 저장되고 이를 기반으로 근전도에 대응하는 자세정보의 생성이 이루어진다.

상기 아바타생성부(124)는 상기 자세정보에 대응하는 아바타를 생성하는 구성으로, 상기 신체정보를 반영하여 미리 설정된 캐릭터의 형상에 실시간으로 생성되는 자세정보를 반영하게 된다. 예를 들어, 다리 근육에 대한 재활운동이 이루어지는 훈련모드에서 사용자가 전극부가 부착된 다리를 굽히는 경우 이에 대한 자세정보가 실시간으로 생성되고 이를 통해 생성된 아바타도 동일하게 다리를 굽히는 동작을 수행하게 된다.

또한, 요통완화와 관련된 재활훈련에서 사용자가 전극부가 부착된 배와 등 부분인 허리를 굽히는 경우 이에 대한 자세정보가 실시간으로 생성되고 이를 통해 생성된 아바타도 동일하게 허리를 굽히는 동작을 수행하게 된다.

상기 훈련진행부(125)는 상기 인터페이스부(122)를 통해 선택된 훈련모드에 따른 VR 콘텐츠를 제공하고 상기 VR 콘텐츠에 대응하는 자세정보를 수집하게 된다. 상기 VR 콘텐츠는 실질적으로 훈련 신체 부위에 대한 사용자와 동일한 움직임을 갖는 아바타를 통해 가상현실상에서 수행되는 재활훈련으로서, 다양한 재활훈련 프로그램을 반영하여 제작된다. 훈련부위를 집중적으로 움직여 참여할 수 있는 게임형태의 콘텐츠로 가능하나 특히 여건상 실제상황을 가상으로 구축하여 체험할 수 있는 여러 가지 가상현실을 제시하여 더욱 현실감 있으면서도 생활적응력을 높일 수 있는 재활훈련이 수행될 수 있다.

상기 VR 엔진부(130)는 사용자의 머리 부분에 착용하여 VR 영상을 출력할 수 있는 수단으로 카드보드나 다양한 VR 기어제품 등이 사용될 수 있으며, 상기 단말기(120)와 별도로 구성되거나 필요에 따라서는 일체화될 수 있는 구성으로 센서부(131)와 디스플레이부(132)와 영상처리부(133)의 세부구성을 구비한다.

상기 센서부(131)는 VR 엔진부(130)를 착용한 머리의 기울기를 감지하는 구성으로, 전후좌우 기울기를 비롯하여 좌우로 돌리는 동작을 감지하여 원활한 VR 콘텐츠 시청을 지원하게 된다.

상기 디스플레이부(132)는 상기 기울기를 반영한 영상정보, 즉 VR 콘텐츠 영상을 출력하는 구성으로 좌, 우측 눈에 대응하여 분할된 화면을 통해 입체감 있는 영상 시청을 지원하게 된다.

상기 영상처리부(133)는 상기 훈련진행부(125)를 통해 제공되는 VR 콘텐츠와 상기 아바타의 조합 영상을 상기 디스플레이부(132)를 통해 실시간으로 출력하게 되며, 상기 센서부를 통해 감지되는 사용자의 머리 움직임을 반영한 가상현실을 생성하게 된다.

더불어 원활한 재활훈련을 위한 사용자의 정확한 자세교정을 위하여 상기 근전도수집부(110)에서 전송되는 각 근전도 신호차를 비교하여 신체의 좌측과 우측에 대하여 한쪽이 다른 쪽보다 클 때, 예를 들어 짝 다리를 짚어 짚은 쪽 다리에 힘이 더 들어가서 그쪽 다리의 신호가 클 경우, 경고음을 비롯한 다양한 시각적 경고나 안내를 통해 사용자가 쉽게 신체 양쪽의 균형을 맞추도록 지원할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 다른 실시예에서는 앞서 언급한 실시예에 대하여 사용자에 최적화된 훈련효과를 얻을 수 있는 다양한 구성으로 보정부(127)와, 피드백부(128)와, 분석엔진부(140)와, 훈련보조부(129)가 부가되고 있다.

상기 보정부(127)는 상기 단말기(120)에 구비되어 본 발명을 사용자의 가정에서 개별적으로 사용시 전문 치료사의 도움없이도 훈련을 위해 정확한 위치에 전극부(112)를 부착하고, 사용자의 근육 상태에 맞춰 근전도 값을 보상하기 위한 구성으로, 안내부(126)와 보정부(127)의 세부구성을 구비한다.

상기 안내부(126)는 상기 인터페이스부(122)를 통해 입력된 훈련모드 및 신체정보에 대응하는 신체형상에 전극부의 부착위치와 기본자세를 상기 디스플레이부(132)를 통해 안내하는 구성으로, 치료 전문가를 통해 미리 제작되며 훈련상황에 따라 분류된 전극부(112)의 착용위치를 시각적으로 제시함으로 비전문가인 사용자라도 정확한 위치에 전극부(112)를 부착하여 원활한 자세정보 생성 및 훈련효과를 얻을 수 있도록 지원한다.

상기 보정부(127)는 상기 안내부에서 디스플레이부(132)로 출력한 기본자세를 사용자가 동일하게 취함에 따라 상기 근전도수집부(110)에서 실시간으로 전송되는 근전도를 설정된 수치만큼 보상하여 상기 아바타생성부(124)에 입력하는 구성이다.

이는 본 발명이 재활에 초점을 맞추고 있는 만큼 근활동 전위의 레벨을 설정하여 환자의 근활동 전위신호가 정상인의 수준에 미치지 않더라도 상기 디스플레이부(132)를 통해 출력되는 아바타에는 정상적인 움직임이 적용되도록 재활레벨을 적용하는 역할을 한다. 즉 환자의 재활치료 중 근전도 신호의 값이 정상인보다 작을 경우 레벨을 낮게 설정하면 상기 보정부(127)의 민감도가 올라서, 정상인이 근전도 신호를 보냈을때 나타나는 수준으로 보상되어 정상적인 아바타동작이 구현된다.

또한, 상기 안내부(126)를 통해 표시되는 전극부(112)의 부착위치에 관하여는 주요 재활훈련 대상이 되는 다열근과 척추기립근 등 훈련모드에 따른 다양한 부위가 가능한 가운데, 훈련모드를 반영하여 다리, 허리, 목, 팔 등의 카테고리를 제시하고 이중 하나를 선택할 경우, 해당부분의 신체정보를 반영한 인체 그림이 표시되며 전극부 부착 부분이 함께 표시되도록 한다.

상기 피드백부(128)는 상기 단말기(120)에 구비되어 올바르지 않은 자세를 사용자가 인지할 수 있도록 하여 바른 자세를 유지하며 훈련에 임할 수 있도록 지원하는 구성으로, 이를 위해 상기 근전도수집부(110)는 사용차 신체착용 및 밀착을 위한 착용부(114)와, 제어신호 인가에 따라 설정된 패턴의 진동을 발생시키는 복수의 진동발생부(113)를 더 포함하게 된다.

상기 착용부(114)는 신체를 둘러 근전도수집부(110)를 고정하기 위한 밴드 및 이에 준하는 고정수단으로 이루어지게 되며, 상기 진동발생부(113)는 근전도수집부(110)의 몸체나 상기 전극부(112)에 함께 설치되어 신체에 밀착된 상태로 사용자가 진동을 원활히 감지할 수 있도록 하되, 다수의 진동발생부(113)를 선별적으로 지정된 패턴으로 작동시켜 사용자가 교정 방향을 인지할 수 있도록 한다.

더불어 상기 피드백부(128)는 상기 디스플레이부(132)를 통해 제시되는 기본자세를 사용자가 취함에 따라 실시간으로 전송되는 근전도를 분석하여 환자의 자세가 불균형한 것으로 판단시 상기 진동발생부(113)를 작동시키고 보정안내정보를 상기 디스플레이부(132)를 통해 출력하게 된다.

즉 사용자의 신체에 전극부(112)가 대칭되도록 부착된 상태에서 양측의 근전도 신호 값이 불균형할 경우, 이를 인지할 수 있도록 하는 방향에 진동자극을 가함과 동시에 디스플레이부(132)를 통해 출력되는 VR 영상에서 도우미 또는 아바타가 올바른 자세를 지시하는 형태의 보정안내정보를 출력하게 된다.

상기 분석엔진부(140)는 사용자의 훈련 상황을 치료사가 정확하게 파악할 수 있도록 지원하기 위한 구성으로 보조출력부(141)와 저장부(142)와 분석부(143)를 구비하며, 별도의 PC 형태를 비롯하여 사용자가 착용하는 VR 엔진부(130)와 동일하게 치료사가 착용하는 헤드마운트와 같이 구성될 수도 있다.

상기 보조출력부(141)는 치료사가 착용하는 헤드마운트부 또는 보유 단말기에 구비되는 디스플레이로서, 본 발명에서는 기본적으로 사용자가 착용한 VR 엔진부(130)와 연동하여 디스플레이부(132)의 출력화면을 미러링 방식으로 복제하여 출력하게 된다. 즉 미러링(화면복제)을 통해 모니터 내지는 치료사가 착용한 헤드마운트에 사용가 보고 있는 화면을 그대로 보여주어 환자가 훈련을 정상적으로 수행하고 있는지 모니터링이 가능하게 한다.

상기 저장부(142)는 상기 훈련진행부(125)에서 수집된 자세정보를 훈련정보로서 시간의 흐름에 따라 저장하는 구성이고, 상기 분석부(143)는 상기 저장부(142)에 저장된 훈련정보를 시간순으로 대비한 분석정보를 생성하여 상기 보조출력부(141)를 통해 출력하여 사용자뿐 아니라 보호자, 치료사 등이 실시간 내지는 추후에라도 확인 가능하도록 한다.

즉 훈련시간을 비롯하여 훈련 중 사용자의 동작의 정확성, 속도를 포함하여 자세, 근활동 전위 및 변화에 따른 주요 지정항목에 대하여 누적된 전·후 정보의 비교 분석을 통해 훈련효과의 시각적 확인이 가능한 분석정보를 생성하는 것이다.

이러한 분석엔진부(140)는 다양한 통신수단을 활용하여 원격진료 가능케 하며, 블루투스를 활용한 근거리 원격 제어를 통해 치료지도사가 훈련진행 중인 VR 화면을 공유하되, 지도사에게도 분석 정보에 따른 그래프 및 근전도 신호값을 보여주면서 수식화된 데이터를 공유하거나 원거리에서의 분석 지도도 이루어질 수 있다.

상기 훈련보조부(129)는 상기 근전도수집부(110)로부터 전송되는 근전도 수치를 분석하여 설정된 수치 이상을 유지할 수 있도록 사용자에게 안내하는 코어머슬 활동정보 생성하여 상기 디스플레이부(132)를 통해 출력하는 구성이다.

요통치료를 예를 들자면 상기 훈련보조부에 대응하여 복부 부분에 전극부(112)를 추가로 붙이게 되며, 이를 통해 일면 기초긴장을 측정하게 된다. 기초긴장은 우리 몸에 안정성을 주는 근육인 코어머슬에 인가되는 힘으로, 이러한 코어머슬이 제대로 작용하지 못한 상태에서 기타 힘의 요인들이 작용함에 따라 요통이 발생하게 되므로 코어머슬 강화를 위해 기초긴장을 한 상태에서 재활훈련이 이루어지도록 하는 것이다.

이와 같은 원리로 신체의 각 부분의 기준이 되거나 필요로 하는 부분에 대한 근육인 코어머슬의 근전도 값을 측정하기 위해 추가의 전극부(112)가 요구되며, 이러한 기초긴장의 근전도 값이 항시 일정치 이상으로 값을 유지하여야만 재활훈련이 정상적으로 진행되도록 하는 것이다. 즉 앞서 언급한 요통치료를 예로 사용자는 지속적으로 복부의 힘을 일정 수준 이상으로 가하여 그 값이 ON 상태를 유지하도록 코어머슬 활동정보의 출력이 이루어지게 된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

110: 근전도수집부 111: 제1통신부
112: 전극부 113: 진동발생부
114: 착용부 120: 단말기
121: 제2통신부 122: 인터페이스부
123: 자세분석부 124: 아바타생성부
125: 훈련진행부 126: 안내부
127: 보정부 128: 피드백부
129: 훈련보조부 130: VR 엔진부
131: 센서부 132: 디스플레이부
133: 영상처리부 140: 분석엔진부
141: 보조출력부 142: 저장부
143: 분석부

Claims (5)

1. 재활훈련을 위한 시스템에 있어서,
   훈련모드에 따라 사용자 신체의 선택된 부분에 부착되어 근전도를 측정하는 복수의 전극부(112)와, 상기 전극부(112) 별로 측정된 근전도를 취합하여 무선방식으로 송출하는 제1통신부(111)를 구비한 근전도수집부(110);
   상기 제1통신부(111)와 통신이 이루어지는 제2통신부(112)와, 사용자의 신체정보 입력 및 훈련모드의 선택이 이루어지는 인터페이스부(122)와, 상기 신체정보 및 선택된 훈련모드에 따른 근전도 수치를 분석하여 자세정보를 생성하는 자세분석부(123)와, 상기 자세정보에 대응하는 아바타를 생성하는 아바타생성부(124)와, 선택된 훈련모드에 따른 VR 콘텐츠를 제공하고 상기 VR 콘텐츠에 대응하는 자세정보를 수집하는 훈련진행부(125)를 구비하는 단말기(120);
   기울기를 감지하는 센서부(131)와, 상기 기울기를 반영한 영상정보를 출력하는 디스플레이부(132)와, 상기 훈련진행부(125)를 통해 제공되는 VR 콘텐츠와 상기 아바타의 조합 영상을 상기 디스플레이부(132)를 통해 실시간으로 출력하는 영상처리부(133)를 구비하며 사용자의 머리 부분에 착용되는 VR 엔진부(130); 로 이루어지되,
   상기 단말기(120)는 전송되는 근전도 수치를 분석하여 설정된 수치 이상을 유지할 수 있도록 사용자에게 안내하는 코어머슬 활동정보 생성하여 상기 디스플레이부(132)를 통해 출력하는 훈련보조부(129)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말기(120)는,
   상기 인터페이스부(122)를 통해 입력된 훈련모드 및 신체정보에 대응하는 신체형상에 전극부(112)의 부착위치와 기본자세를 상기 디스플레이부(132)를 통해 안내하는 안내부(126)와, 사용자가 기본자세를 취함에 따라 전송되는 근전도를 설정된 수치만큼 보상하여 상기 아바타생성부(124)에 입력하는 보정부(127)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 근전도수집부(110)는 사용차 신체착용 및 밀착을 위한 착용부(114)와, 제어신호 인가에 따라 설정된 패턴의 진동을 발생시키는 복수의 진동발생부(113)를 더 포함하고,
   상기 단말기(120)는 사용자가 기본자세를 취함에 따라 전송되는 근전도를 분석하여 환자의 자세가 불균형한 것으로 판단시 상기 진동발생부(113)를 작동시키고 보정안내정보를 상기 디스플레이부(132)를 통해 출력하는 피드백부(128)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 영상처리부(133)의 출력 영상을 복제하여 출력하는 보조출력부(141)와, 상기 훈련진행부(125)에서 수집된 자세정보를 훈련정보로서 시간의 흐름에 따라 저장하는 저장부(142)와, 상기 저장부(142)에 저장된 훈련정보를 시간순으로 대비한 분석정보를 생성하여 상기 보조출력부(141)를 통해 출력하는 분석부(143)를 구비하는 분석엔진부(140); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실과 근전도 피드백 기반 재활훈련시스템.
   
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