KR102377952B1 - System and method for evaluation of exercise capacity of lower limb - Google Patents

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KR102377952B1
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임태현
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Abstract

본 발명의 일 실시시예에 따른 하지 운동 능력 평가 시스템은, 피검사자에게 하지의 운동 방향을 지시하는 지시 유닛; 상기 피검사자의 하지에서 발휘되는 힘을 측정하는 측정 유닛; 및 측정된 상기 힘에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는 평가 유닛;를 포함하고, 상기 측정 유닛은, 상기 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 제1 센서부; 상기 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 제2 센서부; 상기 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 제3 센서부; 및 상기 피검사자의 오른쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 제4 센서부를 포함하고, 상기 평가 유닛은 지시된 상기 운동 방향, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다.The lower extremity exercise ability evaluation system according to an embodiment of the present invention comprises: an instruction unit for instructing a movement direction of a lower extremity to a subject; a measuring unit for measuring the force exerted on the subject's lower extremities; and an evaluation unit that evaluates the exercise ability of the subject's lower extremities based on the measured force, wherein the measuring unit measures the force exerted on the subject's left knee and outputs first data wealth; a second sensor unit for outputting second data by measuring the force exerted on the right knee of the subject; a third sensor unit for outputting third data by measuring the force exerted on the subject's left ankle; and a fourth sensor unit for outputting fourth data by measuring the force exerted on the right ankle of the subject, wherein the evaluation unit includes the indicated movement direction, the first data, the second data, and the third data. and evaluating the lower extremity exercise ability of the subject based on the fourth data.

Description

하지 운동 능력 평가 방법 및 시스템{System and method for evaluation of exercise capacity of lower limb}{System and method for evaluation of exercise capacity of lower limb}

본 발명은 하지 운동 능력 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 뇌졸중 환자 등의 하지 운동 능력 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for evaluating lower extremity exercise capacity, and more particularly, to a system and method for evaluating lower extremity exercise capacity for stroke patients.

[국가지원 연구개발에 대한 설명][Description of state-funded R&D]

본 연구는 한국과학기술연구원의 주관 하에 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업 (No. CAP-18-01-KIST)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.This study was conducted with the support of the National Institute of Science and Technology Creative Convergence Research Project (No. CAP-18-01-KIST) under the supervision of the Korea Institute of Science and Technology.

무릎 또는 발목 등의 수술을 시행한 환자, 뇌졸중 환자 등은 재활을 위해 지속적으로 하지 운동 능력 검사를 받고, 검사 결과에 따라 재활 치료나 운동 치료 등을 처방받아야 한다.Patients who have undergone knee or ankle surgery, stroke patients, etc., should undergo continuous lower extremity exercise ability tests for rehabilitation, and receive a prescription for rehabilitation or exercise therapy according to the test results.

종래에는, 의료진이 환자의 운동 모습을 육안 관찰하여 환자의 무릎 상태를 평가하여 왔다. 그러나, 의료진의 평가는 객관적인 정보를 제공하기 어려웠다. Conventionally, medical staff have evaluated the knee condition of the patient by visually observing the movement of the patient. However, it was difficult to provide objective information in the evaluation of the medical staff.

이에, 하지 운동과 관련된 객관적인 데이터를 추출하여 의료진의 진단 편의성을 향상시킬 수 있고, 운동 수행 과정에서 의료진의 개입을 최소화하는 하지 운동 능력 평가 방법이 개발되고 있다.Accordingly, by extracting objective data related to lower extremity exercise, diagnostic convenience for medical staff can be improved, and a lower extremity exercise ability evaluation method is being developed that minimizes the intervention of medical personnel in the exercise performance process.

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1. 공개특허공보 제10-2019-0066221호(2019.06.13.)1. Unexamined Patent Publication No. 10-2019-0066221 (2019.06.13.) 2. 공개특허공보 제10-2018-0130834호(2018.12.10.)2. Patent Publication No. 10-2018-0130834 (2018.12.10.) 3. 공개특허공보 제10-2015-0090355호(2015.08.06.)3. Patent Publication No. 10-2015-0090355 (2015.08.06.)

종래의 하지 운동 능력 평가 방법은 근전도, IMU 를 통해 추정한 관절 각도 등을 통해 하지 운동 능력을 평가하여 왔다. 그러나, 근전도, 관절 각도만으로는 어떠한 방향으로 지면에 힘을 발휘하는지 평가하기가 곤란하다. Conventional methods for evaluating lower extremity exercise capacity have evaluated lower extremity exercise capacity through electromyography, joint angle estimated through IMU, and the like. However, it is difficult to evaluate in which direction the force is exerted on the ground only by electromyography and joint angle.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 양쪽 다리 발과 무릎에서 힘 제어 능력을 동시에 평가하여 보다 정확한 하지 운동 능력 평가 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a more accurate lower extremity exercise ability evaluation system and method by simultaneously evaluating the force control ability in both legs, feet and knees.

본 발명의 일 실시시예에 따른 하지 운동 능력 평가 시스템은, 피검사자에게 하지의 운동 방향을 지시하는 지시 유닛; 상기 피검사자의 하지에서 발휘되는 힘을 측정하는 측정 유닛; 및 측정된 상기 힘에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는 평가 유닛;를 포함하고, 상기 측정 유닛은, 상기 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 제1 센서부; 상기 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 제2 센서부; 상기 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 제3 센서부; 및 상기 피검사자의 오른쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 제4 센서부를 포함하고, 상기 평가 유닛은 지시된 상기 운동 방향, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다.The lower extremity exercise ability evaluation system according to an embodiment of the present invention comprises: an instruction unit for instructing a movement direction of a lower extremity to a subject; a measuring unit for measuring the force exerted on the subject's lower extremities; and an evaluation unit that evaluates the exercise ability of the subject's lower extremities based on the measured force, wherein the measuring unit measures the force exerted on the subject's left knee and outputs first data wealth; a second sensor unit for outputting second data by measuring the force exerted on the right knee of the subject; a third sensor unit for outputting third data by measuring the force exerted on the subject's left ankle; and a fourth sensor unit for outputting fourth data by measuring the force exerted on the right ankle of the subject, wherein the evaluation unit includes the indicated movement direction, the first data, the second data, and the third data. and evaluating the lower extremity exercise ability of the subject based on the fourth data.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 측정 유닛은 상기 피검사자가 착석할 수 있는 좌석부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the measurement unit includes a seat portion on which the subject can be seated.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고, 상기 제1 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제1 지지부; 상기 지지부에 연결된 제1 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 정강이가 결속되는 제1 결속부를 포함하고, 상기 상기 제2 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제2 지지부; 상기 지지부에 연결된 제2 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 정강이가 결속되는 제2 결속부을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the measuring unit includes a plate, and the first sensor part includes: a first support part fixed on the plate; a first force sensor connected to the support; and a first binding part connected to the force sensor and bound to the left shin of the subject, wherein the second sensor part includes: a second support part fixed on the plate; a second force sensor connected to the support; and a second binding part connected to the force sensor and coupled to the right shin of the subject.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고, 상기 제3 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제3 지지부; 상기 지지부에 연결된 제3 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 발목이 결속되는 제3 결속부를 포함하고, 상기 상기 제4 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제4 지지부; 상기 지지부에 연결된 제4 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 발목이 결속되는 제4 결속부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the measuring unit includes a plate, and the third sensor part includes: a third support part fixed on the plate; a third force sensor connected to the support; and a third binding part connected to the force sensor and binding the left ankle of the subject, wherein the fourth sensor part includes: a fourth support part fixed on the plate; a fourth force sensor connected to the support; and a fourth binding part connected to the force sensor and binding the right ankle of the subject.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 2 이상의 방향의 힘을 측정하는 힘센서를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the first to fourth sensor units each include a force sensor for measuring a force in at least two or more directions among three directions perpendicular to each other.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 상기 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 1 이상의 방향을 중심으로 하는 토크를 측정하는 힘센서를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, each of the first to fourth sensor units includes a force sensor for measuring a torque centered in at least one of the three directions perpendicular to each other.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 유닛은 상기 제1 데이터와 상기 제3 데이터를 비교하여 제1 연관성을 결정하고, 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터를 비교하여 제2 연관성을 결정한다.According to an embodiment of the present invention, the evaluation unit determines a first association by comparing the first data and the third data, and determines a second association by comparing the second data and the fourth data do.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 유닛은 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 중 적어도 하나와 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터 중 적어도 하나를 비교하여 제3 연관성을 결정한다.According to an embodiment of the present invention, the evaluation unit determines the third association by comparing at least one of the first data and the second data with at least one of the second data and the fourth data.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 유닛은 상기 제1 데이터 및 상기 제3 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 왼쪽 무릎 및 상기 왼쪽 발목 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시부가 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제4 연관성을 결정하고, 상기 평가 유닛은 상기 제2 데이터 및 상기 제4 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 오른쪽 무릎 및 상기 오른쪽 발목 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시부가 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제5 연관성을 결정한다.According to an embodiment of the present invention, the evaluation unit determines the direction of the force exerted on at least one of the left knee and the left ankle based on at least one of the first data and the third data, A fourth correlation is determined by comparing the direction of force with the direction of movement indicated by the indicator, and the evaluation unit is configured to determine one of the right knee and the right ankle based on at least one of the second data and the fourth data. The direction of the force exerted in at least one is determined, and the fifth association is determined by comparing the determined direction of the force and the direction of movement indicated by the indicator.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 유닛은 제1 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 제2 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 비교하여 상기 제1 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다.According to an embodiment of the present invention, the evaluation unit may compare the first data, the second data, the third data, and the fourth data measured from the first subject to the first data measured from the second subject. , the second data, the third data, and the fourth data are compared to evaluate the lower extremity exercise ability of the first test subject.

본 발명의 일 실시시예에 따른 하지 운동 능력 평가 방법, 지시 유닛이 피검사자에게 하지의 운동 방향을 지시하는 지시 단계; 측정 유닛이 상기 피검사자의 하지에서 발휘되는 힘을 측정하는 측정 단계; 및 평가 유닛이 측정된 상기 힘에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는 평가 단계;를 포함하고, 상기 측정 단계는, 제1 센서부가 상기 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 제1 센싱 단계; 제2 센서부가 상기 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 제2 센싱 단계; 제3 센서부가 상기 피검사자의 왼쪽 발에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 제3 센싱 단계; 및 제4 센서부가 상기 피검사자의 오른쪽 발에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 제4 센싱 단계를 포함하고, 상기 평가 단계는 지시된 상기 운동 방향, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다.A method for evaluating lower extremity exercise ability according to an embodiment of the present invention, an instruction step of instructing an instruction unit to instruct a subject to exercise a lower extremity direction; a measuring step of measuring, by a measuring unit, a force exerted on the subject's lower extremities; and an evaluation step in which the evaluation unit evaluates the exercise ability of the subject's lower extremities based on the measured force, wherein the measuring step includes a first sensor unit measuring the force exerted on the subject's left knee to perform a first a first sensing step of outputting data; a second sensing step of outputting second data by a second sensor unit measuring a force exerted on the right knee of the subject; a third sensing step of outputting third data by measuring a force exerted by a third sensor unit on the subject's left foot; and a fourth sensing step of outputting fourth data by a fourth sensor unit measuring the force exerted on the right foot of the subject, wherein the evaluation step includes the indicated movement direction, the first data, and the second data , evaluates the lower extremity exercise ability of the subject based on the third data and the fourth data.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 측정 유닛은 상기 피검사자가 착석할 수 있는 좌석부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the measurement unit includes a seat portion on which the subject can be seated.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고, 상기 제1 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제1 지지부; 상기 지지부에 연결된 제1 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 정강이가 결속되는 제1 결속부를 포함하고, 상기 상기 제2 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제2 지지부; 상기 지지부에 연결된 제2 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 정강이가 결속되는 제2 결속부을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the measuring unit includes a plate, and the first sensor part includes: a first support part fixed on the plate; a first force sensor connected to the support; and a first binding part connected to the force sensor and bound to the left shin of the subject, wherein the second sensor part includes: a second support part fixed on the plate; a second force sensor connected to the support; and a second binding part connected to the force sensor and coupled to the right shin of the subject.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고, 상기 제3 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제3 지지부; 상기 지지부에 연결된 제3 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 발이 결속되는 제3 결속부를 포함하고, 상기 상기 제4 센서부는, 상기 플레이트 상에 고정된 제4 지지부; 상기 지지부에 연결된 제4 힘센서; 및 상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 발이 결속되는 제4 결속부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the measuring unit includes a plate, and the third sensor part includes: a third support part fixed on the plate; a third force sensor connected to the support; and a third binding part connected to the force sensor and binding the left foot of the subject, wherein the fourth sensor part includes: a fourth support part fixed on the plate; a fourth force sensor connected to the support; and a fourth binding part connected to the force sensor and binding the right foot of the subject.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 2 이상의 방향의 힘을 측정하는 힘센서를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the first to fourth sensor units each include a force sensor for measuring a force in at least two or more directions among three directions perpendicular to each other.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 상기 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 1 이상의 방향을 중심으로 하는 토크를 측정하는 힘센서를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, each of the first to fourth sensor units includes a force sensor for measuring a torque centered in at least one of the three directions perpendicular to each other.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 단계는 상기 제1 데이터와 상기 제3 데이터를 비교하여 제1 연관성을 결정하고, 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터를 비교하여 제2 연관성을 결정한다.According to an embodiment of the present invention, in the evaluation step, a first correlation is determined by comparing the first data and the third data, and a second correlation is determined by comparing the second data and the fourth data. do.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 단계는 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 중 적어도 하나와 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터 중 적어도 하나를 비교하여 제3 연관성을 결정한다.According to an embodiment of the present invention, in the evaluating step, the third correlation is determined by comparing at least one of the first data and the second data with at least one of the second data and the fourth data.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 단계는 상기 제1 데이터 및 상기 제3 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 왼쪽 무릎 및 상기 왼쪽 발 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시부가 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제4 연관성을 결정하고, 상기 평가 단계는 상기 제2 데이터 및 상기 제4 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 오른쪽 무릎 및 상기 오른쪽 발 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시부가 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제5 연관성을 결정 한다.According to an embodiment of the present invention, the evaluation step determines a direction of a force exerted on at least one of the left knee and the left foot based on at least one of the first data and the third data, A fourth correlation is determined by comparing the direction of the force with the direction of movement indicated by the indicator, and the evaluation step is performed on the basis of at least one of the second data and the fourth data among the right knee and the right foot. The direction of the force exerted by at least one is determined, and the fifth association is determined by comparing the determined direction of the force and the direction of movement indicated by the indicator.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 평가 단계는 제1 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 제2 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 비교하여 상기 제1 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다.According to an embodiment of the present invention, in the evaluation step, the first data measured from the first subject, the second data, the third data, and the fourth data measured from a second subject , the second data, the third data, and the fourth data are compared to evaluate the lower extremity exercise ability of the first test subject.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 발목과 무릎에서 발휘된 힘을 통해 무릎과 발의 힘을 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 평가할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the ability to independently control the force of the knee and the foot through the force exerted on the ankle and the knee may be evaluated.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 오론쪽 하지와 왼쪽 하지를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 평가할 수 있다. Also, according to an embodiment of the present invention, the ability to independently control the right lower extremity and the left lower extremity may be evaluated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 임상에서 자세 제어 능력이 떨어지는 환자들의 경우 앉은 자세에서 안정적으로 힘 제어를 평가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the case of patients with poor posture control ability in clinical practice, it is possible to stably evaluate force control in a sitting posture.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시각 피드백을 통해 앉은 자세에서 특정 방향으로 발과 무릎에서 힘 발휘를 유도하여 정상인과 환자의 힘 제어 능력을 정량적으로 평가하고 비교할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the force control ability of a normal person and a patient can be quantitatively evaluated and compared by inducing the exertion of force in the foot and knee in a specific direction in a sitting posture through visual feedback.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 능력 평가 시스템의 블럭도이다.
도 2는 하지 운동 능력 평가 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 유닛의 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 능력 평가 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of a lower extremity exercise ability evaluation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an embodiment of the lower extremity exercise ability evaluation system.
3 is a perspective view of a measurement unit according to an embodiment of the present invention;
4 to 6 are flowcharts of a lower extremity exercise ability evaluation method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known process steps, well-known device structures, and well-known techniques have not been specifically described in order to avoid obscuring the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as first, second, third, etc. may be used to describe various components, but these components are not limited by the terms. The above terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second or third component, and similarly, the second or third component may be alternately named.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 능력 평가 시스템의 블럭도이다. 1 is a block diagram of a lower extremity exercise ability evaluation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 하지 운동 능력 평가 시스템은, 지시 유닛(100), 측정 유닛(200) 및 평가 유닛(300)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the lower extremity exercise ability evaluation system includes an instruction unit 100 , a measurement unit 200 , and an evaluation unit 300 .

지시 유닛(100)은 피검사자에게 하지의 운동 방향을 영상 또는 소리로 지시한다. 보다 구체적으로, 지시 유닛(100)은 특정 부위 및 특정 동작을 선택하여 피검사자에게 지시한다. 예를 들어, 지시 유닛(100)은 왼쪽 무릎, 오른쪽 무릎, 왼쪽 발목, 오른쪽 발목 중 적어도 하나의 부위를 선택하여 피검사자에게 알려준다. 또한, 지시 유닛(100)은 선택된 부위에 대해 수행해야 할 동작 및 그 방향을 선택하여 알려준다. 예를 들어, 무릎 구부리기/펴기, 무릎 들기/내리기, 무릎 벌리기/오므리기, 발목 회전하기, 발목 비틀기, 발목 펴기/접기 등의 동작과 그 방향이 표시될 수 있다. 방향은 화살표 등으로 시각적으로 표시될 수 있고, 화살표 등은 움직여야 하는 방향에 대응하는 각도로 회전되어 표시될 수 있다.The instruction unit 100 instructs the subject to move the lower extremities in an image or sound. More specifically, the instruction unit 100 selects a specific part and a specific motion to instruct the subject. For example, the instruction unit 100 selects at least one of a left knee, a right knee, a left ankle, and a right ankle, and notifies the subject. In addition, the instruction unit 100 selects and informs an operation to be performed with respect to the selected portion and a direction thereof. For example, motions such as bending/extension of the knee, raising/lowering the knee, opening/closing the knee, rotating the ankle, twisting the ankle, and stretching/folding the ankle, and the direction thereof may be displayed. The direction may be visually displayed by an arrow or the like, and the arrow or the like may be displayed by being rotated at an angle corresponding to the direction in which it should be moved.

센서 유닛(200)은 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 제1 센서부(왼쪽 무릎 센서부, 210), 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 제2 센서부(오른쪽 무릎 센서부, 220), 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 제3 센서부(왼쪽 발목 센서부, 230), 피검사자의 오른쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 제4 센서부(오른쪽 발목 센서부, 240)를 포함한다.The sensor unit 200 is a first sensor unit (left knee sensor unit, 210) that measures the force exerted on the subject's left knee and outputs first data, and measures the force exerted on the subject's right knee to output second data The second sensor unit (right knee sensor unit, 220) that outputs and a fourth sensor unit (right ankle sensor unit, 240) for outputting fourth data by measuring the force exerted in the .

각 센서부(210, 220, 230, 240)는 대응하는 부위에서 X축, Y축 및 Z축 방향으로 발휘되는 힘의 크기를 각각 측정할 수 있다. 또한, 각 센서부(210, 220, 230, 240)은 대응하는 부위에서 X축, Y축 및 Z축을 중심으로 발휘되는 토크의 크기를 각각 측정할 수 있다. Each of the sensor units 210 , 220 , 230 , and 240 may measure the magnitude of the force exerted in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions at the corresponding portion, respectively. In addition, each of the sensor units 210 , 220 , 230 , and 240 may measure the magnitude of torque exerted around the X-axis, Y-axis, and Z-axis at the corresponding portion, respectively.

평가 유닛(300)은 각 센서부(210, 220, 230, 240)에서 출력된 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터를 수신하고, 지시 유닛(100)이 지시한 동작과 출력된 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터에 기초하여 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다. 평가 유닛(300)의 자세한 동작은 후술한다.The evaluation unit 300 receives the first, second, third, and fourth data output from each of the sensor units 210 , 220 , 230 , and 240 , and performs the operation indicated by the instruction unit 100 and the output second data. Based on the first, second, third, and fourth data, the subject's lower extremity motor ability is evaluated. A detailed operation of the evaluation unit 300 will be described later.

도 2는 하지 운동 능력 평가 시스템의 일 실시예를 도시한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 유닛의 사시도이다.2 shows an embodiment of the lower extremity exercise ability evaluation system. 3 is a perspective view of a measurement unit according to an embodiment of the present invention;

본 발명의 일 실시 형태에 따른 하지 운동 능력 평가 시스템은 전술한 바와 같이, 지시 유닛(100) 및 측정 유닛(200)을 포함한다. 도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 측정 유닛(200)에 피검사자의 발 및 정강이를 결속한 상태로, 발목 및 무릎에서 발휘되는 힘이 측정될 수 있다. As described above, the lower extremity exercise ability evaluation system according to an embodiment of the present invention includes an instruction unit 100 and a measurement unit 200 . Referring to FIG. 2 , in a state in which the foot and shin of the subject are bound to the measurement unit 200 according to an embodiment of the present invention, the force exerted on the ankle and knee may be measured.

도 2에 도시된 바와 같이, 측정 유닛(200)은 피검사자가 착석할 수 있는 좌석부(250)를 포함할 수 있다. 좌석부(250)는 피검사자의 상체를 고정하는 벨트 등을 포함할 수 있다. 좌석부(250)는 바닥 또는 센서부(210, 220, 230, 240)가 고정된 플레이트(260)에 고정될 수 있다. 또는, 좌석부(250)는 이동 가능하도록 하는 바퀴를 포함할 수 있다. 좌석부(250)의 높이는 피검사자자의 신체 조건 또는 제공하고자 하는 상황에 따라 변경될 수 있다. 좌석부(250)는 좌우 방향으로 회전할 수 있다. 또는 좌석부(250)는 회전하지 않도록 고정될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the measurement unit 200 may include a seat unit 250 on which a subject can be seated. The seat unit 250 may include a belt for fixing the upper body of the subject. The seat unit 250 may be fixed to a floor or a plate 260 to which the sensor units 210 , 220 , 230 , and 240 are fixed. Alternatively, the seat unit 250 may include wheels to be movable. The height of the seat unit 250 may be changed according to the physical condition of the subject or circumstances to be provided. The seat unit 250 may rotate in a left and right direction. Alternatively, the seat unit 250 may be fixed so as not to rotate.

도 2에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(100)은 피검사자의 전방에 위치한 이미지 출력 장치(110)와 연동할 수 있다. 예를 들어, 전방의 이미지 출력 장치(110)에서 출력되는 동작 부위, 동작 종류 및 동작 방향 방향에 따라 피검사자가 동작하고, 측정 유닛(200)은 이에 따라 각 부위에서 발행한 힘을 측정하여 평가 유닛(300)에 전달될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the instruction unit 100 may work with the image output device 110 located in front of the subject. For example, the subject operates according to the motion part, motion type, and motion direction output from the image output device 110 in the front, and the measurement unit 200 measures the force issued from each part accordingly and evaluates it as an evaluation unit (300).

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 측정 유닛(200)은 왼쪽 무릎 센서부(제1 센서부, 210), 오른쪽 무릎 센서부(제2 센서부, 220), 왼쪽 발목 센서부(제3 센서부, 230), 오른쪽 발목 센서부(제4 센서부, 240) 및 플레이트(260)를 포함한다. 왼쪽 무릎 센서부(제1 센서부, 210), 오른쪽 무릎 센서부(제2 센서부, 220), 왼쪽 발목 센서부(제3 센서부, 230) 및 오른쪽 발목 센서부(제4 센서부, 240)는 피검사자의 대응하는 부위에서 발휘되는 힘을 동시에 측정한다. Referring to FIG. 3 , the measurement unit 200 according to an embodiment of the present invention includes a left knee sensor unit (first sensor unit, 210), a right knee sensor unit (second sensor unit, 220), and a left ankle sensor unit. (third sensor unit 230), the right ankle sensor unit (fourth sensor unit, 240) and includes a plate (260). Left knee sensor unit (first sensor unit, 210), right knee sensor unit (second sensor unit, 220), left ankle sensor unit (third sensor unit, 230), and right ankle sensor unit (fourth sensor unit, 240) ) measures the force exerted on the corresponding part of the subject at the same time.

왼쪽 무릎 센서부(210)는 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정한다. The left knee sensor unit 210 measures the force exerted on the subject's left knee.

왼쪽 무릎 센서부(210)는 플레이트(260) 상에 고정된 제1 지지부(211), 제1 지지부(211)에 연결된 제1 힘센서(212) 및 제1 힘센서(212)에 연결되고 피검사자의 왼쪽 정강이가 결속되는 제1 결속부(213)를 포함한다. 제1 지지부(211)의 하단은 플레이트(260)에 고정되고, 상단은 제1 힘센서(212)에 연결된다. 제1 힘센서(212)는 피검사자의 무릎 높이에 위치한다. 제1 결속부(213)의 상단은 제1 힘센서(212)에 연결되고 하단은 고정되지 않는다. 제1 결속부(213)에 피검사자의 왼쪽 정강이가 결속된다. The left knee sensor unit 210 is connected to a first support portion 211 fixed on the plate 260 , a first force sensor 212 connected to the first support portion 211 , and a first force sensor 212 , and the test subject and a first binding part 213 to which the left shin of the shank is bound. The lower end of the first support 211 is fixed to the plate 260 , and the upper end is connected to the first force sensor 212 . The first force sensor 212 is located at the height of the subject's knee. The upper end of the first binding unit 213 is connected to the first force sensor 212 and the lower end is not fixed. The left shin of the subject is bound to the first binding unit 213 .

따라서, 왼쪽 무릎에서 발휘된 힘이 제1 결속부(213)를 통해 제1 힘센서(212)로 전달될 수 있다. 제1 결속부(213)는 피검사자의 정강이 두께 및 길이에 따라 확실하게 결속할 수 있는 보고 결속부를 더 포함할 수 있다.Accordingly, the force exerted on the left knee may be transmitted to the first force sensor 212 through the first coupling portion 213 . The first binding part 213 may further include a reporting binding part capable of reliably binding the shin according to the thickness and length of the subject's shin.

제1 힘센서(212)는 왼쪽 무릎에서 X축, Y축 및 Z축 중 하나, 둘 또는 세 방향으로 발휘되는 힘의 크기를 각각 측정할 수 있다. 또한, 제1 힘센서(212)는 왼쪽 무릎에서 X축, Y축 및 Z축 중 하나, 둘 또는 세 방향을 중심으로 발휘되는 토크의 크기를 각각 측정할 수 있다. 제1 힘센서(212)는 6축 힘/토크 센서를 포함할 수 있다. X축은 플레이트(260)에 평행하고 피검사자의 정면을 향하는 방향, Y축은 플레이트(260)에 평행하고 X축에 수직한 방향, Z축은 플레이트(260)에 수직한 방향을 의미할 수 있다.The first force sensor 212 may measure the magnitude of the force exerted in one, two or three directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis on the left knee, respectively. In addition, the first force sensor 212 may measure the magnitude of the torque exerted in one, two or three directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis in the left knee, respectively. The first force sensor 212 may include a 6-axis force/torque sensor. The X axis may refer to a direction parallel to the plate 260 and facing the front of the subject, the Y axis may refer to a direction parallel to the plate 260 and perpendicular to the X axis, and the Z axis may refer to a direction perpendicular to the plate 260 .

제1 힘센서(212)는 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 이에 대한 제1 데이터를 평가 유닛(300)로 전달한다. 제1 데이터는 전술한 각 축 방향의 힘/토크의 크기를 포함할 수 있다. The first force sensor 212 measures the force exerted on the subject's left knee and transmits first data thereto to the evaluation unit 300 . The first data may include the magnitude of the aforementioned force/torque in each axial direction.

오른쪽 무릎 센서부(220)는 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정한다. 오른쪽 무릎 센서부(210)는 플레이트(260) 상에 고정된 제2 지지부(221), 제2 지지부(221)에 연결된 제2 힘센서(222) 및 제2 힘센서(222)에 연결되고 피검사자의 오른쪽 정강이가 결속되는 제2 결속부(223)를 포함한다. 오른쪽 무릎 센서부(220)는 왼쪽 무릎 센서부(210)와 대칭 구조를 가지므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The right knee sensor unit 220 measures the force exerted on the subject's right knee. The right knee sensor unit 210 is connected to the second support portion 221 fixed on the plate 260 , the second force sensor 222 connected to the second support portion 221 , and the second force sensor 222 , and the test subject and a second binding part 223 to which the right shin of the shin is bound. Since the right knee sensor unit 220 has a symmetric structure with the left knee sensor unit 210 , a detailed description thereof will be omitted.

왼쪽 발목 센서부(230)는 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정한다. The left ankle sensor unit 230 measures the force exerted on the subject's left ankle.

왼쪽 발목 센서부(230)는 플레이트(260) 상에 고정된 제3 지지부(231), 제3 지지부(231)에 연결된 제3 힘센서(232) 및 제3 힘센서(232)에 연결되고 피검사자의 왼쪽 발이 결속되는 제3 결속부(233)를 포함한다. 제3 지지부(231)의 하단은 플레이트(260)에 고정되고, 상단은 제3 힘센서(232)에 연결된다. 제3 힘센서(232)는 제3 결속부(233) 아래에 위치한다. 따라서, 왼쪽 발목에서 발휘된 힘이 제3 결속부(233)를 통해 제3 힘센서(232)로 전달될 수 있다. 제3 결속부(233)는 피검사자의 발의 두께 및 길이에 따라 확실하게 결속할 수 있는 보고 결속부를 더 포함할 수 있다.The left ankle sensor unit 230 is connected to the third support portion 231 fixed on the plate 260 , the third force sensor 232 connected to the third support portion 231 and the third force sensor 232 , and the test subject It includes a third binding portion 233 to which the left foot of the is bound. The lower end of the third support 231 is fixed to the plate 260 , and the upper end is connected to the third force sensor 232 . The third force sensor 232 is located below the third coupling part 233 . Accordingly, the force exerted by the left ankle may be transmitted to the third force sensor 232 through the third coupling part 233 . The third binding part 233 may further include a reporting binding part that can be reliably bound according to the thickness and length of the subject's foot.

제3 힘센서(232)는 왼쪽 발목에서 X축, Y축 및 Z축 중 하나, 둘 또는 세 방향으로 발휘되는 힘의 크기를 각각 측정할 수 있다. 또한, 제3 힘센서(232)는 왼쪽 발목에서 X축, Y축 및 Z축 중 하나, 둘 또는 세 방향을 중심으로 발휘되는 토크의 크기를 각각 측정할 수 있다. 제3 힘센서(232)는 6축 힘/토크 센서를 포함할 수 있다. The third force sensor 232 may measure the magnitude of the force exerted in one, two or three directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis at the left ankle, respectively. In addition, the third force sensor 232 may measure the magnitude of the torque exerted around one, two or three directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis in the left ankle, respectively. The third force sensor 232 may include a 6-axis force/torque sensor.

제3 힘센서(232)는 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 이에 대한 제3 데이터를 평가 유닛(300)로 전달한다. 제3 데이터는 전술한 각 축 방향의 힘/토크의 크기를 포함할 수 있다. The third force sensor 232 measures the force exerted on the subject's left ankle and transmits third data thereto to the evaluation unit 300 . The third data may include the magnitude of the aforementioned force/torque in each axial direction.

오른쪽 발목 센서부(240)는 피검사자의 오른쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정한다. 오른쪽 발목 센서부(210)는 플레이트(260) 상에 고정된 제4 지지부(241), 제4 지지부(241)에 연결된 제4 힘센서(242) 및 제4 힘센서(242)에 연결되고 피검사자의 오른쪽 발이 결속되는 제4 결속부(243)를 포함한다. 오른쪽 발목 센서부(240)는 왼쪽 발목 센서부(230)와 대칭 구조를 가지므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The right ankle sensor unit 240 measures the force exerted on the subject's right ankle. The right ankle sensor unit 210 is connected to a fourth support part 241 fixed on the plate 260 , a fourth force sensor 242 connected to the fourth support part 241 , and a fourth force sensor 242 , and the test subject and a fourth binding part 243 to which the right foot of the right ankle Since the sensor unit 240 has a symmetric structure with the left ankle sensor unit 230 , a detailed description thereof will be omitted.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 능력 평가 방법의 흐름도이다. 4 to 6 are flowcharts of a lower extremity exercise ability evaluation method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 지시 유닛(100)이 피검사자에게 하지의 운동 방향을 영상 또는 소리로 지시한다(S100). 보다 구체적으로, 지시 유닛(100)은 왼쪽 무릎, 오른쪽 무릎, 왼쪽 발목, 오른쪽 발목 중 적어도 하나의 부위를 선택하고, 선택된 부위에 대해 수행해야 할 동작 및 그 방향을 선택하여 이미지 출력 장치(110)에 표시되도록 한다. 운동 방향은 화살표 등으로 시각적으로 표시될 수 있고, 화살표 등은 움직여야 하는 방향에 대응하는 각도로 회전되어 표시될 수 있다.First, the instruction unit 100 instructs the subject to move the lower extremities in an image or sound (S100). More specifically, the instruction unit 100 selects at least one part of a left knee, a right knee, a left ankle, and a right ankle, and selects an operation to be performed on the selected part and a direction thereof, and the image output device 110 . to be displayed in The direction of movement may be visually indicated by an arrow, etc., and the arrow may be displayed by being rotated at an angle corresponding to the direction in which the movement is to be performed.

다음으로, 센서 유닛(200)이 피검사자의 왼쪽 무릎, 오른쪽 무릎, 왼쪽 발목 및 오른쪽 발목에서 발휘되는 각각의 힘을 측정하여 제1 내지 제4 데이터를 출력한다(S200). Next, the sensor unit 200 measures the respective forces exerted on the subject's left knee, right knee, left ankle, and right ankle, and outputs first to fourth data ( S200 ).

도 5를 참조하면, 힘 측정 단계(S200)은 왼쪽 무릎 센서부(210)가 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 단계(S210), 오른쪽 무릎 센서부(220)가 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 단계(S220), 왼쪽 발목 센서부(230)가 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 단계(S230) 및 오른쪽 발목 센서부(240)가 피검사자의 오른쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 단계(S240)를 포함한다. 각 단계(S210, S220, S230, S240)는 서로 독립된 센서부(210, 220, 230, 240)에 의해 동시에 진행된다. 따라서, 피검사자가 하나의 동작을 수행하는 동안 왼쪽 무릎, 오른쪽 무릎, 왼쪽 발목 및 오른쪽 발목에서 발휘되는 각각의 힘이 독립적으로 동시에 측정될 수 있다.Referring to Figure 5, the force measurement step (S200) is a step of outputting first data by the left knee sensor unit 210 measuring the force exerted on the subject's left knee (S210), the right knee sensor unit 220 A step of measuring the force exerted on the subject's right knee and outputting second data (S220), the left ankle sensor unit 230 measuring the force exerted on the subject's left ankle and outputting the third data ( S230) and the right ankle sensor unit 240 measures the force exerted on the subject's right ankle and outputs fourth data (S240). Each step ( S210 , S220 , S230 , and S240 ) is simultaneously performed by the sensor units 210 , 220 , 230 , and 240 independent of each other. Accordingly, each force exerted on the left knee, the right knee, the left ankle, and the right ankle can be independently and simultaneously measured while the subject performs one motion.

다음으로, 평가 유닛(300)이 각 센서부(210, 220, 230, 240)에서 출력된 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터를 수신하고, 지시 유닛(100)이 지시한 동작과 출력된 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터에 기초하여 피검사자의 하지 운동 능력을 평가한다(S300).Next, the evaluation unit 300 receives the first, second, third, and fourth data output from each of the sensor units 210 , 220 , 230 , and 240 , and performs the operation indicated by the instruction unit 100 and Based on the output first, second, third, and fourth data, the exercise ability of the subject's lower extremities is evaluated ( S300 ).

도 6을 참조하면, 평가 단계(S300)는, 무릎/발목 간 독립적 제어 능력 평가 단계(S310), 왼쪽/오른쪽 하지 간 독립적 제어 능력 평가 단계(S320), 힘 방향 정확도 평가 단계(S330) 및 복수 피검사자의 데이터 비교 단계(S340) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 6 , the evaluation step (S300) includes the knee/ankle independent control ability evaluation step (S310), the left/right lower extremity independent control ability evaluation step (S320), the force direction accuracy evaluation step (S330), and multiple It may include at least one of the data comparison step (S340) of the subject.

무릎/발목 간 독립적 제어 능력 평가 단계(S310)는, 평가 유닛(300)이 왼쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제1 데이터와 왼쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제3 데이터에 기초하여 피검사자가 왼쪽 무릎과 왼쪽 발목을 얼마나 독립적으로 제어할 수 있는지를 평가한다. 평가 유닛(300)은 왼쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제1 데이터와 왼쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제3 데이터를 비교하여 제1 연관성을 결정하고, 결정된 제1 연관성에 기초하여 피검사자가 왼쪽 무릎과 왼쪽 발목을 얼마나 독립적으로 제어할 수 있는지를 평가한다. In the knee/ankle-to-ankle independent control capability evaluation step ( S310 ), the evaluation unit 300 evaluates the left knee on the basis of the first data on the force exerted on the left knee and the third data on the force exerted on the left ankle and how independent control of the left ankle is. The evaluation unit 300 compares the first data regarding the force exerted on the left knee with the third data regarding the force exerted on the left ankle to determine a first association, and based on the determined first association, the examinee selects the left knee and how independent control of the left ankle is.

예를 들어, 지시 유닛(100)이 왼쪽 하지에 특정 동작을 지시하고, 왼쪽 무릎과 왼쪽 발목에서 발휘된 힘을 측정한다. 다양한 동작에 대해 각각 수회 반복하여 발휘된 힘이 측정될 수 있다. 지시한 동작, 제1 데이터 및 제3 데이터에 기초하여 무릎 및 발이 얼마나 독립적으로 제어되는지를 나타내는 제1 연관성이 결정될 수 있다. 연관성이 높을수록 독립적 제어 능력이 낮다고 평가될 수 있다. For example, the instruction unit 100 instructs a specific motion to the left lower extremity, and measures the force exerted on the left knee and left ankle. The force exerted by each repetition for various motions may be measured. A first association indicating how independently the knee and the foot are controlled may be determined based on the indicated motion, the first data, and the third data. The higher the correlation, the lower the independent control ability can be evaluated.

마찬가지로, 평가 유닛(300)은 오른쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제2 데이터와 오른쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제4 데이터에 기초하여 피검사자가 오른쪽 무릎과 오른쪽 발목을 얼마나 독립적으로 제어할 수 있는지를 평가한다. 평가 유닛(300)은 오른쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제2 데이터와 오른쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제4 데이터를 비교하여 제2 연관성을 결정하고, 결정된 제2 연관성에 기초하여 피검사자가 왼쪽 무릎과 왼쪽 발목을 얼마나 독립적으로 제어할 수 있는지를 평가한다.Similarly, the evaluation unit 300 determines how independently the subject can control the right knee and the right ankle based on the second data on the force exerted on the right knee and the fourth data on the force exerted on the right ankle Evaluate. The evaluation unit 300 compares the second data regarding the force exerted on the right knee with the fourth data regarding the force exerted on the right ankle to determine a second association, and based on the determined second association, the examinee selects the left knee and how independent control of the left ankle is.

평가 유닛(300)은 제1 연관성과 제2 연관성을 비교하여 하지 운동 능력을 평가할 수 있다. 예를 들어, 제1 연관성과 제2 연관성이 차이가 상대적으로 크면, 편마비 등으로 적어도 어느 한쪽의 하지의 운동 능력이 저하되어 있다고 판단할 수 있다.The evaluation unit 300 may evaluate the lower extremity exercise ability by comparing the first association with the second association. For example, if the difference between the first association and the second association is relatively large, it may be determined that the motor ability of at least one of the lower extremities is reduced due to hemiplegia or the like.

평가 유닛(300)은 제1 피검사자의 제1 연관성 및 제2 연관성을 제2 피검사자의 제1 연관성 및 제2 연관성과 비교하여 하지 운동 능력을 평가할 수 있다. 예를 들어, 제2 피검사자는 뇌졸중을 앓지 않는 정상인일 수 있다. The evaluation unit 300 may compare the first association and the second association of the first examinee with the first association and the second association of the second examinee to evaluate the lower extremity exercise ability. For example, the second test subject may be a normal person who does not have a stroke.

평가 유닛(300)은 다수의 뇌졸중 환자 및 정산인에 의해 측정된 제1 내지 제4 데이터에 의해 기계-학습된 모델을 포함할 수 있다. 평가 유닛은 기계-학습된 모델을 이용하여, 각 하지의 무릎/발목 간 독립적 제어 능력을 평가할 수 있다.The evaluation unit 300 may include a model machine-learned by the first to fourth data measured by a plurality of stroke patients and settlers. The evaluation unit may evaluate the independent control ability between the knee/ankle of each lower extremity, using the machine-learned model.

왼쪽/오른쪽 하지 간 독립적 제어 능력 평가 단계(S320)는, 평가 유닛(300)이 왼쪽 무릎 및 발목에서 발휘된 힘에 관한 제1 및 제3 데이터를 오른쪽 무릎 및 발목에서 발휘된 힘에 관한 제2 및 제4 데이터와 비교하여 피검사자가 왼쪽 하지와 오른쪽 하지를 얼마나 독립적으로 제어할 수 있는지를 평가한다. 평가 유닛(300)은 왼쪽 하지에서 발휘된 힘에 관한 제1 및 제3 데이터와 오른쪽 하지에서 발휘된 힘에 관한 제2 및 제4 데이터를 비교하여 제3 연관성을 결정하고, 결정된 제1 연관성에 기초하여 피검사자가 왼쪽 하지와 오른쪽 하지를 얼마나 독립적으로 제어할 수 있는지를 평가한다. In the evaluation step (S320) of independent control ability between the left and right lower extremities, the evaluation unit 300 compares the first and third data on the force exerted on the left knee and ankle with the second data on the force exerted on the right knee and ankle and the fourth data to evaluate how independently the subject can control the left and right lower extremities. The evaluation unit 300 compares the first and third data regarding the force exerted on the left lower extremity with the second and fourth data regarding the force exerted on the right lower extremity to determine a third association, and determines the third association according to the determined first association. Based on the evaluation, how independently the subject can control the left and right lower extremities is evaluated.

다양한 동작에 대해 각각 수회 반복하여 발휘된 힘이 측정될 수 있다. 지시한 동작, 제1 내지 제4 데이터에 기초하여 왼쪽 하지와 오른쪽 하지가 얼마나 독립적으로 제어되는지를 나타내는 제3 연관성이 결정될 수 있다. 연관성이 높을수록 독립적 제어 능력이 낮다고 평가될 수 있다. The force exerted by each repetition for various motions may be measured. A third association indicating how independently the left lower extremities and the right lower extremities are controlled may be determined based on the indicated motion and the first to fourth data. The higher the correlation, the lower the independent control ability can be evaluated.

예를 들어, 지시 유닛(100)이 왼쪽 하지에 특정 동작을 지시하고, 왼쪽 하지와 오른쪽 하지에서 발휘된 힘을 측정하여 제3 연관성을 결정한다. 또한, 지시 유닛(100)이 오른쪽 하지에 특정 동작을 지시하고, 왼쪽 하지와 오른쪽 하지에서 발휘된 힘을 측정하여 제3 연관성을 결정한다. 두 경우에 결정된 제3 연관성의 차이가 상대적으로 크면, 편마비 등으로 적어도 어느 한쪽의 하지의 운동 능력이 저하되어 있다고 판단할 수 있다. For example, the instruction unit 100 instructs a specific motion to the left lower extremity, measures the force exerted in the left lower extremity and the right lower extremity to determine the third association. In addition, the instruction unit 100 instructs a specific motion to the right lower extremity, and measures the force exerted in the left lower extremity and the right lower extremity to determine the third association. If the difference between the third correlation determined in the two cases is relatively large, it may be determined that the motor ability of at least one of the lower extremities is reduced due to hemiplegia or the like.

평가 유닛(300)은 제1 피검사자의 제3 연관성을 제2 피검사자의 제3 연관성과 비교하여 하지 운동 능력을 평가할 수 있다. 예를 들어, 제2 피검사자는 뇌졸중을 앓지 않는 정상인일 수 있다. The evaluation unit 300 may compare the third association of the first examinee with the third association of the second examinee to evaluate the lower extremity exercise ability. For example, the second test subject may be a normal person who does not have a stroke.

평가 유닛(300)은 다수의 뇌졸중 환자 및 정산인에 의해 측정된 제1 내지 제4 데이터에 의해 기계-학습된 모델을 포함할 수 있다. 평가 유닛은 기계-학습된 모델을 이용하여, 왼쪽 하지 및 오른쪽 하지 간의 독립적 제어 능력을 평가할 수 있다.The evaluation unit 300 may include a model machine-learned by the first to fourth data measured by a plurality of stroke patients and settlers. The evaluation unit may evaluate the independent control ability between the left lower extremity and the right lower extremity, using the machine-learned model.

힘 방향 정확도 평가 단계(S330)는, 평가 유닛(300)이 왼쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제1 데이터와 왼쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제3 데이터에 기초하여 피검사자가 왼쪽 하지를 얼마나 정확한 방향으로 제어할 수 있는지를 평가한다. 평가 유닛(300)은 왼쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제1 데이터와 왼쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제3 데이터를 지시 유닛(100)이 지시한 동작의 방향과 비교하여 제4 연관성을 결정하고, 결정된 제1 연관성에 기초하여 피검사자가 왼쪽 하지를 얼마나 정확한 방향으로 제어할 수 있는지를 평가한다. In the force direction accuracy evaluation step (S330), the evaluation unit 300 determines how accurate the left lower extremity is by the evaluation unit 300 based on the first data regarding the force exerted on the left knee and the third data regarding the force exerted on the left ankle. to evaluate if it can be controlled. The evaluation unit 300 compares the first data on the force exerted on the left knee and the third data on the force exerted on the left ankle with the direction of the motion indicated by the instruction unit 100 to determine a fourth association, , it is evaluated how accurately the subject can control the left lower extremity based on the determined first association.

예를 들어, 지시 유닛(100)이 왼쪽 발을 X 축 방향에서 왼쪽으로 45도 각도로 내미는 동작을 지시하고, 왼쪽 무릎과 왼쪽 발목에서 발휘된 힘을 측정한다. 제1 데이터 및 제3 데이터에 기초하여 실제로 발목 및 무릎에서 발휘된 힘의 방향과 지시된 방향을 비교한다. 두 방향이 일치할수록 제4 연관성이 높은 것으로 결정될 수 있다. 다양한 동작에 대해 각각 수회 반복하여 발휘된 힘이 측정될 수 있다. 제4 연관성이 높을수록 왼쪽 하지 운동 능력이 높다고 평가될 수 있다. For example, the instruction unit 100 instructs an operation to extend the left foot at an angle of 45 degrees to the left in the X-axis direction, and measures the force exerted on the left knee and the left ankle. The direction of the force actually exerted on the ankle and the knee is compared with the indicated direction based on the first data and the third data. As the two directions coincide, it may be determined that the fourth correlation is higher. The force exerted by each repetition for various motions may be measured. The higher the fourth correlation, the higher the left lower extremity motor ability can be evaluated.

마찬가지로, 평가 유닛(300)은 오른쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제2 데이터와 오른쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제4 데이터에 기초하여 피검사자가 오른쪽 하지를 얼마나 정확한 방향으로 제어할 수 있는지를 평가한다. 평가 유닛(300)은 오른쪽 무릎에서 발휘된 힘에 관한 제2 데이터와 오른쪽 발목에서 발휘된 힘에 관한 제4 데이터를 지시 유닛(100)이 지시한 동작의 방향과 비교하여 제5 연관성을 결정하고, 결정된 제5 연관성에 기초하여 피검사자가 왼쪽 하지를 얼마나 정확한 방향으로 제어할 수 있는지를 평가한다. Similarly, the evaluation unit 300 evaluates how accurately the subject can control the right lower extremity based on the second data on the force exerted on the right knee and the fourth data on the force exerted on the right ankle . The evaluation unit 300 compares the second data on the force exerted on the right knee and the fourth data on the force exerted on the right ankle with the direction of the motion indicated by the instruction unit 100 to determine a fifth association, , evaluates how accurately the subject can control the left lower extremity based on the determined fifth association.

평가 유닛(300)은 제4 연관성과 제5 연관성을 비교하여 하지 운동 능력을 평가할 수 있다. 예를 들어, 제4 연관성과 제5 연관성이 차이가 상대적으로 크면, 편마비 등으로 적어도 어느 한쪽의 하지의 운동 능력이 저하되어 있다고 판단할 수 있다.The evaluation unit 300 may evaluate the lower extremity exercise ability by comparing the fourth association with the fifth association. For example, if the difference between the fourth association and the fifth association is relatively large, it may be determined that the motor ability of at least one of the lower extremities is reduced due to hemiplegia or the like.

평가 유닛(300)은 제1 피검사자의 제4 연관성 및 제5 연관성을 제2 피검사자의 제4 연관성 및 제5 연관성과 비교하여 하지 운동 능력을 평가할 수 있다. 예를 들어, 제1 피검사자는 뇌졸중 환자이고, 제2 피검사자는 정상인일 수 있다. The evaluation unit 300 may compare the fourth association and the fifth association of the first examinee with the fourth association and the fifth association of the second examinee to evaluate the lower extremity exercise ability. For example, the first examinee may be a stroke patient, and the second examinee may be a normal person.

평가 유닛(300)은 다수의 뇌졸중 환자 및 정산인에 의해 측정된 제1 내지 제4 데이터에 의해 기계-학습된 모델을 포함할 수 있다. 평가 유닛은 기계-학습된 모델을 이용하여, 각 하지의 힘 방향 정확도 제어 능력을 평가할 수 있다.The evaluation unit 300 may include a model machine-learned by the first to fourth data measured by a plurality of stroke patients and settlers. The evaluation unit may use the machine-learned model to evaluate the force direction accuracy control ability of each lower extremity.

복수 피검사자의 데이터 비교 단계(S340)는, 평가 유닛(300)이 제1 피검사자로부터 측정된 제1 데이터, 제2 데이터, 제3 데이터 및 제4 데이터를 제2 피검사자로부터 측정된 제1 데이터, 제2 데이터, 제3 데이터 및 제4 데이터를 비교하여 제1 피검사자의 하지 운동 능력을 평가할 수 있다.In the data comparison step ( S340 ) of the plurality of subjects, the evaluation unit 300 compares the first data, the second data, the third data, and the fourth data measured from the first subject to the first data measured from the second subject, the second The second data, the third data, and the fourth data may be compared to evaluate the lower extremity exercise ability of the first test subject.

복수 피검사자의 데이터 비교 단계(S340)는 전술한 무릎/발목 간 독립적 제어 능력 평가 단계(S310), 왼쪽/오른쪽 하지 간 독립적 제어 능력 평가 단계(S320), 힘 방향 정확도 평가 단계(S330) 및 복수 피검사자의 데이터 비교 단계(S340)에 포함될 수 있다.The data comparison step (S340) of multiple subjects includes the aforementioned knee/ankle independent control ability evaluation step (S310), left/right lower extremity independent control ability evaluation step (S320), force direction accuracy evaluation step (S330) and multiple subjects may be included in the data comparison step (S340) of

평가 유닛(300)은 다수의 피검사자에 대한 측정 데이터에 의해 기계-학습된 모델을 포함할 수 있다. 다수의 피검사자들은 뇌졸중 환자 및 정산인을 포함할 수 있다. 각 측정 데이터는 지시 유닛(300)에 의해 지시된 동작에 관한 데이터 및 제1 내지 제4 데이터를 포함할 수 있다. 기계-학습된 모델은 다수의 피검사자에 대한 측정 데이터로 학습하여 하지 운동 능력과 연관된 특징들을 결정할 수 있다. The evaluation unit 300 may include a machine-learned model based on measurement data for a plurality of subjects. A plurality of subjects may include stroke patients and settlers. Each measurement data may include first to fourth data and data related to an operation indicated by the instruction unit 300 . The machine-learning model may determine characteristics related to lower extremity motor ability by learning with measurement data for a plurality of subjects.

평가 유닛(300)은 제1 피검사자에 대한 측정 데이터를 뇌졸중 환자에 대한 측정 데이터와 비교하여 유사 정도를 평가할 수 있다. 또는 평가 유닛(300)은 제1 피검사자에 대한 측정 데이터를 정상 환자에 대한 측정 데이터와 비교하여 유사 정도를 평가할 수 있다. The evaluation unit 300 may evaluate the degree of similarity by comparing the measured data of the first subject with the measured data of the stroke patient. Alternatively, the evaluation unit 300 may evaluate the degree of similarity by comparing the measurement data of the first subject with the measurement data of the normal patient.

한편, 본 발명의 실시 예들은, 특히 평가 유닛(300)은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.On the other hand, in the embodiments of the present invention, in particular, the evaluation unit 300 can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. include In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected to a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that you can. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

지시 유닛(100)
측정 유닛(200)
왼쪽 무릎 센서부(210)
오른쪽 무릎 센서부(220)
왼쪽 발목 센서부(230)
오른쪽 발목 센서부(240)
평가 유닛(300)
무릎/발목 간 독립적 제어 능력 평가 유닛(310)
왼쪽/오른쪽 하지 간 독립적 제어 능력 평가 유닛(320)
힘 방향 정확도 평가 유닛(330)
복수 피검사자의 데이터 비교부(340)
instruction unit (100)
measuring unit (200)
Left knee sensor unit 210
Right knee sensor unit 220
Left ankle sensor unit 230
Right ankle sensor unit 240
evaluation unit (300)
Knee/ankle-to-ankle independent control ability evaluation unit 310
Independent control ability evaluation unit 320 between left and right lower extremities
Force direction accuracy evaluation unit (330)
Data comparison unit 340 of multiple subjects

Claims (20)

피검사자에게 하지의 운동 방향을 지시하는 지시 유닛;
상기 피검사자의 하지에서 발휘되는 힘을 측정하는 측정 유닛; 및
측정된 상기 힘에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는 평가 유닛;를 포함하고,
상기 측정 유닛은,
상기 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 제1 센서부;
상기 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 제2 센서부;
상기 피검사자의 왼쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 제3 센서부; 및
상기 피검사자의 오른쪽 발목에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 제4 센서부를 포함하고,
상기 평가 유닛은 지시된 상기 운동 방향, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하고,
상기 평가 유닛은 다수의 피검사자에 대한 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터에 의해 기계-학습된 모델을 포함하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
an instruction unit for instructing the subject in a direction of motion of the lower extremities;
a measuring unit for measuring the force exerted on the subject's lower extremities; and
Including; an evaluation unit for evaluating the lower extremity exercise ability of the subject based on the measured force;
The measurement unit is
a first sensor unit that measures the force exerted on the subject's left knee and outputs first data;
a second sensor unit for outputting second data by measuring the force exerted on the right knee of the subject;
a third sensor unit for outputting third data by measuring the force exerted on the subject's left ankle; and
and a fourth sensor unit for outputting fourth data by measuring the force exerted on the right ankle of the subject,
the evaluation unit evaluates the lower extremity exercise ability of the subject based on the indicated movement direction, the first data, the second data, the third data, and the fourth data;
and the evaluation unit includes a model machine-learned by the first, second, third and fourth data for a plurality of subjects.
제1항에 있어서,
상기 측정 유닛은 상기 피검사자가 착석할 수 있는 좌석부를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
The measurement unit includes a seat portion on which the test subject can sit, the lower extremity exercise ability evaluation system.
제1항에 있어서,
상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고,
상기 제1 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제1 지지부;
상기 지지부에 연결된 제1 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 정강이가 결속되는 제1 결속부를 포함하고,
상기 상기 제2 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제2 지지부;
상기 지지부에 연결된 제2 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 정강이가 결속되는 제2 결속부을 포함하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
The measuring unit comprises a plate,
The first sensor unit,
a first support fixed on the plate;
a first force sensor connected to the support; and
It is connected to the force sensor and includes a first binding part to which the left shin of the subject is bound,
The second sensor unit,
a second support fixed on the plate;
a second force sensor connected to the support; and
and a second coupling part connected to the force sensor and coupled to the right shin of the subject.
제1항에 있어서,
상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고,
상기 제3 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제3 지지부;
상기 지지부에 연결된 제3 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 발목이 결속되는 제3 결속부를 포함하고,
상기 상기 제4 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제4 지지부;
상기 지지부에 연결된 제4 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 발목이 결속되는 제4 결속부를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
The measuring unit comprises a plate,
The third sensor unit,
a third support fixed on the plate;
a third force sensor connected to the support; and
It is connected to the force sensor and includes a third binding part to which the left ankle of the subject is bound,
The fourth sensor unit,
a fourth support fixed on the plate;
a fourth force sensor connected to the support; and
A system for evaluating lower extremity exercise ability, which is connected to the force sensor and includes a fourth binding part to which the right ankle of the subject is bound.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 2 이상의 방향의 힘을 측정하는 힘센서를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
The first to fourth sensor units each include a force sensor for measuring a force in at least two of three directions perpendicular to each other, lower extremity exercise ability evaluation system.
제5항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 상기 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 1 이상의 방향을 중심으로 하는 토크를 측정하는 힘센서를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
6. The method of claim 5,
Each of the first to fourth sensor units comprises a force sensor for measuring a torque centered in at least one of the three directions perpendicular to each other, the lower extremity exercise ability evaluation system.
제1항에 있어서,
상기 평가 유닛은 상기 제1 데이터와 상기 제3 데이터를 비교하여 제1 연관성을 결정하고, 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터를 비교하여 제2 연관성을 결정하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
and the evaluation unit determines a first association by comparing the first data with the third data, and determines a second association by comparing the second data with the fourth data.
제1항에 있어서,
상기 평가 유닛은 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 중 적어도 하나와 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터 중 적어도 하나를 비교하여 제3 연관성을 결정하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
and the evaluation unit compares at least one of the first data and the second data with at least one of the second data and the fourth data to determine a third association.
제1항에 있어서,
상기 평가 유닛은 상기 제1 데이터 및 상기 제3 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 왼쪽 무릎 및 상기 왼쪽 발목 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시 유닛이 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제4 연관성을 결정하고,
상기 평가 유닛은 상기 제2 데이터 및 상기 제4 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 오른쪽 무릎 및 상기 오른쪽 발목 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시 유닛이 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제5 연관성을 결정하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
The evaluation unit determines a direction of a force exerted on at least one of the left knee and the left ankle based on at least one of the first data and the third data, and the determined direction of the force and the instruction unit indicate determining a fourth association by comparing the direction of movement,
The evaluation unit determines a direction of a force exerted on at least one of the right knee and the right ankle based on at least one of the second data and the fourth data, and the determined direction of the force and the instruction unit indicate and determining a fifth association by comparing the movement directions.
제1항에 있어서,
상기 평가 유닛은 제1 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 제2 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 비교하여 상기 제1 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는, 하지 운동 능력 평가 시스템.
According to claim 1,
The evaluation unit compares the first data, the second data, the third data, and the fourth data measured from a first subject to the first data, the second data, and the third data measured from a second subject. and comparing the fourth data to evaluate the lower extremity exercise ability of the first test subject, the lower extremity exercise capacity evaluation system.
지시 유닛이 피검사자에게 하지의 운동 방향을 지시하는 지시 단계;
측정 유닛이 상기 피검사자의 하지에서 발휘되는 힘을 측정하는 측정 단계; 및
평가 유닛이 측정된 상기 힘에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는 평가 단계;를 포함하고,
상기 측정 단계는,
제1 센서부가 상기 피검사자의 왼쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제1 데이터를 출력하는 제1 센싱 단계;
제2 센서부가 상기 피검사자의 오른쪽 무릎에서 발휘되는 힘을 측정하여 제2 데이터를 출력하는 제2 센싱 단계;
제3 센서부가 상기 피검사자의 왼쪽 발에서 발휘되는 힘을 측정하여 제3 데이터를 출력하는 제3 센싱 단계; 및
제4 센서부가 상기 피검사자의 오른쪽 발에서 발휘되는 힘을 측정하여 제4 데이터를 출력하는 제4 센싱 단계를 포함하고,
상기 평가 단계는 지시된 상기 운동 방향, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터에 기초하여 상기 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하고,
상기 평가 유닛은 다수의 피검사자에 대한 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터에 의해 기계-학습된 모델을 포함하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
an instruction step of instructing, by the instruction unit, the movement direction of the lower extremity to the subject;
a measuring step of measuring, by a measuring unit, a force exerted on the subject's lower extremities; and
An evaluation step of evaluating, by an evaluation unit, the lower extremity exercise ability of the subject based on the measured force;
The measuring step is
a first sensing step of measuring the force exerted by the first sensor unit on the subject's left knee and outputting first data;
a second sensing step of measuring the force exerted by the second sensor unit on the right knee of the subject and outputting second data;
a third sensing step of outputting third data by a third sensor unit measuring a force exerted on the subject's left foot; and
a fourth sensing step of outputting fourth data by measuring the force exerted by the fourth sensor unit on the right foot of the subject;
The evaluation step evaluates the lower extremity exercise ability of the subject based on the indicated movement direction, the first data, the second data, the third data, and the fourth data,
wherein the evaluation unit includes a model machine-learned by the first, second, third and fourth data for a plurality of subjects.
제11항에 있어서,
상기 측정 유닛은 상기 피검사자가 착석할 수 있는 좌석부를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The measuring unit includes a seat portion on which the test subject can sit, the lower extremity exercise ability evaluation method.
제11항에 있어서,
상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고,
상기 제1 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제1 지지부;
상기 지지부에 연결된 제1 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 정강이가 결속되는 제1 결속부를 포함하고,
상기 상기 제2 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제2 지지부;
상기 지지부에 연결된 제2 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 정강이가 결속되는 제2 결속부을 포함하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The measuring unit comprises a plate,
The first sensor unit,
a first support fixed on the plate;
a first force sensor connected to the support; and
It is connected to the force sensor and includes a first binding part to which the left shin of the subject is bound,
The second sensor unit,
a second support fixed on the plate;
a second force sensor connected to the support; and
A method for evaluating lower extremity exercise ability, which is connected to the force sensor and includes a second binding part to which the right shin of the subject is bound.
제11항에 있어서,
상기 측정 유닛은 플레이트를 포함하고,
상기 제3 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제3 지지부;
상기 지지부에 연결된 제3 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 왼쪽 발이 결속되는 제3 결속부를 포함하고,
상기 상기 제4 센서부는,
상기 플레이트 상에 고정된 제4 지지부;
상기 지지부에 연결된 제4 힘센서; 및
상기 힘센서에 연결되고 상기 피검사자의 오른쪽 발이 결속되는 제4 결속부를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The measuring unit comprises a plate,
The third sensor unit,
a third support portion fixed on the plate;
a third force sensor connected to the support; and
and a third binding part connected to the force sensor and binding the left foot of the subject;
The fourth sensor unit,
a fourth support fixed on the plate;
a fourth force sensor connected to the support; and
A method for evaluating lower extremity exercise ability, which is connected to the force sensor and includes a fourth coupling part to which the right foot of the subject is bound.
제11항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 2 이상의 방향의 힘을 측정하는 힘센서를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The first to fourth sensor units each include a force sensor for measuring a force in at least two or more of three directions perpendicular to each other, the lower extremity exercise ability evaluation method.
제15항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 센서부는 각각 상기 서로 수직하는 3 방향 중 적어도 1 이상의 방향을 중심으로 하는 토크를 측정하는 힘센서를 포함하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
16. The method of claim 15,
Each of the first to fourth sensor units comprises a force sensor for measuring a torque centered on at least one of the three directions perpendicular to each other, the lower extremity exercise ability evaluation method.
제11항에 있어서,
상기 평가 단계는 상기 제1 데이터와 상기 제3 데이터를 비교하여 제1 연관성을 결정하고, 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터를 비교하여 제2 연관성을 결정하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
In the evaluating step, the first correlation is determined by comparing the first data and the third data, and the second correlation is determined by comparing the second data and the fourth data.
제11항에 있어서,
상기 평가 단계는 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 중 적어도 하나와 상기 제2 데이터와 상기 제4 데이터 중 적어도 하나를 비교하여 제3 연관성을 결정하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The evaluation step compares at least one of the first data and the second data with at least one of the second data and the fourth data to determine a third association.
제11항에 있어서,
상기 평가 단계는 상기 제1 데이터 및 상기 제3 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 왼쪽 무릎 및 상기 왼쪽 발 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시 유닛이 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제4 연관성을 결정하고,
상기 평가 단계는 상기 제2 데이터 및 상기 제4 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 오른쪽 무릎 및 상기 오른쪽 발 중 적어도 하나에서 발휘되는 힘의 방향을 결정하고, 결정된 상기 힘의 방향과 상기 지시 유닛이 지시한 상기 운동 방향을 비교하여 제5 연관성을 결정하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The evaluation step determines a direction of a force exerted on at least one of the left knee and the left foot based on at least one of the first data and the third data, wherein the determined direction of the force and the instruction unit indicate determining a fourth association by comparing the direction of movement,
The evaluation step determines a direction of a force exerted on at least one of the right knee and the right foot based on at least one of the second data and the fourth data, wherein the determined direction of the force and the instruction unit indicate A method for evaluating lower extremity exercise ability to determine a fifth association by comparing the movement directions.
제11항에 있어서,
상기 평가 단계는 제1 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 제2 피검사자로부터 측정된 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터를 비교하여 상기 제1 피검사자의 하지 운동 능력을 평가하는, 하지 운동 능력 평가 방법.
12. The method of claim 11,
In the evaluation step, the first data, the second data, the third data, and the fourth data measured from a first subject are the first data, the second data, and the third data measured from a second subject. and comparing the fourth data to evaluate the lower extremity exercise ability of the first test subject, the lower extremity exercise capacity evaluation method.
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