KR102549103B1 - Development of artificial intelligence feedback training method and system for parkinson patient rehabilitation - Google Patents
Development of artificial intelligence feedback training method and system for parkinson patient rehabilitation Download PDFInfo
- Publication number
- KR102549103B1 KR102549103B1 KR1020210040908A KR20210040908A KR102549103B1 KR 102549103 B1 KR102549103 B1 KR 102549103B1 KR 1020210040908 A KR1020210040908 A KR 1020210040908A KR 20210040908 A KR20210040908 A KR 20210040908A KR 102549103 B1 KR102549103 B1 KR 102549103B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gait
- rehabilitation
- difficulty
- user
- data
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/486—Bio-feedback
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1116—Determining posture transitions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/112—Gait analysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1124—Determining motor skills
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/7455—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means characterised by tactile indication, e.g. vibration or electrical stimulation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/746—Alarms related to a physiological condition, e.g. details of setting alarm thresholds or avoiding false alarms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
- A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2505/00—Evaluating, monitoring or diagnosing in the context of a particular type of medical care
- A61B2505/09—Rehabilitation or training
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
파킨슨 환자 재활을 위한 인공지능형 피드백트레이닝 방법 및 시스템 개발 기술이 개시된다. 일 실시예에 따른 피드백 트레이닝 시스템에 의해 수행되는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법은, 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하는 단계; 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하는 단계; 및 상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도하는 단계를 포함할 수 있다. An artificial intelligence feedback training method and system development technology for rehabilitation of Parkinson's patients is disclosed. A feedback training method for rehabilitation performed by a feedback training system according to an embodiment includes collecting user gait data from sensor data sensed according to the user's gait; adjusting the level of difficulty for the collected gait data using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation; and inducing a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty level adjustment signal generated based on the adjusted level of difficulty.
Description
아래의 설명은 환자의 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법 및 시스템에 관한 것이다. The description below relates to a feedback training method and system for rehabilitation of a patient.
영양위생 개선과 첨단 보건의료기술이 가속화됨에 따라 선진국들 사이에서는 건강한 사회를 만들기 위해 고령화로 인한 노인성 질환이 극복해야 할 중요한 과제로 떠오르고 있다. 노인성 질환은 다양하지만 그 중에서 파킨슨 병(PD)은 꼭 대비해야 할 대표적인 노인병이다. 대부분의 파킨슨 병 치료는 비운동성 증상의 치료를 위해 약물치료를 하고 운동성 증상의 치료를 위해서는 운동요법을 이용한 재활치료를 많이 한다. 그 중 대표적인 것이 큐 트레이닝과 피드백 트레이닝이다. 큐 트레이닝은 파킨슨 병 회생훈련의 연구방법 중 하나로 환자가 특정 조건에서 인위적인 큐를 만들고 반복하여 의도적인 동작을 계속 진행할 수 있게 하는 치료법으로써, 최근 사용하고 있는 피드백 트레이닝은 실시간 환자의 모니터링과 환자에게 피드백을 청각적 또는 시각적 디스플레이방법을 사용하여 정상보행을 유도하는 치료법을 말한다. 종래의 피드백 트레이닝은 기준치를 인위적으로 설정하고, 이상의 정상 보행일 때만 피드백을 받는 방식으로써, 사람마다 보행자세, 보행속도, 보행스윙 폭 등이 다양함에도 불구하고, 기준치를 일정하게 또는 수동 조절하기 때문에 재활의 효과를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 재활기기의 신뢰성까지 회손시킬 수 있는 단점을 가지고 있다. 또한, 현재 피드백 트레이닝이 재활 훈련으로써 좋은 성과를 내고 있지만, 천편일률적인 피드백으로 인해 피드백 자체에 무감각해져 훈련의 성과를 떨어뜨린다.As nutritional hygiene improvement and advanced health and medical technology accelerate, geriatric diseases due to aging are emerging as an important challenge to overcome in order to create a healthy society among developed countries. There are various geriatric diseases, but among them, Parkinson's disease (PD) is a representative geriatric disease that must be prepared. Most Parkinson's disease treatments use drug therapy for the treatment of non-motor symptoms and rehabilitation using exercise therapy for the treatment of motor symptoms. Representative among them are cue training and feedback training. Cue training is one of the research methods for rehabilitation training for Parkinson's disease. It is a treatment that allows patients to continue to perform intentional movements by creating and repeating artificial cues under specific conditions. It refers to a treatment that induces normal gait using an auditory or visual display method. Conventional feedback training is a method in which a reference value is artificially set and feedback is received only when the normal gait is above, and despite the gait posture, walking speed, walking swing width, etc. vary from person to person, the reference value is constantly or manually adjusted. It not only reduces the effect of rehabilitation, but also has a disadvantage that can damage the reliability of rehabilitation equipment. In addition, although the current feedback training is producing good results as rehabilitation training, the performance of training is reduced due to insensitivity to the feedback itself due to the uniform feedback.
다양한 보행자세, 보행속도, 보행스윙 폭에 기초하여 기준치가 자동으로 설정되는 인공지능 기반의 피드백 트레이닝 방법 및 시스템을 제공할 수 있다. It is possible to provide an artificial intelligence-based feedback training method and system in which reference values are automatically set based on various gait postures, walking speeds, and walking swing widths.
내장된 메모리에 매회 재활 훈련된 데이터를 기반으로 새로운 기준치를 자동으로 재활 보조 장치에 업데이트하고, 업데이트된 정보가 재활 보조 장치에 바로 적용되어 피드백 트레이닝의 재활 훈련을 극대화할 수 있는 인공지능 기반의 피드백 트레이닝 방법 및 시스템을 제공할 수 있다. Artificial intelligence-based feedback that automatically updates new reference values to the rehabilitation aid device based on the rehabilitation training data in the built-in memory each time, and the updated information is applied directly to the rehabilitation aid device to maximize the rehabilitation of feedback training. Training methods and systems can be provided.
일정시간 동안 기준치 이상의 보행을 하지 않는 경우에 진동을 발생시키는 선택적 피드백 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.It is possible to provide a selective feedback method and system for generating vibration when a person does not walk more than a standard value for a certain period of time.
또한, 블루투스 기능을 사용하여 탈부착이 자유롭고 보행 속도 및 보행 패턴을 핸드폰 또는 손목 시계형 디스플레이 장치로 전달하여 환자 본인은 물론 의료인까지 동시에 실시간으로 모니터링이 가능한 재활 보조 장치 및 이를 이용한 피드백 트레이닝 방법을 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a rehabilitation assistive device that can be freely attached and detached using a Bluetooth function and transmits walking speed and gait pattern to a mobile phone or wristwatch type display device so that the patient as well as the medical staff can be monitored in real time at the same time, and a feedback training method using the same. can
피드백 트레이닝 시스템에 의해 수행되는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법은, 재활 보조 장치가 착용된 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하는 단계; 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하는 단계; 및 상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도하는 단계를 포함할 수 있다. A feedback training method for rehabilitation performed by a feedback training system includes: collecting gait data of a user from sensor data sensed according to gait of a user wearing a rehabilitation assisting device; adjusting the level of difficulty for the collected gait data using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation; and inducing a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty level adjustment signal generated based on the adjusted level of difficulty.
상기 조절하는 단계는, 상기 수집된 보행 데이터를 이용하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석하고, 상기 분석된 재활운동 정보에 대하여 임상결과를 통해 사용자의 현재 재활상태 정보를 판단하고, 상기 판단된 사용자의 현재 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. The adjusting step may include analyzing rehabilitation exercise information including difficulty level, gait speed, and gait recognition rate using the collected gait data, and obtaining current rehabilitation state information of the user through clinical results for the analyzed rehabilitation exercise information. Determining and adjusting the level of difficulty based on the determined user's current rehabilitation state information.
상기 조절하는 단계는, 재활 운동이 시작됨에 따라 보행 중 자이로 센서로부터 획득한 Z축 중심으로 회전하는 자이로 센서 값이 자이로 한계값을 초과하여 상승할 경우, 가속도 센서값을 수집하고 횟수를 기록하고, 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만으로 하강할 경우, 평균 가속도를 계산하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. In the adjusting step, when the gyro sensor value rotating around the Z axis obtained from the gyro sensor during walking increases by exceeding the gyro threshold value as the rehabilitation exercise starts, accelerometer sensor values are collected and the number of times recorded, The method may include calculating an average acceleration when the gyro sensor value descends below a gyro threshold value, and determining whether the calculated average acceleration exceeds a level of difficulty set for the user.
상기 조절하는 단계는, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과할 경우, 유효 보행수와 단순 보행수를 카운트하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도 미만일 경우, 단순 보행수를 카운트하는 단계를 포함할 수 있다. In the adjusting step, when the calculated average acceleration exceeds the difficulty level set for the user, the effective number of steps and the number of simple steps are counted, and when the calculated average acceleration is less than the difficulty level set for the user, the number of simple steps is counted. steps may be included.
상기 조절하는 단계는, 재활 운동이 종료됨에 따라 상기 카운트된 단순 보행수에 대한 유효 보행수의 비율을 통해 보행 인식률을 계산하고, 상기 계산된 보행 인식률이 제1 기준 보행 인식률을 초과할 경우, 현재 난이도를 저장하고, 상기 저장된 현재 난이도에 기초하여 신규 난이도를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. The adjusting step may include calculating a gait recognition rate through a ratio of the effective number of steps to the counted simple number of steps as the rehabilitation exercise ends, and when the calculated gait recognition rate exceeds the first reference gait recognition rate, the current It may include storing the difficulty level and generating a new difficulty level based on the stored current level of difficulty.
상기 조절하는 단계는, 상기 계산된 보행 인식률이 제1 기준 보행 인식률 미만일 경우, 상기 계산된 보행 인식률과 제2 기준 보행 인식률을 비교하고, 상기 계산된 보행 인식률이 제2 기준 보행 인식률 미만일 경우, 현재 난이도를 저장하고, 상기 저장된 현재 난이도에 기초하여 신규 난이도를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. The adjusting step may include comparing the calculated gait recognition rate with a second reference gait recognition rate when the calculated gait recognition rate is less than the first reference gait recognition rate, and if the calculated gait recognition rate is less than the second reference gait recognition rate, the current It may include storing the difficulty level and generating a new difficulty level based on the stored current level of difficulty.
상기 수집하는 단계는, 재활 운동이 시작됨에 따라 사용자에게 설정된 난이도에 기초하여 상기 사용자의 양측 발목에 착용된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 보행 시 발생하는 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 연산 및 처리하여 보행으로 인정되는 보행 횟수를 카운트하고, 상기 카운트된 보행 횟수를 수집하는 단계를 포함할 수 있다. The collecting may include collecting sensor data generated during walking using an acceleration sensor or a gyro sensor worn on both ankles of the user based on a level of difficulty set for the user as the rehabilitation exercise starts, and collecting the collected sensor data. It may include calculating and processing to count the number of steps recognized as walking, and collecting the counted number of steps.
상기 수집하는 단계는, 상기 수집된 센서 데이터 중 최고 가속도 데이터만을 실시간으로 저장하고, 최고 가속도 데이터가 갱신되었을 경우 새로운 최대 가속도 데이터를 다시 저장하고, 상기 최대 가속도 데이터가 보행 검출을 위한 기준 가속도를 초과하였을 경우, 보행 횟수를 카운트하는 단계를 포함할 수 있다. In the collecting step, only the highest acceleration data among the collected sensor data is stored in real time, and when the highest acceleration data is updated, new maximum acceleration data is stored again, and the maximum acceleration data exceeds the reference acceleration for gait detection. If so, counting the number of steps may be included.
상기 유도하는 단계는, 상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴과 관련된 재활상태 정보를 디스플레이에 표시하는 단계를 포함할 수 있다. The inducing may include displaying rehabilitation state information related to the gait speed and gait pattern including the adjusted level of difficulty on a display.
상기 유도하는 단계는, 유효 보행으로 카운트된 횟수, 현재의 난이도를 표시하고, 보행 달성율 및 상기 현재의 난이도를 기준으로 다음 재활 운동의 난이도의 상승과 하강 여부를 포함하는 재활 운동의 결과를 표시하는 단계를 포함할 수 있다. The inducing step displays the number of times counted as effective walking, the current difficulty level, and the result of the rehabilitation exercise including whether the difficulty level of the next rehabilitation exercise is increased or decreased based on the gait achievement rate and the current difficulty level. steps may be included.
상기 유도하는 단계는, 무선 통신 모듈을 통해 전자 기기와 무선 통신으로 연결되어, 상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴과 관련된 재활상태 정보를 상기 전자 기기에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. The inducing may include transmitting rehabilitation state information related to a gait speed and a gait pattern including the adjusted difficulty level to the electronic device by being connected to the electronic device through wireless communication through a wireless communication module. .
상기 유도하는 단계는, 상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴에 기초하여 사용자가 보행 시 유효 보행을 달성하지 못할 경우, 진동을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. The inducing may include generating a vibration when the user fails to achieve an effective gait while walking based on the gait speed and gait pattern including the adjusted level of difficulty.
피드백 트레이닝 시스템에 의해 수행되는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 재활 보조 장치가 착용된 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하는 단계; 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하는 단계; 및 상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도하는 단계를 포함할 수 있다. In order to execute the feedback training method for rehabilitation performed by the feedback training system, a computer program stored in a computer readable storage medium collects user's gait data from sensor data detected according to the gait of the user wearing the rehabilitation assistance device. doing; adjusting the level of difficulty for the collected gait data using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation; and inducing a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty level adjustment signal generated based on the adjusted level of difficulty.
피드백 트레이닝 시스템은, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 재활 보조 장치가 착용된 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하고, 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하고, 상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도할 수 있다. The feedback training system includes at least one processor configured to execute computer readable instructions included in a memory, and the at least one processor is configured to perform a user's training based on sensor data sensed according to a gait of a user wearing a rehabilitation assistance device. Gait data is collected, the difficulty level of the collected gait data is adjusted using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation, and the user's gait pattern is determined through a difficulty adjustment signal generated based on the adjusted level of difficulty. It can be induced by the gait pattern of a normal person.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 수집된 보행 데이터를 이용하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석하고, 상기 분석된 재활운동 정보에 대하여 임상결과를 통해 사용자의 현재 재활상태 정보를 판단하고, 상기 판단된 사용자의 현재 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절할 수 있다. The at least one processor analyzes rehabilitation exercise information including difficulty, gait speed, and gait recognition rate using the collected gait data, and the user's current rehabilitation state information through clinical results for the analyzed rehabilitation exercise information. It is possible to determine and adjust the level of difficulty based on the determined user's current rehabilitation state information.
다양한 보행자세, 보행속도, 보행스윙 폭에 기초하여 기준치가 자동으로 설정되는 인공지능을 통해 스스로 파킨슨 환자의 보행 패턴을 분석 및 재활 알고리즘을 설정하여 파킨슨 환자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도할 수 있다. Based on various gait postures, gait speeds, and gait swing widths, it is possible to guide the gait patterns of Parkinson patients to the gait patterns of normal people by analyzing the gait patterns of Parkinson patients and setting up rehabilitation algorithms through artificial intelligence that automatically sets the standard value. can
매회 재활 훈련된 데이터를 기반으로 새로운 기준치를 자동으로 재활 보조 장치에 업데이트하고, 업데이트된 정보가 재활 보조 장치에 바로 적용되어 피드백 트레이닝의 재활 훈련을 극대화할 수 있다.Based on the rehabilitation training data each time, a new reference value is automatically updated to the rehabilitation assisting device, and the updated information is directly applied to the rehabilitation assisting device, thereby maximizing the rehabilitation of the feedback training.
천편일률적인 피드백이 아닌, 일정시간 동안 기준치 이상의 보행을 하지 않는 경우에 환자의 재활 보조 장치에 진동을 발생시키는 선택적 피드백을 제공할 수 있다.Instead of a one-size-fits-all feedback, it is possible to provide selective feedback that generates vibrations to the patient's rehabilitation assistance device when he or she does not walk more than a standard value for a certain period of time.
3D 프린팅 기술을 통해 소형화 및 경량화된 장치를 제공함으로써, 착용의 편리성 및 휴대성을 향상시킬 수 있는 파킨슨 질병 개선을 위한 재활 보조 장치 및 이를 이용한 피드백 트레이닝 방법을 제공할 수 있다. By providing a miniaturized and lightweight device through 3D printing technology, it is possible to provide a rehabilitation assistive device for Parkinson's disease improvement that can improve wearing convenience and portability and a feedback training method using the same.
또한, 무선 통신 기능을 사용하여 탈부착이 자유롭고 보행 속도 및 보행 패턴을 전자 기기 또는 손목 시계형 디스플레이 장치로 전달하여 환자 본인은 물론 의료인까지 동시에 실시간으로 모니터링이 가능하도록 제공할 수 있다. In addition, it can be freely attached and detached using a wireless communication function, and the walking speed and walking pattern can be transmitted to an electronic device or a wrist watch type display device so that the patient as well as the medical personnel can be monitored in real time at the same time.
도 1은 일 실시예에 있어서, 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치를 개괄적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 있어서, 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 있어서, 재활 보조 장치의 내부 모식도를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 11은 일 실시예에 따른 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치의 제어부를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 있어서, 인공지능 모델을 이용하여 난이도를 조절하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 있어서, 난이도와 보행 인식률의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 14는 일 실시예에 따른 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치에서 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15 내지 도 17은 일 실시예에 따른 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치에서 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법을 설명하기 위한 상세 흐름도이다. 1 is a diagram for schematically explaining a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to one embodiment.
2 is a diagram for explaining the operation of a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
3 is a schematic diagram showing the inside of a rehabilitation assisting device according to an embodiment.
4 to 11 are diagrams illustrating a control unit of a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
12 is a diagram for explaining an operation of adjusting difficulty using an artificial intelligence model according to an embodiment.
13 is a graph for explaining a relationship between a level of difficulty and a gait recognition rate, according to an embodiment.
14 is a flowchart illustrating a feedback training method for rehabilitation in a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
15 to 17 are detailed flowcharts illustrating a feedback training method for rehabilitation in a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
노인병 중 하나인 파킨슨 병(Parkinson's Disease: PD)은 보행 경직(Freezing of Gait: FOG), 단차/보단 단축 등과 같은 증상을 유발하여, 활동의 제약을 초래하고 더 나아가 삶의 질을 저하시키는 결과를 초래한다. 실시예에서는 현 상태의 보행을 감지하는 센서를 바탕으로 인공지능이 스스로 보행 패턴을 분석 및 재활 알고리즘을 설정하여 파킨슨 환자의 보행 패턴을 정상인의 보행패턴으로 유도하는 동작에 대하여 설명하기로 한다. Parkinson's Disease (PD), one of the geriatric diseases, causes symptoms such as Freezing of Gait (FOG), step/shorter step, etc., resulting in activity restriction and further deteriorating quality of life. cause In the embodiment, an operation of inducing a Parkinson's patient's gait pattern to a normal person's gait pattern by artificial intelligence analyzing the gait pattern by itself and setting a rehabilitation algorithm based on a sensor that detects the current gait will be described.
도 1은 일 실시예에 있어서, 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치를 개괄적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for schematically explaining a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to one embodiment.
피드백 트레이닝 시스템은 재활 보조 장치에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 피드백 트레이닝 시스템은 재활 보조 장치의 플랫폼 또는 프로그램 형태로 동작될 수 있다. 이에, 피드백 트레이닝 시스템은 재활 보조 장치에서 수행되는 재활 운동과 관련된 보행 데이터에 기초하여 파킨슨 환자의 난이도를 조절할 수 있다. The feedback training system may be implemented in a rehabilitation assisting device. For example, the feedback training system may be operated in the form of a platform or program of a rehabilitation assistance device. Accordingly, the feedback training system may adjust the level of difficulty of the Parkinson's patient based on gait data related to the rehabilitation exercise performed by the rehabilitation assistance device.
재활 보조 장치는 파킨슨 환자의 재활을 보조하기 위한 스마트 걸음 보조 장치로서, 센서부(110)와 제어부(120)로 구성될 수 있다. 도 1을 참고하면, 사용자(예를 들면, 파킨슨 환자)(101)가 재활 보조 장치를 착용한 것을 나타낸 도면이다. The rehabilitation assisting device is a smart walking assisting device for assisting rehabilitation of Parkinson's patients, and may be composed of a
센서부(110)는 복수 개로 구성되어, 사용자(101)의 양측 발목에 보호대를 통해 고정될 수 있고, 제어부(120)는 센서부(110)와 블루투스(Bluetooth) 등의 무선 통신으로 연결되며 사용자(101)의 신체, 예컨대 손목 등에 밴드 형태(손목시계형)로 착용될 수 있다. The
센서부(110)는 사용자(101)의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터를 통해 보행 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 센서부(110)에 사용자(101)의 보행 데이터를 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 센서가 구성될 수 있다. 예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서 등 다양한 센서가 포함될 수 있다. 센서부(110)는 사용자의 발목에 부착되어, 사용자(101)의 현재 상태의 보행 패턴을 감지하여 무선 통신(예를 들면, 블루투스)를 통해 제어부(120)로 자동 전송할 수 있다. The
제어부(110)는 무선 통신을 통해 전송된 센서부(110)의 데이터를 메인 마이크로칩 컨트롤러에 실시간으로 저장하며, 내장된 인공지능 모델을 이용하여 센서부(110)의 데이터를 분석 및 난이도를 조정하여 손목 시계형 디스플레이를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있도록 제공할 수 있다. The
이러한, 피드백 트레이닝으로 분석된 보행 데이터는 재활 훈련이 끝나면 사라지는 것이 아니라 메모리에 저장되어 인공지능이 계속되는 재활훈련의 지표를 업데이트하고 최종적으로 정상보행 패턴으로 보행할 수 있도록 유도할 수 있다.The gait data analyzed by feedback training does not disappear when rehabilitation training is finished, but is stored in memory, and artificial intelligence can update indicators of continued rehabilitation training and finally induce walking in a normal gait pattern.
제어부(120)의 손목 시계형으로 구성된 디스플레이에 진동부가 내장될 수 있다. 사용자(101)가 일정시간 정상 보행 패턴을 보이지 않은 보행을 할 경우, 진동부를 통해 자극을 발생시켜 현재의 보행이 올바르지 않음을 사용자(101)에게 실시간으로 인지시켜 주어 올바르고 보행할 수 있도록 유도할 수 있다. 사용자(101)에게 천편일률적인 피드백이 아닌 일정시간 동안 기준치 이상의 보행을 하지 않는 경우에 진동을 발생시켜 선택적 피드백이 제공될 수 있다. 일례로, 센서부(110)에서 사용자(101)의 센서 데이터에 기초하여 기 설정된 난이도 이하의 가속도가 발생됨이 감지될 수 있다. 센서부(110)에서 기 설정된 난이도 이하의 가속도가 발생함에 따라 제어부(120)에서 특정시간 동안(예를 들면, 1초간) 진동모터가 작동될 수 있다.A vibration unit may be incorporated in the display of the
예를 들어, 센서부(110)는 센서 데이터를 이용하여 보행 데이터를 수집할 수 있다. 센서부(110)는 가속도 센서를 이용하여 가속도 센서값을 측정하고, 이를 자체 개발한 보행 검출 알고리즘을 기반으로 연산 및 처리하여 보행 데이터(예를 들면, 보행 자세, 보행 속도, 보행 스윙 폭 등)를 검출할 수 있고, 검출된 보행 데이터를 근거리 무선 통신을 이용하여 사용자(101)의 손목에 착용된 제어부(120)에 전달하여 디스플레이할 수 있다. For example, the
또한, 피드백 트레이닝 시스템은 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능을 이용하여 센서부(110) 또는 제어부(120) 간 송수신되는 보행 데이터에 대한 재활운동 정보를 분석할 수 있다. 예를 들면, 피드백 트레이닝 시스템은 난이도 5000, 보행 속도 2.3lm/h, 보행 인식률 95%를 포함하는 재활운동 정보를 획득할 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 보행 데이터에 기초하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석할 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 임상결과를 통해 분석된 재활운동 정보에 대한 현재의 재활상태 정보를 판단할 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 판단된 현재의 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 난이도가 6000으로 조정될 수 있다. In addition, the feedback training system may analyze rehabilitation exercise information about gait data transmitted and received between the
제어부(120)는 센서부(110)와 무선으로 연결되어 사용자(101)의 걸음에 대한 정보를 제공받아 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 사용자의 걸음에 대한 인식 횟수, 난이도, 오늘의 운동 결과를 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 인식 횟수 12345, 난이도 140, 보행달성률 55%, 다음 운동 난이도 상승 등 오늘의 운동 결과가 제어부(120)를 통해 표시될 수 있다. The
도 2는 일 실시예에 있어서, 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining the operation of a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
센서부(110)는 제어부(120)에게 현재의 난이도를 무선 통신(210)을 통해 송신할 수 있다. 센서부(110)는 보행 운동 프로그램의 재활 종료 시까지 센서부(110)의 데이터를 사용자(101)의 손목에 착용된 제어부(120)로 전달하여 실시간으로 보행 데이터를 디스플레이할 수 있다. 이와 같이, 양측 발목에 착용되는 센서부(110)와 손목에 착용되는 제어부(120)를 무선 연결함으로써 사용자(101)가 몸을 움직이는데 제약을 줄일 수 있다. The
피드백 트레이닝 시스템은 재활 종료 시 수집된 보행 데이터(예를 들면, 총 보행수, 기준치 이상의 보행수)를 인공지능을 이용하여 분석할 수 있고, 분석을 통해 난이도를 조정할 수 있다. The feedback training system may analyze gait data collected at the end of rehabilitation (for example, the total number of steps and the number of steps above a reference value) using artificial intelligence, and may adjust the level of difficulty through the analysis.
센서부(110)는 가속도 데이터를 이용하여 보행 횟수를 카운트할 수 있다. 상세하게는, 센서부(110)에서 보행이 감지되는 보행 횟수를 카운팅할 수 있다. 기준치 이상의 보행 횟수가 인식되는 동작은 다음과 같이 수행될 수 있다. 센서부(110)는 보행 중에 발생하는 최대 가속도만을 실시간으로 저장할 수 있다. 센서부(110)는 최대 가속도가 갱신되었을 경우, 새로운 최대 가속도를 다시 저장할 수 있다. 센서부(110)는 최대 가속도가 보행 검출 기준 가속도를 넘었을 경우, 보행 횟수를 카운트할 수 있다. The
다른 예로서, 센서부(110)는 X, Y, Z축의 가속도를 실시간 측정할 수 있다. 센서부(100)는 가속도 센서로부터 획득한 X, Y, Z축의 가속도를 이용하여 가속도 거리를 산출하고, 산출된 가속도 거리를 이용하여 가속도 값을 산출하며, 산출된 가속도 값을 이용하여 가속도 평균을 산출하고, 산출된 가속도 평균이 보행 검출을 위한 기준 가속도보다 큰 경우 보행 횟수를 카운트할 수 있다. As another example, the
또 다른 예로서, 센서부(110)는 가속도 센서 및 자이로 센서를 이용하여 가속도 및 자이로 센서 값을 측정할 수 있다. 이 때 가속도 센서의 X, Y, Z축 3개와 자이로 센서의 Z축의 회전축(YAW) 1개, 총 4개의 축을 사용하여 데이터를 수집할 수 있다. 센서부(110)는 수집한 가속도 및 자이로 센서 값을 이용하여 보행 횟수를 카운트할 수 있다. As another example, the
그리고, 센서부(110)는 보행 중 자이로 센서로부터 획득한 Z축 중심으로 회전하는 자이로 센서 값이 기설정된 값 이상으로 상승하거나 기설정된 값 이하로 하강하는 경우, 가속도 센서 값을 수집하고 수집 횟수를 기록할 수 있다. 계속해서, 센서부(110)는 보행 중 자이로 센서 값이 기설정된 값 미만으로 하강하거나 기설정된 값을 초과하여 상승하는 경우, 평균 가속도를 연산하여, 평균 가속도가 기설정된 값 이상인 경우 보행 횟수를 1 증가시킬 수 있다. In addition, the
한편, 재활 보조 장치는 보행 데이터를 감지하는 센서부(110)에서 보행 횟수를 카운트한 후, 최소한의 데이터인 카운트된 보행 횟수를 제어부(120) 및/또는 전자 기기(130)로 전송하여 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 재활 보조 장치는 데이터 무선 전송을 최소한으로 함으로써 배터리 수명도 적고, 데이터 손실도 적은 장점이 있다. 즉, 센서부(110) 내에서 가속도 센서와 자이로 센서의 데이터를 실시간으로 받으면서 벡터 값과 자이로 값이 둘 다 기준 이상이 되면 보행 횟수를 카운트하는 알고리즘으로 보행 횟수 데이터를 설정하고, 제어부(120)로 무선 전송할 수 있다. 특히, 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치는 대부분 고령의 사용자가 이용하기 때문에 사용이 어려운 전자 기기(130)가 아니라 간편한 손목시계 형태의 제어부(120)를 통해 디스플레이할 수 있다. On the other hand, after the rehabilitation assistance device counts the number of steps in the
카운트된 보행 횟수를 제어부(120)의 손목형 디스플레이에 표시하고, 의료인 또는 제3 자가 환자 상태를 모니터링할 수 있도록 무선 통신(210)을 이용하여 전자 기기(130)에 표시할 수 있다.The counted walking count may be displayed on the wrist display of the
이와 같이, 무선 통신을 이용하여 스마트 폰 등의 전자 기기(130)로 전송시켜 의료인에 의해 실시간 모니터링될 수 있고, 사용자가 직접 착용하고 있는 손목시계 형태의 제어부(120)에 전송되어 현재 상태가 실시간으로 모니터링될 수 있다. In this way, it can be transmitted to an
센서부(110)는 무선 통신 모듈을 통해 전자 기기(130)와 무선 통신으로 연결되어, 센서부(110)에서 카운트된 보행 횟수를 전자 기기(130)에 전달하여 보행 정보를 표시되거나 분석될 수 있다. 이와 같이 센서부(110)는 블루투스 등의 무선 통신을 통해 전자 기기(130)와 연결되어 걸음에 대한 정보를 제공함으로써 사용자가 보다 정확한 걸음에 대한 정보를 분석할 수 있을 뿐 아니라, 의료진 등 제3자가 사용자의 걸음에 대한 정보를 파악 및 분석하도록 할 수 있다.The
더 나아가, 제어부(120)는 걸음에 따라 소리를 제공하거나 기설정된 BPM에 따라 연속적으로 소리 및 진동을 제공하여 재활 운동을 유도할 수도 있다. 이 때, 제어부(120)는 재활 운동을 유도하는 소리 및 진동의 종류, 크기 및 BPM 등을 설정할 수 있으며, 전자 기기(130)를 통해 소리 및 진동의 종류, 크기 및 BPM 등을 설정할 수도 있다.Furthermore, the
여기에서 설명되는 전자 기기(130)는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 내비게이션(navigation), 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 디지털 TV, 데스크탑 PC 등이 포함될 수 있다. The
또한, 무선 통신(210)은 무선 인터넷 접속을 위한 것으로, 센서부(110) 및 제어부(120)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 통신 기술로는 근거리 통신을 위한 근거리 통신 모듈이 사용될 수 있으며, 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth??), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), 와이-파이 다이렉트 등이 이용될 수 있다. 또한 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. 실시예에서는 블루투스 근거리 통신이 적용된 것을 예를 들어 설명하기로 한다. In addition, the
실시예에 따르면, 일반 발목 지지대에 가속도 센서 및/또는 자이로 센서를 부착하여 노면의 상태나 지면 경사와 상관없이 정확한 보행 패턴을 인식하고, 무선 통신을 이용하여 디스플레이 및 전자 기기에 자동 전송될 수 있다. According to the embodiment, by attaching an acceleration sensor and/or a gyro sensor to a general ankle support, an accurate gait pattern can be recognized regardless of the condition of the road surface or the ground slope, and can be automatically transmitted to a display or electronic device using wireless communication. .
또한 무선 통신을 통해 전송된 가속도 센서 및/도는 자이로 센서의 데이터는 메인 마이크로칩 컨트롤러에 실시간 데이터가 저장되며, 이를 정상인의 보행과 비교 분석되어 손목 시계형 디스플레이에 실시간으로 모니터링할 수 있도록 제공될 수 있다. In addition, the data of the accelerometer and/or gyro sensor transmitted through wireless communication is stored in real-time data in the main microchip controller, and it can be compared and analyzed with the gait of a normal person and provided to a wrist watch-type display for real-time monitoring. there is.
도 3은 일 실시예에 있어서, 재활 보조 장치의 내부 모식도를 나타낸 도면이다. 3 is a schematic diagram showing the inside of a rehabilitation assisting device according to an embodiment.
도 3을 참고하면, 제어부와 센서부의 내부 모식도로써, 센서부는, 파워잭, 전원제어 토글 스위치, 중앙처리장치, 배터리, 무선 통신 모듈, 가속도 센서 및 운동종료 신호용 텍트스위치를 포함하고, 제어부는, 디스플레이부, 파워잭, 전원제어 토글 스위치, 중앙처리장치, 배터리 및 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, a schematic diagram of the inside of the control unit and the sensor unit, the sensor unit includes a power jack, a power control toggle switch, a central processing unit, a battery, a wireless communication module, an acceleration sensor, and a tact switch for a motion end signal, and the control unit, It may include a display unit, a power jack, a power control toggle switch, a central processing unit, a battery, and a wireless communication module.
OLED 디스플레이, 1.8mm DC 파워잭, 전원제어 토글스위치, 아두이노 프로미니, 500mAh 3.7V Li-Po 배터리, Xbee S2C 통신모듈, MPU 6050 가속도 센서, 진통모터로 구성될 수 있다. It can be composed of OLED display, 1.8mm DC power jack, power control toggle switch, Arduino Pro Mini, 500mAh 3.7V Li-Po battery, Xbee S2C communication module, MPU 6050 acceleration sensor, and pain motor.
그리고 도 3a는 센서부의 내부 모식도를 나타내는 도면이다. 도3a를 참조하면, 일 실시예에 따른 센서부는 파워잭(320), 전원제어 토글 스위치(330), 중앙처리장치(340), 배터리(350), 무선 통신 모듈(360) 및 가속도 센서(390)를 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 센서부는 걸이부가 구성되어 별도의 발목 보호대 없이 장착이 용이하도록 할 수 있다. And Figure 3a is a diagram showing a schematic diagram of the inside of the sensor unit. Referring to FIG. 3A , the sensor unit includes a
파워잭(320)은 배터리(350)의 충전을 위한 연결단자로, 예컨대 리튬 폴리머 배터리의 충전을 위한 충전 단자용 1.8mm DC 파워잭(암)이 사용될 수 있다. The
전원제어 토글 스위치(330)는 전원의 ON/OFF를 선택하는 역할을 하는 스위치이다. The power
중앙처리장치(MCU, 340)는 내부 신호의 연산 작업을 담당하며, 예컨대 아두이노 프로미니(Arduino pro mini) atmega328 3.3V가 사용될 수 있다. 여기서 중앙처리장치(340)는 가속도 센서(390)에서 수집된 데이터를 이용하여 보행 횟수를 카운트하는 연산 및 처리를 수행할 수 있다.The central processing unit (MCU, 340) is responsible for the operation of internal signals, and for example, an Arduino pro mini atmega328 3.3V may be used. Here, the
배터리(350)는 센서부에 전원을 공급하는 역할을 하며, 예컨대 리튬 폴리머(Li-Po) 배터리 3.7V 500mAh가 사용될 수 있다. 이와 같이 리튬 폴리머 배터리를 사용하는 경우 무게가 가볍고, 재충전 및 재방전이 가능하며 추가 비용이 거의 들지 않는다. The
무선 통신 모듈(360)은 1:2 및 1:n 통신을 위해 사용되는 Digimesh 규격의 무선 통신 모듈이 사용될 수 있으며, 이러한 무선 통신 모듈(360)을 통해 표시부의 무선 통신 모듈과 통신할 수 있다. 또한 무선 통신 모듈(360)을 통해 외부의 단말(예컨대, 사용자 단말, 컴퓨터 등)과 통신할 수 있다. 예컨대 무선 통신 모듈(360)은 XbeeS2C 무선 통신 모듈이 사용될 수 있다. 또한, Xbee를 중앙처리장치(MCU)와 연결할 때 안정적으로 전압을 공급하고 신호를 주고받게 하기 위한 보호 모듈을 더 포함할 수 있으며, 예컨대 Regulated board가 사용될 수 있다. The
가속도 센서(390)는 보행 시 발생하는 가속도 및 회전 정도를 수집할 수 있다. 가속도 센서(390)는 가속도 3축과 자이로 3축을 포함한 6축 센서가 사용될 수 있으며, 예컨대 MPU 6050 가속도 센서가 사용될 수 있다.The
도 4 내지 도 11은 일 실시예에 따른 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치의 제어부를 나타낸 도면이다. 그리고 도 3b는 제어부의 내부 모식도를 나타내는 도면이다. 4 to 11 are diagrams illustrating a control unit of a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment. And Figure 3b is a diagram showing a schematic diagram of the inside of the control unit.
도 4 내지 도 11, 그리고 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부는 디스플레이부(310), 파워잭(320), 전원제어 토글 스위치(330), 중앙처리장치(340), 배터리(350) 및 무선 통신 모듈(360)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 제어부는 운동종료 신호용 택트스위치(370) 및 진동모터(380)를 더 포함할 수 있다. 한편, 제어부는 손목 시계형으로 구성되어 사용자가 탈부착을 용이하게 하도록 할 수 있다. 4 to 11 and FIG. 3B , the control unit according to an embodiment includes a
디스플레이부(310)는 센서부에서 수집되고 센서부의 중앙처리장치를 통해 연산 및 처리된 보행 신호를 전달 받아 표시할 수 있으며, 예컨대 OLED 디스플레이가 사용될 수 있다. The
파워잭(320)은 배터리(350)의 충전을 위한 연결단자로, 예컨대 리튬폴리머 배터리의 충전을 위한 충전 단자용 1.8mm DC 파워잭(암)이 사용될 수 있다. The
전원제어 토글 스위치(330)는 표시부의 전원의 ON/OFF를 선택하는 역할을 하는 스위치이다. The power
중앙처리장치(MCU, 340)는 내부 신호의 연산 작업을 담당하며, 예컨대 아두이노 프로미니(Arduino pro mini) atmega328 3.3V가 사용될 수 있다. The central processing unit (MCU, 340) is responsible for the operation of internal signals, and for example, an Arduino pro mini atmega328 3.3V may be used.
배터리(350)는 표시부에 전원을 공급하는 역할을 하며, 예컨대 Li-Po 배터리 3.7V 500mAh가 사용될 수 있다. The
무선 통신 모듈(360)은 1:2 및 1:n 통신을 위해 사용되는 Digimesh 규격의 무선 통신 모듈이 사용될 수 있다. 이러한 무선 통신 모듈(360)을 통해 센서부의 무선 통신 모듈과 통신하고, 외부의 단말(예컨대, 사용자 단말, 컴퓨터 등)과 통신할 수 있다. 예컨대 무선 통신 모듈(360)은 XbeeS2C 무선 통신 모듈이 사용될 수 있다. 또한, Xbee를 중앙처리장치(MCU)와 연결할 때 안정적으로 전압을 공급하고 신호를 주고받게 하기 위한 보호 모듈을 더 포함할 수 있으며, 예컨대 Regulated board가 사용될 수 있다. The
운동종료 신호용 택트스위치(370)는 알고리즘 상 외부 스위치 인터럽트의 기능을 수행할 수 있다. The
진동모터(380)는 보행 시 유효 보행을 달성하지 못하였을 때, 진동 신호를 전달시킬 수 있다. The
도 12는 일 실시예에 있어서, 인공지능 모델을 이용하여 난이도를 조절하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for explaining an operation of adjusting difficulty using an artificial intelligence model according to an embodiment.
피드백 트레이닝 시스템은 인공지능 모델을 이용하여 재활운동 정보 분석 과정, 임상결과를 통한 현재 사용자의 상태 판단 과정 및 난이도 조절 과정을 수행할 수 있다. 이때, 인공지능 모델은 보행 패턴 분석 및 재활을 위하여 구성된 것으로서, CNN, RNN, LSTM 등 다양한 네트워크 기반으로 구축되어 사용자의 재활 운동의 난이도를 조절할 수 있도록 학습된 것일 수 있다. 예를 들면, 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 데이터 셋을 통해 인공지능 모델이 학습될 수 있으며, 학습된 인공지능 모델에 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 새로운 입력 데이터가 입력됨으로써 결과 데이터가 출력될 수 있다. 이와 같이, 학습된 인공지능 모델에 재활 운동을 통해 수집되는 보행 데이터가 입력될 수 있고, 학습된 인공지능 모델을 통해 사용자의 보행 데이터에 대한 난이도가 조절될 수 있다. The feedback training system can perform a process of analyzing rehabilitation exercise information, a process of determining the current user's condition through clinical results, and a process of adjusting difficulty by using an artificial intelligence model. At this time, the artificial intelligence model is configured for gait pattern analysis and rehabilitation, and may be built based on various networks such as CNN, RNN, and LSTM and learned to adjust the difficulty of the user's rehabilitation exercise. For example, an artificial intelligence model can be learned through a data set for gait pattern analysis and rehabilitation, and result data can be output by inputting new input data for gait pattern analysis and rehabilitation to the learned artificial intelligence model. . In this way, gait data collected through rehabilitation exercises may be input to the learned artificial intelligence model, and the level of difficulty of the user's gait data may be adjusted through the learned artificial intelligence model.
피드백 트레이닝 시스템은 수집된 보행 데이터를 이용하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석하고, 분석된 재활운동 정보에 대하여 임상결과를 통해 사용자의 현재 재활상태 정보를 판단하고, 판단된 사용자의 현재 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절할 수 있다. The feedback training system analyzes rehabilitation exercise information including difficulty level, gait speed, and gait recognition rate using the collected gait data, and determines the user's current rehabilitation status information through clinical results for the analyzed rehabilitation exercise information. The level of difficulty may be adjusted based on the current rehabilitation state information of the user.
피드백 트레이닝 시스템은 재활 운동이 시작됨에 따라 사용자에게 설정된 난이도에 기초하여 사용자의 양측 발목에 착용된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 보행 시 발생하는 센서 데이터를 수집하고, 수집된 센서 데이터를 연산 및 처리하여 보행으로 인정되는 보행 횟수를 카운트하고, 카운트된 보행 횟수를 수집할 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 수집된 센서 데이터 중 최고 가속도 데이터만을 실시간으로 저장하고, 최고 가속도 데이터가 갱신되었을 경우 새로운 최대 가속도 데이터를 다시 저장하고, 최대 가속도 데이터가 보행 검출을 위한 기준 가속도를 초과하였을 경우, 보행 횟수를 카운트할 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 재활 종료 시 수집된 보행 데이터(예를 들면, 총 보행수, 기준치 이상 보행수)를 인공지능 모델을 이용하여 분석 및 난이도를 조정할 수 있다. As the rehabilitation exercise begins, the feedback training system collects sensor data generated during walking using the acceleration sensor or gyro sensor worn on both ankles of the user based on the level of difficulty set for the user, and calculates and processes the collected sensor data. Thus, the number of steps recognized as walking may be counted, and the counted number of steps may be collected. The feedback training system stores only the highest acceleration data among the collected sensor data in real time, stores new maximum acceleration data again when the highest acceleration data is updated, and when the maximum acceleration data exceeds the standard acceleration for gait detection, gait number of times can be counted. The feedback training system may analyze gait data collected at the end of rehabilitation (eg, the total number of gaits and the number of gaits above a reference value) using an artificial intelligence model and adjust the level of difficulty.
피드백 트레이닝 시스템은 재활 운동이 시작됨에 따라 보행 중 자이로 센서로부터 획득한 Z축 중심으로 회전하는 자이로 센서 값이 자이로 한계값을 초과하여 상승할 경우, 가속도 센서값을 수집하고 기록 횟수를 기록하고, 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만으로 하강할 경우, 평균 가속도를 계산하고, 계산된 평균 가속도가 기 설정된 난이도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. As the rehabilitation exercise begins, the feedback training system collects the acceleration sensor value, records the number of recordings, and collects the acceleration sensor value when the gyro sensor value rotating around the Z axis obtained from the gyro sensor during walking exceeds the gyro limit value and rises. When the sensor value descends below the gyro threshold value, an average acceleration may be calculated, and it may be determined whether the calculated average acceleration exceeds a preset level of difficulty.
피드백 트레이닝 시스템은 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과할 경우, 유효 보행수와 단순 보행수를 카운트하고, 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도 미만일 경우, 단순 보행수를 카운트할 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 재활 운동이 종료됨에 따라 카운트된 단순 보행수에 대한 유효 보행수 비율을 통해 보행 인식률을 계산하고, 계산된 보행 인식률이 제1 기준 보행 인식률(예를 들면, 80%)을 초과할 경우, 현재 난이도를 저장하고, 저장된 현재 난이도에 기초하여 신규 난이도를 생성할 수 있다. 또한, 피드백 트레이닝 시스템은 계산된 보행 인식률이 제1 기준 보행 인식률(예를 들면, 80%) 미만일 경우, 계산된 보행 인식률과 제2 기준 보행 인식률(예를 들면, 75%)을 비교하고, 계산된 보행 인식률이 제2 기준 보행 인식률(예를 들면, 75%) 미만일 경우, 현재 난이도를 저장하고, 저장된 현재 난이도에 기초하여 신규 난이도를 생성할 수 있다. The feedback training system may count the number of valid steps and simple steps when the calculated average acceleration exceeds the difficulty level set for the user, and count the number of simple steps when the calculated average acceleration is less than the difficulty level set for the user. The feedback training system calculates the gait recognition rate through the ratio of the effective number of steps to the simple number of steps counted as the rehabilitation exercise is completed, and the calculated gait recognition rate exceeds the first reference gait recognition rate (eg, 80%). In this case, the current difficulty level may be stored, and a new difficulty level may be generated based on the stored current level of difficulty. In addition, when the calculated gait recognition rate is less than the first reference gait recognition rate (eg, 80%), the feedback training system compares the calculated gait recognition rate with the second reference gait recognition rate (eg, 75%), and calculates When the determined gait recognition rate is less than the second reference gait recognition rate (eg, 75%), the current difficulty level may be stored, and a new difficulty level may be created based on the stored current level of difficulty.
피드백 트레이닝 시스템은 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 수집된 보행 데이터에 대한 난이도가 조절될 수 있다. 피드백 트레이닝 시스템은 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴이 정상인의 보행 패턴으로 유도할 수 있다. 제어부에서 조절된 난이도에 생성된 난이도 조정 신호가 센서부로 전송될 수 있다. 센서부에서 난이도 조정 신호에 기초하여 사용자의 보행 패턴을 피드백할 수 있다. The feedback training system can adjust the level of difficulty for gait data collected by using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation. The feedback training system may induce a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty adjustment signal generated based on the adjusted difficulty level. The difficulty adjustment signal generated for the difficulty adjusted by the controller may be transmitted to the sensor unit. The sensor unit may provide feedback of the user's gait pattern based on the difficulty adjustment signal.
도 13은 일 실시예에 있어서, 난이도와 보행 인식률의 관계를 설명하기 위한 그래프이다. 13 is a graph for explaining a relationship between a level of difficulty and a gait recognition rate, according to an embodiment.
인공지능 모델을 이용함에 따라 인식률이 떨어질 수 있으나, 인식률이 떨어지더라도 난이도가 상승될 수 있다. 다시 말해서, 파킨슨 환자가 강도 높은 재활운동을 하고 있는 것으로 판단될 수 있다. 난이도(기준치)가 너무 높게 설정될 경우, 사용자의 보행자세, 보행속도, 보행스윙 폭 등이 다 달라서 중증 파킨슨 환자의 경우, 처음부터 정상인의 보행을 요구하는 것은 무리가 될 수 있고, 성취도를 떨어뜨려 자신감 결여로 이어질 수 있다. 이에, 난이도 설정이 재활 훈련된 데이터를 가지고 조정되어 모의 재활일지에서 보는 바와 같이, 재활 날짜별 난이도 이상의 보행 인식률이 약 80% 대로 오르락 내리락 하면 난이도도 인식률에 따라 오르락 내리락 하지만, 전체적으로는 상향을 가리키면서 자신감을 높여줄 뿐만 아니라 재활 효과를 극대화시키는 도움을 제공할 수 있다. As the AI model is used, the recognition rate may decrease, but even if the recognition rate decreases, the difficulty may increase. In other words, it can be determined that the Parkinson's patient is performing intensive rehabilitation exercise. If the level of difficulty (reference value) is set too high, the user's gait posture, gait speed, and gait swing width are all different, so in the case of severe Parkinson's patients, it may be unreasonable to ask a normal person to walk from the beginning, and the achievement will be reduced. It can lead to a lack of self-confidence. Therefore, as the difficulty setting is adjusted with the rehabilitation training data, as seen in the simulated rehabilitation diary, when the gait recognition rate above the difficulty level by rehabilitation day rises and falls at about 80%, the difficulty level also rises and falls according to the recognition rate, but overall points upward Not only does it boost your confidence, but it can also help you maximize the effectiveness of your rehabilitation.
도 14는 일 실시예에 따른 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치에서 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 14 is a flowchart illustrating a feedback training method for rehabilitation in a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
재활 보조 장치에 구성된 센서부(110) 및 제어부(120)를 통해 재활을 위한 피드백 트레이닝 동작을 설명하기로 한다. A feedback training operation for rehabilitation through the
센서부(110) 및 제어부(120) 각각에 장치 전원이 입력될 수 있다(1410, 1420). 센서부(110) 및 제어부(120) 각각의 전원이 오프(off)에서 온(on)으로 변환될 수 있다. Device power may be input to each of the
센서부(110)는 사용자의 난이도(보행 난이도)를 제어부(120)로 송신할 수 있다(1421). 센서부(110)는 현재의 사용자의 난이도를 블루투스와 같은 무선 통신을 통해 제어부(120)에게 송신할 수 있다. 제어부(120)는 센서부(110)로부터 난이도의 수신이 완료될 때까지 대기할 수 있다(1411). The
센서부(110)는 사용자의 난이도에 기초하여 보행 운동 프로그램 재활 종료 시까지 재활 운동이 반복됨을 감지할 수 있다(1422). 센서부(110)는 보행 운동 프로그램 재활 종료 시까지 발생하는 보행 데이터를 제어부(120)로 송신할 수 있다. 제어부(120)는 센서부(110)로부터 발생한 보행 데이터를 디스플레이에 실시간으로 출력할 수 있다(1412). 제어부(120)는 보행 운동 프로그램의 재활 종료 시 수집된 보행 데이터(예를 들면, 총 보행 수, 기준치 이상의 보행수)를 도 12에 도시된 바와 같이, 인공지능 모델을 이용하여 보행 패턴 분석 및 재활을 위한 난이도를 조정할 수 있다. 조정된 난이도는 센서부(120)로 전달되어 기기 종료 시 저장될 수 있다. 제어부(120)에 구성된 외부 인터럽트를 통해 스위치가 눌러질 수 있다(1413). 제어부(120)는 수집된 보행 데이터에 기반하여 생성된 난이도 조정 신호를 센서부(110)로 전달할 수 있다(1414). 센서부(110)는 운동 결과에 기반하여 난이도 조정 신호를 통해 난이도를 조정할 수 있다(1423). Based on the difficulty of the user, the
센서부(110) 및 제어부(120) 각각의 장치 전원이 종료될 수 있다(1415, 1424). 센서부(110) 및 제어부(120) 각각의 전원이 온(on)에서 오프(off)로 변환될 수 있다. The power of each device of the
도 15 내지 도 17은 일 실시예에 따른 파킨슨 환자의 재활을 위한 재활 보조 장치에서 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법을 설명하기 위한 상세 흐름도이다. 15 to 17 are detailed flowcharts illustrating a feedback training method for rehabilitation in a rehabilitation assisting device for rehabilitation of a Parkinson's patient according to an embodiment.
도 15를 참고하면, 센서부(110) 및 제어부(120) 각각에 장치 전원이 입력될 수 있다(1410, 1420). 센서부(110) 및 제어부(120) 각각의 전원이 오프(off)에서 온(on)으로 변환될 수 있다. Referring to FIG. 15 , device power may be input to each of the
센서부(110)는 내부 저장소에서 환자의 현재 난이도를 불러올 수 있다. 센서부(110)는 과거 재활 운동 이후, 저장된 난이도를 표시할 수 있다. 센서부(110)는 제어부(120)로 [SOS]+난이도+[EOS]형태로 난이도를 송신할 수 있다. The
제어부(120)는 센서 난이도가 수신되지 않은 상태에서 xbee 통신을 대기할 수 있다. 제어부(120)는 문자열에 기록된 데이터에 기초하여 센서 난이도의 수신 이력을 판단할 수 있다. 제어부(120)는 센서 난이도의 수신 이력이 존재하지 않을 경우, xbee 통신을 통해 센서부(110)로부터 데이터를 수신할 수 있다. The
제어부(120)는 센서 난이도 수신 이력이 존재할 경우 'EOS'데이터를 추출할 수 있다. 제어부(120)는 문자열에 수신 데이터를 저장할 수 있고, 문자열을 숫자로 반환하여 난이도를 저장할 수 있다. 제어부(120)에 센서 난이도 수신 이력을 삭제하고, 문자열을 빈 상태로 만들 수 있다. 제어부(120)는 센서 난이도의 수신 여부를 판단할 수 있다. The
또한, 제어부(120)는 센서 난이도 수신 이력이 존재하지 않을 경우 'SOS'데이터를 추출할 수 있다. 제어부(120)는 [SOS]데이터에 기초하여 센서 난이도 수신 이력을 판단할 수 있다. 이때, 센서 난이도 수신 이력이 존재할 경우, 센서부(110)로부터 데이터를 재수신할 수 있다. In addition, the
센서부(110)는 사용자로부터 재활 운동이 시작됨을 감지할 수 있다. 센서부(110)는 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터(예를 들면, 자이로 센서값)를 수집할 수 있다. 센서부(110)는 자이로 센서값이 자이로 한계값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 센서부(110)는 자이로 센서값이 자이로 한계값을 초과할 경우, 가속도 거리값을 합산하여 가속도 합을 계산할 수 있다. 센서부(110)는 계산된 가속도 합을 통해 기록 횟수를 증가시킬 수 있다. 센서부(110)는 자이로 센서값이 자이로 한계값을 초과하지 않는 경우, 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 센서부(110)는 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만일 경우, 평균 가속도를 계산할 수 있다. 이때, 가속도 거리가 이용되어 가속도(값)가 산출될 수 있다. 평균 가속도는 가속도 합/기록 횟수의 계산을 통해 도출될 수 있다. 센서부(110)는 가속도 합과 기록 횟수를 0으로 셋팅할 수 있다.The
도 16을 참고하면, 센서부(110)는 평균 가속도가 난이도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 센서부(110)는 평균 가속도가 난이도를 초과할 경우, 유효 보행수와 단순 보행수를 증가시켜 ''X' 데이터를 제어부(120)로 송신할 수 있고, 평균 가속도가 난이도를 초과하지 않을 경우 단순 보행수만을 증가시켜 'A' 데이터를 제어부(120)로 송신할 수 있다. Referring to FIG. 16 , the
제어부(120)는 xbee 통신을 대기할 수 있다. 제어부(120)는 센서부(110)로부터 송신되는 통신 데이터를 수신할 수 있다. 제어부(120)는 수신된 통신 데이터가 'X' 데이터일 경우, 유효 보행수를 증가시키고, 수신된 통신 데이터가 'A' 데이터일 경우, 단순 보행수를 증가시킬 수 있다. 제어부(120)는 단순 보행수만 증가됨에 따라 진동 모터를 동작시킬 지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(120)는 동작 시작시간을 기록하고, 진동 모터를 동작시킬 수 있다. 제어부(120)는 진동 모터의 동작이 1초 경과됨에 따라 진동 모터의 동작을 정지시킬 수 있다. 제어부(120)는 진동 모터의 동작시키지 않는 것으로 결정할 수 있다. 제어부(120)는 디스플레이에 난이도 및 보행수를 표시할 수 있고, xbee 통신을 대기할 수 있다. The
도 17을 참고하면, 제어부(120)에서 외부 스위치 인터럽트가 발생될 수 있다. 제어부(120)는 센서부(110)로 'INT' 데이터를 송신할 수 있다. 제어부(120)는 단순 보행수와 유효 보행수를 합산하여 총 보행 수를 계산할 수 있다. 제어부(120)는 총 보행 수에 기초하여 보행 인식률을 계산할 수 있다. 보행 인식률은 (유효 보행수 *100)/총 보행 수의 계산을 통해 도출될 수 있다. 제어부(120)는 디스플레이를 통해 보행 결과를 표시할 수 있다. Referring to FIG. 17 , an external switch interrupt may be generated in the
센서부(110)는 제어부(120)로부터 'INT' 데이터를 수신할 수 있다. 센서부(110)는 데이터가 'INT' 데이터인지 여부를 판단할 수 있다. 센서부(110)는 데이터가 'INT'데이터가 아니라면, 자이로 센서값이 자이로 한계값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 센서부(110)는 데이터가 'INT'데이터라면, 재활 운동이 시작 상태가 아님을 판단할 수 있다. 다시 말해서, 사용자의 재활 운동이 종료될 수 있다.The
센서부(110)는 보행 인식률을 계산할 수 있다. 보행 인식률은 (유효 보행수 * 100)/단순 보행수를 통해 계산될 수 있다. 센서부(110)에서 계산된 보행 인식률이 80%을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 센서부(110)는 보행 인식률이 80%을 초과할 경우, 데이터가 없는 공간에 현재 난이도를 저장할 수 있다. 센서부(110)는 저장된 현재 난이도에 100을 가산하여 신규 난이도를 생성할 수 있고, 생성된 신규 난이도를 저장할 수 있다. The
센서부(110)는 보행 인식률이 75% 미만일 경우, 데이터가 없는 공간에 현재 난이도를 저장할 수 있다. 센서부(110)는 저장된 현재 난이도에 100을 가산하여 신규 난이도를 생성할 수 있고, 생성된 신규 난이도를 저장할 수 있다. 센서부(110)는 기기를 종료시킬 수 있다. When the gait recognition rate is less than 75%, the
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The devices described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA) , a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. The device can be commanded. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. can be embodied in Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (15)
재활 보조 장치가 착용된 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하는 단계;
보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하는 단계; 및
상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도하는 단계
를 포함하고,
상기 조절하는 단계는,
상기 수집된 보행 데이터를 이용하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석하고, 상기 분석된 재활운동 정보에 대하여 임상결과를 통해 사용자의 현재 재활상태 정보를 판단하고, 상기 판단된 사용자의 현재 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절하고, 재활 운동이 시작됨에 따라 보행 중 자이로 센서로부터 획득한 Z축 중심으로 회전하는 자이로 센서 값이 자이로 한계값을 초과하여 상승할 경우, 가속도 센서값을 수집하고 횟수를 기록하고, 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만으로 하강할 경우, 평균 가속도를 계산하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과할 경우, 유효 보행수와 단순 보행수를 카운트하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도 미만일 경우, 단순 보행수를 카운트하는 단계
를 포함하고,
상기 유도하는 단계는,
상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴에 기초하여 사용자가 보행 시 유효 보행을 달성하지 못할 경우, 손목 시계형으로 구성된 디스플레이에 내장된 진동부를 통해 진동을 발생시키는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. In the feedback training method for rehabilitation performed by the feedback training system,
collecting gait data of a user from sensor data sensed according to gait of a user wearing a rehabilitation assistance device;
adjusting the level of difficulty for the collected gait data using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation; and
Inducing a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty adjustment signal generated based on the adjusted difficulty level
including,
The adjusting step is
Using the collected gait data, rehabilitation exercise information including difficulty, gait speed, and gait recognition rate is analyzed, and current rehabilitation state information of the user is determined through clinical results for the analyzed rehabilitation exercise information, and the determined The level of difficulty is adjusted based on the user's current rehabilitation state information, and when the gyro sensor value rotating around the Z axis obtained from the gyro sensor during walking rises beyond the gyro limit value as the rehabilitation exercise begins, the acceleration sensor value is collected and the number of times is recorded, when the gyro sensor value falls below the gyro threshold value, an average acceleration is calculated, it is determined whether the calculated average acceleration exceeds a difficulty level set for the user, and the calculated average acceleration counting the effective number of steps and the number of simple steps when the value exceeds the difficulty level set for the user, and counting the number of simple steps when the calculated average acceleration is less than the level of difficulty set for the user;
including,
The inducing step is
Generating vibration through a vibration unit built into a wrist watch-type display when the user fails to achieve an effective gait when walking based on the gait speed and gait pattern including the adjusted level of difficulty.
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 조절하는 단계는,
재활 운동이 종료됨에 따라 상기 카운트된 단순 보행수에 대한 유효 보행수의 비율을 통해 보행 인식률을 계산하고, 상기 계산된 보행 인식률이 제1 기준 보행 인식률을 초과할 경우, 현재 난이도를 저장하고, 상기 저장된 현재 난이도에 기초하여 신규 난이도를 생성하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 1,
The adjusting step is
When the rehabilitation exercise is completed, a gait recognition rate is calculated through a ratio of the effective number of steps to the counted simple number of steps, and when the calculated gait recognition rate exceeds a first reference gait recognition rate, a current difficulty level is stored. Generating a new difficulty level based on the stored current difficulty level
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 조절하는 단계는,
상기 계산된 보행 인식률이 제1 기준 보행 인식률 미만일 경우, 상기 계산된 보행 인식률과 제2 기준 보행 인식률을 비교하고, 상기 계산된 보행 인식률이 제2 기준 보행 인식률 미만일 경우, 현재 난이도를 저장하고, 상기 저장된 현재 난이도에 기초하여 신규 난이도를 생성하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 1,
The adjusting step is
When the calculated gait recognition rate is less than the first reference gait recognition rate, the calculated gait recognition rate is compared with the second reference gait recognition rate, and when the calculated gait recognition rate is less than the second reference gait recognition rate, the current difficulty level is stored; Generating a new difficulty level based on the stored current difficulty level
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 수집하는 단계는,
재활 운동이 시작됨에 따라 사용자에게 설정된 난이도에 기초하여 상기 사용자의 양측 발목에 착용된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 보행 시 발생하는 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 연산 및 처리하여 보행으로 인정되는 보행 횟수를 카운트하고, 상기 카운트된 보행 횟수를 수집하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 1,
The collecting step is
As the rehabilitation exercise starts, sensor data generated during walking is collected using the acceleration sensor or gyro sensor worn on both ankles of the user based on the difficulty level set for the user, and the collected sensor data is calculated and processed to walk Counting the number of steps recognized as , and collecting the counted number of steps
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 수집하는 단계는,
상기 수집된 센서 데이터 중 최고 가속도 데이터만을 실시간으로 저장하고, 최고 가속도 데이터가 갱신되었을 경우 새로운 최대 가속도 데이터를 다시 저장하고, 상기 최대 가속도 데이터가 보행 검출을 위한 기준 가속도를 초과하였을 경우, 보행 횟수를 카운트하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 7,
The collecting step is
Among the collected sensor data, only the highest acceleration data is stored in real time, when the highest acceleration data is updated, new maximum acceleration data is stored again, and when the maximum acceleration data exceeds the standard acceleration for gait detection, the number of steps is counted. step to count
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 유도하는 단계는,
상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴과 관련된 재활상태 정보를 디스플레이에 표시하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 1,
The inducing step is
Displaying rehabilitation state information related to the gait speed and gait pattern including the adjusted level of difficulty on a display
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 유도하는 단계는,
유효 보행으로 카운트된 횟수, 현재의 난이도를 표시하고, 보행 달성율 및 상기 현재의 난이도를 기준으로 다음 재활 운동의 난이도의 상승과 하강 여부를 포함하는 재활 운동의 결과를 표시하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 9,
The inducing step is
Displaying the number of times counted as effective walking, the current difficulty, and displaying the result of the rehabilitation exercise, including whether the difficulty of the next rehabilitation exercise is raised or lowered based on the gait achievement rate and the current difficulty
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
상기 유도하는 단계는,
무선 통신 모듈을 통해 전자 기기와 무선 통신으로 연결되어, 상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴과 관련된 재활상태 정보를 상기 전자 기기에 전달하는 단계
를 포함하는 재활을 위한 피드백 트레이닝 방법. According to claim 1,
The inducing step is
Connecting to an electronic device through wireless communication through a wireless communication module and transmitting rehabilitation state information related to a walking speed and a walking pattern including the adjusted difficulty level to the electronic device.
Feedback training method for rehabilitation comprising a.
재활 보조 장치가 착용된 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하는 단계;
보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하는 단계; 및
상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도하는 단계
를 포함하고,
상기 조절하는 단계는,
상기 수집된 보행 데이터를 이용하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석하고, 상기 분석된 재활운동 정보에 대하여 임상결과를 통해 사용자의 현재 재활상태 정보를 판단하고, 상기 판단된 사용자의 현재 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절하고, 재활 운동이 시작됨에 따라 보행 중 자이로 센서로부터 획득한 Z축 중심으로 회전하는 자이로 센서 값이 자이로 한계값을 초과하여 상승할 경우, 가속도 센서값을 수집하고 횟수를 기록하고, 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만으로 하강할 경우, 평균 가속도를 계산하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과할 경우, 유효 보행수와 단순 보행수를 카운트하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도 미만일 경우, 단순 보행수를 카운트하는 단계
를 포함하고,
상기 유도하는 단계는,
상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴에 기초하여 사용자가 보행 시 유효 보행을 달성하지 못할 경우, 손목 시계형으로 구성된 디스플레이에 내장된 진동부를 통해 진동을 발생시키는 단계
를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램. In a computer program stored in a computer readable storage medium to execute a feedback training method for rehabilitation performed by a feedback training system,
collecting gait data of a user from sensor data sensed according to gait of a user wearing a rehabilitation assistance device;
adjusting the level of difficulty for the collected gait data using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation; and
Inducing a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty adjustment signal generated based on the adjusted difficulty level
including,
The adjusting step is
Using the collected gait data, rehabilitation exercise information including difficulty, gait speed, and gait recognition rate is analyzed, and current rehabilitation state information of the user is determined through clinical results for the analyzed rehabilitation exercise information, and the determined The level of difficulty is adjusted based on the user's current rehabilitation state information, and when the gyro sensor value rotating around the Z axis obtained from the gyro sensor during walking rises beyond the gyro limit value as the rehabilitation exercise begins, the acceleration sensor value is collected and the number of times is recorded, when the gyro sensor value falls below the gyro threshold value, an average acceleration is calculated, it is determined whether the calculated average acceleration exceeds a difficulty level set for the user, and the calculated average acceleration counting the effective number of steps and the number of simple steps when the value exceeds the difficulty level set for the user, and counting the number of simple steps when the calculated average acceleration is less than the level of difficulty set for the user;
including,
The inducing step is
Generating vibration through a vibration unit built into a wrist watch-type display when the user fails to achieve an effective gait when walking based on the gait speed and gait pattern including the adjusted level of difficulty.
A computer program stored in a computer readable storage medium comprising a.
메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
재활 보조 장치가 착용된 사용자의 보행에 따라 감지되는 센서 데이터로부터 사용자의 보행 데이터를 수집하고,
보행 패턴 분석 및 재활을 위한 인공지능 모델을 이용하여 상기 수집된 보행 데이터에 대한 난이도를 조절하고,
상기 조절된 난이도에 기초하여 생성된 난이도 조정 신호를 통해 사용자의 보행 패턴을 정상인의 보행 패턴으로 유도하는
것을 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서에서, 상기 수집된 보행 데이터를 이용하여 난이도, 보행 속도 및 보행 인식률을 포함하는 재활운동 정보를 분석하고, 상기 분석된 재활운동 정보에 대하여 임상결과를 통해 사용자의 현재 재활상태 정보를 판단하고, 상기 판단된 사용자의 현재 재활상태 정보에 기초하여 난이도를 조절하고, 재활 운동이 시작됨에 따라 보행 중 자이로 센서로부터 획득한 Z축 중심으로 회전하는 자이로 센서 값이 자이로 한계값을 초과하여 상승할 경우, 가속도 센서값을 수집하고 횟수를 기록하고, 자이로 센서값이 자이로 한계값 미만으로 하강할 경우, 평균 가속도를 계산하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도를 초과할 경우, 유효 보행수와 단순 보행수를 카운트하고, 상기 계산된 평균 가속도가 사용자에게 설정된 난이도 미만일 경우, 단순 보행수를 카운트하고, 상기 조절된 난이도를 포함하는 보행 속도 및 보행 패턴에 기초하여 사용자가 보행 시 유효 보행을 달성하지 못할 경우, 손목 시계형으로 구성된 디스플레이에 내장된 진동부를 통해 진동을 발생시키는
것을 특징으로 하는 피드백 트레이닝 시스템.In the feedback training system,
at least one processor configured to execute computer readable instructions contained in memory;
including,
The at least one processor,
The user's gait data is collected from sensor data detected according to the gait of the user wearing the rehabilitation assistive device;
Adjusting the level of difficulty for the collected gait data using an artificial intelligence model for gait pattern analysis and rehabilitation,
Inducing a user's gait pattern to a normal person's gait pattern through a difficulty adjustment signal generated based on the adjusted difficulty level
including,
The at least one processor analyzes rehabilitation exercise information including difficulty level, gait speed, and gait recognition rate using the collected gait data, and present rehabilitation state information of the user through clinical results for the analyzed rehabilitation exercise information. Determines, adjusts the difficulty based on the determined user's current rehabilitation state information, and as the rehabilitation exercise starts, the gyro sensor value rotating around the Z axis obtained from the gyro sensor during walking exceeds the gyro limit value When ascending, the acceleration sensor value is collected and the number of times is recorded, and when the gyro sensor value descends below the gyro threshold value, an average acceleration is calculated and it is determined whether the calculated average acceleration exceeds the difficulty level set for the user. and if the calculated average acceleration exceeds the difficulty level set for the user, counts the effective number of steps and simple number of steps, and if the calculated average acceleration is less than the level of difficulty set for the user, counts the number of simple steps, and adjusts When the user fails to achieve an effective gait based on the gait speed and gait pattern including the difficulty level, vibration is generated through a vibration unit built into a wrist watch-type display.
Feedback training system, characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210040908A KR102549103B1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Development of artificial intelligence feedback training method and system for parkinson patient rehabilitation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210040908A KR102549103B1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Development of artificial intelligence feedback training method and system for parkinson patient rehabilitation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220135364A KR20220135364A (en) | 2022-10-07 |
KR102549103B1 true KR102549103B1 (en) | 2023-06-28 |
Family
ID=83595604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210040908A KR102549103B1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Development of artificial intelligence feedback training method and system for parkinson patient rehabilitation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102549103B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014223096A (en) * | 2011-09-26 | 2014-12-04 | テルモ株式会社 | Walking training support device and control method therefor |
KR102010361B1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-10-21 | 영산대학교 산학협력단 | User gait feedback device and driving method thereof |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200090555A (en) * | 2019-01-21 | 2020-07-29 | 호남대학교 산학협력단 | Gait rehabilitation system for stroke patients and gait rehabilitation method using it |
-
2021
- 2021-03-30 KR KR1020210040908A patent/KR102549103B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014223096A (en) * | 2011-09-26 | 2014-12-04 | テルモ株式会社 | Walking training support device and control method therefor |
KR102010361B1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-10-21 | 영산대학교 산학협력단 | User gait feedback device and driving method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220135364A (en) | 2022-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dian et al. | Wearables and the Internet of Things (IoT), applications, opportunities, and challenges: A Survey | |
US10799760B2 (en) | System and method for identifying and interpreting repetitive motions | |
CN106462665B (en) | Wearable electronic device and method of estimating lifestyle metrics | |
US10524698B2 (en) | Fall detection system and method | |
US9311789B1 (en) | Systems and methods for sensorimotor rehabilitation | |
US9773330B1 (en) | Systems and methods for real-time data quantification, acquisition, analysis, and feedback | |
US20190282131A1 (en) | Management of biomechanical achievements | |
US11047706B2 (en) | Pedometer with accelerometer and foot motion distinguishing method | |
JP2020078556A (en) | Multi-functional smart mobility aid devices and methods of use | |
EP3731733A1 (en) | Micro and macro activity detection and monitoring | |
US20170251972A1 (en) | Wearable device and system for preventative health care for repetitive strain injuries | |
WO2017091691A1 (en) | Personal fall detection system and method | |
CN107408158A (en) | The healthy wearable thing harvested using Intelligent Energy | |
US11681347B2 (en) | Systems and methods for elastic delivery, processing, and storage for wearable devices based on system resources | |
US20160058326A1 (en) | Gait and mobility assessment systems and methods | |
CA3170237A1 (en) | System and method for gait monitoring and improvement | |
US20240033578A1 (en) | Method and system for providing exercise program to user | |
KR102549103B1 (en) | Development of artificial intelligence feedback training method and system for parkinson patient rehabilitation | |
US11527330B2 (en) | Learning system, rehabilitation support system, method, program, and trained model | |
US20200411183A1 (en) | Learning system, rehabilitation support system, method, program, and trained model | |
CN110200609A (en) | Heart failure safety movement smartwatch | |
US20230389880A1 (en) | Non-obtrusive gait monitoring methods and systems for reducing risk of falling | |
US11341412B1 (en) | Systems and methods for constructing motion models based on sensor data | |
KR102421310B1 (en) | Smart walking aid apparatus and method for rehabilitation of parkinson's patient | |
US20240057895A1 (en) | Musculoskeletal strain |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |