KR20090107277A - 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치에 관한 것으로, 페달을 이용하여 다리 재활훈련을 실시하도록 구성된 사이클 머신에서 페달로 움직이는 구동휠의 회전속도와 토크를 사용한 햅틱기술을 이용하여 재활훈련자의 특성에 맞게 자동으로 조절하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 베이스부재 상에 설치되는 구동휠을 페달로 작동시키도록 구성된 재활훈련장치에 있어서, 구동휠에 동력을 제공하는 모터; 구동휠의 회전축과 체인 결합되어 브레이크 패드를 통해 구동휠을 제동하는 브레이크 휠; 상기 브레이크 휠의 회전축에 축결합되어 구동휠의 토크를 검출하는 토크 센서; 상기 모터의 전원 공급단에 연결되어 모터에 공급되는 전류량을 검출하는 전류센서; 모터와 일체로 회전되게 설치되어 모터의 회전수를 검출하는 모터 엔코더; 모터로부터 구동휠에 제공되는 동력을 감소시켜 구동휠의 회전속도를 감소시키는 감속기; 토크센서에서 검출되는 토크값에 따라 재활훈련자의 특성을 판단하고, 판단 결과에 맞게 상기 구동휠의 회전동작을 자동 조절하는 제어부;를 포함하는 맞춤형 재활운동장치를 제공하여, 재활훈련의 강도를 높일 수 있으면서도 무리하지 않는 적절한 힘으로 재활훈련을 실시할 수 있게 한다.

재활, 훈련, 운동, 구동휠, 맞춤형, 토크, 검출, 햅틱

Description

햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치{Rehabilitation sports apparatus for supplying customized power by using haptic}

본 발명은 맞춤형 재활운동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달을 이용하여 다리 재활훈련을 실시하도록 구성된 사이클 머신에서 페달로 움직이는 구동휠의 회전속도와 토크를 사용한 햅틱기술을 적용하여 재활 훈련자의 특성에 맞게 자동으로 조절할 수 있도록 함으로써, 다리 근력이 약화되거나 불균형적인 노인이나 장애인 또는 환자들의 다리 근력 재활훈련에 도움을 줄 수 있는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치에 관한 것이다.

일반적으로 몸의 근력이 약화된 노인이나 장애인 또는 수술로 인해 보행능력이 떨어지는 환자들은 장기간 움직이지 못하기 때문에 보행에 필요한 근력이 약화되고 굳어지게 된다. 특히, 골절환자는 골유합을 위해 장기간 깁스를 하거나 고정장치에 의해 움직이지 않는 상태로 있기 때문에 깁스나 고정장치를 푼 후에는 관절과 전체 골격에 갑작스런 움직임을 주어서는 안된다.

따라서, 노화로 인해 보행근력이 약화되어 활동성이 저하된 노인, 단위근력약화로 인해 보행능력이 약화된 환자에게는 지속적으로 단위근력을 증가시켜줄 수 있는 재활운동이 필요하고, 골절로 인해 골유합을 시도해 장기간 움직이지 않은 환자들도 점진적으로 관절을 운동시켜 줌으로서 무리 없이 보행을 시도할 수 있는 상태로 만들어야 한다.

한편, 보행능력은 고관절과 무릎관절 및 발목관절의 운동이 원활하게 이루어질 때 향상될 수 있고, 이들 각 관절은 부드러운 물렁뼈로 된 관절막과 근육 및 힘줄로 둘러 싸여 있어 보행능력의 향상을 위한 재활운동장치는 이들 요소에 효과적인 운동을 부여할 수 있도록 요구된다.

이와 같은 필요에 의해 종래에 사용되어진 재활운동기구는 기계적으로 반복적인 운동이 이루어지도록 함으로서 수동운동에 의해 점진적으로 근력을 회복시켜 보행능력을 효과적으로 향상시킬 수 있도록 구현되어 있다.

그러나 이러한 종래의 재활운동기구는 재활 훈련자의 상태가 각각 다름에도 불구하고 동일한 훈련강도로 규칙적인 반복운동을 통해 재활 훈련이 이루어지도록 구성되어 있으므로 환자 또는 사용자에 맞는 재활훈련이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 페달을 이용하여 다리 재활훈련을 실시하도록 구성된 사이클 머신에서 페달로 움직이는 구동휠의 회전속도를 재활훈련자의 특성에 맞게 자동으로 조절할 수 있는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 페달의 초회 회전시 구동휠의 토크를 측정하여 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 각각 구분하고, 이후의 각 페달을 이용한 구동휠의 동작시 재활훈련자의 특성에 맞는 보조 동력을 선택적으로 지원하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 구동휠을 페달로 작동시켜 다리 재활훈련을 실시하도록 구성된 재활훈련장치에 있어서, 동력 제공을 위한 모터와 그 구동부; 상기 모터와 구동휠 사이에 설치되어 모터의 동력을 구동휠로 전달하는 감속기와 모터 연결체인; 브레이크 휠 지지부재(12)에 의해 베이스부재 상에 설치되며, 브레이크 패드를 통해 가해지는 외력에 의해 회전동작이 정지되는 브레이크 휠; 상기 구동휠과 브레이크 휠 사이에 설치되어 상기 브레이크 휠의 제동력을 구동휠로 전달하는 브레이크 휠 연결체인; 상기 브레이크 휠의 회전축에 연결되어 구동휠의 토크를 검출하는 토크 센서; 상기 모터의 전원 공급단에 연결되어, 모터에 공급되는 전류량을 검출하는 전류센서; 상기 모터와 일체로 회전가능하게 설치되어 모터의 회전수를 검출하는 모터 엔코더; 토크센서와 전류센서와 모터 엔코더와 감속기 및 모터 구동부에 전기적으로 연결되어 토크센서와 전류센서와 모터 엔코더의 검출신호를 수신하고 상기 토크센서에서 검출되는 토크값에 따라 재활훈련자의 특성을 판단하여 상기 구동휠의 회전동작을 자동 조절하기 위한 감속기 구동신호와 모터 구동신호를 출력하는 제어부;를 포함하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치이다.

상기 제어부는 페달의 초회 회전시에 구동휠의 토크를 측정하여 재활훈련자의 현재 다리 상태 및 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 각각 구분하고, 이후의 각 페달에 의한 구동휠의 회전 동작시 재활훈련자의 특성에 맞는 감속기 구동신호와 모터 구동신호를 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 한다.

특히 상기 제어부는 정상적인 다리에 의한 회전 구간에서는 상기 감속기를 사용하여 구동휠의 속도를 감소시키고, 비정상적인 다리에 의한 회전 구간에서는 모터에 공급되는 전류와 구동휠의 회전수 감지를 통한 안정성을 체크하여 상기 구동휠의 속도를 가속시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 페달을 이용하여 다리 재활훈련을 실시하도록 구성된 사이클 머신에서 페달의 초회 회전시 구동휠의 토크를 측정하여 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 각각 구분하고, 이후의 각 페달을 이용한 구동휠의 동작시 재활훈련자의 특성에 맞는 보조 동력을 선택적으로 지원할 수 있게 되므로, 재활 훈련자의 상태에 따라 적당한 재활 훈련이 이루어질 수 있게 되는 이점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 전체 구성을 예시한 사시도와 평면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 제어시스템 구성도이고, 도 5 는 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 제어흐름도이다.다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치는, 각 구성요소를 지지하는 베이스 부재(10), 구동휠 지지부재(13)에 의해 지지되는 구동휠(40)과 페달(18a,18b), 모터 지지부재(14)에 의해 회전 가능하게 지지되는 모터(미도시됨)와 모터 엔코더(20), 모터 구동전류를 검출하는 전류센서(31), 감속기 거치대(15)에 의해 설치되는 감속기(21), 구동휠과 감속기를 연결하여 동력을 전달하는 모터 연결체인(23), 구동휠과 브레이크 휠축을 연결하여 동력을 전달하는 브레이크 휠 연결체인(24), 구동휠의 토크를 검출하는 토크센서(30), 토크센서(30)와 전류센서(31)와 모터 엔코더(20)의 검출신호를 수신하고 감속기(21)와 모터 구동부(21a)를 통해 모터를 제어하는 제어부(100)를 포함한다.

그 외에도 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치는, 베이스 부재 상에 설치되는 의자 지지부재(11)와 브레이크 휠 지지부재(12)와 구동휠 지지부재(13) 및 모터 지지부재(14), 의자 지지부재(11)에 의해 지지되는 의자높이 조절대(16) 및 의자(25), 브레이크 휠 지지부재(12)에 의해 지지되고 브레이크 휠축(22)에 고정되는 브레이크 휠(50)과 브레이크 패드(50a), 판넬 거치대(17)에 의해 지지되는 사용자 조작부(110)와 핸들(17a)을 더 포함하여 구성된다.

상기 구동휠(40)은 페달을 두 발로 회전시키는 동작에 의해 구동휠도 함께 회전될 수 있도록 두 개의 페달(18a,18b)이 축결합되어 일체로 형성되고, 재활훈련자가 의자에 앉은 상태에서 두 발로 페달을 회전시킬 수 있도록 구동휠 지지부 재(13)에 의해 베이스 부재(10) 상방의 소정 공간에 위치되도록 설치된다. 그리고 상기 구동휠(40)의 회전축에는 브레이크 휠 연결 체인(24)이 기계적으로 결합되어 브레이크 휠(50)로 동력이 전달되도록 구성되며, 한편 상기 구동휠(40)의 외주연에는 모터 연결 체인(23)이 기계적으로 연결되어 감속기(21)로 이어지도록 구성된다.

모터는 상기 베이스부재(10) 상방의 소정 위치에 상기 구동휠(40)로부터 이격되는 상태로 설치되며, 모터 지지부재(14)에 의해 회전 가능하게 지지 및 고정되고 모터 엔코더(20)와 함께 일체로 구성된다. 이 모터는 제어부(100)에 전기적으로 연결된 모터 구동부(21a) 및 감속기(21)에 의해 구동되고, 모터 연결체인(23)과 감속기(21)를 통해 구동휠(40)에 기계적으로 결합되어 상기 구동휠(40)로 휠의 가속회전 또는 감속회전을 위한 보조 동력을 제공한다.

브레이크 휠(50)은 상기 구동휠(40)의 회전축에 연결된 브레이크 휠 연결 체인(24)에 의한 기계적인 결합을 통해 두 휠 사이에서 회전력 전달이 가능하게 되도록 브레이크 휠 지지부재(12)에 의해 지지되어 베이스 부재(10) 상의 소정 위치에 설치되며 상기 구동휠(40)의 제동을 위해 사용된다. 이 브레이크 휠(50)에는 휠의 회전축에 일체로 토크센서(30)가 설치되어 상기 구동휠(40)의 회전력이 브레이크 휠 연결체인(24)에 의해 전달되는 것을 검출해낼 수 있다. 또한 상기 브레이크 휠(50)에는 브레이크 패드(50a)가 설치되어 있어, 상기 브레이크 휠 연결체인(24)을 통한 구동휠(40)과의 기계적인 결합에 의해 구동휠(40)을 제동할 수 있도록 구성한다.

토크센서(30)는 상기 브레이크 휠(50)과 함께 그 회전축(22)에 축결합되어 브레이크 휠 연결체인(24)에 의해 전달되는 구동휠(40)의 토크를 검출하여 제어부(100)로 전송한다.

전류센서(31)는 상기 모터의 전원 공급단에 연결되어, 모터에 공급되는 전류를 검출하여 제어부(100)로 전송한다.

모터 엔코더(20)는 상기 모터의 회전축(미도시됨)에 모터와 함께 일체로 설치되어 제어부(100)에서 공급되는 전류량에 따라 모터를 구동시키고 그 모터의 회전수를 검출하여 제어부(100)로 전송한다.

감속기(21)는 모터 지지부재(14)와 구동휠 지지부재(13) 사이에 거치되는 감속기 거치대(15)에 의해 베이스 부재(10) 상방의 소정 위치에 설치되며, 그 일측이 모터의 회전축에 체인 결합되고, 다른 일측이 상기 구동휠(40)로 연결되어 제어부(100)의 제어신호에 따라 상기 모터로부터 구동휠(40)에 제공되는 동력을 감소시켜 구동휠의 회전속도를 감소시키는 역할을 한다.

제어부(100)는 상기 베이스 부재(10) 상에 설치되며, 상기 토크센서(30)와 전류센서(31)와 모터 엔코더(20)와 감속기(21) 및 모터 구동부(21a)에 전기적으로 연결되어 토크센서(30)와 전류센서(31)와 모터 엔코더(20)의 검출신호를 수신하고 감속기(21)와 모터 구동부(21a)로 구동신호를 출력한다. 이 제어부(100)는 페달의 의한 구동휠의 토크값을 상기 토크센서(30)를 통해 검출하여 그 토크값에 따라 재활훈련자의 특성을 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 구동휠(40)의 회전속도를 조절하는 보조동력을 제공한다.

도 4는 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 제어시스 템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로서, 재활훈련장치의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(100), 구동휠의 토크 검출을 위한 토크센서(30), 모터로 공급되는 전류 검출을 위한 전류센서(31), 모터의 회전수 검출을 위한 모터 엔코더(20), 모터 감속을 위한 감속기(21), 모더 동작을 제어하는 모터 구동부(21a), 및 재활훈련자 또는 관리자에 의한 키입력 및 구동휠의 회전속도와 동작시간 표시를 위해 키입력과 표시동작이 하나의 패널에서 동시에 가능하도록 구성된 사용자 조작부(110)를 포함하여 구성된다.

도 5는 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 제어부(100)에서 이루어지는 동작 흐름을 예시한 순서도로서, 페달의 초회 회전시 구동휠의 토크를 측정하여 재활훈련자의 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 구분하고 각각의 토크값을 페달의 회전 구간별로 구분하여 저장하는 제1단계(S101-S108)와, 상기 저장된 각각의 토크값을 기준으로 재활훈련자의 특성에 맞게 구동휠에 보조 동력을 제공하는 제2단계(S109-S114)로 이루어진다.

제1단계는, 페달을 지정된 위치로 이동시켜 초기화하는 단계(S101), 페달의 초회 구동 여부를 판단하는 단계(S102), 초회 구동시 왼쪽 또는 오른쪽 다리의 구분 및 각 다리의 현재 상태를 구분하기 위하여 지정된 제1구간에서 페달이 회전되는 동안 토크센서를 통해 토크값을 검출하는 단계(S103), 지정된 제2구간에서 페달이 회전되는 동안 토크센서를 통해 토크값을 검출하는 단계(S104), 상기 두 구간에서 검출된 토크값의 차이를 연산 및 저장하는 단계(S105), 상기 두 구간에서의 토크값을 비교하여 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 판단하는 단계(S106), 상기 판단 결과에 따라 각 구간의 토크값을 정상치 또는 비정상치로 설정하여 저장하는 단계(S107, S108)를 포함한다.

제2단계는 2회 이상의 페달 구동시 정상치 저장 구간에서의 회전동작인지 비정상치 저장 구간에서의 회전 동작인지를 판단하는 단계(S109,S110), 정상적인 다리에 의한 회전 구간에서는 상기 감속기(21)를 사용하여 상기 토크 차이값만큼 구동휠의 속도를 감속시키는 단계(S111), 비정상적인 다리에 의한 회전 구간에서는 모터에 공급되는 전류와 구동휠의 회전수 감지를 통한 안정성을 체크하여 상기 구동휠의 속도를 가속시키는 단계(S112-114)를 포함하여 이루어진다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 동작 및 그에 의한 작용 효과를 도 1 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

사용자 조작부(110)를 통해 초기화 키입력이 있는 경우, 먼저 제어부(100)에서는 두 페달(18a,18b)을 지정된 위치, 예를 들어 도 1에 예시된 바와 같이 오른쪽 페달(18a)이 구동휠(40)의 상부 측에 위치하고 왼쪽 페달(18b)이 구동휠의 하부측에 위치하도록 하여 페달을 이동시켜 초기화하는 단계(S101)를 실행한다. 이 초기화 작업이 진행된 후 재활훈련자가 의자에 앉은 상태에서 오른쪽 페달(18a)을 전방으로 밀어 초회 구동이 개시되면 제어부(100)에서는 그 페달의 회전 동작을 인식하여, 오른쪽 페달(18a)에 힘이 가해지는 초회 반바퀴, 즉 제1구간(0~180°)에서 구동휠이 회전되는 동안의 토크값을 토크센서(30)를 통해 검출(S103)하고, 다시 왼쪽 페달(18b)에 힘이 가해지는 초회 나머지 반바퀴, 즉 제2구간(180~360°)에서 구동휠이 회전되는 동안의 토크값을 토크센서(30)를 통해 검출(S104)한다.

이어서 상기 제어부(100)에서는 상기 두 구간에서 검출된 토크값의 차이를 연산 및 저장(S105)하고, 상기 두 구간에서의 토크값을 비교(S106)하여 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 판단한 후 그 판단 결과에 따라 각 구간의 토크값을 정상치 또는 비정상치로 설정하여 저장(S107, S108)한다. 즉, 상기 비교결과, 제1구간(0~180°)에서의 토크값이 제2구간(180~360°)에서의 토크값보다 큰 경우 토크값이 큰 제1구간에서는 오른쪽 페달(18a)에 힘이 가해지고 있는 상태이므로 오른쪽 다리가 정상적인 다리임을 판단하여 제1구간에서의 토크값을 정상치로 저장하고 아울러 제2구간에서의 토크값은 비정상치로 저장(S107)한다. 반대로 제1구간(0~180°)에서의 토크값이 제2구간(180~360°)에서의 토크값보다 작은 경우 토크값이 큰 제2구간에서는 왼쪽 페달(18b)에 힘이 가해지고 있는 상태이므로 왼쪽 다리가 정상적인 다리임을 판단하여 제2구간에서의 토크값을 정상치로 저장하고 아울러 제1구간에서의 토크값은 비정상치로 저장(S108)한다.

이후 제2단계에서는 2회 이상의 페달 구동시 정상치 저장 구간에서의 회전동작인지 또는 비정상치 저장 구간에서의 회전 동작인지를 판단(S109,S110)하여 정상치 저장구간에서는 구동휠의 속도를 감속(S111)시키고, 비정상치 저장구간에서는 구동휠의 속도를 가속(S112-S114)시켜 너무 빠르거나 너무 느리지 않게 구동휠의 회전속도를 제어함으로써, 재활훈련자에게 무리가 않는 적절한 속도로 재활훈련을 실시할 수 있게 한다. 즉, 정상치 저장구간에서는 정상적인 다리에 의한 구동휠 회전시 검출되는 토크값과 비정상적인 다리에 의한 구동휠 회전시 검출되는 토크값의 차이 만큼에 해당되는 량으로 상기 감속기(21)를 제어하여 구동휠의 속도를 감소시 켜 너무 빠르지 않은 속도로 재활훈련을 실시할 수 있게 한다. 반대로 비정상치 저장구간에서는 모터에 공급되는 전류와 구동휠의 회전수를 검출(S112)하여 안정성 여부를 체크(S113)한 후 상기 연산된 토크값의 차이 만큼에 해당되는 량으로 상기 구동휠의 속도를 가속(S112-114)시킴으로써, 재활훈련의 강도를 높일 수 있으면서도 재활훈련자에게 무리가 않는 적절한 힘으로 재활훈련을 실시할 수 있게 한다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 전체 구성을 예시한 사시도와 평면도 및 측면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 제어시스템 구성도이다.

도 5는 본 발명에 의한 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치의 제어흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베이스 부재 12 : 브레이크 휠 지지부재

13 : 구동휠 지지부재 14 : 모터 지지부재

15 : 감속기 거치대 17 : 판넬 거치대

17a : 핸들 18a,18b : 페달

20 : 모터 엔코더 21 : 감속기

21a : 모터 구동부 22 : 브레이크 휠 축

23 : 모터 연결체인 24 : 브레이크 휠 연결체인

25 : 의자 30 : 토크센서

31 : 전류센서 40 : 구동휠

50 : 브레이크 휠 50a : 브레이크 패드

100 : 제어부 110 : 사용자 조작부

Claims (6)

1. 구동휠(40)을 페달(18a,18b)로 작동시켜 다리 재활훈련을 실시하도록 구성된 재활훈련장치에 있어서,

   동력 제공을 위한 모터와 그 구동부(21a);

   상기 모터와 구동휠 사이에 설치되어 모터의 동력을 구동휠로 전달하는 감속기(21)와 모터 연결체인(23);

   브레이크 휠 지지부재(12)에 의해 베이스부재(10) 상에 설치되며, 브레이크 패드(50a)를 통해 가해지는 외력에 의해 회전동작이 정지되는 브레이크 휠(50);

   상기 구동휠(40)과 브레이크 휠(50) 사이에 설치되어 상기 브레이크 휠의 제동력을 구동휠로 전달하는 브레이크 휠 연결체인(24);

   상기 브레이크 휠(50)의 회전축(22)에 연결되어 구동휠(40)의 토크를 검출하는 토크 센서(30);

   상기 모터의 전원 공급단에 연결되어, 모터에 공급되는 전류량을 검출하는 전류센서(31);

   상기 모터와 일체로 회전가능하게 설치되어 모터의 회전수를 검출하는 모터 엔코더(20);

   토크센서(30)와 전류센서(31)와 모터 엔코더(20)와 감속기(21) 및 모터 구동부(21a)에 전기적으로 연결되어 토크센서(30)와 전류센서(31)와 모터 엔코더(20)의 검출신호를 수신하고 상기 토크센서(30)에서 검출되는 토크값에 따라 재활훈련자의 특성을 판단하여 상기 구동휠의 회전동작을 자동 조절하기 위한 감속기 구동신호와 모터 구동신호를 출력하는 제어부(100);를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 페달의 초회 회전시 구동휠의 토크를 측정하여 재활훈련자의 현재 다리 상태를 판단하고, 이후의 각 페달에 의한 구동휠의 회전 동작시 재활훈련자의 특성에 맞는 감속기 구동신호와 모터 구동신호를 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 페달의 초회 회전시 양쪽 다리에 의해 회전되는 각각의 동작 구간에서의 구동휠의 토크를 각각 측정하여 정상적인 다리와 비정상적인 다리를 각각 구분하고, 그 각각의 다리 특성에 맞는 감속기 구동신호와 모터 구동신호를 각각 구분하여 제공하는 것을 특징으로 하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활훈련장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   정상적인 다리에 의한 회전 구간에서는 감속기 구동신호를 출력하여 상기 감속기(21)를 사용하여 구동휠의 속도를 감소시키고, 비정상적인 다리에 의한 회전 구간에서는 모터에 공급되는 전류와 구동휠의 회전수 감지를 통한 안정성을 체크한 후 모터 구동신호를 출력하여 상기 구동휠의 속도를 가속시키는 것을 특징으로 하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,

   정상적인 다리에 의한 구동휠 회전시 검출되는 토크값과 비정상적인 다리에 의한 구동휠 회전시 검출되는 토크값의 차이 만큼에 해당되는 감속기 구동신호로 상기 감속기(21)를 제어하여 구동휠의 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,

   정상적인 다리에 의한 구동휠 회전시 검출되는 토크값과 비정상적인 다리에 의한 구동휠 회전시 검출되는 토크값의 차이만큼에 해당되는 모터 구동신호로 상기 구동휠의 속도를 가속시키는 것을 특징으로 하는 햅틱기술을 적용한 맞춤형 재활운동장치.

Images