KR20130095665A - 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기 - Google Patents

환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로드셀로부터 검출된 신호를 바탕으로 환자의 지면반발력 및 관절토크를 분석하여 최적의 수중재활훈련이 되도록 제어가능한 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 관한 것이다.
본 발명은, 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부; 상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서, 상기 제어부는, 상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터 환자의 보행속도를 검출하며, 상기 환자의 보행속도에 따라 모터구동제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 또한, 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터, 하중센서에 발바닥이 접촉된 상태의 영상을 실시간적으로 디스플레이부로 출력한다.

Description

환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기{Underwater treadmill controlled by kinesiological feature of patient}
본 발명은 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 관한 것으로, 보다 상세히는 Load cell로부터 검출된 신호를 바탕으로 환자의 지면반발력 및 관절토크를 분석하여 최적의 수중재활훈련이 되도록 제어가능한 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 관한 것이다.
보행은 인간의 고유한 신체적 기능 중 하나로, 가장 일반적인 운동이자 사람이 매일 기본적으로 하는 활동이다.
일반적으로 정상인의 보행주기는 두가지 주기로 대별되는데, 이는 입각기와 유각기이다. 입각기는 발이 지면에 닿아있는 시기로, 초기접지기, 발바닥접지기, 중간 입각기, 발뒤축들림기, 발가락들림기로 이루어진다. 유각기는 발이 지면에서 떨어져 나아가는 시기로, 발가락들림기, 중간 유각기, 다시 초기접지기로 이루어진다. 정상보행에 있어서는 입각기가 약 60%, 유각기가 약 40%를 차지한다.
보행능력을 상실한 보행장애인들에게 보행훈련은 독립의 수준과 좋은 삶의 질을 향상시키는 데 있어 매우 중요한 부분을 차지한다.
보행장애인의 보행능력 회복을 위한 재활훈련을 위해서는 여러 분야의 전문가들의 포괄적인 도움이 필요하며 특히 환자들의 균형감각을 향상시키고, 인내성을 높이기 위해 반복적이고 체계적인 보행훈련이 요구된다.
수중재활운동은 수중운동과 물리치료가 결합된 형태로 각종 질병과 사고, 또는 손상을 통한 신체적 정신적인 비정상적인 상황을 물의 특성을 이용한 수중 기법을 통해 정상패턴으로 회복시켜 주는 것을 말한다. 노약자나 임산부, 만성적인 스트레스에 시달리는 사람의 경우, 체형관리와 신체교정, 골다공증 예방 등 각종 질병을 유발할 수 있는 다양한 요인들을 여러 가지 형태의 운동으로 예방할 수 있다는 것이 장점이다.
특히, 수중재활치료기기는 육상에 비해 환자의 체중을 부력만큼 경감할 수 있어 육상에서 치료가 어려운 중증환자에게도 적용이 가능하고 특히 노인성 질환에 적용 시 효과 및 만족도가 우수한 것으로 알려져 있다.
그리고 걷는 운동은 보행장애를 가진 재활환자뿐만 아니라, 노인 등에게도 상당히 중요한 운동 중에 하나며, 환자마다 요구된 훈련 정도는 각기 다르다.
그러나 이러한 효능에도 불구하고 기존의 수중재활치료는 단지 신체 일부분에 적용하거나, 전신 운동(보행, 주행)을 일반 대형 수조(수영장)에서 전문가의 도움 없이 노인 및 재활환자가 수행하고 있는 실정이다.
대부분의 시판되는 해외 수중재활치료 시스템은 대형화로 설치가 어렵고 기설 건물에는 설치가 불가능한 형태로 매립형, 완성품 설치 방식이 대부분이며, 게다가 고가이다.
따라서, 환자 각 개개인의 상태에 초점을 맞춰 효율적이고 합리적인 맞춤형 치료로 효율성을 높일 수 있는 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기가 요망된다. 또한, 매립형이 아니며, 저가이면 고품질인 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기가 요망된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, Load cell로부터 검출된 신호를 바탕으로 환자의 지면반발력 및 관절토크를 분석하여 최적의 수중재활훈련이 되도록 제어가능한 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 매립형이 아니어서 설치가 용이하며, 저가이면서 고품질인 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부; 상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서, 상기 제어부는, 상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터 환자의 보행속도를 검출하며, 상기 환자의 보행속도에 따라 모터구동제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부; 상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서, 상기 제어부는, 상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터 환자의 보행속도를 검출하며, 상기 환자의 보행속도에 따라, 특정 이미지가 지나가는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부; 상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서, 상기 제어부는, 상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터, 하중센서에 발바닥이 접촉된 상태의 영상을 실시간적으로 디스플레이부로 출력하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 환자의 보행속도가 제1문턱치보다 큰지를 판단하여, 작거나 같다면 모터의 속도를 제1속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하고, 환자의 보행속도가 제1문턱치보다 크다면, 제2문턱치보다 큰지를 판단하고, 모터의 속도를 제2문턱치보다 작다면, 제2속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하며, 제1문턱치, 제2문턱치, 제1속도, 제2속도는 공장출하시 지정되이거나, 사용초기에 설정된 값이다.
또한, 환자의 보행속도가 제2문턱치보다 크다면, 제3문턱치보다 큰지를 판단하고, 제3문턱치보다 작다면, 모터의 속도를 제3속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하고, 보행속도가 제3문턱치보다 크다면, 모터의 속도를 제4속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하며, 제3문턱치, 제3속도, 제4속도는 공장출하시 지정되거나, 사용초기에 설정된 값이다.
모터는 방수 BLDC모터이며, 상기 환자의 보행속도로 관절토크를 추정하며, 상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호를 지면반발력 측정신호로 한다.
본 발명의 환자의 운동기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기는, Load cell로부터 검출된 신호를 바탕으로 환자의 지면반발력 및 관절토크를 분석하여 최적의 수중재활훈련이 되도록 제어가능하다.
또한 본 발명의 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기는, 매립형이 아니어서 설치가 용이하며, 저가이면서 고품질이다.
본 발명은 접근성 및 효능성이 우수하고 차세대 장애친화형 수중재활치료기기이며, 수중재활치료기기는 육상에 비해 환자의 체중을 부력만큼 경감할 수 있어 육상에서 치료가 어려운 중증환자에게도 적용이 가능하고 특히 노인성 질환에 적용 시 효과 및 만족도가 우수하다.
또한, 본 발명은 수중트레드밀의 활용을 통하여 장애인/고령자와 일반인이 함께 공유 할 수 있는 새로운 스포츠 영역 개척 및 이를 통한 스포츠 재활의 활성화 및 대중화에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기를 개략적으로 설명하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기의 제어 구성도를 설명하기위한 블럭도이다.
도 3은 도 2의 로드셀부를 설명하는 설명도이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 환자의 운동 기능학적 특성 제어 기반 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기의 구성 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기를 개략적으로 설명하는 설명도이다.
본 발명은 수조(50), 트레드밀(150), 로드셀부(100), 제어부(200), 모터부(240), 디스플레이부(350), 메모리부(400)을 포함하여 이루어진다.
수조(50)는 바닥면을 제외한 부분은 투명한 재질, 예를들어 유리로 이루어지며, 수조(50)의 바닥에는 수중에서 사용가능하도록 이루어진 트래드밀(150)이 위치된다.
트레드밀(150)은 수중에서도 사용가능하도록 제작된 트래드밀로, 수중에서도 사용가능한 모터부(240)에 의해 구동된다.
로드셀부(100)은 트레드밀(150)에서 발바닥과 접촉되는 부분, 즉 발판(10)에 장착된 다수의 로드셀로 이루어져, 사용자의 무게중심, 움직임, 이동현황, 체중이 실린 상태 등을 검출하고, 또한 상기 로드셀로 부터의 하중신호에서 잡음을 제거하고 디지탈신호로 변환하여 제어부(200)로 전송하는 하중신호 전처리부(미도시)를 구비한다.
제어부(200)는 트레드밀(150)의 내부, 또는 수조(50)의 바닥부의 일측에 설치되어, 상기 하중신호 전처리부로 부터 수신된 신호를 연산처리하고, 상기 연산처리 결과에 따라 모터부(240)로 모터구동제어신호를 전송한다. 경우에 따라서 제어부(200)는 디스플레이부(350)가 위치된 외부에 위치되어 질 수도 있으며, 경우에 따라서는 수조 벽면에 위치될 수도 있다. 제어부(200)는 수중 트레드밀 플랫폼의 전반적인 제어를 담당한다.
모터부(240)는 트레드밀(150)의 내부, 또는 수조(50)의 바닥부의 일측에 설치되어 트레드밀(150)을 구동시키며, 모터부(240)는 모터와 무터구동부로 이루어져 있다. 모터부(240)는 재활치료에 적합하도록 속도 0.1 Km/h ~ 6 Km/h 조절가능하도록 이루어질 수 있다.
디스플레이부(350)는 수조(50)의 외부에 위치되거나, 수조(50)의 일측 상단부에 위치되며, 제어부(200)로부터 출력된 사용자의 운동현황 등을 디스플레이한다.
미도시 되었지만 키입력부를 더 구비하여, 재활치료사 등 의료전문인이 트레드밀(150)을 수동제어가능하도록 이루어져 있다. 상기 키입력부는 디스플레이부(350)의 일측에 구비되거나 유저인터페이스로 이루어질 수 있다.
메모리부(400)는 제어부(200)에서 연산처리에 필요한 기준치 등을 저장하고 있으며, 사용자의 운동데이터를 저장하고 있다.
도 1에서 제어부는 수조(50)의 바닥부의 일측에 위치되어 있지만, 경우에 따라서 디스플레이부(350)가 위치된 외부에 위치되어 질 수도 있으며, 경우에 따라서는 수조 벽면에 위치될 수도 있다.
도 2는 도 1의 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기의 제어 구성도를 설명하기위한 블럭도로, 로드셀부(100), 제어부(200), 모터(300), 모터구동부(250), 디스플레이부(350), 메모리부(400)를 포함하여 이루어진다.
로드셀부(100)는 로드셀 어레이(미도시)과 하중신호 전처리부(미도시)를 구비하여, 사용자의 하중신호를 검출하고, 디지탈신호로 변환하여 제어부(200)로 전송한다. 로드셀부(100)는 다수의 로드셀 어레이가 트레드밀(150)의 발판(10)에 일정 간격을 이격하여 장착되어 있다. 즉, 환자가 트레드밀(150)의 발판(10) 위를 걸음에 의해, 보행주기에 따라서 하중신호가 생성되며, 이를 발바닥에 가해지는 지면반발력 측정신호로서 검출한다.
제어부(200)는 로드셀부(100)로 부터 수신된 하중신호를 연산처리하고, 상기 연산처리 결과에 따라 모터구동제어신호를 생성하여 모터부(240)로 전송한다.
특히 제어부(200)는 로드셀부(100)로부터 수신된 하중신호로부터 환자의 보행속도를 검출하며, 이 보행속도를 관절토크로 추정한다. 환자의 보행속도에 따라 모터구동제어신호를 생성한다.
보행속도의 제어에 있어서, 보행속도가 제1문턱치보다 큰지를 판단하여, 작거나 같다면 현재의 제1속도를 유지한다. 보행속도가 제1문턱치보다 크다면, 제2문턱치보다 큰지를 판단하고, 제2문턱치보다 작다면, 제2속도를 유지한다. 보행속도가 제2문턱치보다 크다면, 제3문턱치보다 큰지를 판단하고, 제3문턱치보다 작다면, 제3속도를 유지한다. 보행속도가 제3문턱치보다 크다면, 제4속도를 유지한다.
제1문턱치, 제2문턱치, 제3문턱치는 공장출하시 지정된 속도 값이거나, 사용초기에 설정된 값으로, 제1문턱치가 제일작고, 다음에 제2문턱치가 작은 순으로 이루어질 수 있다.
제1속도, 제2속도, 제3속도, 제4속도는 공장출하시 지정된 속도 값이거나, 사용초기에 설정된 값으로, 제1속도, 제2속도, 제3속도, 제4속도의 순으로 속도가 작다.
또한 제어부(200)는 현재 환자의 보행속도를 나타내는 영상을 디스플레이부(350)에 출력할 수 있다.
제어부(200)는 로드셀부(100)로 부터 수신된 하중신호가 일정시간 변함이 없을 경우 모터의 구동을 멈추는데, 즉 하중신호가 일정시간 변함이 없고 새로운 하중신호가 입력되지 않거나 기준값 이하이면 구동을 멈춘다. 또한 제어부(200)는 하중신호가 변화가 있을 경우 그 변화정도에 따라 모터(300)의 속도를 제어하는 모터구동제어신호를 생성하여 모터구동부(250)로 전송한다.
모터구동부(250)는 제어부(200)로부터 수신된 모터구동제어신호에 따라 모터(300)를 구동시킨다.
모터(300)는 방수 BLDC모터를 사용할 수 있다.
디스플레이부(350)는 제어부(200)로부터 출력된 사용자의 운동현황 등을 디스플레이한다. 특히, 디스플레이부(350)는 보행속도에 따라 특정 아이콘(예를들어 발바닥 모형)을 출력할 수 있다. 또는 하중센서에 발이 접촉된 상태를 영상으로 출력할 수 있다. 즉, 하중신호로부터 구성된 발바닥 영상을 디스플레이부로 출력하게 할 수 있다.
메모리부(400)는 제어부(200)에서 연산처리에 필요한 기준치, 문턱치 등을 저장하고 있다. 또한, 사용자별로 운동데이터(보행속도 등)을 저장하여, 차후 사용시 활용할 수 있다.
도 3은 도 2의 로드셀부를 설명하는 설명도이고, 도 4는 도 2의 디스플레이부에 보행속도를 영상으로 나타낸 일예이다.
로드셀부(100)는 다수의 로드셀 어레이를 구비하되, 다수의 로드셀 어레이가 트레드밀(150)의 발판(10)에 일정 간격을 이격하여 장착되어 있으며, 제어부는 스캐닝하듯이 로드셀 어레이들로부터 하중신호를 매트릭스 형태로 읽어들인다. 또한, 제어부(200)는 상기 하중신호로부터 보행속도를 연산하고, 도 4에서와 같이, 상기 보행속도에 따라 소정 영상(예로 발자국)을 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 의한 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기의 예이다.
도 5의 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기의 수조(50)의 측벽에는 급수구(20)과 배수구(30)이 장착되어 있다. 또한, 측벽 중 하나에는 도어(40)가 설치되며, 정면 상단에는 디스플레이부(350)가 장착되어 있다.
또한, 운동(재활치료)중에 손을 잡을 수 있도록, 측면손잡이(172), 정면손잡이(174)가 구비되어 있으며, 정면의 일측에 비상정지스위치(176)을 구비하여, 환자가 운동(재활치료)중에 위험을 느낄때 트레드밀의 구동을 멈추게 할 수 있으며, 또한 트레드밀의 속도를 수동으로 제어하려 할때 사용하는 속도수동제어스위치(177)을 구비한다.
즉, 본 발명은 사용자의 의지 즉 트레드밀에 가해지는 힘의 세기를 Load Cell로 부터 검출하고 제어기의 제어 신호로 모터 구동과 멈춤, 구동 속도를 제어함에 있어서, 사용자가 트레드밀에 가해지는 힘의 크기와 힘의 순차 간격에 대응되게 트레드밀의 주행 속도를 가변 제어하고, 긴급사태 발생 시 스스로 감지하여 구동을 멈추게 하고, 방수 모터의 사용으로 기존의 전기식 또는 유압식 모터의 문제점을 개선하고 사용자에게 편리성, 신뢰성을 제공할 수 있도록 하여 장애인 및 고령자 혼자서 편리하게 사용할 수 있는 1인용 수중트레드밀 플랫폼 재활훈련시스템 을 제안하였다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10:발판 20:급수구
30:배수구 40: 도어
50:수조 150:트레드밀
100:로드셀부 172: 측면손잡이
174: 정면손잡이 176: 비상정지스위치
177: 속도수동제어스위치 200:제어부
240:모터부 350:디스플레이부
400:메모리부

Claims (10)

  1. 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부;
    상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터 환자의 보행속도를 검출하며, 상기 환자의 보행속도에 따라 모터구동제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  2. 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부;
    상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터 환자의 보행속도를 검출하며, 상기 환자의 보행속도에 따라, 특정 이미지가 지나가는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  3. 수조내에 장착된 트레드밀의 발판에 다수의 로드셀을 장착하여 하중신호를 검출하는 로드셀부;
    상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하며 모터구동제어신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어부의 모터구동제어신호에 따라 트레드밀의 모터를 구동시키는 모터구동부;를 포함하여 이루어진 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터, 하중센서에 발바닥이 접촉된 상태의 영상을 실시간적으로 디스플레이부로 출력하게 하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 환자의 보행속도에 따라 모터구동제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호로부터, 하중센서에 발바닥이 접촉된 상태의 영상을 실시간적으로 디스플레이부로 출력하게 하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    환자의 보행속도가 제1문턱치보다 큰지를 판단하여, 작거나 같다면 모터의 속도를 제1속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하고,
    환자의 보행속도가 제1문턱치보다 크다면, 제2문턱치보다 큰지를 판단하고, 모터의 속도를 제2문턱치보다 작다면, 제2속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하며,
    제1문턱치, 제2문턱치, 제1속도, 제2속도는 공장출하시 지정되이거나, 사용초기에 설정된 값인 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  7. 제6항에 있어서, 제어부는,
    환자의 보행속도가 제2문턱치보다 크다면, 제3문턱치보다 큰지를 판단하고, 제3문턱치보다 작다면, 모터의 속도를 제3속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하고,
    보행속도가 제3문턱치보다 크다면, 모터의 속도를 제4속도를 유지하게 하는 모터구동제어신호를 생성하며,
    제3문턱치, 제3속도, 제4속도는 공장출하시 지정되거나, 사용초기에 설정된 값인 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  8. 제1항에 있어서
    모터는 방수 BLDC모터인 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  9. 제1항에 있어서
    상기 환자의 보행속도로 관절토크를 추정하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 로드셀부로부터 수신된 하중신호를 지면반발력 측정신호로 하는 것을 특징으로 하는 수중 트레드밀 플랫폼 재활훈련기기.


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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160102625A (ko) * 2015-02-23 2016-08-31 현대중공업 주식회사 햅틱 기능을 결합한 가상 현실을 제공하는 보행재활 장치
WO2019039854A1 (ko) * 2017-08-24 2019-02-28 주식회사 톨레미시스템 전방향 이동 플랫폼을 이용한 재활 치료 지원 방법
EP3374041A4 (en) * 2015-11-14 2019-12-04 Jordan Frank RUNNING MAT
CN114712169A (zh) * 2015-09-08 2022-07-08 丰田自动车株式会社 行走训练装置和行走训练方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102474758B1 (ko) * 2015-11-09 2022-12-08 큐렉소 주식회사 가상현실 연동 복합지형 보행훈련 기능을 갖는 보행재활장치
CN105833463A (zh) * 2016-05-27 2016-08-10 上海捍康健康管理有限公司 一种全方位跑步训练机
KR102005373B1 (ko) * 2017-08-24 2019-07-30 주식회사 톨레미시스템 전방향 이동 플랫폼을 이용한 재활 치료 지원 방법
KR102249163B1 (ko) 2018-11-29 2021-05-07 한국로봇융합연구원 낙상재현용 다중벨트 트레드밀 및 그 트레드밀을 이용한 보행분석방법
KR102280557B1 (ko) 2019-08-26 2021-08-02 박일권 애완견 수중 러닝 머신

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020049705A (ko) * 2000-12-20 2002-06-26 구자홍 런닝머신
KR200342381Y1 (ko) * 2003-11-26 2004-02-18 조연섭 런닝머신에서 재활 및 교정 장치
KR100778819B1 (ko) * 2006-02-13 2007-11-28 주식회사 두비원 트레드밀의 자동속도조절장치 및 그 조절 방법
KR100937539B1 (ko) * 2009-04-08 2010-01-19 (주)세우 수중운동장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160102625A (ko) * 2015-02-23 2016-08-31 현대중공업 주식회사 햅틱 기능을 결합한 가상 현실을 제공하는 보행재활 장치
CN114712169A (zh) * 2015-09-08 2022-07-08 丰田自动车株式会社 行走训练装置和行走训练方法
EP3374041A4 (en) * 2015-11-14 2019-12-04 Jordan Frank RUNNING MAT
US11000728B2 (en) 2015-11-14 2021-05-11 Jordan Frank Exercise treadmill
US11951351B2 (en) 2015-11-14 2024-04-09 Runway Treadmill, Llc Exercise treadmill
WO2019039854A1 (ko) * 2017-08-24 2019-02-28 주식회사 톨레미시스템 전방향 이동 플랫폼을 이용한 재활 치료 지원 방법

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