KR20170011395A - 베드-사이드 간호 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간호 인력 대신 환자에 대한 간호 업무를 수행할 수 있는 간호 로봇에 관한 것으로, 구체적으로는 침상에 존재하는 대상의 상태정보를 파악하고, 파악된 상태정보에 따라 적절한 케어링 액션(caring action)을 탐색하며, 구비된 다양한 장치를 구동시켜 케어링 액션(caring action)을 실시토록 한 간호 로봇에 대한 것이다.
본 간호 로봇을 활용하는 경우 종래 환자에 대한 상시 간호가 용이하지 않았던 문제점을 해결할 수 있으며, 동시에 환자 간호에 소요되던 인건비를 절감할 수 있고, 나아가 환자의 상태를 객관적으로 파악 및 환자상태의 누적적 모니터링이 가능하게 함으로써 효율적인 환자 돌봄이 가능해지는 효과가 있다.

Description

베드-사이드 간호 로봇{NURSING ROBOT AT BEDSIDE}

본 발명은 간호 인력 대신 환자에 대한 간호 업무를 수행할 수 있는 간호 로봇에 관한 것으로, 구체적으로는 침상에 존재하는 대상의 상태정보를 파악하고, 파악된 상태정보에 따라 적절한 케어링 액션(caring action)을 탐색하며, 구비된 다양한 장치를 구동시켜 케어링 액션(caring action)을 실시토록 한 간호 로봇에 대한 것이다.

본 간호 로봇을 활용하는 경우 종래 환자에 대한 상시 간호가 용이하지 않았던 문제점을 해결할 수 있으며, 동시에 환자 간호에 소요되던 인건비를 절감할 수 있고, 나아가 환자의 상태를 객관적으로 파악 및 환자상태의 누적적 모니터링이 가능하게 함으로써 효율적인 환자 돌봄이 가능해지는 효과가 있다.

사회적 고령화의 심화, 일반인들의 건강에 대한 관심 증가 등의 시대적 흐름과 맞물려 최근 의료 시장은 그 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 환자들을 관리 및 간호하기 위한 간호 인력에 대한 수요도 급증하고 있는 실정이다.

그러나 간호 인력에 대한 수요의 증가율에 비해 실제 시장에 공급되는 간호 인력의 양은 턱없이 부족하며, 이에 제한된 수의 간호 인력이 많은 수의 환자들을 관리하는 사례가 비일비재하다.

한편, 간호 인력이 한 명의 환자를 간호 할 때에 수행하는 업무를 구체적으로 살펴볼 때에, 대부분의 업무들은 10분 이내에 수행할 수 있는 단순반복 간호업무로서 굳이 간호 인력의 전문 지식이 필요 없는 경우가 대부분인 것으로 파악된다. 이로 볼 때, 현대 사회에서 간호 인력 부족의 문제는 이처럼 단순반복 간호업무를 비용이 비교적 적게 소요되는 다른 인력에 맡기거나 또는 자동화 된 간호/간병 시스템에 이양하는 경우 해결이 될 수 있을 것으로 예상된다.

본 발명은 이러한 현대 사회의 문제점에 착안하여 간호 업무 중 단순반복 간호업무를 수행할 수 있는 간호 로봇을 제안한다.

관련하여, 최근에는 애완용 로봇, 지능형 로봇 등이 사람의 일상 생활과 연계되어 구동될 수 있도록 개발되고 있으며, 이러한 로봇들에 대해서는 동물을 모사하거나 의인화 된 감정을 기반으로 더욱 자연스러운 행동을 표현할 수 있게 하기 위해 꾸준한 연구가 이루어지고 있다.

한편, 관련 선행기술로서 한국공개특허 2012-0103899호가 존재한다. 상기 선행기술은 간호보조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 병원이나 재활센터 등에서 간호사의 업무를 보조하여 각 병실의 환자에 약 전달, 바이탈사인 측정 등 간호사의 업무를 자동을 보조할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 그러나 상기 선행기술은 주로 공간 내를 주행하면서 간호 업무를 하는 내용만 개시가 되어 있을 뿐, 거동이 불편한 환자의 침상에 설치되어 지속적으로 모니터링을 하고, 해당 환자에 대한 상태정보를 누적적으로 기록하는 등의 상시 간호에 대해서는 개시되어 있지 않다.

본 발명은 이와 같이 현재까지 지속적으로 연구가 진행 중인 로봇을 환자 간호 분야에 활용하고자 하는 것으로, 본 발명은 간호, 간병 서비스를 제공하는 포괄 간호 서비스 제도에 활용이 가능하며, 환자안전을 보정하고 외부에 있는 보호자가 안심하고 간호와 간병을 맡길 수 있으며, 단순하고 반복적인 간호사 업무를 지원하는 간호 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한국공개특허 2012-0103899호 (2012.09.20.공개)

본 발명의 위와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 간호 로봇으로 하여금 단순 간호 업무를 대신 수행하게 함으로써 간호 인력의 간호 업무 부담을 줄이는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 자동화 된 시스템에 의해 구동되는 간호 로봇을 환자의 침상 곁에 배치함으로써 환자를 상시 모니터링 할 수 있게 하고, 이에 따라 환자의 상태를 공백 없이 파악할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 환자의 상태를 모니터링 함은 물론 환자의 현재 상태에 맞추어 적절한 케어링 액션(caring action)을 수행케 함으로써 효과적인 간호 및 치유가 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은, 환자에 케어링 액션(caring action)을 제공함에 있어 환자의 물리적 상태 뿐 아니라 감정적 상태를 파악케 함으로써 간호 인력이 직접 간호하는 것과 유사한 수준의 간호/간병 서비스를 제공하게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 보다 비용이 저렴한 간호 로봇을 제공함으로써, 상급 종합병원과 같은 3차병원 뿐 아니라 규모가 더 작은 2차병원 및 1차병원, 더 나아가서는 일반 가정 집에서도 저렴한 비용으로 거동이 불편한 환자를 상시 모니터링하고 즉각적으로 간호를 할 수 있는 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 전문 간호 인력의 부족으로 인한 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다. 즉, 간호 인력 1인당 업무 부담을 줄임으로써 보다 효과적인 간호 업무를 수행하게 할 수 있으며, 환자로서도 양질의 간호 서비스를 받을 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 환자로서는 비교적 손쉽게 전문 간호 지식을 내포한 간호 전문 로봇을 설치할 수 있어 적지 않은 비용을 필요로 하는 간병인을 별도로 둘 필요가 없어지며, 이에 따라 더 많은 수의 환자들이 양질의 간호 서비스를 받을 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 간호 로봇이 환자의 상태를 실시간으로 파악하여 적절한 케어링 액션(caring action)을 제공하므로 환자 및 보호자가 안심하고 생활을 영위할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 간호 로봇은 환자의 상태를 객관적인 기준에 따라 판단하게 되므로 보다 정확한 간호 서비스를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 간호 로봇은 필요한 경우 전문 간호 인력과 커뮤니케이션을 시도하여 도움을 요청할 수 있으므로, 간호 로봇만을 사용함에 따른 위험성을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 간호 로봇이 환자의 침상에 구비되어 있는 모습을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 간호 로봇의 실제 구현예 및 각 세부구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 간호 로봇의 세부구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 간호 로봇이 대상의 자세정보를 획득하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 간호 로봇의 구동방법을 순서에 따라 나타낸 것이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 간호 로봇(100)의 실제 활용예를 도시한 것이다.

도 1에서도 볼 수 있듯 본 발명은 환자의 침상(1000)에 구비시켜 사용할 수 있는 것으로, 간호 인력의 도움 없이도 간호 로봇(100) 내 구비된 상태정보 획득부(110), 판단부(130), 제어부(150), 표현부 등을 통해 환자에 대한 모니터링 및 간호 업무를 제공하게 된다.

특히 병상에서 몸을 가눌 수 없는 중증 환자들을 간호함에 있어, 이러한 중증 환자들은 상시 모니터링 및 간호 서비스 제공이 필요하다 할 것인데, 본 발명에 따른 간호 로봇(100)을 침상(1000)에 고정시켜 설치하는 경우 해당 환자에게 충분한 간호 서비스를 제공할 수 있다.

한편, 도 1을 참조할 때 본 발명에 따른 간호 로봇(100)은 침상(1000)에 고정될 수 있는데, 바람직하게는 침상(1000)의 단단한 구조체 또는 부재에 고정시킬 수 있다. 이렇듯 침상(1000)에 고정시킬 수 있는 형태로 간호 로봇(100)을 제조하여 공급하는 경우 비교적 저렴한 비용으로 간호 로봇(100) 제품을 생산할 수 있으며, 이에 따라 더 많은 환자 및 환자 가족들이 적은 부담만으로 간호 로봇(100)을 사용할 수 있게 된다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 간호 로봇(100)의 세부구성에 대해 살펴보기로 한다.

도 2에 따르면, 간호 로봇(100)은 내부적으로 상태정보 획득부(110), 판단부(130) 및 제어부(150)를 포함하며, 그 외에 로그부(170), 데이터베이스(190)를 더 포함할 수 있다.

상태정보 획득부(110)란 모니터링 대상의 상태정보를 획득하는 수단을 총칭하는 것으로, 침상(1000)에 존재하는 대상에 대한 다양한 정보를 얻는 기능부를 의미한다.

상태정보 획득부(110)는 다양한 형태의 정보를 얻기 위해 그 만큼 다양한 수단으로 구현될 수 있는데, 예를 들어 상기 상태정보는 소리정보, 이미지정보 일 수 있으며, 상기 상태정보 획득부(110)는 각각 소리정보를 얻기 위한 마이크장치 또는 이미지정보를 얻기 위한 촬영장치일 수 있다.

한편, 상태정보 획득부(110)가 수집할 수 있는 소리정보에는 대상, 즉 환자의 음성이 포함될 수 있으며, 더 나아가서는 환자로부터 비롯된 음성이 아닌 주변 소리까지도 포괄적으로 포함될 수 있다.

음성이란, 사람이 의도하여 또는 의도하지 않은 채 내는 목소리 또는 소리를 의미하는 것으로, 여기서 사람이 의도한 음성이란 환자가 직접 본 간호 로봇(100)을 향해 전달하고자 하는 음성명령을 의미하며, 사람이 의도하지 않은 음성이란 환자가 의도치 않게 내는 여러 가지 음성, 예를 들어 극심한 통증에 의한 신음소리, 갑작스런 돌발상황에 의한 소리 등이 포함될 수 있다.

한편, 상기 상태정보 획득부(110)는 환자로부터 비롯된 음성뿐 아니라 환자 주변의 소리까지도 소리정보로서 수집할 수 있는데, 주변 소리란 예를 들어 환자 주변에 타인이 접근하는 소리, 환자가 침상(1000)에서 낙상할 때에 바닥에 떨어지는 소리, 침상(1000) 주변의 집기들이 떨어지는 소리 등 환자의 신변 또는 신체에 이상 발생여부를 유추할 수 있는 모든 소리가 포함될 수 있다.

다른 한편, 상기 상태정보 획득부(110)가 수집할 수 있는 이미지정보에는 환자의 얼굴표정정보, 환자의 자세정보가 포함될 수 있다.

이미지정보를 획득하기 위한 상태정보 획득부(110)는 촬영장치로 구현될 수 있으며, 환자의 얼굴을 클로즈업 하여 촬영을 하는 방식, 환자가 침상(1000)에 존재하고 있는 자세를 촬영하는 방식 등으로 이미지정보를 수집하게 할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 상태정보 획득부(110)는 대상의 현재상태를 파악하기 위한 기초자료로서의 소리정보, 이미지정보를 획득하게 된다.

이상과 같은 상태정보 획득부(110)의 기능은, 환자로 하여금 비접촉 음성, 제스처 등으로 간호 로봇을 자유롭게 제어할 수 있게 하는 것으로서, 침상에 누워있는 환자로서는 자신의 음성 명령, 자세 또는 손짓 등의 제스처 등으로 용이하게 원하는 명령을 내릴 수 있다.

다음으로, 판단부(130)는 앞서 상태정보 획득부(110)에 의해 얻어진 상태정보를 이용하여 i) 대상의 현재상태를 판단하고, 판단된 현재상태에 대응되는 ii) 케어링 액션(caring action)을 탐색하며, 탐색된 케어링 액션(caring action)을 실행시키기 위한 iii) 제어명령을 제어부(150)에 전달하는 기능을 수행한다.

먼저 i)과 관련하여, 판단부(130)는 상태정보 획득부(110)에 의해 획득된 상태정보를 기초로 현재 대상, 즉 환자의 상태가 특별한 조치를 취할 필요가 있는 상태인지 여부를 일련의 연산을 통해 가늠하게 된다.

이 과정은 상기 판단부(130)가 앞서 획득된 상태정보와 데이터베이스(190) 내 저장된 레퍼런스 정보를 비교하여 대상의 현재상태를 판단하는 방식으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 소리정보가 획득된 경우 상기 판단부(130)는 제1데이터베이스를 조회하여 상기 획득된 소리정보와 유사한 패턴을 가지는 레퍼런스 정보가 있는지 여부를 검색하고, 검색결과 유사한 패턴의 레퍼런스 정보가 있는 경우 해당 레퍼런스 정보와 대응되는 현재상태를 추출해 내게 된다.

더 구체적으로는, 환자로부터 “간호사를 불러주세요”라는 음성명령이 수신된 경우, 판단부(130)는 해당 환자의 음성명령과 동일 또는 유사한 레퍼런스 정보가 존재하는지 제1데이터베이스를 조회하게 되며, 검색된 레퍼런스 정보와 대응되는 현재상태, 즉 '간호사 호출요청중'을 추출해 내어 환자의 현재상태를 파악할 수 있게 된다.

판단부(130)의 환자 현재상태 판단 과정은 획득된 상태정보가 이미지정보일 때에도 똑같이 적용될 수 있는데, 예를 들어 상기 상태정보가 환자의 자세정보인 경우, 판단부(130)는 상기 자세정보, 자세이미지와 매칭되는 레퍼런스 정보가 존재하는지를 제1데이터베이스를 통해 조회하며, 그 결과 유사한 패턴의 자세 레퍼런스 정보가 존재하는 경우 해당 레퍼런스 정보에 대응되는 환자의 현재상태를 파악할 수 있게 된다.

더 구체적으로, 환자가 엎드려 있는 상태의 자세정보, 자세이미지가 획득된 경우, 판단부(130)는 환자의 엎드려 있는 상태의 레퍼런스 정보를 제1데이터베이스를 통해 조회한 후, 최종적으로 환자 상태가 '엎드린 상태'임을 확인할 수 있게 되는 것이다.

한편, 환자의 자세정보와 관련하여, 도 4에는 상태정보 획득부(110)에 의해 촬영된 환자의 자세이미지가 스켈레톤 라인 이미지로 변환되어 자세정보로서 활용되는 예시가 도시되어 있다.

도 4에 따를 때, 상태정보 획득부(110)는 환자가 침상(1000)에 누워 있는 자세를 그 자체로서 촬영을 하게 되는데, 판단부(130)는 이렇게 촬영된 이미지로부터 환자의 스켈레톤 라인을 추출해 내고 이로부터 주된 라인, 즉 메이저 라인만을 다시 추출해 내어 하나의 패턴을 도출해 낼 수 있다.

스켈레톤 라인이란, 환자가 취하고 있는 자세에서 목, 팔, 다리 등이 놓여 있는 방향, 그리고 위 신체부위의 길이 등을 이미지 상에서 추출해 내어 이를 라인의 형태로 간략하게 표시한 것을 일컫는데, 이렇게 환자의 자세를 간략한 스켈레톤 라인으로 표현하는 경우 자세를 명확히 구별할 수 있게 되는 장점이 있으며, 또한 스켈레톤 라인으로부터 메이저 라인의 패턴만을 추출해 내어 후속 과정을 진행하는 경우 판단부(130)의 작업량에 있어서도 부담이 줄어 장치의 자원을 절감할 수 있는 효과가 있다.

다른 한편, 판단부(130)의 환자 현재상태 판단 과정은 획득된 상태정보가 표정정보일 때에도 앞서 자세정보일 때와 유사하게 진행되는데, 예를 들어, 판단부(130)는 상기 표정정보, 표정이미지와 매칭되는 레퍼런스 정보가 존재하는지를 제1데이터베이스를 통해 조회하며, 그 결과 유사한 패턴의 자세 레퍼런스 정보가 존재하는 경우 해당 레퍼런스 정보에 대응되는 환자의 현재상태를 파악할 수 있게 된다.

더 구체적으로, 환자의 표정정보, 표정이미지가 획득된 경우, 판단부(130)는 상기표정이미지 상에 복수의 특징점을 설정한 후, 상기 특징점들의 패턴을 획득하며, 획득한 특징점들의 패턴과 제1데이터베이스 내 저장된 레퍼펀스 정보, 즉 각종 표정 패턴들과 대응되는 레퍼런스 정보를 조회하여 최종적으로 환자의 상태가 감정적으로 어떤 상태인지, 즉 우울한 상태인지, 기분이 좋은 상태인지를 확인할 수 있게 된다.

한편, 상기 판단부(130)는 환자의 현재상태를 기준으로 환자의 움직임 또는 행위의 의도를 미리 파악하는 기능도 수행할 수 있다. 예를 들어, 환자가 침상에서 일어나려는 시도를 계속하는 경우, 상기 판단부(130)는 이와 같은 현재상태를 기초로 상기 환자의 기상의도를 이해하고 이를 위한 간호사 호출 등의 캐어링 액션을 취하게 된다.

다음으로, ii)와 관련하여 판단부(130)는 앞서 판단된 환자의 현재상태를 기준으로 어떤 조치, 즉 어떤 케어링 액션(caring action)이 필요한지를 제2데이터베이스를 조회하여 판단한다. 이 때, 제2데이터베이스에는 환자의 현재상태에 따라 대응되는 케어링 액션(caring action)들이 매칭되어 저장되어 있을 수 있다.

예를 들어, 앞선 실시예에서 환자가 '간호사 호출중' 상태임을 확인 한 경우, 판단부(130)는 제2데이터베이스를 탐색하여 상기 상태에 매칭되는 케어링 액션(caring action), 즉 '간호사 단말기로 호출 시도'를 추출하게 된다.

또한 상기 판단부(130)는 환자가 '엎드린 상태'인 경우에는 엎드린 상태가 얼마나 지속되었는지를 초 또는 분 단위로 카운트하여 기 설정된 시간이 초과된 경우 제2데이터베이스에 저장되어 있는 케어링 액션(caring action), 즉 '환자에게 알림' 또는 '보호자에게 알림' 등과 같은 케어링 액션(caring action)들을 추출하게 된다.

다음으로, iii)과 관련하여 판단부(130)는 앞서 환자에 대해 취해져야 할 케어링 액션(caring action)이 탐색된 경우, 이를 실제 실행시키기 위한 제어명령을 생성하여 제어부(150)에 전달하게 된다.

제어부(150)란, 판단부(130)로부터 제어명령을 수신하고 이 제어명령에 따라 간호 로봇(100)에 구비된 여러 표현부들을 제어하는 기능을 하는 것으로, 이 때 표현부들에는 통신장치, 모니터(300), 경보장치, 알람장치 또는 스피커 등이 포함될 수 있다.

즉, 제어부(150)는 최종적으로 환자에 대한 케어링 액션(caring action)을 실행시키기 위해 각종 표현부들을 제어하는 기능부이다.

또한, 판단부(130)가 생성 및 전달하는 제어명령은 일반적인 연산장치가 처리할 수 있는 데이터 형태의 것임이 바람직하다.

이상과 같이 판단부(130)는 기본적으로 세 가지 기능을 수행하며, 특히 제어부(150)와 연동하여 케어링 액션(caring action)을 실행시키는 것을 주요 기능으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 간호 로봇(100)은 상기 기본 구성 이외에 로그부(170)를 더 포함할 수 있다.

로그부(170)는, 앞서 상태정보 획득부(110)에 의해 획득한 대상의 상태정보를 시간에 따라 누적적으로 기록하는 기능을 하는데, 이는 환자 간호에 있어 해당 환자의 상태의 이력을 누적적으로 관리함으로써 향후 간호 또는 치료에 참조하기 위함이다.

또한, 상기 로그부(170)는 환자의 상태정보 이외에 각각의 상태정보에 따라 어떤 케어링 액션(caring action)이 취해졌는지도 추가적으로 기록할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 간호 로봇은 앞서 설명한 세부 구성을 구비함으로써 매우 다양한 서비스를 제공할 수 있게 된다.

예를 들어, 상기 간호 로봇은 환자의 현재 상태, 즉 환자의 상태가 우울한지, 기쁜지, 고통스러운지 등을 파악할 수 있으며, 이에 따라 정서적으로 안정감을 줄 수 있는 컨텐츠를 표현부(모니터, 사운드 등)를 통해 제공할 수 있어 환자와 정서적으로 교감을 할 수 있게 되는 효과가 있다.

나아가, 상기 간호 로봇은 환자의 생활 패턴을 모두 모니터링 할 수 있어 환자의 휴식 및 수면 시간, 기상시간 등을 체크할 수 있으며, 각 스케줄마다 환자에게 알림으로써 환자의 생활을 보조할 수 있다.

또 다른 한편, 상기 간호 로봇은 직접적으로 환자를 간호하는 것 뿐 아니라 보호자와의 통신 연결을 통해 원격 간호가 가능한 환경을 제공하기도 한다. 예를 들어, 상기 간호 로봇은 보호자와의 영상통화를 연결하여 보호자가 모니터를 통해 환자와 대화를 할 수 있게 보조(telepresence)할 수 있다.

또한, 상기 간호 로봇은 앞서 설명한 것과 같이 로그부를 별도로 두어 환자의 상태를 누적적으로 저장할 수 있는데, 이를 통해서는 예를 들어 환자가 오래 병상에 누워 있음에 따른 부작용, 욕창 등을 예방하기 위해 환자에게 미리 자세를 변경할 것을 알리는 등 환자 또는 보호자로 하여금 자세를 분석 내지 조정할 수 있게 하는 효과가 있다.

이상 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 간호 로봇(100)의 세부구성을 살펴보았다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 간호 로봇(100)의 실제 구현예에 대해 살펴보기로 한다.

도 3의 (a)는 간호 로봇(100)의 사시도, (b)는 측면도를 도시한 것이다.

도 3의 실시예를 참조할 때, 간호 로봇(100)은 상태정보 획득부(110), 판단부(130), 제어부(150)가 일체의 단말기 형태로 구현될 수 있다. 또한, 환자에 화면을 출력하기 위한 모니터(300) 역시 상기 기능부들이 구현되어 있는 단말기에 결합하여 구비될 수도 있다.

다만 도 3은 어디까지나 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 이와 달리 각각의 기능부들이 독립된 개체로서 구현되거나 또는 어느 기능부들의 조합으로 구현될 수 있음을 이해해야 할 것이다.

한편 도 3을 참조할 때, 본 발명에 따른 간호 로봇(100)은 침상(1000)에 간호 로봇(100)을 고정시키기 위한 고정부(700), 그리고 침상(1000)에서 환자에 모니터(300)를 접근시키기 위한 암(400)(arm)이 구비될 수 있음을 확인할 수 있다.

고정부(700)는 간호 로봇(100)을 침상(1000)에 고정시키기 위한 것으로, 이는 높이 조절이 가능한 두 개의 부재를 평행하게 위 아래로 배치하고, 상기 부재의 위 아래 공간에 침상(1000)의 일부가 물리도록 함으로써 본 간호 로봇(100)을 고정시킬 수 있다.

한편, 상기 고정부(700)는 도 3에 도시된 실시예 이외에도 다양한 형상으로 구현될 수 있으며, 간호 로봇(100)을 침상(1000)에 고정시킬 수 있는 수단으로서 포괄적으로 해석되어야 함을 이해해야 할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 간호 로봇(100)은 환자에의 접근을 용이하게 하기 위한 암(400)(arm)을 더 구비할 수 있다. 도 3에 따를 때, 간호 로봇(100)은 자유도를 가지는 관절부(500)를 포함하여 암(400)(arm)을 구동시킬 수 있는데, 이 때 암(400)(arm)은 상기 제어부(150)의 제어에 의하여 구동될 수 있다. 이 때 상기 관절부(500)는 DC모터를 이용하여 공간 상에서 자유도를 가진 채 움직이도록 할 수 있으며, 이를 통해 상기 암(400)(arm)의 일단에 거치된 모니터(300)가 환자와의 적정한 거리를 유지하도록 할 수도 있다. 또한 이 때, 상기 제어부(150)는 상태정보 획득부(110)의 한 종류로서 구비되어 있는 카메라 등의 촬영장치를 이용해 현재 환자와 모니터(300) 사이의 거리가 얼마나 되는지 파악할 수 있으며, 파악된 거리에 따라 상기 암(400)(arm), 더 정확하게는 관절부(500)를 구동시켜 모니터(300)가 환자와 적절한 거리를 유지할 수 있게 할 수 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 간호 로봇(100)의 구동 방법에 대해 살펴보기로 한다.

이에 따르면, 간호 로봇(100)의 구동 방법은 가장 먼저 대상의 상태정보를 획득(S510)하는 것으로부터 시작된다. 상태정보에는 소리정보, 이미지정보 등이 포함될 수 있으며 더 구체적으로는 환자의 음성명령, 환자 침상(1000) 주변의 소리, 환자의 표정정보, 환자의 자세정보 등이 포함될 수 있다. 이러한 상태정보들은 간호 로봇(100)에 구비된 상태정보 획득부(110), 예를 들어 마이크, 카메라 등에 의해 수집될 수 있다.

S510단계 이후, 간호 로봇(100)은 상기 수집된 상태정보를 기초로 대상의 현재상태를 파악(S520)한다. 이 때 상기 간호 로봇(100)은 데이터베이스(190)에 저장된 레퍼런스 정보를 참조하여 대상의 현재상태를 유추한다.

환자의 현재상태가 판단된 이후, 간호 로봇(100)은 현재상태에 대응되는 케어링 액션(caring action)을 탐색(S530)한다. 상기 데이터베이스에는 환자의 현재상태에 매칭되는 케어링 액션(caring action)이 저장되어 있는데, 간호 로봇(100)은 이를 참조하여 환자의 현재상태에 맞추어 어떤 조치가 취해져야 할 지를 결정하게 된다.

마지막으로 상기 간호 로봇(100)은 구비된 표현부들을 제어하여 상기 케어링 액션(caring action)을 실제 실행으로 옮긴다. 이 때 표현부들에는 모니터(300), 스피커, 통신장치, 경보장치, 알람장치 등이 포함될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.

100 간호 로봇
110 상태정보 획득부
130 판단부
150 제어부
170 로그부
190 데이터베이스
300 모니터
400 암
500 관절부
700 고정부
1000 침상

Claims (14)

1. 침상에 존재하는 대상의 상태정보를 획득하는 상태정보 획득부;
   상기 상태정보를 이용하여 상기 대상의 현재상태를 판단하고, 판단된 현재상태에 대응되는 케어링 액션(caring action)을 탐색하며, 탐색된 케어링 액션(caring action)을 실행시키기 위한 제어명령을 제어부에 전달하는 판단부; 및
   상기 판단부로부터 제어명령을 수신하며, 상기 제어명령에 따라 표현부를 제어하는 제어부;
   를 포함하는 간호 로봇.
   
2. 제1항에 있어서,
   해당 간호 로봇을 침상에 고정시키기 위한 고정부;
   를 더 포함하는 간호 로봇.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 표현부는 모니터이고,
   상기 제어부는, 상기 판단부로부터 수신한 제어명령에 따라 상기 모니터에 화면을 출력하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
   
4. 제3항에 있어서,
   일단이 상기 고정부에 연장되어 결합되며, 타단은 상기 모니터와 결합되고, 자유도를 가지는 하나 이상의 관절부를 포함하여 공간 상에서 운동이 가능한 암(arm)을 더 포함하는 간호 로봇.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 표현부는 호출장치이고,
   상기 제어부는 상기 판단부로부터 수신한 제어명령에 따라 상기 호출장치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 상태정보 획득부는,
   상기 대상의 소리정보, 표정정보 또는 자세정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 상태정보 획득부에 의해 획득한 대상의 상태정보를 누적적으로 기록하는 로그부;
   를 더 포함하는 간호 로봇.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 로그부는, 상기 판단부에 의해 탐색된 케어링 액션(caring action)을 더 기록하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 상태정보 획득부는 대상의 소리정보를 획득하고,
   상기 판단부는 제1데이터베이스를 조회하여 상기 소리정보와 대응되는 현재상태를 판단하며, 제2데이터베이스를 조회하여 상기 현재상태에 대응되는 케어링 액션(caring action)을 탐색하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 소리정보는, 음성 또는 음향을 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
    
11. 제6항에 있어서,
    상기 상태정보 획득부는 대상의 표정정보를 획득하고,
    상기 판단부는 제1데이터베이스를 조회하여 상기 표정정보와 대응되는 현재상태를 판단하며, 제2데이터베이스를 조회하여 상기 현재상태에 대응되는 케어링 액션(caring action)을 탐색하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 표정정보는 상기 대상의 얼굴 이미지이고,
    상기 판단부는 상기 얼굴 이미지 상에 복수의 특징점을 설정하고, 상기 특징점들의 패턴을 획득하며, 획득된 패턴을 기초로 제1데이터베이스를 조회하여 대응되는 현재상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
    
13. 제6항에 있어서,
    상기 상태정보 획득부는 대상의 자세정보를 획득하고,
    상기 판단부는 제1데이터베이스를 조회하여 상기 자세정보와 대응되는 현재상태를 판단하며, 제2데이터베이스를 조회하여 상기 현재상태에 대응되는 케어링 액션(caring action)을 탐색하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 자세정보는 상기 대상의 스켈레톤 라인 이미지이고,
    상기 판단부는 상기 스켈레톤 라인 이미지 내 메이저 라인의 패턴을 획득하며, 획득된 패턴을 기초로 제1데이터베이스를 조회하여 대응되는 현재상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 간호 로봇.
    
    

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