KR20170079066A - 재활훈련 시스템 - Google Patents

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KR20170079066A
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정유진
이혜미
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건양대학교산학협력단
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Abstract

본 발명에 따른 재활훈련 시스템은 복수의 압력센서가 구비된 발판; 발판에 형성되어 사용자가 착석할 수 있는 의자; 의자에 착석하는 사용자와 마주하는 방향으로 발판에 형성된 디스플레이부; 발판 또는 의자에 구비된 압력센서에 의해 측정된 사용자의 체중 값과 트레이닝 프로그램을 실행하여 디스플레이부에 디스플레이되도록 제어하는 제어부, 및 의자의 등받이 부분에 설치되어 사용자를 지지하는 체간 지지용 암;를 포함하여, 안정된 자세로 재활훈련을 할 수 있는 효과가 있고, 또한 제3자의 도움없이도 앉은 자세에서 기립한 자세로, 그리고 기립한 자세에서 앉은 자세로의 자세변화를 통한 재활훈련을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

재활훈련 시스템{SYSTEM FOR REHABILITATION TRAINING}
본 발명은 재활훈련 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 앉은 자세에서 앞·뒤·좌·우 및 대각선의 체중을 이동시켜 앉은 자세에서의 재활훈련을 가능하게 하고, 양측 팔걸이에 구비된 버튼을 조작하기 위해 팔을 뻗어 시체중심을 이동시키는 재활훈련을 가능하게 하고, 발판의 로드셀을 이용하여 앉은 상태와 기립한 상태에서 체중을 좌우로 혹은 발에 체중을 부하시키기 위한 재활운동을 가능하게 하며, 발판의 무게 값을 이용하여 앉은 자세에서 기립한 자세, 또는 기립한 자세에서 앉은 자세로 무게를 옮기면서 재활운동을 가능하게 하는 재활훈련 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 만성적인 운동부족 등으로 팔이나 다리에 근력약화로 인한 근골격계질환 등의 경우 환자의 운동조절능력을 회복시키고 신체 기능을 회복시키도록 지속적인 재활 운동기를 이용한 재활치료를 실시하여야 한다.
뿐만 아니라 현대사회에서 교통사고나 운동중의 골절사고 등으로 오랫동안 병상에 있는 경우 신체가 허약하게 되므로 이를 단련시켜주고 사회로의 빠른 복귀를 위하여 재활치료가 필요하다.
사람이 보행을 하기 위한 조건으로는 체간의 안정, 팔다리의 근력 및 감각 등이 필요하게 되며, 안정화된 체간의 조건은 사람이 앉아 있을 때 요부는 전만(lordosis)되어 있어야 하며 골반은 앞쪽으로 기울어져야(anteriortilting) 한다.
그러나 척수 손상, 뇌졸중, 외상성 뇌손상, 뇌성마비 등에 의해 유발된 편마비 또는 사지마비 등으로 오랫동안 누워 있던 환자들은 안정화된 체간의 조건과는 반대로 요부는 후만(kyphosis)되고, 골반은 뒤쪽으로 기울어져 있는 경우가 대부분이다.
그에 따라 장기간 거동할 수 없었던 환자들을 대상으로 재활치료를 할 경우에는 비정상적으로 변화된 체간과 골반을 교정하여 정상화시키는 과정의 재활치료를 가장 먼저 시작하게 되는데, 장기간 보행하지 않고 누워있었던 환자들의 경우 관절들이 구축(contracture)되고 인대와 근육이 위축(shortening)된 경우가 많아 치료가 불가능하여 기립 및 보행이 불가능해 질 수도 있을 뿐만 아니라 치료가 가능하더라도 재활치료의 기간이 매우 길어져 환자와 보호자에게 상당한 고통을 주게 된다.
따라서, 구축된 관절 및 위축된 근육들을 신전(stretching)시키고 올바른 자세의 훈련이 가능하도록 하여 체간과 골반을 정상화시켜 줄 수 있는 재활치료용 교정 및 운동기구의 필요성이 절실하게 요구되고 있다.
대한민국 특허공개 2011-0012044호에는 체간 및 골반 정상화를 위한 재활치료용 교정기구를 개시하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 좌석에 앉은 상태에서 몸통의 평행을 유지하는 재활운동 및 좌석에 앉은 상태에서 좌우측 다리 근력을 향상시키는 재활운동 및 좌석에 앉은 상태에서 일어서는 재활운동을 동시에 수행하기 곤란한 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 아래의 대한민국 등록특허공보 제10-1425558호에는 좌석에 앉은 상태에서 몸통의 평행을 유지하면서 좌우 양측 다리 근력을 균형적으로 재활시키는 운동을 수행할 수 있고, 좌석에 앉은 상태에서 일어서는 동작을 수행하면서 좌우양측 다리 근력을 향상시킬 수 있으며 상반신에 대한 좌우양측 근력을 균형있게 재활시킬 수 있는 좌석형 재활 운동장치를 개시하고 있다.
그러나, 상술한 종래 재활 운동장치도 척수 손상, 뇌졸중, 외상성 뇌손상, 뇌성마비 등에 의해 유발된 편마비 또는 사지마비 등으로 오랫동안 누워 있던 환자들 혼자서 기립하여 재활운동을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
즉, 상술한 종래 재활 운동장치를 이용한 재활운동을 수행하기 위해서는 반드시 제3자의 도움이 필요하다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1425558호(2014. 07. 25)
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 체간 지지용 암을 구비시켜 재활환자의 신체를 지지함으로써, 제3자의 도움없이도 앉은 자세에서 기립한 자세, 또는 기립한 자세에서 앉은 자세로의 자세변화를 보조할 수 있도록 한 재활훈련 시스템의 제공을 목적으로 한다.
또한, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 발판에 복수의 로드셀 또는 압력센서로 구성된 플레이트를 구비시켜 앉은 상태 또는 선 상태에서 체중심 이동훈련을 통해 체간훈련을 할 수 있도록 한 재활훈련 시스템의 제공을 목적으로 한다.
또한, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 모니터에 다양한 방향으로 타깃을 디스플레이하고 해당 방향으로 몸을 움직여 타깃에 자신의 체중심을 이동시켜 체간훈련을 할 수 있도록 한 재활훈련 시스템의 제공을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재활훈련 시스템은 복수의 압력센서가 구비된 발판; 상기 발판에 형성되어 사용자가 착석할 수 있는 의자; 상기 의자에 착석하는 상기 사용자와 마주하는 방향으로 상기 발판에 형성된 디스플레이부; 상기 발판 또는 상기 의자에 구비된 압력센서에 의해 측정된 사용자의 체중 값과 트레이닝 프로그램을 실행하여 상기 디스플레이부에 디스플레이되도록 제어하는 제어부, 및 상기 의자의 등받이 부분에 설치되어 상기 사용자를 지지하는 체간 지지용 암;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 재활훈련 시스템은 체간 지지용 암을 구비시켜 재활환자의 신체를 지지함으로써, 보다 안정된 자세로 재활훈련을 할 수 있는 효과가 있고, 또한 제3자의 도움없이도 앉은 자세에서 기립한 자세로, 그리고 기립한 자세에서 앉은 자세로의 자세변화를 통한 재활훈련을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 의자 및 발판 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 디스플레이부에 표시되는 훈련모드를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 이용한 타깃 추적을 통한 이동훈이 실행되는 디스플레이부 캡쳐 도면,
도 5는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 통한 사용자의 전방이동을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 통한 사용자의 후방이동을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 통한 리칭 트레이닝이 실행되는 디스플레이부 캡쳐 도면,
도 8은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 통한 레그 트레이닝이 실행되는 디스플레이부 캡쳐 도면,
도 9는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 통한 앉기-서기 트레이닝이 실행되는 디스플레이부 캡쳐 도면, 및
도 10은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템을 통한 앉기-서기를 보조하는 구성을 설명하기 위한 도면,
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 재활훈련 시스템은 발판(100), 의자(200), 디스플레이부(300), 제어부(400), 및 체간 지지용 암(500)을 포함한다.
상기 발판(100)은 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 저부에 구비되어 장착되는 상기 의자(200), 디스플레이부(300), 제어부(400), 및 체간 지지용 암(500)의 구성을 지지한다.
상기 발판(100)은 도 2a에 도시된 바와 같이 4개의 로드셀 또는 압력센서 즉, 제1 전방좌측 압력센서(110), 제1 전방우측 압력센서(120), 제1 후방좌측 압력센서(130), 및 제1 후방우측 압력센서(140)로 구성된다.
참고로, 도 2는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 발판의 구성을 도시한 도면이다.
상기 발판(100)은 사용자가 선 자세(도 2a)에서 발이 닿으면, 압력중심(COP:Center Of Pressure) 좌표는 각각 아래와 같이 계산하여 상기 디스플레이부(300)에 표시한다.
[수학식 1]
COPX=W((AR+PR)-(AL+PL))/2(AR+PR+AL+PL)
COPY=L((AR+PR)-(AL+PL))/2(AR+PR+AL+PL)
상기 [수학식 1]에서 상기 AL은 상기 제1 전방좌측 압력센서(110)에 의해 측정된 압력 값이고, 상기 AR은 상기 제1 전방우측 압력센서(120)에 의해 측정된 압력 값이고, 상기 PL은 상기 제1 후방좌측 압력센서(130)에 의해 측정된 압력 값이며, 상기 PR은 상기 제1 후방우측 압력센서(140)에 의해 측정된 압력 값이다.
상기 의자(200)는 사용자가 착석할 수 있는 구성으로, 양측 팔걸이(220)에 각각 다어얼 및 푸시 방식의 제어버튼(210)이 구비되어 있다.
또한, 착석하는 사용자의 둔부(臀部)를 지지하는 상기 의자(200)의 바닥판(230)은 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 발판(100)과 마찬가지로 4개의 로드셀 또는 압력센서 즉, 제2 전방좌측 압력센서(231), 제2 전방우측 압력센서(232), 제2 후방좌측 압력센서(233), 및 제2 후방우측 압력센서(234)가 구비되어 있다.
상기 디스플레이부(300)는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 전방에 형성되어 사용자에게 각종 트레이닝 프로그램 수행을 위한 정보를 제공한다.
특히, 상기 디스플레이부(300)는 상기 발판(100)에서 발이 닿는 압력중심(COP)과 함께 신체(발)가 접촉하는 지지면의 모든 점에 의해 둘러싸인 지지영역(BOS:BASE OF SUPPORT)을 표시하여, 상기 지지영역(BOS)과 상기 압력중심(COP)과의 관계를 표시한다.
상기 제어부(400)는 각종 프로그램이 내장되어 상기 제어버튼(210)의 조작에 따라 입력되는 신호를 수신하여 해당 프로그램을 실행하여 상기 디스플레이부(300)에 표시될 수 있도록 하고, 또한 상기 지지영역(BOS)과 상기 압력중심(COP)과의 관계를 통해 사용자가 상기 의자(200)에 앉거나 서는 경우 이를 인식하여 의자에 앉거나 서있는 사람의 의도를 파악하여 상기 체간 지지용 암(500)을 제어한다.
상기 체간 지지용 암(500)은 상기 의자(200)의 등받이 부분에 구비되어 사용자가 일어서고 앉는 동작을 보조하는데, 구체적으로 체중이 앞으로 집중되거나 또는 뒤로 집중되는 경우 사용자가 넘어지지 않도록 지지한다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 작동에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 사용자가 본 발명에 따른 재활훈련 시스템의 의자에 착석하게 되면, 상기 디스플레이부(300)에 도 3에 도시된 바와 같이, 시팅&스탠딩 밸런스 트레이닝, 리칭 트레이닝, 레그 트레이닝, 및 앉기-서기 트레이닝 4가지 재활훈련 모드가 초기화면으로 표시된다.
이때, 사용자는 상기 의자(200)에 구비된 상기 제어버튼(210)을 다이얼 방식으로 원하는 재활훈련을 선택하고 푸시방식으로 선택한 트레이닝 프로그램이 수행될 수 있도록 한다.
한편, 상기 트레이닝 프로그램은 상기 제어버튼(210)뿐만 아니라 상기 디스플레이부(300)를 터치방식으로 구비시켜, 사용자의 터치를 통해 선택되어 수행될 수도 있다.
상기 시팅&스탠딩 밸런스 트레이닝은 시팅 밸런스 트레이닝 모드와 스탠딩 밸런스 트레이닝 모드로 구분되는데, 상기 시팅 밸런스 트레이닝 모드시 상기 제어부(400)는 앉은 상태에서 상기 의자(200)에 구비된 로드셀 또는 압력센서를 이용해 사용자가 착석함에 따라 압력중심(COP:Center Of Pressure) 좌표를 표시하고, 타깃 좌표를 표시하여 해당 압력중심 좌표가 상기 타깃좌표에 위치하도록 하여 앉은 자세를 교정하거나 앉은 위치를 이동시키는 트레이닝이 이루어지도록 한다.
보다 구체적인 트레이닝 방법은 후술된 스탠딩 밸런스 트레이닝 모드시의 방법과 동일하다.
상기 스탠딩 밸런스 트레이닝 모드시, 상기 제어부(400)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 선 상태에서 상기 발판(100)에 사용자의 발이 닿음으로써 압력중심(COP)좌표를 상기 디스플레이부(300)에 표시하고, 동시에 다양한 방향으로 타깃좌표를 표시하여, 도 4b에 도시된 바와 같이 해당 타깃좌표와 상기 압력중심(COP) 좌표를 일치시켜 선 상태에서 체중심 이동훈련을 통해 체간훈련이 이루어지도록 한다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는 상기 타깃좌표를 사용자의 원래 위치로 이동시켜 사용자가 체중심을 이동시킴으로써 제자리로 되돌아 오도록 이동훈련을 유도한다.
한편, 상기 스탠딩 밸런스 트레이닝 모드시, 도 5에 도시된 바와 같이 사용자가 몸을 앞으로 기울이는 동작을 수행하는 경우, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 압력중심(COP)이 상기 지지영역(BOS) 앞쪽 방향으로 이동함에 따라, 사용자의 허리를 잡고 있는 상기 체간 지지용 암(500)은 내부의 가속도 센서가 움직임의 빠르기를 감지하면 상기 제어부(400)의 제어를 받아 사용자를 상기 지지영역(BOS) 중앙으로 이동시켜 사용자의 낙상을 방지하도록 한다.
또한, 상기 스탠딩 밸런스 트레이닝 모드시, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 압력중심(COP)이 상기 지지영역(BOS) 뒤쪽 방향으로 이동하는 경우, 상기 제어부(400)는 사용자가 상기 의자(200)에 앉으려는 의도로 파악하고, 상기 체간 지지용 암(500)을 제어하여 상기 가속도 센서가 측정한 사용자의 속도를 반영함으로써, 천천히 앉을 수 있도록 지지한다.
다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 제어버튼(210)을 조작하여 선택된 리칭 트레이닝에 대하여 설명한다.
상기 리칭 트레이닝은 복수의 버튼을 치료사나 보호자가 다양한 방향으로 버튼을 위치시키고, 사용자가 해당 버튼을 누르는 훈련이다.
이때, 상기 버튼은 색깔이 변화되어 사용자의 누름이 확인될 수 있는데, 예를 들어 사용자가 버튼을 누르지 않은 초기상태에는 버튼이 노랑색이고, 사용자가 버튼을 눌러 버튼의 색깔이 초록색으로 변화된 경우 사용자의 버튼 누름이 완료되었음을 확인할 수 있다.
이때, 상기 버튼의 색깔 변화는 실제 버튼과 연동되어, 상기 제어부(400)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이부(300)에도 표시되는 것이 바람직하다.
추가적으로, 상기 제어부(400)는 도 7에 도시된 바와 같이 단지 상기 버튼의 누름을 트레이닝할 뿐만 아니라, 누름 시간을 측정하여 표시할 수도 있다.
그리고, 본 발명에 따른 재활훈련 시스템은 상기 발판(100)과 의자(200)에 구비된 4개의 로드셀 또는 압력센서가 상기 버튼을 누를 때, 사용자의 체중이동을 측정하여, 치료사로 하여금 사용자의 체중이동능력의 기능 증진 정도를 쉽게 파악할 수 있도록 한다.
또한, 상기에서는 버튼의 색깔변화로 누름의 여부를 확인하는 것으로 설명하고 있지만, 소리변화를 통해서도 버튼의 누름 여부를 확인할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 상기 리칭 트레이닝은 다양한 방향으로 팔을 뻗으면서 체중을 이동시키고, 체간의 안정성과 마비측 다리의 체중부하를 증가시킬 수 있다.
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 제어버튼(210)을 조작하여 선택된 레그 트레이닝에 대하여 설명한다.
상기 발판(100)에 구비된 압력센서 즉, 제1 전방좌측 압력센서(110), 제1 전방우측 압력센서(120), 제1 후방좌측 압력센서(130), 및 제1 후방우측 압력센서(140)가 측정한 압력에 따른 오른발과 왼발의 체중 값을 상기 제어부(400)가 도 8a에 도시된 바와 같이 상기 디스플레이부(300)에 디스플레이한다.
이후, 상기 제어부(400)는 상기 디스플레이부(300)에 도 8b에 도시된 바와 같이 앉은 상태에서 오른발에 체중을 증가시키도록 유도하고, 도 8c에 도시된 바와 같이 앉은 상태에서 왼발을 들어올려 왼발에 체중이 실리지 않도록 유도한다.
추가적으로, 상기 제어부(400)는 상술한 바와 같이 특정 발에 체중이 가해지도록 유도함과 동시에 주어진 시간 동안 유지(hold)하는 훈련을 통해 사용자로 하여금 트레이닝의 의지를 불러일으킬 수 있다.
상기 레그 트레이닝은 앉은 상태에서의 가해지는 체중 값을 가지고 설명하고 있지만, 선 상태에서도 가능하다.
마지막으로, 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 제어버튼(210)을 조작하여 선택된 앉기-서기 트레이닝에 대하여 설명한다.
참고로, 상기 앉기-서기 트레이닝은 양측 발에 체중을 대칭적으로 부하시키 위한 훈련으로써, 뇌졸증 환자가 체중부하를 적게하는 마비측 다리에 체중부하 정도를 증가시켜 보행과 앉기-서기의 안정성을 증가시킬 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 디스플레이부(300)에 도 9a에 도시된 바와 같이 앉은 상태에서 오른발과 왼발의 상이한 체중 값을 디스플레이하여, 상이한 체중 값에 대해, 오른발의 힘을 빼거나 왼발에 힘을 주도록 유도하여 양측 발에 실리는 체중이 일치하도록 유도한다.
또한, 상기 제어부(400)는 상기 디스플레이부(300)에 도 9b에 도시된 바와 같이 선 상태에서 오른발과 왼발의 상이한 체중 값을 디스플레이하여, 상이한 체중 값에 대해, 오른발의 힘을 빼거나 왼발에 힘을 주도록 유도하여 양측 발에 실리는 체중이 일치하도록 유도한다.
추가적으로, 상기 제어부(400)는 앉은 상태와 선 상태에서 왼발과 오른발의 체중 값이 일치하도록 하고, 상기 디스플레이부(300) 별도로 시간을 표시하고, 주어진 시간 동안 유지하는 훈련이 가능하도록 한다.
상기 제어부(400)는 왼발과 오른발의 체중 값을 일치시키고, 소정 시간 동안 유지하는 훈련을 통해 대칭적으로 앉기와 서기동작이 일어나고 있는지 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 재활훈련 시스템은 앉기-서기 트레이닝시, 사용자가 앉아서 의자의 로드셀 또는 압력센서가 부착된 양측 팔걸이(220)에 하중이 가해지면, 상기 제어부(400)는 상기 사용자가 일어서려는 것으로 판단하고, 상기 의자(200)의 바닥판(230) 하부에 구비된 리프팅부(240)가 상승하도록 제어하고, 동시에 상기 바닥판(230)이 약 45°정도 기울어지도록 제어하여 상기 사용자의 서기 동작을 보조한다.
이때, 상기 체간 지지용 암(500)은 사용자가 앞으로 넘어지지 않도록 지지하고 상부로 당겨주는 수직상승력에 의해 편하게 일어날 수 있도록 보조한다.
상기 양측 팔걸이(220)에서 사용자의 손이 떨어져 하중이 가해지지 않으면, 상기 제어부(400)는 상기 리프팅부(240)의 상승의 정지시킨다.
한편, 유압 또는 모터방식으로 구동되는 상기 체간 지지용 암(500)은 상기 팔걸이(220)에 구비된 다이얼 방식의 상기 제어버튼(210)으로 유압의 세기를 조절하거나 모터의 세기를 조절하여 상기 수직상승력을 조절할 수 있다.
반대로, 상기 양측 팔걸이(220)에 다시 사용자의 손이 접촉하여 하중이 가해지면, 상기 제어부(400)는 상기 리프팅부(240)가 하강하도록 제어하고, 동시에 상기 바닥판(230)이 수평이 되도록 제어하여 상기 사용자의 앉기 동작을 보조한다.
이때, 상기 제어부(400)는 상기 양측 팔걸이(220)에 가해지는 하중과 함께, 상기 발판(100)에 가해지는 체중 값을 가지고 사용자의 앉기와 서기동작을 파악하여 상기 리프팅부(240), 상기 바닥판(230) 또는 상기 체간 지지용 암(500)을 제어한다.
즉, 상기 제어부(400)는 상기 발판(100)에 체중이 100% 실린 상태에서 상기 양측 팔걸이(220)에 하중이 가해지면, 앉기 동작인 것으로 파악하고 반대로, 상기 발판(100)에 체중의 10% 실린 상태에서 상기 양측 팔걸이(220)에 하중이 가해지면, 서기 동작인 것으로 파악한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 발판
110 : 제1 전방좌측 압력센서
120 : 제1 전방우측 압력센서
130 : 제1 후방좌측 압력센서
140 : 제1 후방우측 압력센서
200 : 의자
210 : 제어버튼
220 : 팔걸이
230 : 바닥판
231 : 제2 전방좌측 압력센서
232 : 제2 전방우측 압력센서
233 : 제2 후방좌측 압력센서
234 : 제2 후방우측 압력센서
240 : 리프팅부
300 : 디스플레이부
400 : 제어부
500 : 체간 지지용 암

Claims (20)

  1. 복수의 압력센서가 구비된 발판(100);
    상기 발판(100)에 형성되어 사용자가 착석할 수 있는 의자(200);
    상기 의자(200)에 착석하는 상기 사용자와 마주하는 방향으로 상기 발판(100)에 형성된 디스플레이부(300);
    상기 발판(100) 또는 상기 의자(200)에 구비된 압력센서에 의해 측정된 사용자의 체중 값과 트레이닝 프로그램을 실행하여 상기 디스플레이부(300)에 디스플레이되도록 제어하는 제어부(400), 및
    상기 의자(200)의 등받이 부분에 설치되어 상기 사용자를 지지하는 체간 지지용 암(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발판(100)은
    제1 전방좌측 압력센서(110), 제1 전방우측 압력센서(120), 제1 후방좌측 압력센서(130), 및 제1 후방우측 압력센서(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 의자(200)는
    착석한 사용자의 둔부(臀部)를 지지하며, 앉은 자세의 체중 값을 측정하기 위한 제2 전방좌측 압력센서(231), 제2 전방우측 압력센서(232), 제2 후방좌측 압력센서(233), 및 제2 후방우측 압력센서(234)가 구비된 바닥판(230);
    상기 바닥판(230)의 양측에 형성된 팔걸이(220);
    상기 팔걸이(200)의 선단에 구비된 다어얼 및 푸시 방식의 제어버튼(210); 및
    상기 바닥판(230) 하부로 형성된 리프팅부(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 사용자의 선 자세와 앉은 자세에서 압력중심(COP:Center Of Pressure) 좌표(COPX, COPY)는 아래의 수학식에 의해 측정되고,
    COPX=W((AR+PR)-(AL+PL))/2(AR+PR+AL+PL)
    COPY=L((AR+PR)-(AL+PL))/2(AR+PR+AL+PL)
    상기 수학식에서,
    상기 AL은 상기 제1 전방좌측 압력센서(110) 또는 상기 제2 전방좌측 압력센서(231)에 의해 측정된 압력 값, 상기 AR은 상기 제1 전방우측 압력센서(120) 또는 상기 제2 전방우측 압력센서(232)에 의해 측정된 압력 값, 상기 PL은 상기 제1 후방좌측 압력센서(130) 또는 상기 제2 후방좌측 압력센서(233)에 의해 측정된 압력 값, 상기 PR은 상기 제1 후방우측 압력센서(140) 또는 상기 제2 후방우측 압력센서(234)에 의해 측정된 압력 값, 상기 W는 세로방향 길이, 및 상기 L은 가로방향 길이인 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    선 자세 또는 앉은 자세에서 각각 상기 발판(100) 또는 상기 바닥판(230)에 사용자의 발 또는 둔부가 닿음으로써, 상기 압력중심(COP) 좌표를 상기 디스플레이부(300)에 표시하고, 동시에 타깃좌표를 표시하여, 사용자가 상기 타깃좌표에 상기 압력중심(COP) 좌표를 일치시키도록 하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    상기 타깃좌표를 사용자의 원래 위치로 이동시켜, 사용자가 상기 타깃좌표에 상기 압력중심(COP) 좌표를 일치시키도록 하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 사용자가 몸을 앞으로 기울이는 동작을 수행하는 경우, 상기 압력중심(COP)이 신체(발)가 접촉하는 지지면의 모든 점에 의해 둘러싸인 지지영역(BOS:BASE OF SUPPORT) 앞쪽 방향으로 이동하고, 상기 체간 지지용 암(500) 내부의 가속도 센서가 움직임의 빠르기를 감지함에 따라,
    상기 제어부(400)가 상기 체간 지지용 암(500)을 제어하여, 상기 사용자의 상기 압력중심(COP)을 상기 지지영역(BOS) 중앙으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 압력중심(COP)이 상기 지지영역(BOS) 뒤쪽 방향으로 이동하는 경우, 상기 제어부(400)는 사용자가 상기 의자(200)에 앉으려는 의도로 파악하고, 상기 체간 지지용 암(500)을 제어하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    상이한 위치에 구비된 복수의 버튼을 누르도록 상기 디스플레이부(300)에 지시하고, 상기 버튼과 연동되어 상기 버튼의 누름에 따른 변화를 상기 디스플레이부(300)에 표시하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 버튼의 누름에 따른 변화는 색깔변화 또는 소리변화인 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    사용자의 앉은 자세 또는 선 자세에서 상기 발판(100)의 압력센서에 의해 측정된 오른발과 왼발의 체중 값을 상기 디스플레이부(300)에 디스플레이시키고, 오른발 또는 왼발의 체중을 증가 또는 감소시키도록 지시하거나, 또는 오른발 또는 왼발에 체중이 전혀 실리지 않도록 지시하고, 지시에 따른 결과를 디스플레이되도록 하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    주어진 시간 동안 오른발 또는 왼발에 소정의 체중이 유지(hold)되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  13. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    사용자의 앉은 자세 또는 선 자세에서 오른발과 왼발의 체중 값을 상기 디스플레이부(300)에 디스플레이시키고, 상이한 체중 값인 경우, 오른발 또는 왼발에 힘을 빼거나 힘을 주도록 유도하여 양측 발에 실리는 체중이 동일한 상태로 앉기 또는 서기를 지시하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    주어진 시간 동안 오른발과 왼발에 동일한 체중 값이 유지(hold)되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  15. 제 13항에 있어서,
    사용자가 앉은 자세에서 상기 의자(200)의 로드셀 또는 압력센서가 부착된 양측 팔걸이(220)에 하중이 가해지면, 상기 제어부(400)는 상기 사용자가 일어서려는 것으로 판단하고, 상기 의자(200)의 바닥판(230) 하부에 구비된 리프팅부(240)가 상승하도록 제어하고, 동시에 상기 바닥판(230)이 약 45°정도 기울어지도록 제어하여 상기 사용자의 서기 동작을 보조하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 체간 지지용 암(500)은 수직상승력 증가시켜 상기 사용자의 서기 동작을 보조하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 양측 팔걸이(220)에서 사용자의 손이 떨어지면, 상기 제어부(400)는 상기 리프팅부(240)와 상기 체간 지지용 암의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 양측 팔걸이(220)에 사용자의 손이 접촉하여 하중이 가해지면, 상기 제어부(400)는 상기 리프팅부(240)가 하강하도록 제어하고, 동시에 상기 바닥판(230)이 수평이 되도록 제어하며, 상기 체간 지지용 암(500)의 수직상승력이 감소 되도록 제어하여 상기 사용자의 앉기 동작을 보조하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  19. 제 16항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    상기 양측 팔걸이(220)에 가해지는 하중과 함께, 상기 발판(100)에 가해지는 체중 값을 가지고 사용자의 앉기와 서기동작을 파악하여 상기 리프팅부(240), 상기 바닥판(230) 또는 상기 체간 지지용 암(500)을 제어하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 체간 지지용 암(500)은
    유압 또는 모터방식으로 구동되며, 상기 팔걸이(220)에 구비된 다이얼 방식의 상기 제어버튼(210)으로 유압의 세기를 조절하거나 모터의 세기를 조절하여 상기 수직상승력을 조절하는 것을 특징으로 하는 재활훈련 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108550284A (zh) * 2018-04-23 2018-09-18 山东职业学院 一种礼仪体位训练装置
KR20190056068A (ko) 2017-11-16 2019-05-24 한국생산기술연구원 균형재활훈련장치
CN113101147A (zh) * 2020-05-28 2021-07-13 首都医科大学宣武医院 一种康复训练设备以及康复训练系统
KR102381783B1 (ko) * 2020-12-10 2022-04-01 경운대학교 산학협력단 질적 낙상 평가 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010154929A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Gifu Univ 起立補助椅子
KR20100089177A (ko) * 2009-02-03 2010-08-12 전북대학교산학협력단 2인이 함께하는 균형 감각 재활 훈련기기
KR20110106276A (ko) * 2008-10-07 2011-09-28 루이스 로우렌트 사하 운동 기구
JP2012075587A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Corp 他動運動機器
KR101380341B1 (ko) * 2013-09-26 2014-04-10 몬트롤 주식회사 4채널감지형 포스플레이트를 통한 사용자의 움직임에 따른 발힘 실시간분석장치
KR20140056481A (ko) * 2012-10-26 2014-05-12 (주)맨엔텔 좌석형 재활 운동장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110106276A (ko) * 2008-10-07 2011-09-28 루이스 로우렌트 사하 운동 기구
JP2010154929A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Gifu Univ 起立補助椅子
KR20100089177A (ko) * 2009-02-03 2010-08-12 전북대학교산학협력단 2인이 함께하는 균형 감각 재활 훈련기기
JP2012075587A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Corp 他動運動機器
KR20140056481A (ko) * 2012-10-26 2014-05-12 (주)맨엔텔 좌석형 재활 운동장치
KR101425558B1 (ko) 2012-10-26 2014-08-04 (주)맨엔텔 좌석형 재활 운동장치
KR101380341B1 (ko) * 2013-09-26 2014-04-10 몬트롤 주식회사 4채널감지형 포스플레이트를 통한 사용자의 움직임에 따른 발힘 실시간분석장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190056068A (ko) 2017-11-16 2019-05-24 한국생산기술연구원 균형재활훈련장치
CN108550284A (zh) * 2018-04-23 2018-09-18 山东职业学院 一种礼仪体位训练装置
CN108550284B (zh) * 2018-04-23 2020-03-17 山东职业学院 一种礼仪体位训练装置
CN113101147A (zh) * 2020-05-28 2021-07-13 首都医科大学宣武医院 一种康复训练设备以及康复训练系统
CN113274247A (zh) * 2020-05-28 2021-08-20 首都医科大学宣武医院 一种康复训练设备
CN113101147B (zh) * 2020-05-28 2024-04-30 首都医科大学宣武医院 一种康复训练设备以及康复训练系统
CN113274247B (zh) * 2020-05-28 2024-04-30 首都医科大学宣武医院 一种康复训练设备
KR102381783B1 (ko) * 2020-12-10 2022-04-01 경운대학교 산학협력단 질적 낙상 평가 방법

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