KR20180010781A

KR20180010781A - 상지 재활 로봇 훈련방법

Info

Publication number: KR20180010781A
Application number: KR1020160093444A
Authority: KR
Inventors: 정광욱; 이동성; 정덕수; 강호경; 정민정; 황진섭
Original assignee: (주)맨엔텔
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-31

Abstract

상지 재활 로봇 훈련방법이 개시된다. 본 발명은 사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크들을 포함하고, 상기 링크들의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 있어서, 상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 사용자 선택단계; 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 어느 한 평면을 선택하는 훈련방향 선택단계; 상기 훈련방향 선택단계에서 선택되는 훈련방향 대로 상기 링크들 전체가 회전 이동하는 로봇위치 이동단계; 상기 연결 회전축의 움직임에 따라 디스플레이 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택단계; 상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 선택된 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이되는 훈련 및 디스플레이단계;를 포함한다.

Description

상지 재활 로봇 훈련방법 {Training method for upper limb rehabilitation robot}

본 발명은 상지 재활 로봇 훈련방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환자 스스로 일상생활 동작의 훈련이 가능하고, 조정성 및 능숙성이 뛰어나며, 수평, 경사 및 수직 운동 등 다목적의 재활훈련이 가능하며, 저항, 보조, 능동 운동 등 다기능 재활훈련이 가능한 상지 재활 로봇 훈련방법에 관한 것이다.

일반적으로, 상지 재활 로봇장치는 상지의 신체기능이 손상 혹은 마비된 환자의 운동 기능 회복 유지 등의 재활을 위해 로봇 기술을 활용한 장치이다.

이러한, 상기 상지 재활 로봇장치는 반복 훈련, 훈련량과 시간의 조절, 훈련의 진행 및 경과 여부를 정량화하는 등에 유용하여 재활 훈련을 표준화할 수 있는 장점과 더불어 치료사의 신체적 부담을 경감할 수 있어 국내외 그 수요가 증가 추세에 있다.

그리고 근래에는 다양한 형태와 기능을 갖춘 상지 재활 로봇장치가 사용되고 있다.

그러나 종래의 상지 재활 로봇장치는 한 개의 동일한 장치로부터 다양 형태(예를 들면 수평, 경사, 수직 운동 등)나, 다양한 기능(예를 들면 능동, 수동, 저항, 보조 운동 등)의 상지 재활 운동을 제공하는데 한계가 있으며, 대부분 수입에 의존하여 가격이 비싼 문제점이 있었다.

종래의 상지 재활 로봇장치를 통한 훈련방식도 단순히 수직, 수평, 경사 운동의 왕복 회수를 카운팅하는 정도이기 때문에 훈련방식이 단순하여 환자가 재활운동에 지루함을 느껴 재활운동 효과가 저감되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1237245호

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상지 재활로봇으로 훈련시 훈련방법에 디스플레이 방식을 도입하여 환자에게 재미를 느끼는 동시에 신기록을 작성하고자하는 의지를 심어 주어 재활 훈련에 적극적으로 임하게 될 수 있는 상지 재활 로봇 훈련방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크들을 포함하고, 상기 링크들의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 있어서, 상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 사용자 선택단계; 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 어느 한 평면을 선택하는 훈련방향 선택단계; 상기 훈련방향 선택단계에서 선택되는 훈련방향 대로 상기 링크들 전체가 회전 이동하는 로봇위치 이동단계; 상기 연결 회전축의 움직임에 따라 디스플레이 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택단계; 상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 선택된 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이되는 훈련 및 디스플레이단계;를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 사용자 선택단계는 사용자가 신규인 경우, 신규 사용자를 등록하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 훈련방향 선택단계에서 경사면이 선택되는 경우에는, 수평면에 대한 경사면의 각도를 입력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 로봇위치 이동단계 후, 훈련시 구동모터의 구동에 의해 상기 링크들이 구동되는 자동모드와 사용자의 힘에 의해 상기 링크들이 구동되는 수동모드를 중에 어느 한 모드를 선택하는 모드선택단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 수동모드에서는 사용자의 움직임에 대하여 저항하는 토크를 발생시키도록 상기 링크의 연결 회전축에 저항토크발생수단이 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 콘텐츠 선택단계 후, 훈련의 난이도를 설정하는 난이도 설정단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 훈련 및 디스플레이단계 후, 훈련 결과를 저장하고, 미리 프로그램된 기준과 비교하여 훈련 결과를 평가하고 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 다른 구체적인 수단으로서 본 발명은, 사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크들을 포함하고, 상기 링크들의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 있어서, 상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 사용자 선택단계; 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 복수개의 평면을 선택하는 훈련방향 선택단계; 상기 훈련방향 선택단계에서 최초 선택된 훈련방향 대로 상기 링크들 전체가 회전 이동하는 로봇위치 이동단계; 상기 연결 회전축의 움직임에 따라 디스플레이 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택단계; 상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이되고, 상기 복수개의 평면의 선택된 순서대로 훈련방향이 변경되면서 상기 링크들이 회전되어 로봇위치가 이동하는 훈련 및 디스플레이단계;를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 훈련 및 디스플레이단계에서 훈련방향이 변경되면 콘텐츠도 함께 변경될 수 있다.

바람직하게는, 상기 훈련 및 디스플레이단계에서 훈련방향이 변경되는 상태에서도 선택된 콘텐츠가 연속하여 제공될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 환자의 상태에 따라 훈련방향을 세팅할 수 있기 때문에 다양한 환자와 다양한 경우에 적용이 가능한 효과가 있다.

(2) 본 발명은 환자 훈련이 게임과 같이 이루어지기 때문에 환자의 의욕을 이끌어 훈련효과를 극대활 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에 적용되는 장비의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에 적용될 수 있는 링크의 회전 원리와 관계를 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에서 수평 훈련시 링크부의 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에서 수평 훈련시 적용될 수 있는 콘텐츠의 디스플레이 화면들이다.
도 6은 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에서 경사 훈련시 링크부의 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에서 경사 훈련시 적용될 수 있는 콘텐츠의 디스플레이 화면들이다.
도 10은 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에서 수직 훈련시 링크부의 상태를 보여주는 사시도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법에서 수직 훈련시 적용될 수 있는 콘텐츠의 디스플레이 화면들이다.
도 13은 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법의 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상지 재활 로봇 훈련방법을 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 상지 재활 로봇 훈련방법은 사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크(41-44)들을 포함하고, 상기 링크들(41-44)의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들(41-44)에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 관련된다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 의한 훈련방법을 구현하기 위한 상지 재활 로봇의 일례가 도시되어 있다. 상기 상지 재활 로봇(1)은 바닥에 고정되는 베이스 프레임(10)에 포스트(20)가 고정되어 있다.

상기 포스트(20)에는 헤드(30)가 승강 가능하게 설치되어 있다. 상기 헤드(30)의 승강은 스크류와 모터 등을 사용한 일반적인 구성으로 구현할 수 있다. 여기서 자세한 구성은 생략한다.

상기 헤드(30)는 네 개의 링크(41-44)에 의해 이루어지는 링크부(40)의 하나의 연결 회전축이 회전 가능하게 고정된다. 도 1을 참고하면, 상기 링크부(40)는 네 개의 링크들(41-44)로 이루어지고, 상기 링크는 헤드(30)로부터 시계반대방향으로 제1, 2, 3, 4링크(41-44)가 끝단마다 서로 회전 가능하게 연결되어 사각형 형태를 이룬다.

상기 헤드(30) 반대편에 해당하는 모서리 부분의 연결 교차점에 상지 연결대(52)가 설치되어 있고, 사용자가 훈련할 수 있도록 받침대(50)도 옵션으로 설치되어 있으며, 받침대(50)에는 손으로 잡을 수 있도록 손잡이(51)가 구비되어 있다.

상기 링크부(40)는 상기 헤드(30)를 중심으로 회전하고, 동시에 상기 링크들(41-44)에 의해 형태가 변형되면서 서로 상대회전하게 된다.

이때, 상기 상지 연결대(52) 또는 받침대(50)가 이동하는 경우, 즉 링크의 연결 교차점이 이동하게 되면, 네 개의 링크(41-44)에 의해 이루어지는 평면상에서만 이동이 이루어진다. 이는 도 2를 참고하면 확연히 할 수 있다. 상기 헤드(30)와 연결된 상기 제1링크(41)와 기준선이 이루는 각도와, 상기 헤드(30)와 연결된 상기 제4링크(44)와 기준선이 이루는 각도는 헤드(30) 반대편의 상지 연결대(52)가 이동하는 궤적에 대응하여 그 각도가 변화하게 된다. 이러한 각도의 변화는 상기 헤드(30)에 설치되어 있는 각도센서에 의해 측정이 이루어지고, 이를 이용하여 콘텐츠 상에서 포인터의 이동을 연산하여 디스플레이하게 된다.

상기 헤드(30)에는 상기 제1, 제4링크(41,44)의 일단이 회전 가능하게 설치되어 있고, 그 내부에는 자동모드와 수동모드를 위한 구동모터와 가변댐퍼가 설치되어 있다. 더불어 상기 헤드(30)는 상기 포스트(20)에 대하여 승강 가능하게 설치되는 동시에, 회전 가능하게 설치되어 있다. 따라서 상기 헤드(30)에 연결된 상기 링크부(40)도 상기 포스트에 대하여 회전 가능하게 설치되어 있으므로 헤드(30)를 회전시켜 상기 링크부(40)를 회전시킬 수 있다.

이렇게 상기 헤드(40)가 회전 가능하게 상기 포스트(20)에 설치되어 있기 때문에 수평 훈련, 수직 훈련, 그리고 경사 훈련이 구현될 수 있다.

도 3을 참고하면, 수평 훈련을 할 수 있는 상태가 도시되어 있다. 상기 헤드(30)는 상기 포스트(20)에 대하여 회전하지 않고 원래 상태를 유지하고 있기 때문에 상기 링크부(40)에 의해 이루어지는 수평면 상태에서 상기 상지 연결대(52)가 항상 움직이게 된다.

도 6을 참고하면, 경사 훈련을 할 수 있는 상태가 도시되어 있다. 상기 헤드(30)는 상기 포스트(20)에 대하여 일정각도 경사지게 회전되어 고정된 상태이기 때문에 상기 링크부(40)에 의해 이루어지는 평면은 수평면에 대하여 상기 각도를 가진 상태에서 그 평면에서만 상기 상지 연결대(52)가 항상 움직이게 된다.

도 10을 참고하면, 수직 훈련을 실시할 수 있는 상태가 도시되어 있다. 상기 헤드(30)는 상기 포스트(20)에 대하여 수직으로 90도 회전되어 고정된 상태이기 때문에 상기 링크부(40)에 의해 이루어지는 평면은 수평면에 대하여 직각이 되고, 그 직각인 수직면 상태에서 상기 상지 연결대(52)가 항상 움직이게 된다.

상기와 같이 구성된 상기 재활 로봇(1)을 통한 본 발명에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법은, 도 13에 도시된 바와 같이, 사용자 선택단계, 훈련방향 선택단계, 로봇위치 이동단계, 훈련방향 선택단계, 로봇위치 이동단계, 콘텐츠 선택단계, 난이도 선택단계, 훈련 및 디스플레이단계를 포함한다.

상기 사용자 선택단계는 상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 단계이다. 이때 상기 사용자 선택단계는 사용자가 신규인 경우, 신규 사용자를 등록하는 단계를 더 포함할 수 있다. 사용자 선택시에는 사용자의 정보를 수정하거나 정정할 수 있도록 하여 관리가 이루어질 수 있도록 하고, 동시에 최근 훈련 결과 및 훈련 내용도 표시되도록 할 수 있다. 예를 들면, 최근 3-5개 정도의 훈련 결과와 평가차트가 표시되도록 할 수 있다.

상기 훈련방향 선택단계는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 링크들(41-44)에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 어느 한 평면을 선택하는 단계이다. 이때 상기 훈련방향 선택단계에서 경사면이 선택되는 경우에는, 수평면에 대한 경사면의 각도를 입력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉 경사면을 미리 세팅해 놓을 수도 있으나 사용자의 상태에 맞추어 사용자가 그 경사, 즉 각도를 입력할 수 있도록 한다.

상기 훈련방향 선택단계에서는 훈련을 위한 평면을 상기한 바와 같이 선택할 수도 있고, 훈련 영역을 설정할 수도 있다. 즉 환자에 맞는 훈련 영역을 설정하되, 예를 들면, 초기에는 무조건 훈련영역을 설정하도록 하고, 이후에는 2주마다 한 번씩 설정하도록 유도가 필요하다.

상기 로봇위치 이동단계는, 도 1, 도 3, 도 6, 도 10을 참고하면, 상기 훈련방향 선택단계에서 선택되는 훈련방향 대로 상기 링크들(41-44) 전체가 회전 이동하는 단계이다. 즉 상기 헤드(30)가 상기 포스트(20)에 대하여 회전 이동하는 단계이다.

도 1과 도 3의 경우에는 수평 훈련을 선택한 경우이고, 도 6의 경우에는 경사 훈련을 선택한 경우로서, 수평면과 이루는 각도를 입력하도록 한다. 마지막으로 도 10은 수직 훈련을 선택한 경우를 나타낸다.

이때, 상기 로봇위치 이동단계 후, 훈련시 구동모터의 구동에 의해 상기 링크들(41-44)이 구동되는 자동모드와 사용자의 힘에 의해 상기 링크들(41-44)이 구동되는 수동모드를 중에 어느 한 모드를 선택하는 모드선택단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 수동모드에서는 사용자의 움직임에 대하여 저항하는 토크를 발생시키도록 상기 링크의 연결 회전축인 헤드(30)에 저항토크발생수단이 구비될 수 있다. 상기 저항토크발생수단은 사용자가 훈련시 그 반대방향으로 토크를 제공하여 훈련 강도를 높일 수 있는 것이다. 이러한 저항토크발생수단으로는 가변 댐퍼 등을 적용할 수 있다.

상기 콘텐츠 선택단계는, 도 13을 참고하면, 상기 상지 연결대(52)의 움직임에 따라 디스플레이(100) 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 단계이다.

이때 상기 콘텐츠는 단순히 운동 회수를 디스플레이하는 것은 지양하고, 도 4, 도 5, 도 7 내지 도 9, 도 11, 도 13에 도시된 바와 같이 디스플레이(100) 상에 다양한 비디오 게임 콘텐츠를 도입하여 게임처럼 훈련을 진행하도록 한다. 따라서 사용자는 게임의 점수를 높이기 위하여 더욱 많은 훈련을 하게 되어 훈련 효과를 극대화할 수 있다.

이때, 상기 콘텐츠 선택단계 후, 훈련의 난이도를 설정하는 난이도 설정단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 난이도 설정단계는 상기 훈련방향 선택단계에서도 선택할 수 있도록 할 수 있다.

이때, 난이도의 설정은 게임의 난이도와 시간, 그리고 저항토크의 크기를 설정할 수 있도록 할 수 있다.

상기 훈련 및 디스플레이단계는 상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 선택된 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이(100)되는 단계이다.

이때, 도 2를 참고하면, 환자가 실제 훈련하는 상태에서 링크들(41-44)의 상호관계를 도시하고 있다. 제1, 제4링크(41,42)들은 일단이 상기 헤드(30)에 회전 가능하게 설치되어 있기 때문에, 상기 상지 연결대(52)가 환자에 의해 직선으로 이동하는 경우, 도 2와 같은 궤적을 그리게 된다. 따라서 그 궤적에 대한 각도들이 각도센서들에 의해 측정이 이루어지고, 그 값은 컴퓨터에 전송되어 포인터로 전환되고 그 포인터가 게임 콘텐츠에서 디스플레이(100) 상에 표시되면서 게임이 이루어지게 된다.

도 4와 도 5를 참고하면, 디스플레이(100) 상에 표시되는 수평 훈련의 콘텐츠 예가 도시되어 있다. 도 4의 경우에는 소위 거북이 몰기 게임을 훈련에 도입한 것으로서, 포인터에 해당하는 거북이를 일정한 장소로 이동하여 점수를 얻는 게임이다. 또 도 5의 경우에는 소위 창문 닦기 게임을 훈련에 도입한 것으로서, 포인터가 걸레에 해당하여 환자가 걸레를 움직여 닦은 넓이를 점수로 환산하게 된다.

도 7 내지 도 9를 참고하면, 디스플레이(100) 상에 표시되는 경사 훈련의 콘텐츠 예가 도시되어 있다. 도 7과 도 8의 경우에는 소위 거북이 몰기 게임과 창문 닦기 게임을 전술한 수평 훈련의 예와 마찬가지로 훈련에 도입한 것이다. 도 9의 경우에는 소위 나비 잡기 게임을 훈련에 도입한 예이다. 손모양이 포인터에 해당하게 되고, 다양한 종류의 나비를 순서대로 잡으면 점수를 얻게 되는 게임이다.

도 11과 도 12를 참고하면, 디스플레이(100) 상에 표시되는 수직 훈련의 콘텐츠 예가 도시되어 있다. 도 11과 도 12의 경우에는 소위 클레이 사격 게임을 훈련에 도입한 예로서 상하로 상기 상지 연결대(52)를 움직여 날아가는 타깃을 쏘아 맞춰 점수를 얻는 게임이다.

이상과 같은 훈련을 마친 다음, 상기 훈련 및 디스플레이단계 후, 훈련 결과를 저장하고, 미리 프로그램된 기준과 비교하여 훈련 결과를 평가하고 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 의한 상지 재활 로봇 훈련방법은 사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크들(41-44)을 포함하고, 상기 링크들(41-44)의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들(41-44)에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 있어서, 상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 사용자 선택단계와, 상기 링크들(41-44)에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 복수개의 평면을 선택하는 훈련방향 선택단계와, 상기 훈련방향 선택단계에서 최초 선택된 훈련방향 대로 상기 링크들(41-44) 전체가 회전 이동하는 로봇위치 이동단계와, 상기 연결 회전축인 상지 연결대(52)의 움직임에 따라 디스플레이(100) 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택단계와, 상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이되고, 상기 복수개의 평면의 선택된 순서대로 훈련방향이 변경되면서 상기 링크들(41-44)이 회전되어 로봇위치가 이동하는 훈련 및 디스플레이단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 훈련 및 디스플레이단계에서 훈련방향이 변경되면 콘텐츠도 함께 변경될 수 있다.

이때, 상기 훈련 및 디스플레이단계에서 훈련방향이 변경되는 상태에서도 선택된 콘텐츠가 연속하여 제공될 수도 있다.

본 발명에 의한 제2실시예는 하나의 훈련 방향을 선택하는 것이 아니라, 복수개의 훈련방향을 선택하면 훈련 도중에 선택된 훈련방향의 순서대로 헤드(30)가 회전하여 훈련 방향이 변경되는 차이점이 있다. 즉 수평 훈련을 하다가 수직 훈련을 하는 것이 일례가 될 수 있다. 물론 그 반대도 가능하다. 물론 훈련 방향이 바뀌면 콘텐츠도 바뀌어야 하나, 동일한 콘텐츠로서 서로 적용이 가능하면 그 콘텐츠를 유지하게 할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 : 상지 재활 로봇
10 : 베이스 프레임 20 : 포스트
30 : 헤드 40 : 링크부
41-44 : 제1-제4링크 50 : 받침대
51 : 손잡이 52 : 상지 연결대
100 : 디스플레이

Claims

사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크들을 포함하고, 상기 링크들의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 있어서,
상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 사용자 선택단계;
상기 링크들에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 어느 한 평면을 선택하는 훈련방향 선택단계;
상기 훈련방향 선택단계에서 선택되는 훈련방향 대로 상기 링크들 전체가 회전 이동하는 로봇위치 이동단계;
상기 연결 회전축의 움직임에 따라 디스플레이 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택단계;
상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 선택된 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이되는 훈련 및 디스플레이단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제1항에 있어서,
상기 사용자 선택단계는 사용자가 신규인 경우, 신규 사용자를 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제1항에 있어서,
상기 훈련방향 선택단계에서 경사면이 선택되는 경우에는, 수평면에 대한 경사면의 각도를 입력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제1항에 있어서,
상기 로봇위치 이동단계 후, 훈련시 구동모터의 구동에 의해 상기 링크들이 구동되는 자동모드와 사용자의 힘에 의해 상기 링크들이 구동되는 수동모드를 중에 어느 한 모드를 선택하는 모드선택단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제4항에 있어서,
상기 수동모드에서는 사용자의 움직임에 대하여 저항하는 토크를 발생시키도록 상기 링크의 연결 회전축에 저항토크발생수단이 구비된 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제1항에 있어서,
상기 콘텐츠 선택단계 후, 훈련의 난이도를 설정하는 난이도 설정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제1항에 있어서,
상기 훈련 및 디스플레이단계 후, 훈련 결과를 저장하고, 미리 프로그램된 기준과 비교하여 훈련 결과를 평가하고 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
사각형을 이루도록 끝단이 회전 가능하게 서로 연결된 네 개의 링크들을 포함하고, 상기 링크들의 연결 회전축 중에 어느 하나의 연결 회전축을 사용자가 상기 링크들에 의해 이루어지는 평면상에서 이동시켜 훈련을 진행하는 상지 재활 로봇 훈련방법에 있어서,
상지 재활 훈련을 진행할 사용자를 선택하여 입력하는 사용자 선택단계;
상기 링크들에 의해 이루어지는 평면 중에 훈련을 진행할 평면을 선택하되, 수평면, 수직면, 그리고 경사면 중에 복수개의 평면을 선택하는 훈련방향 선택단계;
상기 훈련방향 선택단계에서 최초 선택된 훈련방향 대로 상기 링크들 전체가 회전 이동하는 로봇위치 이동단계;
상기 연결 회전축의 움직임에 따라 디스플레이 상에서 포인터가 이동함으로써 점수가 정해지는 복수개의 콘텐츠 중에 어느 한 콘텐츠를 선택하는 콘텐츠 선택단계;
상기 콘텐츠가 선택된 상태에서 사용자의 훈련이 상기 콘텐츠와 함께 진행되면서 디스플레이되고, 상기 복수개의 평면의 선택된 순서대로 훈련방향이 변경되면서 상기 링크들이 회전되어 로봇위치가 이동하는 훈련 및 디스플레이단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제8항에 있어서,
상기 훈련 및 디스플레이단계에서 훈련방향이 변경되면 콘텐츠도 함께 변경되는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.
제8항에 있어서,
상기 훈련 및 디스플레이단계에서 훈련방향이 변경되는 상태에서도 선택된 콘텐츠가 연속하여 제공되는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇 훈련방법.