KR20180065388A - 편마비 재활 훈련 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본원은 편마비 재활 훈련 시스템에 관한 것으로, 사용자의 건측 상지에 착용되고, 상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 글러브 장치, 상기 사용자의 환측 상지에 착용되고, 상기 환측 상지가 상기 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동을 하도록 구동되는 구동 로봇 및 상기 글러브 장치에서 감지된 운동에 기초하여, 상기 구동 로봇의 운동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 글러브 장치는 상기 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 복수의 감지 센서, 상기 복수의 감지 센서로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 제어 모듈, 및 상기 신호 처리된 운동 데이터를 상기 제어부로 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.

Description

편마비 재활 훈련 시스템 및 그 구동 방법{HEMIPARESIS REHABILITATION TRAINING SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본원은 편마비 재활 훈련 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
인구의 노령화와 더불어 뇌졸중의 사회경제적 중요성이 커지고 있다. 일반적으로 뇌졸중은 뇌손상이 있는 반대편 상지 또는 하지의 마비와 기능장애를 수반한다.
상지 편마비는 하지 편마비와 달리 양쪽 움직임이 서로 영향을 주지 않으므로, 환측이 무시되거나 방치되어 환측 상지 운동 능력을 완전히 상실하게 되는 경우가 발생되기도 한다. 따라서, 상지 편마비 환자들의 재활 훈련에 대한 다양한 연구 및 개발이 지속되고 있는 실정이다.
상지 편마비 환자들은 재활 훈련 시 환측 뿐만 아니라, 건측과 환측을 모두 사용하는 훈련이 수행되어야 하며, 훈련 시 적당한 피드백을 제공받으며 재활 훈련을 지속적으로 수행해야 하는 것이 중요하다.
그러나 종래에 편마비 환자들에게 제공되는 훈련은 동일한 동작을 단순 반복하거나 피드백 효과가 미미한 단점이 있다. 또한, 경제적인 부담이 크고, 병원에 방문해야 하는 번거로움이 발생하여 편마비 환자들이 일상에서 재활훈련을 하는데 있어서 제한적인 문제점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1327688호(등록일: 2013년 11월 4일)에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일상에서 지속적인 재활 치료를 수행할 수 있는 편마비 재활 훈련 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건측의 운동에 기초하여 환측이 건측과 대칭운동을 수행할 수 있는 편마비 재활 훈련 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자에게 재활 훈련에 대한 피드백을 제공하고, 재활 정도에 기반한 재활 훈련 컨텐츠를 포함하는 편마비 재활 훈련 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템은, 사용자의 건측 상지에 착용되고, 상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 글러브 장치, 상기 사용자의 환측 상지에 착용되고, 상기 환측 상지가 상기 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동을 하도록 구동되는 구동 로봇 및 상기 글러브 장치에서 감지된 운동에 기초하여, 상기 구동 로봇의 운동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하되, 상기 글러브 장치는, 상기 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 복수의 감지 센서, 상기 복수의 감지 센서로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 제어 모듈 및 상기 신호 처리된 운동 데이터를 상기 제어부로 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 센서는, 플렉스 센서 및 근전도 센서 중 어느 하나를 포함하고, 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동 정도에 따라 발생하는 저항 신호 또는 근전도 신호를 수신하여 각 손가락의 운동을 감지할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동 로봇은, 상기 환측 상지의 각 손가락에 착용되는 착용부의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛, 상기 제어부로부터 제어신호를 수신하는 통신 모듈 및 상기 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여, 상기 복수의 구동 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템은 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 제공부 및 상기 재활 훈련 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 재활 훈련 컨텐츠와 연계하여 상기 글러브 장치의 움직임을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 글러브 장치로 제공할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 건측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장하고, 상기 컨텐츠 제공부는, 상기 사용자의 손가락 별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 통신 모듈은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 구동 유닛은 서보 모터(Servo Motor)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템은 상기 구동 로봇과 연결되고, 사용자의 환측 상지의 손목 영역이 거치되는 거치대를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법은, 사용자의 건측 상지에 착용되는 글러브 장치가 상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 단계, 상기 글러브 장치에서 감지된 운동에 기초하여, 제어부가 구동 로봇의 운동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 단계 및 상기 사용자의 환측 상지에 착용되는 상기 구동 로봇이 상기 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동을 하도록 상기 구동 로봇을 구동하는 단계를 포함하되, 상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 단계는, 복수의 감지 센서에서 상기 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 단계, 제어 모듈이 상기 복수의 감지 센서로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 단계 및 통신 모듈이 상기 신호 처리된 운동 데이터를 상기 제어부로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 센서는, 플렉스 센서 및 근전도 센서 중 어느 하나를 포함하고, 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동 정도에 따라 발생하는 저항 신호 또는 근전도 신호를 수신하여 각 손가락의 운동을 감지할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동 로봇은, 상기 환측 상지의 각 손가락에 착용되는 착용부의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛, 상기 제어부로부터 제어신호를 수신하는 통신 모듈 및 상기 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여, 상기 복수의 구동 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법은, 컨텐츠 제공부가 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 단계, 디스플레이부가 상기 재활 훈련 컨텐츠를 출력하는 단계 및 상기 재활 훈련 컨텐츠와 연계하여 상기 글러브 장치의 움직임을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 글러브 장치로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법은, 상기 건측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 단계는, 상기 손가락 별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 통신 모듈은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 구동 유닛은 서보 모터(Servo Motor)를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 일상에서 지속적인 재활 치료를 수행할 수 있는 편마비 재활 훈련 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 건측의 운동에 기초하여 환측이 건측과 대칭운동을 수행할 수 있는 편마비 재활 훈련 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자에게 재활 훈련에 대한 피드백 및 재활 정도에 기반한 재활 훈련 컨텐츠를 포함하는 편마비 재활 훈련 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 거치대를 도시한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 편마비 재활 훈련 시스템(1000)은, 글러브 장치(100), 구동 로봇(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.
글러브 장치(100)는 사용자 즉, 편마비 환자의 건측 상지에 착용될 수 있다. 예시적으로, 글러브 장치(100)는 사용자의 손에 착용될 수 있다. 또한, 글러브 장치(100)는 건측 상지의 운동을 감지할 수 있다.
제어부(300)는 글러브 장치(100)에서 감지된 사용자의 운동 데이터에 기초하여, 구동 로봇(200)이 건측 상지와 대칭 운동하도록 구동 로봇(200)을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
구동 로봇(200)은 사용자의 환측 상지, 예를 들어, 마비된 손에 착용될 수 있다. 구동 로봇(200)은 제어부(300)로부터 수신한 제어신호에 기초하여, 건측과 대칭하여 환측의 상지를 운동시킬 수 있다. 편마비 재활 훈련 시스템(1000)은 건측과 환측의 대칭운동을 통해 편마비 환자의 재활 훈련을 수행할 수 있다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 글러브 장치(100)는 감지 센서(110), 제어 모듈(120) 및 통신 모듈(130)을 포함할 수 있다. 글러브 장치(100)는 사용자의 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지할 수 있다. 구체적으로, 글러브 장치(100)는 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 복수의 감지 센서(110)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 소정 영역은 손가락에 대응하는 영역일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 손가락의 운동은 손가락의 굽힘, 폄, 회전, 구부러진 각도 등에 관한 운동을 포함한다.
본원의 일 실시예에 따르면, 감지 센서(110)는 플렉스(flex) 센서 및 근전도 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 플렉스 센서는 건측 상지의 각 손가락의 운동 정도에 따라 저항 값이 변화되면서 발생하는 저항 신호에 기초하여 각 손가락의 운동 감지할 수 있다. 근전도 센서는 사용자 건측 상지의 근전도(EMG: electromyography)를 감지한 근전도 신호에 기초하여 각 손가락의 운동 감지할 수 있다.
제어모듈(120)은 복수의 감지 센서(110)로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리할 수 있다. 제어 모듈(120)은 저항 신호 또는 근전도 신호를 포함하는 운동 데이터를 각 손가락 별로 구분하여 손가락의 운동 정보를 포함하는 신호를 생성하도록 신호처리 할 수 있다.
통신 모듈(130)은 신호 처리된 운동 데이터를 제어부(300)로 전송할 수 있다. 통신 모듈(130)은 네트워크를 통해 제어부(300)와 통신할 수 있으며, 상기 네트워크는 유무선 네트워크를 포함하며, 예를 들어, 와이파이(WiFi), 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 지그비(Zigbee) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지 않는다. 예시적으로, 통신 모듈(130)은 블루투스로 통신하는 경우, 저전력 블루투스 통신인 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈을 통해 제어부(300)와 통신할 수 있다.
구동 로봇(200)은 사용자의 환측 상지에 착용되고, 환측 상지가 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동 하도록 구동될 수 있다. 구동 로봇(200)은 후술하는 제어부(300)로부터 건측 상지 운동에 기초하여 생성된 제어 신호를 수신할 수 있다. 구동 로봇(200)은 상기 제어 신호에 기초하여, 환측 상지가 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동 하도록 구동될 수 있다.
또한, 구동 로봇(200)은 구동 유닛(210), 통신 모듈(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다. 구동 유닛(210)은 환측 상지의 각 손가락에 착용되는 착용부의 움직임을 제어 할 수 있으며, 복수 개 구비될 수 있다. 예시적으로, 복수의 구동 유닛(210)은 서보 모터(Servo Motor)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라서는, 구동 유닛(210)이 손가락 관절 각각에 대응하여 구비됨으로써, 건측 상지와의 대칭 운동이 높은 싱크로율로 구현될 수 있다.
통신 모듈(220)은 제어부(300)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 구동 로봇(200)의 통신 모듈(220)은 상기 글러브 장치(100)의 통신 모듈(130) 및 네트워크와 동일한 개념으로 이해될 수 있다.
제어부(230)는 수신한 제어 신호에 기초하여 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여 복수의 구동 유닛(210)의 구동을 제어할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 글러브 장치(100)에서 건측 상지의 운동을 감지하고, 제어부(300)에서 건측 상지의 운동에 기초한 제어 신호를 생성하고, 구동 로봇(200)에서 제어 신호에 기초하여 구동하는 과정이 실시간으로 수행됨에 따라, 건측의 운동과 동시에 환측의 운동이 수행되는 편마비 재활 효과를 제공할 수 있다.
제어부(300)는 글러브 장치(100)에서 감지된 운동에 기초하여 구동 로봇(200)의 운동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 생성된 제어 신호를 구동 로봇(200)으로 전송할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 제어부(300)는 네트워크를 통해 글러브 장치(100) 또는 구동 로봇(200)과 통신하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 제어부(300)의 통신 모듈은 상기 글러브 장치(100)의 통신 모듈(130) 및 네트워크와 동일한 개념으로 이해될 수 있다.
예시적으로, 제어부(300)는 CPU가 탑재된 디바이스로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 데스트탑 컴퓨터, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰, 스마트 TV 등으로 구현될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템(1000)은 컨텐츠 제공부(310) 및 디스플레이부(320)를 포함할 수 있다. 컨텐츠 제공부(310)는 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 재활 훈련 컨텐츠는 손가락의 움직임을 유도할 수 있는 게임 등을 포함할 수 있다. 디스플레이부(320)는 재활 훈련 컨텐츠를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다. 예시적으로, 컨텐츠 제공부(310) 및 디스플레이부(320)는 제어부(300)와 함께 상술한 디바이스로 구현될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 재활 훈련 컨텐츠와 연계하여 글러브 장치(100)의 움직임을 제어하는 제어 신호를 생성하여 글러브 장치로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 컨텐츠 제공부(310)로부터 재활 훈련 게임 컨텐츠를 제공받을 수 있다. 상기 재활 훈련 게임 컨텐츠는 사용자의 손가락 운동에 기초하여 점수를 부여하는 재활 훈련 컨텐츠일 수 있다. 제어부(300)는 게임 컨텐츠에 따라 사용자의 건측 손가락의 움직임을 유도할 수 있도록 글러브 장치(100)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예시적으로 글러브 장치(100)는 건측 상지의 각 손가락의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 건측 상지의 각 손가락별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장할 수 있다. 사용자의 식별자는 예를 들어, 사용자 이름, 성별, 전화번호 등을 포함할 수 있으며, 재활 훈련 컨텐츠에서 획득한 점수 및 재활 훈련 컨텐츠의 난이도 정보 등과도 연계하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 별도의 메모리에 상기 운동 데이터를 저장할 수 있다.
컨텐츠 제공부(310)는 제어부(300)에 저장되어 축적된 사용자의 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 상태에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 재활 훈련 초기에는 손목 재활에 집중된 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있고, 재활 훈련 중기 또는 말기에는 손가락 재활에 집중된 재활 훈련 컨텐츠를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 컨텐츠 제공부(310)는 사용자의 손가락별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예시적으로, 재활 훈련 컨텐츠를 이용한 재활 훈련 시, 환측 상지의 마비 정도에 따라 건측 상지의 운동량을 조절할 수 있다. 즉, 환측 상지의 손가락 중에서도 마비 정도의 차이가 있을 수 있으며, 사용자는 이를 고려하여 건측 상지 운동의 강약을 조절할 수 있다. 컨텐츠 제공부(310)는 이러한 건측 상지의 손가락별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들면, 컨텐츠 제공부(310)는 환측 상지 손가락의 운동 자유도에 따라, 운동 자유도가 상대적으로 높은 손가락에는 재활 난이도가 높은 재활 훈련 컨텐츠를 사용자에게 제공하고, 운동 자유도가 상대적으로 낮은 손가락에는 재활 난이도가 낮은 재활 훈련 컨텐츠를 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는 환측 상지의 재활 정도에 따라 효율적인 재활 훈련을 수행할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 구동 로봇(200)은 도시되지 않았으나, 환측 상지의 손가락의 운동을 감지하는 복수의 감지 센서를 포함할 수 있다. 또한 구동 로봇(200)은 상기 감지 센서로부터 환측 상지의 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
재활 훈련이 반복 수행됨에 따라, 제어부(300)는 구동 로봇(200)의 복수의 감지 센서로부터 수집된 환측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장하고, 컨텐츠 제공부(310)는 사용자의 환측 상지 손가락 별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 구동 로봇(200)으로부터 환측 상지의 손가락의 운동 데이터를 수신할 때, 글러브 장치(100)로부터 건측 손가락의 운동 데이터를 함께 수신하였는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 건측 상지를 움직이지 않고, 환측 상지만 움직인 경우에는 제어부(300)는 구동 로봇(200)으로부터 운동 데이터를 수신하지만 글러브 장치(100)로부터는 운동 데이터를 수신하지 않는다. 즉, 제어부(300)는 구동 로봇(200)의 움직임이 글러브 장치(100)의 움직임에 기초한 대칭 운동에 의한 것인지 아니면 환측 상지만의 움직임에 의한 것인지 구분할 수 있다. 나아가, 제어부(300)는 이러한 판단 결과에 기초하여 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 구동 로봇(200)으로부터만 운동 데이터를 수신한 경우, 구동 로봇(200)과 글러브 장치(100)로부터 운동 데이터를 함께 수신한 경우에 비하여, 사용자의 재활 상태가 양호한 것으로 판단하고, 상대적으로 난이도가 높은 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있을 것이다.
이하에서는 재활 시기에 따른, 맞춤형 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 실시예에 대해 설명한다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템(1000)은 재활 초기, 중기 및 후기에 따른 맞춤형 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 재활 초기에는 양손 대칭운동에 집중적인 재활 훈련 컨텐츠를 사용자에게 추천할 수 있고, 재활 중기에는 양손 대칭운동과 손목 운동에 집중적인 재활 훈련 컨텐츠를 추천할 수 있다. 또한, 재활 후기에는 손목과 손가락 운동에 집중적인 재활 훈련 컨텐츠를 추천할 수 있다.
예시적으로, 사용자는 재활 훈련 컨텐츠에서 요구하는 3종류의 동작을 실시할 수 있다. 이 때, 사용자의 각 동작은 재활 훈련 시스템(1000)에서 제공하는 머신러닝 알고리즘의 선형 회기 함수에 의해 동작별 재활 점수가 매겨질 수 있다. 재활 훈련 시스템(1000)은 재활 점수에 따라 사용자에게 맞는 재활 훈련 컨텐츠를 추천할 수 있다. 상기 머신러닝 알고리즘은 다양한 사용자들의 동작별 재활 점수 및 동작에 대해 재활 전문가가 매긴 재활 점수를 레퍼런스 데이터로 활용하여 동작별 재활 점수를 매길 수 있다.
상기 3종류의 동작 중 제 1동작은 기설정된 시간(예를 들어, 30초) 동안 환측 상지의 손목을 반복적으로 굽히고 피는 동작일 수 있다. 구동 로봇(200)의 감지 센서는 환측의 제 1동작을 감지할 수 있고, 제어 모듈은 상기 감지된 제 1동작에 기초하여 제 1동작의 주파수, 진폭 및 오프셋을 획득할 수 있다. 제어부(300)는 상기 주파수, 진폭 및 오프셋에 기초하여 제 1동작의 재활 점수를 산출할 수 있다. 제어부(300)의 재활 점수 산출은 보다 뒤에서 살펴보기로 한다.
일반적으로, 상지 편마비 중 손 부위의 회복은 손목부터 그 기능이 회복된다. 따라서, 손목 운동을 수행하는 제 1동작의 분석을 통해 재활 초기의 회복 상태를 파악할 수 있다.
제 2동작은 기설정된 시간(예를 들어, 30초) 동안 환측의 손을 반복적으로 쥐고 피는 동작일 수 있다. 구동 로봇(200)의 감지 센서는 환측의 제 2동작을 감지할 수 있고, 제어 모듈은 상기 감지된 제 2동작에 기초하여 동작의 주파수, 진폭 및 오프셋을 획득할 수 있다. 제어부(300)는 상기 주파수, 진폭 및 오프셋에 기초하여 제 2동작의 재활 점수를 산출할 수 있다. 구체적으로 제어 모듈은 각 손가락별 동작의 주파수, 진폭 및 오프셋을 획득할 수 있다. 제 2동작은 손가락을 동시에 움직이는 동작으로써, 재활 중기의 회복 상태를 파악할 수 있다.
제 3동작은 기설정된 시간(예를 들어, 30초) 동안 환측 상지의 엄지손가락부터 약지 손가락까지 순차적으로 굽히고 피는 동작의 반복일 수 있다. 구동 로봇(200)의 감지 센서는 환측의 제 3동작을 감지할 수 있고, 제어 모듈은 상기 감지된 제 3동작에 기초하여 동작의 주파수, 진폭 및 오프셋을 획득할 수 있다. 제어부(300)는 상기 주파수, 진폭 및 오프셋에 기초하여 제 3동작의 재활 점수를 산출할 수 있다. 재활 훈련이 진행될수록 손가락을 독립적으로 움직일 수 있으므로, 제 3동작을 통해 재활 후기의 회복 상태를 파악할 수 있다.
앞서 설명한 제 1 동작, 제 2동작 및 제 3동작을 통해 추출된 동작 각각의 주파수, 진폭 및 오프셋을 특징으로 하여, 제어부(300)에 의해 특징 벡터로 변환될 수 있다. 또한 제어부(300)는 상기 동작 각각의 특징 벡터에 가중치 벡터를 곱하여 각 동작에 대한 재활 점수를 산출할 수 있다. 각 동작별 특징이 상이하고, 가중치 또한 상이하기 때문에, 각 동작별 특징 벡터 및 가중치 벡터를 통해 재활 점수를 산출할 수 있다.
상기 동작들의 특징 벡터(F) 값은, 먼저, 동작 각각에 따라 측정된 주파수, 진폭 및 오프셋은 저역 통과 필터(Low Pass Filter)를 거쳐 노이즈가 제거되고, 고속 푸리에 변환을 통해 메인 주파수(f)가 획득될 수 있다. 또한 하기의 수학식 1에 상기 메인 주파수(f)를 대입하고, 선형 회귀(linear regression) 알고리즘을 이용하여 수학식 1의 a, b, c 값이 추정될 수 있다. 이후 상기 a, b, c 값은 삼각함수 공식을 이용하여 하기의 수학식 2로 변환될 수 있다.
[수학식 1]
F=a*sin(f/2pi)+b*cos(f/2pi*x)+bx+c
[수학식 2]
F=a'*sin(f/2pi-phase)+bx+c
예시적으로, 제 1동작의 특징 벡터는 [a, b, c, f]로 구성될 수 있다. 제 2동작은 각 손가락별 위상을 이용하여 각 손가락의 변화량(v)을 계산할 수 있고, 특징 벡터는 [a, b, c, f, v]로 구성될 수 있다. 제 3동작은 제 2동작과 같이 [a, b, c, f, v]로 특징 벡터가 구성될 수 있다.
가중치 벡터는 상술한 동작 별 특징 벡터와 재활 전문가가 상기 특징 벡터에 기초하여 매긴 점수로 구성될 수 있다. 예시적으로, 가중치 벡터를 산출하는 머신러닝 알고리즘에 의하면, 다양한 특징 벡터 및 전문가 점수가 누적될수록 가중치 벡터의 정확도가 상승할 수 있다.
제어부(300)는 먼저, 특징 벡터의 형태를 변화시키고, (예를 들어, F' = [a, a2, b, b2, c, c2, f, f2]) 특징 벡터(F)의 각 요소별로 2차 함수를 하기의 수학식 3과 같이 구축할 수 있다.
[수학식 3]
a*F'[0]2+a'F[1]+b*F[2]2+b'*F[3]+...F[n]
여기서 n은 자연수이다.
제어부(300)는 상기 수학식 3의 이차함수와 재활 전문가의 점수화 함께 선형 회귀 알고리즘을 이용하여 a, a', b, b'...n'의 값을 추정할 수 있고, 이를 통해 가중치 벡터(W)를 산출할 수 있다. (예를 들어, a*F'[0]+a'*F[1]+b*F[2]+b'*F[3]+c*F[4]+c'*F[5] = 재활 전문가 점수)
사용자로부터 점수 산출 요청이 발생한 경우, 제어부(300)는 상술한 특징 벡터(F)를 호출하여, F'으로 변화시키고, 해당하는 동작의 가중치 벡터(W)를 호출한 후, 벡터 내적을 이용하여 재활 점수를 계산할 수 있다.
본원의 일실시예에 따르면, 재활 훈련 시스템(1000)의 센서에서 감지되는 정보는 비선형적인 특성을 가지기 때문에, 종래의 회귀 함수를 사용할 수 없다. 이는, 이전 단계의 동작이 소정 이상 이루어진 이후, 다음 동작을 수행하는 것으로부터 재활 정도를 산출할 수 있기 때문에, 측정된 재활 점수에 대한 문턱 값을 설정하여, 재활 훈련 컨텐츠의 난이도를 설정할 수 있고, 재활 정도에 따라 최적화된 맞춤형 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1동작의 재활 점수가 높은 경우, 다음 재활 훈련에는 제 1동작의 빈도를 줄이고, 제 2동작의 빈도를 높일 수 있다. 재활 훈련은 재활 점수가 낮은 운동을 수행하는 것이 재활에 효과적이기 때문에, 사용자의 재활 동작이 문턱 값을 초과한 경우, 해당 동작의 가중을 줄일 수 있다.
예시적으로, 제 1동작의 재활 점수가 문턱 값 미만인 경우, 컨텐츠 제공부(310)는 제 1동작을 건측 및 환측이 대칭으로 수행하는 대칭 운동을 추가하고, 제 1동작과 제 2동작, 제 3동작의 비를 1:0:0으로 설정하여 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
또한, 제 2동작의 재활 점수가 문턱 값 미만인 경우, 컨텐츠 제공부(310)는 제 2동작을 건측 및 환측이 대칭으로 수행하는 운동을 재활 훈련 컨텐츠에 추가하고, 제 1동작을 환측에서만 수행하는 한손 운동을 추가할 수 있다. 또한 제 1동작과 제 2동작, 제 3동작의 비를 1:1:0으로 설정하여 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
또한, 제 3동작의 재활 점수가 문턱 값 미만인 경우, 컨텐츠 제공부(310)는 제 3동작을 건측 및 환측이 대칭으로 수행하는 운동을 재활 훈련 컨텐츠에 추가하고, 제 1동작 및 제 2동작을 환측에서만 수행하는 한손 운동을 추가할 수 있다. 또한 제 1동작과 제 2동작, 제 3동작의 비를 2:2:1로 설정하여 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
상기 제 1동작, 제 2동작 및 제 3동작 모든 재활 점수가 문턱 값 이상인 경우, 컨텐츠 제공부(310)는 제 1동작, 제 2동작 및 제 3동작을 모두 환측에서만 수행하는 한손 운동을 재활 훈련 컨텐츠에 추가하고. 1동작과 제 2동작, 제 3동작의 비를 1:1:1로 설정하여 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.
재활 훈련 시스템(1000)은 기설정된 운동 시간(예를 들어, 30분) 동안 상술한 재활 훈련 컨텐츠의 각 동작의 비에 기초하여 재활 훈련을 수행할 수 있고, 사용자에게 재활에 효과적인 재활 훈련 시간을 추천할 수도 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 거치대를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 거치대(201)는 구동 로봇(200)과 연결되고, 사용자의 환측 상지의 손목 영역이 거치될 수 있다. 사용자의 환측 상지의 손목이 거치대(201)에 거치됨에 따라, 재활 훈련의 대칭운동이 안정적으로 수행될 수 있다. 실시예에 따라서는 거치대(201)를 구비하지 않고 재활 훈련이 수행될 수 있다. 이러한 경우, 구동 로봇(200)의 무게와 부피를 절약할 수 있으므로 휴대성이 용이해질 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 구동 로봇(200)의 외골격 및 거치대(201)는 3D 프린터로 제작될 수 있다. 따라서 사용자의 환측 상지에 최적화된 형태로 구동 로봇(200) 및 거치대(201)가 제작될 수 있다. 또한, 구동 로봇(200)의 외골격 및 거치대(201)는 대량 생산 시, 남녀 성인 평균 손가락 길이 및 손목 길이에 맞추어 제작될 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법을 도시한 흐름도이다. 도 4에 도시된 편마비 재활 훈련 시스템(1000)의 구동 방법은 앞선 도 1내지 도 3을 통해 설명된 편마비 재활 훈련 시스템(1000)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1내지 도 3을 통해 편마비 재활 훈련 시스템(1000)에 대하여 설명된 내용은 도 4에도 적용된다.
도 4를 참조하면, 단계 S410에서, 글러브 장치(100)는 사용자의 건측 상지에 착용되고, 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지할 수 있다. 구체적으로, 글러브 장치(100)는 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 복수의 감지센서(110)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 감지센서(110)는 플렉스 센서 및 근전도 센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 플렉스 센서는 건측 상지의 각 손가락의 운동 정도에 따라 저항 값이 변화되면서 발생하는 저항 신호를 수신하여 각 손가락의 운동 감지할 수 있다. 근전도 센서는 사용자 건측 상지의 근전도(EMG: electromyography)를 감지한 근전도 신호를 수신하여 각 손가락의 운동 감지할 수 있다.
또한, 상기 단계 S410는, 복수의 감지 센서(110)에서 상기 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 단계와 제어 모듈(120)이 상기 복수의 감지 센서(110)로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 단계 및 통신 모듈(130)이 상기 신호 처리된 운동 데이터를 상기 제어부(300)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적으로, 글러브 장치(100)는 제어모듈(120) 및 통신 모듈(130)을 포함할 수 있으며, 제어 모듈(120)은 저항 신호 또는 근전도 신호를 포함하는 운동 데이터를 각 손가락 별로 구분하여 신호처리 할 수 있다. 또한, 통신 모듈(130)은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈일 수 있다.
단계 S420에서 제어부(300)는 상기 글러브 장치(100)에서 감지된 운동에 기초하여, 구동 로봇(200)의 운동을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 또한 제어부(300)는 생성된 제어 신호를 구동 로봇(200)으로 전송할 수 있다.
단계 S430에서 구동 로봇(200)은 사용자의 환측 상지에 착용되고, 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동을 수행할 수 있다.
상기 구동 로봇(200)은 환측 상지의 각 손가락에 착용되는 착용부의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛(210)을 포함할 수 있다. 또한, 구동 로봇(200)은 제어부(300)로부터 제어신호를 수신하는 통신 모듈(220)를 포함할 수 있다. 또한, 구동 로봇(200)은 제어신호에 기초하여 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여, 복수의 구동 유닛(210)의 구동을 제어하는 제어부(230)를 포함할 수 있다.
구동 로봇(200)은 상기 제어 신호에 기초하여, 환측 상지가 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동 하도록 구동될 수 있다. 제어부(230)는 수신한 제어 신호에 기초하여 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여 복수의 구동 유닛(210)의 구동을 제어할 수 있다.
예시적으로 통신 모듈(220)은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈일 수 있다. 또한, 구동 유닛(210)은 서보 모터(Servo Motor)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 단계 S410이전에, 컨텐츠 제공부(310)에서 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 단계 및 디스플레이부(320)에서 재활 훈련 컨텐츠를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 제어부(300)는 컨텐츠 제공부(310)로부터 재활 훈련 컨텐츠를 수신할 수 있다. 또한, 디스플레이부(320)는 재활 훈련 컨텐츠를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
상기 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 단계는, 컨텐츠 제공부(310)에서 사용자의 손가락 별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 컨텐츠 제공부(310)는 제어부(300)에 축적된 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 상태에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 재활 훈련 초기에는 손목 재활에 집중된 재활 훈련 컨텐츠를 제공할 수 있고, 재활 훈련 중기 또는 말기에는 손가락 재활에 집중된 재활 훈련 컨텐츠를 사용자에게 제공할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템(1000)의 구동 방법은, 제어부(300)에서 재활 훈련 컨텐츠와 연계하여 글러브 장치(100)의 움직임을 제어하는 제어신호를 생성하여 글러브 장치(100)로 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 글러브 장치(100)는 상기 제어 신호에 기초하여, 건측 상지의 각 손가락의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 편마비 재활 훈련 시스템(1000)의 구동 방법은, 건측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 단계에서 제어부(300)는 건측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장할 수 있다. 사용자의 식별자는 예를 들어, 사용자 이름, 성별, 전화번호 등을 포함할 수 있으며, 재활 훈련 컨텐츠에서 획득한 점수 및 재활 훈련 컨텐츠의 난이도 정보를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 편마비 재활 훈련 시스템(1000)의 구동 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 또는 어플리케이션의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 글러브 장치
110: 감지 센서
120: 제어 모듈
130, 220: 통신 모듈
200: 구동 로봇
201: 거치대
210: 구동 유닛
230, 300: 제어부
310: 컨텐츠 제공부
320: 디스플레이부

Claims (16)

  1. 편마비 재활 훈련 시스템에 있어서,
    사용자의 건측 상지에 착용되고, 상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 글러브 장치;
    상기 사용자의 환측 상지에 착용되고, 상기 환측 상지가 상기 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동을 하도록 구동되는 구동 로봇; 및
    상기 글러브 장치에서 감지된 운동에 기초하여, 상기 구동 로봇의 운동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부,
    를 포함하되,
    상기 글러브 장치는,
    상기 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 복수의 감지 센서;
    상기 복수의 감지 센서로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 제어 모듈; 및
    상기 신호 처리된 운동 데이터를 상기 제어부로 전송하는 통신 모듈,
    을 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지 센서는,
    플렉스 센서 및 근전도 센서 중 어느 하나를 포함하고, 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동 정도에 따라 발생하는 저항 신호 또는 근전도 신호를 수신하여 각 손가락의 운동을 감지하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 로봇은,
    상기 환측 상지의 각 손가락에 착용되는 착용부의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛;
    상기 제어부로부터 제어신호를 수신하는 통신 모듈; 및
    상기 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여, 상기 복수의 구동 유닛의 구동을 제어하는 제어부,
    를 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 제공부; 및
    상기 재활 훈련 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부,
    를 더 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 재활 훈련 컨텐츠와 연계하여 상기 글러브 장치의 움직임을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 글러브 장치로 제공하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 건측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장하고,
    상기 컨텐츠 제공부는,
    상기 사용자의 손가락 별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈인 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 구동 유닛은 서보 모터(Servo Motor)를 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동 로봇과 연결되고, 사용자의 환측 상지의 손목 영역이 거치되는 거치대,
    를 더 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템.
  9. 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법에 있어서,
    사용자의 건측 상지에 착용되는 글러브 장치가 상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 단계;
    상기 글러브 장치에서 감지된 운동에 기초하여, 제어부가 구동 로봇의 운동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 사용자의 환측 상지에 착용되는 상기 구동 로봇이 상기 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 영역별 운동과 대칭운동을 하도록 상기 구동 로봇을 구동하는 단계,
    를 포함하되,
    상기 건측 상지의 운동을 소정 영역별로 감지하는 단계는,
    복수의 감지 센서에서 상기 사용자의 각 손가락에 대응하는 영역마다 각 손가락의 운동을 감지하는 단계;
    제어 모듈이 상기 복수의 감지 센서로부터 상기 각 손가락의 운동 데이터를 수집하여 신호 처리하는 단계; 및
    통신 모듈이 상기 신호 처리된 운동 데이터를 상기 제어부로 전송하는 단계,
    를 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감지 센서는,
    플렉스 센서 및 근전도 센서 중 어느 하나를 포함하고, 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동 정도에 따라 발생하는 저항 신호 또는 근전도 신호를 수신하여 각 손가락의 운동을 감지하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 구동 로봇은,
    상기 환측 상지의 각 손가락에 착용되는 착용부의 움직임을 제어하는 복수의 구동 유닛;
    상기 제어부로부터 제어신호를 수신하는 통신 모듈; 및
    상기 제어신호에 기초하여 상기 건측 상지의 각 손가락의 운동에 대칭하여, 상기 복수의 구동 유닛의 구동을 제어하는 제어부,
    를 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    컨텐츠 제공부가 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 단계;
    디스플레이부가 상기 재활 훈련 컨텐츠를 출력하는 단계; 및
    상기 재활 훈련 컨텐츠와 연계하여 상기 글러브 장치의 움직임을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 글러브 장치로 제공하는 단계,
    를 더 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 건측 상지의 각 손가락 별 운동 데이터를 사용자의 식별자와 연계하여 저장하는 단계,
    를 더 포함하고,
    상기 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 단계는,
    상기 손가락 별 운동 데이터에 기초하여 사용자의 재활 난이도에 적합한 재활 훈련 컨텐츠를 제공하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈인 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 구동 유닛은 서보 모터(Servo Motor)를 포함하는 것인, 편마비 재활 훈련 시스템의 구동 방법.
  16. 제9항 내지 제15항의 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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