KR20180094541A - 재활 치료 기기 - Google Patents

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KR20180094541A
KR20180094541A KR1020170020750A KR20170020750A KR20180094541A KR 20180094541 A KR20180094541 A KR 20180094541A KR 1020170020750 A KR1020170020750 A KR 1020170020750A KR 20170020750 A KR20170020750 A KR 20170020750A KR 20180094541 A KR20180094541 A KR 20180094541A
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구재본
박찬우
나복순
안성덕
이상석
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 재활 치료 기기는 사용자의 손가락의 관절들과 인접한 피부에 탈부착되고, 상기 손가락의 운동량을 센싱하는 변형량 측정부, 상기 손가락 말단과 인접한 피부에 탈부착되고, 상기 손가락이 가하는 압력의 크기를 센싱하는 압력 측정부, 상기 사용자의 팔에 탈부착되고, 상기 팔에 대응하는 근육에 운동 유발 자극을 제공하는 자극 발생부, 및 상기 변형량 측정부, 상기 압력 측정부 및 상기 자극 발생부와 전기적으로 연결되고, 상기 변형량 측정부로부터 상기 운동량에 대한 정보를 수신하고, 상기 압력 측정부로부터 상기 압력의 크기에 대한 정보를 수신하여, 상기 자극 발생부에 발생 신호를 제공하는 제어부를 포함한다.

Description

재활 치료 기기{REHABILITATION TREATMENT DEVICE}
본 발명은 재활 치료 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부 부착형 재활 치료 기기에 관한 것이다.
재활 치료는 신체 기능을 회복 및 유지시키기 위하여 환자의 신체 운동을 촉진하는 치료를 의미한다. 재활 치료는 발병 후 빠른 조치와 반복적인 훈련이 필요하므로, 상시 검진과 가정에서의 장기적, 반복적인 훈련이 가능한 재활 치료 시스템이 요구될 수 있다.
기존에는 병원에 고정되어 있는 로봇이나 장비를 이용하여 한정된 환자들만 재활 치료를 받을 수 있었으나, 최근에는 착용 가능하고, 가볍고, 가격이 절감된 재활 치료 기기가 가정용으로 보급됨에 따라, 재활 치료 시스템이 사용자들에게 보다 편리하게 진화되고 있다.
본 발명의 목적은 편의성 및 휴대성이 향상된 재활 치료 기기를 제공함에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자 신체를 보다 정확하게 측정하여 사용자의 근력 강화 및 신경계 회복을 효과적으로 돕는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 재활 치료 기기는 사용자의 손가락의 관절들과 인접한 피부에 탈부착되고, 상기 손가락의 운동량을 센싱하는 변형량 측정부, 상기 손가락 말단과 인접한 피부에 탈부착되고, 상기 손가락이 가하는 압력의 크기를 센싱하는 압력 측정부, 상기 사용자의 팔에 탈부착되고, 상기 팔에 대응하는 근육에 운동 유발 자극을 제공하는 자극 발생부, 및 상기 변형량 측정부, 상기 압력 측정부 및 상기 자극 발생부와 전기적으로 연결되고, 상기 변형량 측정부로부터 상기 운동량에 대한 정보를 수신하고, 상기 압력 측정부로부터 상기 압력의 크기에 대한 정보를 수신하여, 상기 자극 발생부에 발생 신호를 제공하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 편의성 및 휴대성이 향상된 재활 치료 기기를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자 신체 측정 정확도가 향상된 재활 치료 기기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 치료 기기가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 재활 치료 기기의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 자극 발생부의 배면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 센싱부의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 치료 시스템이 도시된 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 치료 기기가 도시된 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 재활 치료 기기의 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 재활 치료 기기(100)는 센싱부(110), 자극 발생부(120) 및 구동부(130)를 포함한다.
센싱부(110)는 사용자(USER)의 손등 및 손가락에 탈착 및 부착될 수 있다. 구체적으로, 센싱부(110)는 사용자(USER)의 손등 또는 손가락에 탈착 및 부착되는 복수의 센싱 전극 패드들(미도시)을 포함할 수 있다.
자극 발생부(120)는 사용자(USER)의 팔에 부착된다. 자극 발생부(120)는 복수의 자극 전극 패드들(미도시)을 포함할 수 있다.
구동부(130)는 센싱부(110) 및 자극 발생부(120)를 연결한다. 본 실시 예에 따르면, 구동부(130)는 사용자(USER)의 손목을 감싸는 밴드 형태로 제공될 수 있다.
구동부(130)는 본체부(131) 및 밴드부(132)를 포함한다. 구동부(130)는 센싱부(110) 및 자극 발생부(120) 각각과 전기적으로 연결된다. 도면에 도시되지 않았으나, 구동부(130)는 센싱부(110) 및 자극 발생부(120) 각각과 전기적으로 연결된 회로기판(미도시)을 수납할 수 있다.
밴드부(132)는 사용자(USER)의 손목을 둘러싸도록 밴드 형상을 갖는다. 밴드부(132)는 사용자(USER)의 손목에 본체부(131)를 고정하는 역할을 한다.
도면에서는 구동부(130)가 사각형 칩형상을 가지고 있으나, 본 발명은 구동부(130)의 형상에 한정되지 않는다. 예시적으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 구동부(130)는 원 형상 또는 다각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 구동부(130)는 밴드부(132)와 일체의 형상을 가져 사용자(USER)의 손목을 감싸는 형상을 가질 수 있다.
이하 도 3 내지 도 5에서, 센싱부(110), 자극 발생부(120) 및 구동부(130)에 관하여 보다 자세히 후술된다.
도 3은 도 1에 도시된 자극 발생부의 배면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 센싱부(110)는 변형량 측정부(111) 및 압력 측정부(112)를 포함한다.
변형량 측정부(111)는 손가락의 운동량을 측정한다. 변형량 측정부(111)는 복수의 제1 센싱 패드들(111a) 및 복수의 제1 연결 배선들(111b)을 포함한다. 제1 센싱 패드들(111a)은 사용자(USER)의 손등 및 손가락 관절들과 인접한 피부에 부착되어 손가락의 운동량을 측정한다. 제1 센싱 패드들(111a)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 제1 연결 배선들(111b)은 제1 센싱 패드들(111a)을 구동부(130)에 전기적으로 연결한다.
압력 측정부(112)는 손가락이 가하는 압력을 측정한다. 구체적으로, 압력 측정부(112)는 복수의 제2 센싱 패드들(112a) 및 복수의 제2 연결 배선들(112b)을 포함한다. 제2 센싱 패드들(112a)은 사용자(USER)의 손가락 말단에 부착된다. 이 때, 상기 말단은 사용자(USER)의 손가락 안쪽에 지문이 위치하는 곳일 수 있다. 제2 센싱 패드들(112a)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 제2 연결 배선들(112b)은 제2 센싱 패드들(112a)을 구동부(130)에 전기적으로 연결한다.
본 발명의 실시 예에 따른 센싱부(110)는 제1 지지 기판(S1) 및 제2 지지 기판(S2)을 더 포함할 수 있다. 제1 지지 기판(S1) 및 제2 지지 기판(S2) 서로 연결되어 일체의 형상을 가질 수 있다.
제1 지지 기판(S1)은 사용자(USER)의 손의 안쪽면(손바닥)과 대향하는 바깥면에 부착된다. 제1 센싱 패드들(111a) 및 제1 연결 배선들(111b)은 제1 지지 기판(S1) 상에 배치되어 제1 지지 기판(S1) 상에 고정된다. 따라서, 사용자(USER)가 제1 지지 기판(S1)을 탈착 및 부착할 경우, 제1 센싱 패드들(111a) 및 제1 연결 배선들(111b)이 함께 탈착 및 부착될 수 있다. 제1 지지 기판(S1)의 형상은 어느 하나의 형상에 한정되지 않는다.
제2 지지 기판(S2)은 제1 지지 기판(S1)과 연결되어 사용자(USER)의 손가락 말단에 부착된다. 제2 센싱 패드들(112a) 및 제2 연결 배선들(112b)은 제2 지지 기판(S2) 상에 배치되어 제2 지지 기판(S2) 상에 고정된다. 따라서, 사용자(USER)가 제2 지지 기판(S2)을 탈착 및 부착할 경우, 제2 센싱 패드들(112a) 및 제2 연결 배선들(112b)이 함께 탈착 및 부착될 수 있다.
제2 지지 기판(S2)은 손가락 말단을 감싸는 밴드 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 제2 지지 기판(S2)의 형상에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제2 지지 기판(S2)은 제2 센싱 패드들(112a)이 배치되는 손가락 말단 상의 영역을 포함하는 범위 내에서 다양한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제1 지지 기판(S1) 및 제2 지지 기판(S2)은 생략될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 센싱부의 배면도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 자극 발생부(120)는 복수의 자극 발생 패드들(121) 및 복수의 제3 연결 배선들(122)을 포함한다.
자극 발생부(120)는 사용자(USER)의 팔에 탈착 및 부착된다. 자극 발생부(120)는 복수의 자극 발생 패드들(121) 및 복수의 제3 연결 배선들(122)을 포함한다. 자극 발생 패드들(121)은 사용자(USER)의 팔 근육에 운동 유발 자극을 제공한다. 사용자(USER)의 팔 근육은 운동 유발 자극에 의하여 수축 및 이완 운동을 할 수 있다.
제3 연결 배선들(122)은 자극 발생 패드들(121)을 구동부(130)에 전기적으로 연결한다.
본 발명의 실시 예에 따른 자극 발생부(120)는 제3 지지 기판(S3)을 더 포함한다. 제3 지지 기판(S3)은 사용자(USER)의 팔에 탈착 및 부착된다. 자극 발생 패드들(121) 및 제3 연결 배선들(122)은 제3 지지 기판(S3) 상에 배치되어 제3 지지 기판(S3) 상에 고정된다. 따라서, 사용자(USER)가 제3 지지 기판(S3)을 탈착 및 부착할 경우, 자극 발생부(120) 및 제3 연결 배선들(122)이 함께 탈착 및 부착될 수 있다. 제3 지지 기판(S3)의 형상은 어느 하나의 형상에 한정되지 않는다. 예시적으로, 본 발명의 다른 실시 예에서는 제3 지지 기판(S3)은 팔 전체를 감싸는 형상을 가질 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 제1 연결 배선들(111b), 제2 연결 배선들(112b) 및 제3 연결 배선들(122)이 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3) 상에 배치되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제1 연결 배선들(111b), 제2 연결 배선들(112b) 및 제3 연결 배선들(122)은 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3) 내부에 실장되어, 외부로 노출되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3)은 신축성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3)은 초박형 기판일 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3)이 사용자(USER)의 피부에 직접 부착된다고 하더라도, 사용자(USER)가 용이하게 손가락을 움직일 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3)은 점착력을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 센싱 패드들(111a), 제2 센싱 패드들(112a) 및 자극 발생 패드들(121)이 별도의 점착력을 갖지 않더라도, 사용자(USER)의 피부로부터 탈착 및 부착될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제1 센싱 패드들(111a), 제2 센싱 패드들(112a) 및 자극 발생 패드들(121)이 점착력을 갖고, 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3)은 점착력을 갖지 않을 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 제1 센싱 패드들(111a), 제2 센싱 패드들(112a), 자극 발생 패드들(121) 및 제1 내지 제3 지지 기판(S1~S3) 모두 점착력을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 치료 시스템이 도시된 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 본체부(131)는 제어부(131a), 입력부(131b) 및 출력부(131c)를 포함한다. 제어부(131a)는 센싱부(110)로부터 측정 신호를 수신한다. 상기 측정 신호는 변형량 측정부(111)로부터 측정되는 변형량 측정 정보 및 압력 측정부(112)로부터 제공되는 압력 측정 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(131a)는 상기 변형량 측정 정보 및 상기 압력 측정 정보를 수집한다.
제어부(131a)은 자극 발생부(120)에 자극 신호를 제공한다. 자극 발생부(120)는 제어부(131a)로부터 수신되는 자극 신호에 의하여 운동 유발 자극을 발생시킬 수 있다. 예시적으로, 운동 유발 자극은 전기 자극 또는 초음파 자극 등일 수 있다. 본 발명에서는 운동 유발 자극의 종류에 한정되지 않는다.
입력부(131b)는 자극 발생부(120)에 운동 유발 자극 신호를 제공한다.
사용자(USER)는 필요에 따라 입력부(131b)를 통하여 자극 발생부(120)가 발생시키는 운동 유발 자극의 강도 또는 자극의 빈도수 등을 조절할 수 있다. 입력부(131b)는 본체부(131)의 외면에 적어도 한 개 이상의 버튼 형상으로 구비될 수 있다.
출력부(131c)는 센싱부(110)로부터 측정되는 측정 신호들에 대한 정보 또는 자극 발생부(120)에 제공되는 자극 신호의 강도 및 빈도수 등에 대한 정보를 사용자(USER)에게 제공하는 역할을 한다. 상기 정보들은 시각적, 청각적, 또는 촉각적으로 사용자(USER)에게 제공될 수 있다. 예시적으로, 출력부(131c)는 디스플레이 모듈, 스피커 모듈 또는 진동 모듈로 본체부(131)에 구비될 수 있다. 본 발명은 상기 정보들의 종류에 대하여 한정하지 않는다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 입력부(131b) 및 출력부(131c)는 생략될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 재활 치료 기기(100)는 사용자(USER)의 입력 및 그에 따른 출력 기능 없이 구동될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 재활 치료 기기(100)는 복수의 센싱 패드들(111a, 112b) 및 자극 발생 패드들(121)이 사용자(USER)의 피부에 직접 부착되므로, 사용자(USER)의 움직임 및 압력이 보다 정확하게 측정될 수 있다. 따라서, 사용자의 근력 강화 및 신경계가 효과적으로 강화될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 재활 치료 기기(100)의 편의성 및 휴대성이 향상될 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 재활 치료 기기 110: 센싱부
S1: 제1 지지 기판 S2: 제2 지지 기판
111: 변형량 측정부 111a: 제1 센싱 패드
111b: 제1 연결 배선 112: 압력 측정부
112a: 제2 센싱 패드 112b: 제2 연결 배선
120: 자극 발생부 S3: 제3 지지 기판
121: 자극 발생 패드 122: 제3 연결 배선
130: 구동부 131: 본체부
131a: 제어부 131b: 입력부
131c: 출력부 132: 밴드부
USER: 사용자

Claims (1)

  1. 사용자의 손가락의 관절들과 인접한 피부에 탈부착되고, 상기 손가락의 운동량을 센싱하는 변형량 측정부;
    상기 손가락 말단과 인접한 피부에 탈부착되고, 상기 손가락이 가하는 압력의 크기를 센싱하는 압력 측정부;
    상기 사용자의 팔에 탈부착되고, 상기 팔에 대응하는 근육에 운동 유발 자극을 제공하는 자극 발생부; 및
    상기 변형량 측정부, 상기 압력 측정부 및 상기 자극 발생부와 전기적으로 연결되고, 상기 변형량 측정부로부터 상기 운동량에 대한 정보를 수신하고, 상기 압력 측정부로부터 상기 압력의 크기에 대한 정보를 수신하여, 상기 자극 발생부에 발생 신호를 제공하는 제어부를 포함하는 재활 치료 기기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020075975A1 (ko) * 2018-10-11 2020-04-16 순천향대학교 산학협력단 도수치료용 압력 피드백 기기
KR102290583B1 (ko) * 2020-02-20 2021-08-19 동의대학교 산학협력단 글로브 및 부츠를 포함하는 웨어러블 디바이스를 이용한 행동장애 및 인지장애에 대한 재활 방법
KR20210148455A (ko) * 2020-05-28 2021-12-08 주식회사 네오펙트 손 재활 훈련장치

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