KR20210048624A - 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치 - Google Patents

개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치에 관한 것으로, 베이스프레임(110)에 일측 종단이 회동가능하도록 구비되는 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 회전가능하도록 결합되는 종아리 지지대(130a)(130b)가 복수개의 링크(140)로 연결되고 상기 링크(140)는 베이스프레임(110)에 구비된 왕복이동수단(150)에 의하여 왕복직선운동하여 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)를 소정각도로 접었다 펴기를 반복하는 무릎 관절 재활운동수단(100); 상기 대퇴부 지지대와 종아리 지지대의 연결부(156) 또는 왕복이동수단(150)에 구비되어 관절가동범위 즉, 대퇴부 지지대와 종아리 지지대간 각도를 검출하는 관절가동범위 검출수단(170); 사용자의 신체에 직접 부착되는 생체신호를 이용하거나, 사용자의 신체영상 또는 사용자의 음향신호를 기준으로 관절가동범위별 통증발생여부를 검출하는 통증발생 검출수단(180); 각종 데이터가 입력되고 출력되는 스마트 단말기(190); 상기 스마트 단말기(190)와 복수개의 검출수단(170)(180)으로부터 전송되는 신호를 기준으로 왕복이동수단(150)의 동작을 제어하는 제어부(200);를 포함하여 구성되는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치를 통하여 최적의 재활운동효과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

Description

개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치{Personalized Continuous Passive Motion device}
본 발명은 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운동과정에서 사용자의 관절가동범위를 판단하여 그에 따라 무릎 관절 재활운동장치의 움직임을 제어하되, 상기 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 스마트 단말기로 제어함으로써, 최적의 재활운동효과를 얻을 수 있도록 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치에 관한 것이다.
최근 의료기술 등의 발전으로 고령화가 진행되고, 이로 인하여 노인성 질환 중 가장 대표적인 퇴행성 관절질환을 앓고 있는 환자가 증가하고 있으며, 이러한 퇴행성 관절질환을 포함한 관절질환은 노년층과 중/장년층뿐만 아니라 젊은 층에서도 발생하고 있다.
이는 잘못된 자세 습관, 나트륨과 당분의 과다 섭취, 체중 증가, 과중한 업무와 스트레스, 운동 부족 또는 격렬한 운동으로 인한 관절 부상, 각종 사고 등으로부터 기인한다.
이와 같이 손상된 관절은 수술을 하더라도 즉시 회복되는 것이 아니라 이후의 회복치료에 따라 관절가동범위와 회복의 속도가 달라지기 때문에 재활운동이 매우 중요하다.
일반적으로 관절은 하루에 6시간 이상 움직이지 않으면 그 기능을 상실하게 되지만, 관절수술 후 재활 운동 시 많은 통증이 수반되기 때문에 환자 스스로 운동하기가 어려워 결국 구축(Contracture), 염증(Inflammation) 등으로 인해 관절가동범위의 제한(LOM: Limitation Of Motion)이 나타나게 된다.
이를 방지하기 위해 관절가동운동이 실시되는데, 가장 보편화된 것이 수동관절가동운동(CPM:Continuous Passive Motion)이고, 이것은 치료사나 기계적 장치 등의 순수한 외적인 힘에 의해 이루어지는 운동으로, 관절강직이 온 환자나 수술 환자들에게 지속적으로 수동적인 움직임을 제공함으로써 관절의 기능을 회복하게 한다.
CPM은 환자 스스로 움직이는 것이 아닌 기계장치에 의한 수동운동이기 때문에 근 피로가 일어나지 않으면서도 관절가동범위(ROM: Range of Motion)를 회복하게 하고 통증 감소 및 합병증 예방에 도움이 된다.
이에 따라 관절질환 환자가 가정에서도 운동할 수 있도록 CPM 기기를 대여해주는 업체도 크게 늘어난 상태이다.
그러나 기존의 CPM 기기는 물리치료사나 환자 본인이 임의로 운동 각도, 속도, 횟수 등을 설정하도록 구성된 것으로, 특히 노년층이 많은 환자들이 상기 운동장치의 설정을 직접 변경하는 것이 어렵기 때문에 통상 처음 설정한 운동조건 그대로 계속해서 운동을 실시하게 되거나, 환자 등이 임의로 운동조건을 조절하여 사용하게 되므로, 환자의 상태에 따른 운동조건 변경이 거의 불가능하게 되어 운동강도가 너무 약하거나 강하게 되는 문제점이 있고, 너무 약한 운동을 할 경우 운동효과를 얻을 수 없고, 환자상태보다 너무 강한 운동을 할 경우 운동 중 스트레스나 근육통이 발생하는 등의 부작용이 발생하여 재활운동이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
또한 재활운동 시 수동운동과 함께 근육운동도 수행하여 하지만 근육운동은 다른 재활 기구를 병행 사용하여하는 번거로움 있었다.
한편, CPM 기기만으로는 환자의 회복 정도를 파악할 수 없으므로, 각 환자별 운동 시 통증 여부와 관절가동범위(ROM), 횟수, 시간 등의 데이터를 별도 기록관리하지 않는 한 맞춤형 재활치료는 실현이 불가능하다는 문제점도 있었다.
한국공개특허 10-2012-0119737
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 운동과정에서 사용자의 관절가동범위를 판단하고, 그에 따라 무릎 관절 재활운동장치의 움직임을 제어하되, 스마트 단말기를 이용하여 무릎 관절 재활운동장치의 동작이 제어되도록 함으로써, 너무 약한 운동을 하여 운동효과가 저하되거나 너무 무리한 운동을 하여 부작용이 발생하는 것을 방지하여 최적의 재활운동효과를 얻을 수 있도록 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치를 제공하는 데 있다.
상기에서 무릎 관절 재활운동장치의 움직임을 제어하는 것은 관절가동범위를 현재 설정된 범위보다 크게 또는 작게 하거나, 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 정지하는 것 등이다.
또한 사용자의 관절가동범위 측정치, 근육상태 측정치, 재활운동의 횟수와 시간을 포함한 재활운동데이터를 데이터베이스에 기록하여 원격지의 물리치료사나 의사가 환자의 재활운동이나 진료 등에 활용할 수 있도록 하거나, 원격지에서 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 제어하는 데이터로 사용할 수 있도록 함으로써 환자에게 최적의 운동환경을 제공할 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 일측 종단이 베이스프레임으로부터 소정 거리 상부로 이격되도록 위치되는 대퇴부 지지대와, 상기 대퇴부지지대의 타측 종단에 회전가능하도록 결합되는 종아리 지지대와, 베이스프레임에 구비되는 왕복이동수단과, 일측 종단은 상기 대퇴부 지지대를 구성하는 좌/우 복수개 지지대 중 일측 지지대의 종아리 지지대 반대측 종단에 회전가능하면서 착탈가능하도록 결합되고 타측 종단은 베이스프레임에 착탈되어 재활운동이 요구되는 다리에 따라 복수개 지지대에 교대로 착탈되는 연결바, 상기 대퇴부 지지대와 종아리 지지대를 베이스프레임에 구비된 왕복이동수단에 연결하여 퇴부 지지대와 종아리 지지대를 소정각도로 접었다 펴는 복수개의 링크를 포함하여 구성되는 무릎 관절 재활운동수단; 상기 대퇴부 지지대와 종아리 지지대의 연결부 또는 왕복이동수단에 구비되어 관절가동범위 즉, 대퇴부 지지대와 종아리 지지대간 각도를 검출하는 관절가동범위 검출수단, 사용자의 신체에 직접 부착되는 생체신호를 이용하거나, 사용자의 신체영상 또는 사용자의 음향신호를 이용하거나 왕복이동수단의 토크측정치를 이용하여 관절가동범위별 통증발생여부를 검출하는 통증발생 검출수단, 각종 데이터가 입력되고 출력되는 스마트 단말기, 상기 스마트 단말기와 복수개의 검출수단으로부터 전송되는 신호를 기준으로 왕복이동수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치에 있다.
상기에서 관절가동범위 검출수단은 대퇴부 지지대와 종아리 지지대의 연결부에 구비되어 이들의 각도를 산출하는 엔코더, 왕복이동수단의 구동수단에 구비되는 엔코더를 포함하여 구성되고 이들 중 하나를 택일하거나 모두 사용할 수 있다.
그리고 상기 통증발생 검출수단은 사용자의 근육에 부착되는 근전도센서를 사용하거나, 카메라를 사용하여 사용자의 얼굴영상을 획득하고 이를 이미지프로세싱을 통하여 얼굴의 찡그림정도로부터 통증발생여부를 판단하도록 하는 것이나, 마이크를 통해서 사용자의 음성신호를 획득하여 이를 분석함으로써 통증발생여부를 판단하도록 하거나, 왕복이동수단에 구비되는 토크센서의 출력값을 이용하여 동일거리의 왕복과정에서 요구되는 토크측정값의 변화를 기준으로 통증발생여부를 판단하는것 중에서 택일하거나 이들을 복합적으로 사용한다.
그리고, 상기 복수의 검출 수단으로부터 획득된 데이터와 운동횟수, 시간을 포함한 재활운동데이터는 스마트 단말기의 메모리 또는 온라인으로 연결된 원격지 데이터베이스에 기록되며, 상기 사용자의 데이터는 해당 사용자와 매칭된 물리치료사 또는 의사가 확인할 수 있도록 한다.
상기 재활운동장치는 원격지에서 또는 스마트 단말기를 통해서 재활운동 조건(각도, 속도, 반복횟수, 시간 등)을 수동으로 설정하거나, 기록된 해당 사용자의 이전 재활운동데이터를 기준으로 운동효과가 최적이 되도록 자동으로 설정이 변경되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 운동과정에서 사용자의 관절가동범위 별 통증발생여부를 측정하여 그에 따라 재활운동장치의 움직임을 제어하고 스마트 단말기를 이용하여 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 제어 즉, 관절가동범위를 설정된 범위보다 크게 하거나 작게 할 수 있고 또한 재활운동장치의 동작을 정지하는 것 등이 가능함으로써, 너무 약한 운동을 하여 운동효과가 저하되거나 너무 무리한 운동을 하여 부작용이 발생하는 것을 방지하여 최적의 재활운동효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
그리고 사용자의 관절가동범위 측정치를 포함한 재활운동데이터가 확보되고 기록되어 물리치료사나 의사가 이를 활용할 수 있도록 하거나 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 상기 재활운동데이터를 기준으로 수동 또는 원격지에서 제어할 수 있게 되므로 환자에게 최적의 운동환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 개인맞춤형 무릎 관절 재활운동장치를 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 따른 개인맞춤형 무릎 관절 재활운동장치의 블럭도
도 3은 본 발명에 따른 무릎 관절 재활운동수단을 나타내는 사시도
도 4는 본 발명에 따른 무릎 관절 재활운동수단의 내부 구조를 나타내는 사시도
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치는 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이 크게, 회동가능하도록 결합된 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)를 복수개의 링크(140)와 왕복이동수단(150)을 이용하여 소정 각도로 접었다 펴기를 반복하는 무릎 관절 재활운동수단(100); 상기 대퇴부 지지대와 종아리 지지대의 연결부(156) 또는 왕복이동수단(150)에 구비되어 관절가동범위 즉, 대퇴부 지지대와 종아리 지지대간 각도를 검출하는 관절가동범위 검출수단(170); 사용자의 신체에 직접 부착되는 생체신호를 이용하거나, 사용자의 신체영상 또는 사용자의 음향신호를 기준으로 관절가동범위별 통증발생여부를 검출하는 통증발생 검출수단(180); 각종 데이터가 입력되고 출력되는 스마트 단말기(190); 상기 스마트 단말기(190)와 복수개의 검출수단(170)(180)으로부터 전송되는 신호를 기준으로 왕복이동수단(150)의 동작을 제어하는 제어부(200);를 포함하여 구성된다.
상기에서 무릎 관절 재활운동수단(100)은 베이스프레임(110), 상기 베이스프레임(110)에 구비되고 구동수단(151)과 상기 구동수단(151)에 의한 직선운동을 안내하는 가이드 레일(152)과 상기 가이드 레일(152)을 따라 왕복운동하는 슬라이더(153)를 포함하는 왕복이동수단(150), 일측종단이 베이스프레임(110)으로부터 소정거리 상부로 이격되도록 위치되는 대퇴부 지지대(120a)(120b)와, 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 회전가능하도록 결합되는 종아리 지지대(130a)(130b), 상기 종아리 지지대(130a)(130b)의 종단에 회전가능하도록 구비되는 발 지지대(210), 일측종단은 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)를 구성하는 좌/우 지지대(120a)(120b) 중 일측 지지대의 종아리 지지대 반대측 종단에 회전가능하면서 착탈가능하도록 결합되고 타측종단은 베이스프레임(110)에 착탈되어 재활운동이 요구되는 다리에 따라 좌/우 지지대(120a)(120b)에 교대로 착탈되는 연결바(220), 상기 왕복이동수단(150)의 슬라이더(153)에 일측이 연결되고 타측은 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)에 연결되어 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)가 소정 각도범위에서 펴졌다 접히도록 하는 다수 개의 링크(140)로 구성된다.
상기 베이스프레임(110)은 판형으로 형성되어 내부에 왕복이동수단(150)이 구비되고, 상기 링크(140)의 이동을 위한 가이드홈(112)이 형성되는데, 상기 가이드홈(112)의 하부에 가이드레일(152)이 배치된다.
상기 구동수단(151)은 구동모터(151a)와 이에 연결된 스크류(151b) 및 상기 스크류(151b)를 따라 왕복운동하며 상기 슬라이더(153)와 연결된 구동블록(151c)을 포함하여 구성된다.
상기 링크(140)는 일측 종단은 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 힌지결합되고 타측종단은 베이스프레임(110)에 구비된 슬라이더(153)에 연결되는 구동링크(142). 일측 종단은 상기 구동링크(142)를 따라 이동되고 타측 종단은 종아리 지지대(130a)(130b)와 힌지 결합되는 종동링크(144)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b) 및 종아리 지지대(130a)(130b)는 각각 복수개의 좌/우 지지대(120a)(120b)(130a)(130b)으로 구성되고, 상기 각 복수개의 좌/우 지지대(120a)(120b)(130a)(130b)에는 대퇴부와 종아리를 지지하기 위한 지지밴드(122)(132)가 더 구비되어 사용자의 다리를 안정적으로 지지하여 주고, 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b) 및 종아리 지지대(130a)(130b)는 길이조절이 가능하도록 구비된다.
본 발명의 실시 예에서 종아리 지지대(130a)(130b)의 지지밴드는 도시를 생략하였으나, 사용하는 것도 가능하다.
아울러, 상기 지지밴드(122)(132)에는 진동수단, 발열수단 등이 구비되어 사용자의 재활운동시 근육의 수축과 이완을 도와줄 수 있다.
상기 관절가동범위 검출수단(170)은 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)의 연결부에 구비되어 이들의 각도를 산출하는 엔코더, 왕복이동수단(150)의 구동수단(151)에 구비되는 토크센서 또는 엔코더 등을 포함하여 구성되고 이들 중 하나를 택일하거나 모두 사용할 수 있다.
이 중 구동수단(151)의 토크센서 또는 엔코더로부터 검출되는 신호에 따라 상기 슬라이더(153)의 이동거리를 연산하고, 상기 슬라이더(153)의 이동거리에 따라 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)의 각도를 산출할 수 있는 것이다.
그리고 상기 통증발생 검출수단(180)은 사용자의 근육에 부착되는 근전도센서를 사용하거나, 카메라를 사용하여 사용자의 얼굴영상을 획득하고 이를 이미지프로세싱을 통하여 얼굴의 찡그림 정도로부터 통증발생여부를 판단하도록 하는 것이나, 마이크를 통해서 사용자의 음성신호를 획득하여 이를 분석함으로써 통증발생여부를 판단하도록 하는 것이나, 왕복이동수단(150)에 구비되는 토크센서의 출력값을 이용하여 동일거리의 왕복과정에서 요구되는 토크측정값의 변화를 기준으로 통증발생여부를 판단하는것 중에서 택일하거나 이들을 복합적으로 사용한다.
상기에서 근전도(EMG)센서는 근육수축에 비례하는 생체전기신호를 측정하여 근육신경손상이나 마비가 있었는지 등을 판단할 수 있는 구성으로서, 상기 무릎 관절 재활운동장치의 제어부와 연결되도록 구비되어 사용자가 재활운동을 할 때 마다 해당 근전도센서를 지정된 위치에 부착하여야 한다.
또한 상기 얼굴영상 또는 음성신호를 이용하여 통증발생여부를 판단하는 과정에서 사용자의 얼굴 표정이 크게 변하는 시점 또는 음성이 크게 변하는 시점을 통증이 발생하는 시점으로 정의하는데, 이를 위하여 무릎 관절 재활운동장치에는 카메라와 마이크가 상기 제어부와 연결되도록 구비되어 획득된 신호를 제어부의 제어에 의하여 제어부로 전송하거나 스마트 단말기로 전송한다.
그리고 왕복이동수단(150)에 구비되는 토크센서의 출력값을 이용하여 통증발생여부를 판단하는 것은 사용자가 통증을 느낄경우 힘을 주어 무릎관절을 펴는 것을 억제하고자 하고 이 과정에서 구동모터에는 무통증시보다 큰 힘이 작용되므로, 왕복운동과정에서 소정 거리의 이동시에 예상되는 기준토크값보다 큰 토크값이 검출되는 경우 통증이 있는 것으로 판단한다.
한편, 상기 통증발생여부 판단은 다수개를 조합하여 판단할 수 있는데 그 예로서, 상기 얼굴영상 또는 음성신호를 이용한 통증발생여부 판단에서는 통증이 있는 것으로 판단되나 근전도센서의 출력신호를 기준으로 근육에 이상이 없는 경우 통증발생이 없는 것으로 설정할 수도 있고, 이들 중 하나라도 통증이 있는 것으로 판단되면 통증이 있는 판단할 수도 있다.
상기 스마트 단말기(190)에는 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 제어하기 위한 각종 메뉴와 사용자의 건강상태 즉 관절가동범위를 확인할 수 있는 메뉴 등을 포함하는 무릎 관절 재활운동장치의 동작을 위한 전용 어플리케이션프로그램이 설치되며, 상기 어플리케이션프로그램의 실시 전에 해당 사용자의 인적사항을 등록하여 이후 해당 무릎 관절 재활운동장치의 재활운동데이터가 해당 사용자와 매칭되어 기록되도록 한다.
또한 상기 스마트 단말기(190)는 원격지의 데이터 베이스(DB)와 연결되어 해당 재활운동데이터를 사용자별로 전송하여 기록되도록 한다.
그리고 원격지의 데이터베이스에는 의사 또는 재활치료사가 임의의 단말기를 통해서 접속하여 해당 사용자의 재활운동데이터에 접근할 수 있도록 하고, 이에 따라 무릎 관절 재활운동장치의 동작 즉, 관절가동범위를 포함한 재활운동조건(각도, 속도, 반복횟수, 시간 등)을 의사 또는 재활치료사가 수동으로 조정할 수 있도록 하거나 프로그램에 의한 자동으로 기 설정된 범위만큼 증가 또는 감소되도록 하고, 이와 같이 조정된 운동조건 데이터는 원격지의 무릎 관절 재활운동장치로 전송되어 그에 따라 동작되도록 한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 우선 사용자는 스마트 단말기(190)를 이용하여 사용자 정보(이름, 주소, 수술일 등)를 등록하고, 이후 사용자 또는 재활치료사 등이 관절가동범위와, 재활운동시간, 운동횟수 등의 운동조건을 스마트 단말기로 설정하여 운동을 시작한다.
이러한 운동수행 중에 관절가동범위 검출수단(170)으로부터 검출된 각 관절의 가동각도별로 사용자의 통증발생여부를 통증발생 검출수단(180)으로부터 출력되는 신호를 기준으로 판단하여, 통증이 발생될 경우 이를 해당 관절가동각과 함께 기록한다.
이러한 기록에 따라 사용자의 관절이나 근육에 무리가 가지 않을 정도로 운동조건(관절가동각 등)을 실시간으로 상향 또는 하향 조절하거나 정지할 수도 있고, 차기 운동 시작 전에 기 설정된 프로그램에 따라 운동조건을 이전 운동시의 조건에 비하여 상향 또는 하향 조절한 상태로 시작할 수도 있으며, 이들은 설정에 따라 자동 혹은 수동으로 조정될 수 있다.
또한, 상기 통증발생여부 확인뿐만 아니라 통증정도도 판단할 수 있고, 예를 들면 얼굴 찡그림 정도, 소리크기 정도 등에 따라 통증정도를 판단하고, 그에 따라 사용자의 운동 적응정도를 판단하여 차기 운동시 운동조건 설정에 이용할 수 있다.
즉, 이전 운동에서 사용자가 초기에는 약간의 통증을 느꼈으나 종료 무렵에는 통증을 느끼지 않은 경우, 상기 재활운동장치의 운동조건을 다음 운동시작 전에 자동으로 상향조절할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면 사용자에게 최적의 운동조건을 제공할 수 있어 운동효과가 극대화될 수 있다.
100 : 무릎 관절 재활운동수단
110 : 베이스프레임
120a, 120b : 대퇴부 지지대
130a, 130b : 종아리 지지대
140 : 링크
150 : 왕복이동수단
170 : 관절가동범위 검출수단
180 : 통증발생 검출수단
190 : 스마트 단말기
200 : 제어부
220 : 연결바

Claims (9)

  1. 회동가능하도록 결합된 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)를 복수개의 링크(140)와 왕복이동수단(150)을 이용하여 소정 각도로 접었다 펴기를 반복하는 무릎 관절 재활운동수단(100);
    상기 대퇴부 지지대와 종아리 지지대의 연결부 또는 왕복이동수단(150)에 구비되어 관절가동범위 즉, 대퇴부 지지대와 종아리 지지대간 각도를 검출하는 관절가동범위 검출수단(170);
    사용자의 신체에 직접 부착되는 생체신호를 이용하거나, 사용자의 신체영상 또는 사용자의 음향신호를 이용하거나, 왕복이동수단(150)의 토크 검출값을 이용하여 관절가동범위별 통증발생여부를 검출하는 통증발생 검출수단(180);
    각종 데이터가 입력되고 출력되는 스마트 단말기(190);
    상기 스마트 단말기(190)와 복수개의 검출수단(170)(180)으로부터 전송되는 신호를 기준으로 왕복이동수단(150)의 동작을 제어하는 제어부(200);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무릎 관절 재활운동수단(100)은 베이스프레임(110), 상기 베이스프레임(110)에 구비되고 구동수단(151)과 상기 구동수단(151)에 의한 직선운동을 안내하는 가이드 레일(152)과 상기 가이드 레일(152)을 따라 왕복운동하는 슬라이더(153)를 포함하는 왕복이동수단(150), 일측종단이 베이스프레임(110)으로부터 소정거리 상부로 이격되도록 위치되는 대퇴부 지지대(120a)(120b)와, 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 회전가능하도록 결합되는 종아리 지지대(130a)(130b), 일측종단은 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)를 구성하는 좌/우 지지대(120a)(120b) 중 일측 지지대의 종아리 지지대 반대측 종단에 회전가능하면서 착탈가능하도록 결합되고 타측종단은 베이스프레임(110)에 착탈되어 재활운동이 요구되는 다리에 따라 좌/우 지지대(120a)(120b)에 교대로 착탈되는 연결바(220), 상기 왕복이동수단(150)의 슬라이더(153)에 일측이 연결되고 타측은 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)에 연결되어 상기 대퇴부 지지대(120a)(120b)와 종아리 지지대(130a)(130b)가 소정 각도범위에서 펴졌다 접히도록 하는 다수 개의 링크(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 관절가동범위 검출수단(170)은 대퇴부 지지대와 종아리 지지대의 연결부에 구비되어 이들의 각도를 산출하는 엔코더, 왕복이동수단의 구동수단에 구비되는 토크센서를 포함하여 구성되고, 이들 중 하나를 택일하거나 모두 사용하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 통증발생 검출수단(180)은 사용자의 근육에 부착되는 근전도센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 통증발생 검출수단(180)은 카메라를 사용하여 사용자의 얼굴영상을 획득하고 이를 이미지프로세싱을 통하여 얼굴의 찡그림 정도로부터 통증발생여부를 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 통증발생 검출수단(180)은 마이크를 통해서 사용자의 음성신호를 획득하여 이를 분석함으로써 통증발생여부를 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 통증발생 검출수단(180)은 왕복이동수단(150)의 구동수단(151)에 구비되는 토크센서인 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 관절가동범위 검출수단과 통증발생 검출수단으로부터 획득된 데이터와 운동횟수, 시간을 포함한 재활운동데이터는 스마트 단말기의 메모리 또는 온라인으로 연결된 원격지 데이터베이스에 기록되며, 상기 사용자의 데이터는 해당 사용자와 매칭된 물리치료사 또는 의사가 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 무릎 관절 재활운동수단(100)의 운동횟수와 시간, 관절가동범위를 포함한 운동조건은 원격지에 구비된 임의의 단말기 또는 스마트 단말기를 통해서 수동으로 설정하거나, 기록된 해당 사용자의 이전 재활운동데이터를 기준으로 자동으로 설정이 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 무릎 관절 재활운동장치.

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