KR20220007464A - System and method for testing manuaul muscle using mobile terminal - Google Patents

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KR20220007464A
KR20220007464A KR1020200085724A KR20200085724A KR20220007464A KR 20220007464 A KR20220007464 A KR 20220007464A KR 1020200085724 A KR1020200085724 A KR 1020200085724A KR 20200085724 A KR20200085724 A KR 20200085724A KR 20220007464 A KR20220007464 A KR 20220007464A
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박은식
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

According to the present invention, a system for testing manual muscle using a mobile terminal includes: a joint motion range measuring device for measuring the range of motion of a subject; and an exercise therapy system. The joint range motion measuring device includes a display part for displaying an image and a mobile terminal. Therefore, it is possible to conduct a simpler and more efficient test based on the mobile terminal in performing the manual muscle test of the subject.

Description

모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR TESTING MANUAUL MUSCLE USING MOBILE TERMINAL}Manual muscular strength test system and method using mobile terminal {SYSTEM AND METHOD FOR TESTING MANUAUL MUSCLE USING MOBILE TERMINAL}

본 발명은 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모바일 단말을 기반으로 대상자의 도수근력검사를 수행에 있어 보다 간편하고 효율적인 검사를 진행할 수 있는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manual muscle strength test system and method using a mobile terminal, and more particularly, to a manual muscle strength test using a mobile terminal that can perform a simpler and more efficient test in performing a manual muscle test of a subject based on a mobile terminal It relates to an inspection system and method.

도수근력검사는 근육이 중력과 외부 저항에 대항하는 능력을 평 가하는 것으로서 일련의 정해진 과정을 통해 검사가 진행된다. 이러한 과정에서 대상자은 기 정행진 공간으로 위치하여 검사를 진행하게 된다. 그러나, 이러한 경우 한정된 공간에서 검사를 일률적으로 진행하게 되어 공간의 제약이 뒤따르게 되는 문제점이 있다. 또한, 검사 대상자의 여러 여건(예 : 거동 불편, 이동의 제약 등)이 고려되지 못하고 오로지 검사수단 자체에 초점을 맞추어 검사가 진행될 수밖에 없는 문제점이 있다. 또한, 도수근력검사 이후에 대상자의 상태에 따라 효과적인 조치를 통해 효과적인 재촬 및 치료를 가능케 하는 것이 필요하나 이러한 부분을 효과적으로 만족시키는 방안이 부재한 문제점이 있다.The manual strength test evaluates the ability of a muscle to resist gravity and external resistance. Inspection proceeds through a series of fixed processes. In this process, the subject is positioned in the space for the advance march and proceeds with the examination. However, in this case, there is a problem in that the examination is uniformly performed in a limited space, and thus the space is limited. In addition, there is a problem in that various conditions (eg, inconvenience of movement, restriction of movement, etc.) of the test subject are not taken into account, and the test has no choice but to focus on the test means itself. In addition, it is necessary to enable effective re-photography and treatment through effective measures according to the condition of the subject after the manual muscle strength test, but there is a problem in that there is no method to effectively satisfy this part.

한국공개특허 제10-2006-0069673호Korean Patent Publication No. 10-2006-0069673

본 발명은, 모바일 단말을 기반으로 대상자의 도수근력검사를 수행에 있어 보다 간편하고 효율적인 검사를 진행할 수 있는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a manual muscular strength test system and method using a mobile terminal that can perform a more convenient and efficient test based on a mobile terminal.

본 발명은, 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템으로서, 모바일 단말장치를 기반으로 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하기 위한 관절가동범위 측정장치; 및 상기 관절가동범위 측정장치를 통해 비정상으로 판단된 진료 대상자의 신체에 적용하기 위한 운동 치료시스템을 포함하며, 관절가동범위 측정장치는, 영상을 표시하는 표시부와, 신체의 복수의 특징점의 3차원 좌표를 감지하는 3D 센서부와, 상기 진료 대상자가 따라서 동작을 수행하도록 상기 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동에 상응하는 측정 동작을 나타내는 안내 영상을 상기 표시부를 통해 표시하고, 상기 3D 센서부를 통해 감지되는 상기 복수의 특징점 중 상기 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 고정점, 기준점, 및 운동점을 특정하고, 특정된 고정점, 기준점, 및 운동점을 이용하여 상기 측정하고자 하는 부위 및 운동에 대한 관절가동범위를 측정하는 제어부를 포함하는 모바일 단말을 포함하며, 상기 운동 치료시스템은, 대상자의 대퇴부에 착용되는 제1프레임유닛과, 대상자의 하퇴부에 착용되고 상기 제1프레임유닛과 회동 가능하게 결합되는 제2프레임유닛을 포함하여 구성되는 프레임부와; 상기 제1프레임유닛에 결합되고, 제어신호에 의하여 구동 제어되는 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제1프레임유닛의 회동각을 조절하는 제1각도조절부와; 상기 제2프레임유닛에 결합되며, 제어신호에 의하여 구동 제어되고 상기 제1각도조절부와 독립된 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 조절하는 제2각도조절부와; 상기 제1각도조절부와 상기 제2각도조절부 각각으로 제어신호를 전송하여 상기 제1프레임유닛의 회동각과 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하되, 대상자의 재활시기와 재활시기에 따른 대상자의 무릎관절의 회동각도에 따라 상기 제1프레임유닛의 회동각과, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하여 대상자의 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 하지 재활을 위한 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템을 제공한다.The present invention provides a manual muscle strength test system using a mobile terminal, comprising: a joint range of motion measuring device for measuring a range of motion of a patient to be treated based on a mobile terminal device; and an exercise treatment system for applying to the body of a patient determined to be abnormal through the joint range of motion measuring device, wherein the joint range of motion measuring device includes: a display unit for displaying an image; and a plurality of feature points of the body A 3D sensor unit for sensing coordinates, and a guide image indicating a measurement motion corresponding to a region and motion to measure a joint range of motion of the subject to be treated so that the subject performs an operation accordingly, are displayed through the display unit, and the A fixed point, a reference point, and a motion point are specified according to the part and motion to be measured among the plurality of feature points sensed through the 3D sensor unit, and the part to be measured using the specified fixed point, reference point, and motion point and a mobile terminal including a control unit for measuring a joint range of motion for exercise, wherein the exercise treatment system includes a first frame unit worn on the thigh of a subject, and a first frame unit worn on the lower leg of the subject and with the first frame unit a frame portion configured to include a second frame unit rotatably coupled; A first angle adjustment that is coupled to the first frame unit, rotates by a driving source driven and controlled by a control signal, and is configured to limit rotation by the frame unit when rotating, to adjust the rotation angle of the first frame unit wealth; It is coupled to the second frame unit, is driven by a control signal, rotates by a driving source independent of the first angle control unit, and is configured to limit rotation by the frame unit during rotation, so that the rotation of the second frame unit a second angle adjusting unit for adjusting the angle; By transmitting a control signal to each of the first angle adjusting unit and the second angle adjusting unit, the rotation angle of the first frame unit and the rotation angle of the second frame unit are controlled, respectively, according to the rehabilitation period and the rehabilitation period of the subject. A control unit that controls the angle of rotation of the first frame unit and the angle of rotation of the second frame unit according to the rotation angle of the knee joint of the subject to control the bending angle and extension angle of the subject's knee joint; lower extremity rehabilitation comprising a It provides a manual muscular strength test system using a mobile terminal for

또한, 상기 제1프레임유닛은, 대퇴부의 전면 또는 후면을 감싸도록 형성되는 제1프레임과, 일단이 상기 제1프레임의 양단부에 각각 결합되어 대퇴부의 양측면에 각각 위치하고, 타단은 무릎을 향하여 하방향으로 연장 형성된 제2프레임과, 상기 제1프레임 또는 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 대퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 대퇴부에 고정시키는 제1결합밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용할 수 있다.In addition, the first frame unit, a first frame formed to cover the front or rear of the thigh, one end is coupled to both ends of the first frame, respectively, located on both sides of the thigh portion, the other end is directed downward toward the knee A second frame extending to and coupled to at least any one of the first frame or the second frame, the first frame enclosing the thigh and detachably coupled to fix the first frame and the second frame to the thigh portion It is possible to use a mobile terminal, characterized in that it is configured to include a bonding band.

또한, 상기 제1프레임유닛은, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 내측에 결합되는 제1쿠션부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the first frame unit is formed in a shape corresponding to the shape of the first frame and the second frame, further comprising a first cushion member coupled to the inside of the first frame and the second frame can be configured.

또한, 상기 제2프레임유닛은, 하퇴부의 후면 또는 전면을 감싸도록 형성되는 제3프레임과, 하퇴부의 양측면에 각각 위치하며, 일단이 상기 제3프레임의 양단부에 각각 결합되고, 타단은 무릎을 향하여 상방향으로 연장 형성되어 상기 제2프레임의 타단과 대향되도록 위치하는 제4프레임과, 상기 제3프레임 또는 상기 제4프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 하퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제3프레임과 상기 제4프레임을 하퇴부에 고정시키는 제2결합밴드를 포함할 수 있다.In addition, the second frame unit, a third frame formed to cover the rear or front of the lower leg, is respectively located on both sides of the lower leg, one end is respectively coupled to both ends of the third frame, the other end toward the knee A fourth frame extending upward and positioned to face the other end of the second frame, coupled to at least one of the third frame or the fourth frame, and removably coupled to surround the lower leg, the second frame It may include a second coupling band for fixing the third frame and the fourth frame to the lower leg.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법으로서, 모바일 단말장치를 기반하는 관절가동범위 측정장치를 통해 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하는 단계; 및 상기 관절가동범위 측정장치를 통해 비정상으로 판단된 진료 대상자의 신체에 운동 치료시스템을 적용하는 단계를 포함하며, 상기 관절가동범위를 측정하는 단계는, 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 측정을 위한 동작을 나타내는 영상을 표시하는 단계와, 신체의 복수의 특징점의 3차원 좌표를 감지하는 단계와, 상기 감지된 복수의 특징점 중 상기 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 기준점, 고정점, 및 운동점을 특정하는 단계와, 상기 특정된 기준점, 고정점, 및 운동점을 이용하여 상기 측정하고자 하는 부위 및 운동에 대한 관절가동범위를 측정하는 단계를 포함하며, 상기 운동 치료시스템은, 대상자의 대퇴부에 착용되는 제1프레임유닛과, 대상자의 하퇴부에 착용되고 상기 제1프레임유닛과 회동 가능하게 결합되는 제2프레임유닛을 포함하여 구성되는 프레임부와; 상기 제1프레임유닛에 결합되고, 제어신호에 의하여 구동 제어되는 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제1프레임유닛의 회동각을 조절하는 제1각도조절부와; 상기 제2프레임유닛에 결합되며, 제어신호에 의하여 구동 제어되고 상기 제1각도조절부와 독립된 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 조절하는 제2각도조절부와; 상기 제1각도조절부와 상기 제2각도조절부 각각으로 제어신호를 전송하여 상기 제1프레임유닛의 회동각과 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하되, 대상자의 재활시기와 재활시기에 따른 대상자의 무릎관절의 회동각도에 따라 상기 제1프레임유닛의 회동각과, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하여 대상자의 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 하지 재활을 위한 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a manual muscle strength test method using a mobile terminal, the method comprising: measuring a joint range of motion of a subject to be treated through a joint range measuring device based on a mobile terminal device; and applying an exercise treatment system to the body of the subject to be treated, which is determined to be abnormal through the joint range of motion measurement device, wherein the step of measuring the joint range of motion includes: Displaying an image representing an operation for measurement according to the step, detecting three-dimensional coordinates of a plurality of feature points of the body, a reference point, a fixed point, a reference point, a fixed point, and specifying a motion point, and measuring a joint range of motion for the region and motion to be measured using the specified reference point, fixed point, and motion point, wherein the motion treatment system comprises: a frame part configured to include a first frame unit worn on the thigh of the subject and a second frame unit worn on the subject's lower leg and rotatably coupled to the first frame unit; A first angle adjustment that is coupled to the first frame unit, rotates by a driving source driven and controlled by a control signal, and is configured to limit rotation by the frame unit when rotating, to adjust the rotation angle of the first frame unit wealth; It is coupled to the second frame unit, is driven by a control signal, rotates by a driving source independent of the first angle control unit, and is configured to limit rotation by the frame unit during rotation, so that the rotation of the second frame unit a second angle adjusting unit for adjusting the angle; By transmitting a control signal to each of the first angle adjusting unit and the second angle adjusting unit, the rotation angle of the first frame unit and the rotation angle of the second frame unit are controlled, respectively, according to the rehabilitation period and the rehabilitation period of the subject. A control unit that controls the angle of rotation of the first frame unit and the angle of rotation of the second frame unit according to the rotation angle of the knee joint of the subject to control the bending angle and extension angle of the subject's knee joint; lower extremity rehabilitation comprising a It provides a manual strength test method using a mobile terminal for

또한, 상기 제1프레임유닛은,대퇴부의 전면 또는 후면을 감싸도록 형성되는 제1프레임과, 일단이 상기 제1프레임의 양단부에 각각 결합되어 대퇴부의 양측면에 각각 위치하고, 타단은 무릎을 향하여 하방향으로 연장 형성된 제2프레임과, 상기 제1프레임 또는 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 대퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 대퇴부에 고정시키는 제1결합밴드를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the first frame unit, A first frame formed to cover the front or rear of the thigh, one end is coupled to both ends of the first frame, respectively, located on both sides of the thigh portion, the other end is directed downward toward the knee A second frame extending to and coupled to at least any one of the first frame or the second frame, the first frame enclosing the thigh and detachably coupled to fix the first frame and the second frame to the thigh portion It may be configured to include a coupling band.

또한, 상기 제1프레임유닛은, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 내측에 결합되는 제1쿠션부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the first frame unit is formed in a shape corresponding to the shape of the first frame and the second frame, further comprising a first cushion member coupled to the inside of the first frame and the second frame can be configured.

또한, 상기 제2프레임유닛은, 하퇴부의 후면 또는 전면을 감싸도록 형성되는 제3프레임과, 하퇴부의 양측면에 각각 위치하며, 일단이 상기 제3프레임의 양단부에 각각 결합되고, 타단은 무릎을 향하여 상방향으로 연장 형성되어 상기 제2프레임의 타단과 대향되도록 위치하는 제4프레임과, 상기 제3프레임 또는 상기 제4프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 하퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제3프레임과 상기 제4프레임을 하퇴부에 고정시키는 제2결합밴드를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the second frame unit, a third frame formed to cover the rear or front of the lower leg, is respectively located on both sides of the lower leg, one end is respectively coupled to both ends of the third frame, the other end toward the knee A fourth frame extending upward and positioned to face the other end of the second frame, coupled to at least one of the third frame or the fourth frame, and removably coupled to surround the lower leg, the second frame It may be configured to include a second coupling band for fixing the third frame and the fourth frame to the lower leg.

본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템 및 방법에 의하면 모바일 단말을 기반으로 대상자의 도수근력검사를 수행하여 특정된 공간에서 일률적인 검사를 진행하지 않아 검사 공간의 제약을 벗어날 수 있게 해주는 효과가 있다. According to the manual muscular strength test system and method using a mobile terminal according to the present invention, the manual muscle strength test of the subject is performed based on the mobile terminal, and the uniform test is not performed in a specified space, thereby escaping the limitation of the test space. there is

또한, 검사 대상자의 여러 여건(예 : 거동 불편, 이동의 제약 등)을 고려하여 대상자에 편의에 따른 효율적인 검사를 진행할 수 있다.In addition, it is possible to conduct an efficient examination according to the convenience of the subject in consideration of the various conditions of the subject (eg, movement discomfort, restriction of movement, etc.).

또한, 대상자에 대한 검사를 수행하는 실시자가 모바일 단말을 기반으로 보다 간편하고 편리하게 도수근력검사에 필요한 과정을 진행할 수 있다.In addition, the practitioner performing the examination on the subject can proceed with the process required for the manual muscle strength test more simply and conveniently based on the mobile terminal.

또한, 실시자가 모바일 단말을 이용하여 대상자를 체크하는 과정에서 손떨림이나 취급 미숙으로 인하여 잘못된 측정을 수행하더라도 추후 진행되는 재활 및 치료를 위한 운동 치료시스템을 적용하여 장착시킴으로써 추가적인 2차 체킹이 가능하다.In addition, even if an operator performs an erroneous measurement due to hand tremor or inexperienced handling in the process of checking a subject using a mobile terminal, an additional secondary checking is possible by applying an exercise therapy system for subsequent rehabilitation and treatment.

또한, 도수근력검사 이후 재활 및 치료를 수행함에 있어, 모터제어를 통하여 무릎관절의 굽힘 및 펴짐 각도 각각의 설정이 용이하며, 제한되는 각도범위가 다양하고 제어각도를 보다 세분화시킬 수 있어 정밀한 무릎각도 제어가 가능하다.In addition, in performing rehabilitation and treatment after manual muscle strength test, it is easy to set each bending and unfolding angle of the knee joint through motor control, and the limited angle range is diverse and the control angle can be further subdivided, so the precise knee angle control is possible.

또한, 도수근력검사 이후 재활 및 치료를 수행함에 있어 제어 각도를 다양한 범위로 설정할 수 있기 때문에 착용하는 대상자 각각의 재활프로그램(신체상태)에 대응하여 그 설정 무릎각도를 변경 및 조정할 수 있으며, 이에 따라 효과적인 맞춤형 재활 및 치료가 가능하다.In addition, since the control angle can be set in various ranges in performing rehabilitation and treatment after the manual muscle strength test, the set knee angle can be changed and adjusted in response to the rehabilitation program (physical state) of each wearer, and accordingly Effective customized rehabilitation and treatment are possible.

또한, 도수근력검사 이후 재활 및 치료를 수행함에 있어 재활 경과시간 등에 따라 무릎각도를 자동으로 설정 및 제어할 수 있으며, 또한 이를 휴대단말기의 어플리케이션 또는 중앙서버를 통하여 열람및 제어할 수 있도록 하여 편의성 및 활용성을 증대시킬 수 있다.In addition, in performing rehabilitation and treatment after the manual muscular strength test, the knee angle can be automatically set and controlled according to the elapsed time of rehabilitation, etc. usability can be increased.

또한, 도수근력검사 이후 재활 및 치료를 수행함에 있어 각도측정센서를 통하여 착용하는 대상자 개개인의 신체능력에 따라 무릎각도를 보정 및 조정하여 맞춤형 재활 및 치료가 용이하다.In addition, in performing rehabilitation and treatment after the manual muscle strength test, customized rehabilitation and treatment are easy by correcting and adjusting the knee angle according to the physical ability of the individual wearing it through the angle measuring sensor.

또한, 도수근력검사 이후 재활 및 치료를 수행함에 있어 구조가 간단하여 제조가 용이함은 물론, 착용이 용이하고, 쿠션부재를 통하여 사용상 편의성을 향상시킬 수 있다.In addition, in performing rehabilitation and treatment after the manual muscle strength test, the structure is simple, so that it is easy to manufacture, as well as easy to wear, and the convenience of use can be improved through the cushion member.

도 1a는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 1b은 도 1a에 따른 따른 관절가동범위 측정을 위한 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1b에 따른 관절가동범위 측정을 위한 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1b에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 도 1b에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 1b에 따른 따라 관절가동범위 측정을 위해 특정할 수 있는 신체의 특징점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1b에 따른 관절가동범위 측정을 위한 좌표 평면을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1b에 따른 관절가동범위 측정을 위한 고정점, 기준점 및 이동점을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1b에 따른 관절가동범위의 측정값을 보정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 도 1a에 따른 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 10에 따른 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 13은 도 10에 따른 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 14는 도 10에 따른 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템에서 제2스토퍼부에 의한 무릎 펴짐각도를 조절하는 원리를 개념적으로 나타내는 측면도이다.
도 15는 도 10에 따른 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템에서 제2스토퍼부에 의한 무릎 굽힘각도를 조절하는 원리를 개념적으로 나타내는 측면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템에서 제어부의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 17은 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
1A is a block diagram illustrating the configurations of a manual muscular strength test system using a mobile terminal.
FIG. 1B is a diagram for explaining the configuration of a system for measuring a joint range of motion according to FIG. 1A.
Figure 2 is a block diagram for explaining the configuration of the device for measuring the joint range of motion according to Figure 1b.
3 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to FIG. 1B.
3 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to FIG. 1B.
4 is a view for explaining the characteristic points of the body that can be specified for the measurement of the joint range of motion according to FIG. 1B.
FIG. 5 is a view for explaining a coordinate plane for measuring a joint range of motion according to FIG. 1B.
6 is a view for explaining a fixed point, a reference point, and a moving point for measuring the joint range of motion according to FIG. 1B.
FIG. 7 is a view for explaining a method for correcting the measured value of the joint range of motion according to FIG. 1B.
8 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to another embodiment of the present invention.
10 and 11 are perspective views illustrating the configuration of an exercise therapy system for lower extremity rehabilitation according to FIG. 1A.
12 is a side view illustrating the configuration of an exercise treatment system for lower extremity rehabilitation according to FIG. 10 .
13 is a front view illustrating the configuration of an exercise therapy system for lower extremity rehabilitation according to FIG. 10 .
14 is a side view conceptually illustrating the principle of adjusting the knee extension angle by the second stopper unit in the exercise treatment system for lower extremity rehabilitation according to FIG. 10 .
15 is a side view conceptually illustrating a principle of adjusting a knee bending angle by a second stopper unit in the exercise treatment system for lower extremity rehabilitation according to FIG. 10 .
16 is a block diagram illustrating a control flow of a controller in an exercise therapy system for lower extremity rehabilitation according to an embodiment of the present invention.
17 is a flowchart sequentially illustrating a manual muscular strength test method using a mobile terminal.

도 1a에는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템의 구성들이 도시되어 있다. 도 1a를 참조하면, 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템은 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템으로서, 모바일 단말장치를 기반으로 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하기 위한 관절가동범위 측정장치; 및 관절가동범위 측정장치를 통해 비정상으로 판단된 진료 대상자의 신체에 적용하기 위한 운동 치료시스템을 포함한다. 1A shows the configurations of a manual muscular strength test system using a mobile terminal. Referring to FIG. 1A , the manual muscle strength test system using a mobile terminal is a manual muscle strength test system using a mobile terminal, and includes: a joint range of motion measuring device for measuring a joint range of motion of a subject to be treated based on a mobile terminal device; And it includes an exercise treatment system for applying to the body of the patient determined to be abnormal through the joint range of motion measurement device.

이하에서는 관절가동범위 측정을 위한 구성들에 대해서 자세히 설명하기로 한다. 도 1b은 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 1b을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 시스템은 측정 장치(100)(예 : 모바일 단말 등) 및 사용자 장치(200)를 포함한다.Hereinafter, the components for measuring the joint range of motion will be described in detail. 1B is a view for explaining the configuration of a system for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1B , a system for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention includes a measuring device 100 (eg, a mobile terminal, etc.) and a user device 200 .

측정 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따라 측정 대상, 예컨대, 환자의 관절가동범위를 측정하기 위한 장치이며, 환자의 관절가동범위를 측정한 후, 그 측정 결과를 사용자 장치(200)로 전송할 수 있다.The measuring device 100 is a device for measuring a joint motion range of a measurement target, for example, a patient according to an embodiment of the present invention, and after measuring the joint motion range of the patient, the measurement result is transmitted to the user device 200 . can be transmitted

사용자 장치(200)는 환자 자신 혹은 의사가 사용하는 장치이다. 사용자 장치(200)는 컴퓨팅 연산을 수행하며, 유선 혹은 무선으로 데이터 통신을 수행할 수 있는 기기라면 어떤 종류라도 무방하다. 이러한 사용자 장치(200)는 스마트폰, 테블릿 PC, 패블릿 PC, PDA, 노트북, 랩탑컴퓨터 등을 예시할 수 있다. 환자는 사용자 장치(200)를 통해 측정 결과를 확인할 수 있다. 또한, 의사는 사용자 장치(200)를 통해 측정 결과를 확인하고, 환자의 상태를 진단할 수 있다. 그러면, 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. The user device 200 is a device used by a patient himself/herself or a doctor. The user device 200 performs a computing operation and may be any type of device capable of performing data communication by wire or wirelessly. The user device 200 may be exemplified by a smart phone, a tablet PC, a phablet PC, a PDA, a notebook computer, and a laptop computer. The patient may check the measurement result through the user device 200 . Also, the doctor may check the measurement result through the user device 200 and diagnose the patient's condition. Then, an apparatus for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention will be described. 2 is a block diagram for explaining the configuration of an apparatus for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention.

도 1b 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치(100)는 예컨대 모바일 단말로서 3D센서부(110), 통신부(120), 카메라부(130), 입력부(150), 표시부(160), 저장부(170) 및 제어부(180)을 포함한다. 3D센서부(110)는 비접촉 방식으로 인체의 특징점에 대한 3차원 좌표를 획득하기 위한 센서이다. 3D센서부(110)는 진료 대상자를 지향하여 설치되며, 진료 대상자의 복수의 특징점의 3차원 좌표를 출력하여 제어부(180)로 전달한다. 3D센서부(110)는 레이저, 적외선, 가시광 등을 이용하는 다양한 방식의 센서를 이용할 수 있다. 이러한 3D센서부(110)는 TOP(Time of Flight), 위상변위(Phase-shift) 및 Online Waveform Analysis 중 어느 하나를 이용하는 레이저 방식 3차원 스캐너, 광 삼각법을 이용하는 레이저 방식 3차원 스캐너, 백색광 혹은 변조광을 이용하는 광학방식 3차원 스캐너, Handheld Real Time 방식의 PHOTO, 광학방식 3차원 스캐너, Pattern Projection 혹은 Line Scanning을 이용하는 광학방식, 레이저 방식 전신 스캐너, 사진 측량(Photogrammetry)을 이용하는 사진방식 스캐너, 키네틱(Kinect Fusion)을 이용하는 실시간(Real Time) 스캐너 등을 예시할 수 있다. 통신부(120)는 사용자 장치(200)와 통신하기 위한 수단이다. 통신부(120)는 예컨대, NFC(Near Field Communication), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), IrDA(Infrared Data Association) 등의 통신 방식을 이용하여 사용자장치(200)와 직접 통신할 수 있다. 또는, 통신부(120)는 네트워크를 통해 사용자 장치(200)와 통신할 수 있다. 통신부(120)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF(Radio Frequency) 송신기(Tx) 및 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기(Rx)를 포함할 수 있다. 그리고 통신부(120)는 송신되는 신호를 변조하고, 수신되는 신호를 복조하는 모뎀(Modem)을 포함할 수 있다. 카메라부(130)는 영상을 촬영하기 위한 것으로, 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 피사체에서 반사되는 빛을 입력받아 전기신호로 변환하며, CCD(Charged Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등을 기반으로 구현될 수 있다. 카메라부(130)는 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있으며, 이미지 센서에서 출력되는 전기신호를 디지털 수열로 변환하여 제어부(180)로 출력할 수 있다.1B and 2 , the measuring device 100 according to an embodiment of the present invention is a 3D sensor unit 110 , a communication unit 120 , a camera unit 130 , an input unit 150 , and a display unit as a mobile terminal, for example. 160 , a storage unit 170 , and a control unit 180 . The 3D sensor unit 110 is a sensor for acquiring three-dimensional coordinates for feature points of the human body in a non-contact manner. The 3D sensor unit 110 is installed to face the patient, outputs three-dimensional coordinates of a plurality of feature points of the patient, and transmits the output to the controller 180 . The 3D sensor unit 110 may use various types of sensors using laser, infrared, visible light, and the like. The 3D sensor unit 110 includes a laser type 3D scanner using any one of TOP (Time of Flight), phase-shift and Online Waveform Analysis, a laser type 3D scanner using optical triangulation, white light or modulation. Optical 3D scanner using light, Handheld Real Time PHOTO, Optical 3D scanner, Optical using Pattern Projection or Line Scanning, Laser full body scanner, Photogrammetry using Photogrammetry, Kinetic ( A real-time scanner using Kinect Fusion) may be exemplified. The communication unit 120 is a means for communicating with the user device 200 . The communication unit 120 may directly communicate with the user device 200 using, for example, a communication method such as Near Field Communication (NFC), Bluetooth, ZigBee, or Infrared Data Association (IrDA). Alternatively, the communication unit 120 may communicate with the user device 200 through a network. The communication unit 120 may include a radio frequency (RF) transmitter (Tx) that up-converts and amplifies a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver (Rx) that low-noise amplifies and down-converts a received signal. In addition, the communication unit 120 may include a modem that modulates a transmitted signal and demodulates a received signal. The camera unit 130 is for capturing an image, and includes an image sensor. The image sensor receives light reflected from a subject and converts it into an electrical signal, and may be implemented based on a Charged Coupled Device (CCD), a Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS), or the like. The camera unit 130 may further include an analog-to-digital converter, and may convert an electric signal output from the image sensor into a digital sequence and output it to the controller 180 .

오디오부(140)는 본 발명의 실시예에 따른 안내 영상의 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커(SPK)와, 사용자의 음성과 같은 오디오 신호를 수집하기 위한 마이크(MIKE)를 포함한다. 즉, 오디오부(140)는 제어부(180)의 제어에 따라 오디오 신호를 스피커(SPK)를 통해 출력하거나, 마이크(MIKE)를 통해 입력된 오디오 신호를 제어부(180)로 전달할 수 있다.The audio unit 140 includes a speaker (SPK) for outputting an audio signal of a guide image according to an embodiment of the present invention, and a microphone (MIKE) for collecting an audio signal such as a user's voice. That is, the audio unit 140 may output an audio signal through the speaker SPK or transmit an audio signal input through the microphone MIKE to the control unit 180 under the control of the controller 180 .

입력부(150)은 측정 장치(100)를 제어하기 위한 사용자의 키 조작을 입력받고 입력 신호를 생성하여 제어부(180)에 전달한다. 입력부(150)은 측정 장치(100)를 제어하기 위한 각 종 키들을 포함할 수 있다. 입력부(150)은 표시부(160)이 터치스크린으로 이루어진 경우, 각 종 키들의 기능이 표시부(160)에서 이루어질 수 있으며, 터치스크린만으로 모든 기능을 수행할 수 있는 경우, 입력부(150)은 생략될 수도 있다. 표시부(160)는 측정 장치(100)의 메뉴, 입력된 데이터, 기능 설정 정보 및 기타 다양한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공한다. 표시부(160)은 측정 장치(100)의 부팅 화면, 대기 화면, 메뉴 화면, 등의 화면을 출력하는 기능을 수행한다. 특히, 표시부(160)은 본 발명의 실시예에 따른 열화상을 화면으로 출력하는 기능을 수행한다. 이러한 표시부(160)은 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes), 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등으로 형성될 수 있다. 한편, 표시부(160)은 터치스크린으로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 표시부(160)은 터치센서를 포함한다. 터치센서는 사용자의 터치 입력을 감지한다. 터치센서는 정전용량 방식(capacitive overlay), 압력식, 저항막 방식(resistive overlay), 적외선 감지 방식(infrared beam) 등의 터치 감지 센서로 구성되거나, 압력 감지 센서(pressure sensor)로 구성될 수도 있다. 센서들 이외에도 물체의 접촉 또는 압력을 감지할 수 있는 모든 종류의 센서 기기가 본 발명의 터치센서로 이용될 수 있다. 터치센서는 사용자의 터치 입력을 감지하고, 감지 신호를 발생시켜 제어부(180)로 전송한다. 특히, 표시부(160)이 터치스크린으로 이루어진 경우, 입력부(150) 기능의 일부 또는 전부는 표시부(160)을 통해 이루어질 수 있다.The input unit 150 receives a user's key manipulation for controlling the measurement apparatus 100 , generates an input signal, and transmits the generated input signal to the controller 180 . The input unit 150 may include various types of keys for controlling the measurement device 100 . In the input unit 150, when the display unit 160 is formed of a touch screen, the functions of various keys may be performed on the display unit 160, and when all functions can be performed only with the touch screen, the input unit 150 may be omitted. may be The display unit 160 visually provides a menu of the measurement device 100 , input data, function setting information, and other various information to the user. The display unit 160 performs a function of outputting a boot screen, a standby screen, a menu screen, and the like of the measurement device 100 . In particular, the display unit 160 performs a function of outputting a thermal image according to an embodiment of the present invention to the screen. The display unit 160 may be formed of a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), an active matrix organic light emitting diode (AMOLED), or the like. Meanwhile, the display unit 160 may be implemented as a touch screen. In this case, the display unit 160 includes a touch sensor. The touch sensor detects a user's touch input. The touch sensor may be composed of a touch sensing sensor such as a capacitive overlay, a pressure type, a resistive overlay, or an infrared beam, or may be composed of a pressure sensor. . In addition to the sensors, all types of sensor devices capable of sensing contact or pressure of an object may be used as the touch sensor of the present invention. The touch sensor detects a user's touch input, generates a detection signal, and transmits it to the controller 180 . In particular, when the display unit 160 is formed of a touch screen, some or all of the functions of the input unit 150 may be performed through the display unit 160 .

저장부(170)은 측정 장치(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행한다. 특히, 저장부(170)은 측정 장치(100)의 사용에 따라 발생하는 사용자 데이터, 예컨대, 관절가동범위(ROM)의 측정값이 저장되는 영역이다. 저장부(170)에 저장되는 각 종 데이터는 사용자의 조작에 따라, 삭제, 변경, 추가될 수 있다. 제어부(180)는 측정 장치(100)의 전반적인 동작 및 측정 장치(100)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 기본적으로, 측정 장치(100)의 각종 기능을 제어하는 역할을 수행한다. 제어부(180)는 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit), 디지털신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor) 등을 예시할 수 있다. 이러한 제어부(180)의 동작에 대해서는 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.The storage unit 170 serves to store programs and data necessary for the operation of the measurement device 100 . In particular, the storage unit 170 is an area in which user data generated according to the use of the measurement device 100 , for example, a measurement value of a joint range of motion (ROM) is stored. Various types of data stored in the storage unit 170 may be deleted, changed, or added according to a user's operation. The controller 180 may control the overall operation of the measurement apparatus 100 and the signal flow between internal blocks of the measurement apparatus 100 , and may perform a data processing function of processing data. Also, the controller 180 basically controls various functions of the measuring device 100 . The controller 180 may include a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), and the like. The operation of the controller 180 will be described in more detail below.

본 발명의 실시예에 따르면, 관절가동범위를 측정하기 전, 3D센서부(110)와 지면이 수평을 맞추는 캘리브레이션이 요구된다. 제어부(180)는 3D센서부(110)가 지면과 수평이 되도록 카메라부(130)를 통해 촬영된 영상과 3D센서부(110)가 검출한 복수의 특징점 및 수평 격자를 표시부(160)를 통해 표시할 수 있다. 그런 다음, 제어부(180)는 표시된 영상에서 바닥면과 수평 격자가 평행하게 되도록 3D센서부(110)를 조절할 수 있다. 다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 관절가동범위 측정을 위해 특정할 수 있는 신체의 특징점을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 좌표 평면을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 고정점, 기준점 및 이동점을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관절가동범위의 측정값을 보정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 전술한 바와 같이, 제어부(180)는 3D센서부(110)를 통해 신체에서 복수의 특징점을 감지할 수 있다. 이러한 신체의 특징점은 다음의 표 1과 같다.According to an embodiment of the present invention, before measuring the joint range of motion, calibration is required in which the 3D sensor unit 110 and the ground are leveled. The control unit 180 displays an image captured by the camera unit 130 and a plurality of feature points and a horizontal grid detected by the 3D sensor unit 110 so that the 3D sensor unit 110 is level with the ground through the display unit 160 . can be displayed Then, the controller 180 may adjust the 3D sensor unit 110 so that the floor surface and the horizontal grid are parallel to each other in the displayed image. Next, a method for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention. 4 is a view for explaining the characteristic points of the body that can be specified for measuring the joint range of motion according to an embodiment of the present invention. 5 is a view for explaining a coordinate plane for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention. 6 is a view for explaining a fixed point, a reference point, and a moving point for measuring a joint range of motion according to an embodiment of the present invention. 7 is a view for explaining a method for correcting a measurement value of a joint range of motion according to an embodiment of the present invention. As described above, the controller 180 may detect a plurality of feature points in the body through the 3D sensor unit 110 . These characteristics of the body are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

일 실시예에 따르면, 표 1과 같이, 3D센서부(110)를 통해 신체에서 25개의 특징점을 특정할 수 있다. 이러한 특징점은 도 4에 도시된 바와 같다. 도 3을 참조하면, 제어부(180)는 S110 단계에서 진료 대상자, 예컨대 환자의 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동을 결정한다. 이러한 결정은 사용자에 의해 입력부(150)를 통해 입력될 수 있다. 또한, 의사가 사용자 장치(200)를 통해 측정하고자하는 부위 및 운동을 입력하면, 이는 사용자 장치(200)로부터 측정 장치(100)로 전달될 수 있다. 이 경우, 제어부(180)는 통신부(120)를 통해 이러한 측정하고자하는 부위 및 운동(측정 부위 및 측정 운동)을 수신하여, 수신된 바에 따라 결정될 수 있다. 다음의 표 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정 부위의 일부를 표로 정리한 것이다. 표 2에 좌측 및 우측 각각의 어깨, 팔, 둔부 및 무릎과, 중앙의 머리를 포함하는 9개만이 정리되었지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 표 1 및 도 4와 같이 3D센서부(110)를 통해 3차원 좌표가 검출되는 모든 특징점이 측정 부위가 될 수 있다.According to an embodiment, as shown in Table 1, 25 feature points in the body may be specified through the 3D sensor unit 110 . These characteristic points are as shown in FIG. 4 . Referring to FIG. 3 , in step S110 , the controller 180 determines a region and motion to measure a joint range of motion of a patient, for example, a patient to be treated. This determination may be input by the user through the input unit 150 . Also, when the doctor inputs a part and motion to be measured through the user device 200 , it may be transmitted from the user device 200 to the measurement device 100 . In this case, the controller 180 may receive the part to be measured and the motion (the part to be measured and the motion to be measured) through the communication unit 120 , and may be determined according to the reception. Table 2 below is a table of some of the measurement sites according to the embodiment of the present invention. In Table 2, each of the left and right shoulders, arms, hips and knees, and only nine including the head in the center are arranged, but not limited thereto, and through the 3D sensor unit 110 as shown in Tables 1 and 4 Any feature point from which three-dimensional coordinates are detected may be a measurement site.

[표 2][Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

또한, 각각의 측정 부위는 각각 굽힘(flexion), 폄(extension), 모음(adduction), 벌림(abduction) 및 회전(rotation)을 포함하는 5종의 측정 운동에 따라 관절가동범위를 측정할 수 있다. 도 6에 우측 둔부의 굽힘(flexion) 및 폄(extension)과 좌측 둔부의 모음(adduction)의 일례가 도시되었다. 따라서 측정 부위 및 측정 운동이 결정되면, 진료 대상자가 측정 시, 취해야할 동작, 즉, 측정 동작이 결정된다. 이에 따라, 제어부(180)는 S120 단계에서 오디오부(140) 및 표시부(160)를 통해 안내 영상을 제공한다. 안내 영상은 측정 시, 측정하고자하는 부위 및 운동에 상응하여 진료 대상자가 측정 시, 취해야할 동작,즉, 측정 동작을 나타내는 영상이다. 진료 대상자는 안내 영상을 통해 이러한 측정 동작에 따라 동작을 수행할 수 있다.In addition, each measurement site can measure the joint range of motion according to five types of measurement movements including flexion, extension, adduction, abduction, and rotation, respectively. . An example of flexion and extension of the right hip and adduction of the left hip is shown in FIG. 6 . Accordingly, when the measurement site and the measurement motion are determined, the operation to be taken by the patient when measuring, that is, the measurement operation is determined. Accordingly, the controller 180 provides a guide image through the audio unit 140 and the display unit 160 in step S120 . The guidance image is an image representing an action to be taken, that is, a measurement action, to be taken by a subject to be measured, corresponding to a region and movement to be measured during measurement. The patient may perform an operation according to the measurement operation through the guidance image.

안내 영상에 따라 진료 대상자가 측정 동작을 취하면, 제어부(180)는 S130 단계에서 해당 측정 부위 및 측정 운동에 따라 관절가동범위를 측정한다. S130 단계에 대해 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다. S130 단계에서 제어부(180)는 먼저, 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동(측정 부위 및 측정 운동)에 따라 대응하는 2차원 좌표 평면을 결정하고(도 5 참조), 복수의 특징점(도 4 참조) 중 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)을 특정한다(도 6 참조). 좌표 평면은 도 5 및 도 6을 참조하면, 측정 운동에 따라 결정된다. 일례로, 도 5의 (A) 및 도 6의 (가) 및 (나)를 참조하면, 측정 운동이 폄(extension)인 경우, 우측 둔부의 측정 운동 폄(extension)은 y-z 좌표 평면이 이용된다. 다른 예로, 도 5의 (B) 및 도 6의 (다)를 참조하면, 측정 운동이 모음(adduction)인 경우, 측정 운동모음(adduction)은 x-y 좌표 평면이 이용된다.When the patient takes a measurement operation according to the guidance image, the controller 180 measures the joint range of motion according to the measurement site and the measurement movement in step S130. Step S130 will be described in more detail with reference to FIGS. 4, 5 and 6 . In step S130 , the controller 180 first determines a corresponding two-dimensional coordinate plane according to a region and motion (measurement region and measurement motion) for which a joint range of motion is to be measured (see FIG. 5 ), and a plurality of feature points ( FIG. 4 ). reference), the fixed point a0, the reference point a1, and the motion point a2 are specified (refer to FIG. 6). The coordinate plane is determined according to the measurement motion with reference to FIGS. 5 and 6 . As an example, referring to FIGS. 5 (A) and 6 (A) and (B), when the measured motion is extension, the yz coordinate plane is used for the measured motion extension of the right hip. . As another example, referring to FIGS. 5B and 6C , when the measurement motion is an adduction, the x-y coordinate plane is used for the measurement motion adduction.

기준점(a1) 및 운동점(a2)은 표 2, 도 4 및 도 6을 참조하면, 측정 부위에 따라 결정된다. 일례로, 표 2, 도 4 및 도 6의 (가) 및 (나)를 참조하면, 측정 부위가 우측 둔부이면, 우측 둔부를 나타내는 특징점(Hip_Right)이 기준점(a1)이 되고, 우측 무릅을 나타내는 특징점(Knee_Right)이 운동점(a2)이 된다. 다른 예로, 표 2, 도 4 및 도 6의 (다)를 참조하면, 측정 부위가 좌측 둔부이면, 좌측 둔부를 나타내는 특징점(Hip_Left)이 기준점(a1)이 되고, 좌측 무릅을 나타내는 특징점(Knee_Left)이 운동점(a2)이 된다. Referring to Table 2, FIGS. 4 and 6 , the reference point a1 and the motion point a2 are determined according to the measurement site. As an example, referring to Table 2, FIGS. 4 and 6 (A) and (B), if the measurement site is the right hip, the feature point (Hip_Right) representing the right hip becomes the reference point (a1), and represents the right knee The feature point Knee_Right becomes the motion point a2. As another example, referring to Table 2, FIGS. 4 and 6 (c), if the measurement site is the left hip, the feature point (Hip_Left) representing the left hip becomes the reference point (a1), and the feature point (Knee_Left) representing the left knee This becomes the motion point a2.

고정점(a0)은 결정된 좌표 평면 및 기준점(a1) 및 운동점(a2)에 따라 결정된다. 고정점(a0)은 결정된 좌표 평면상에서 기준점(a1)으로부터 바닥면 방향으로 기준점(a1)과 운동점(a2) 간의 거리와 동일한 거리만큼 수직으로 이격된 점을 의미한다.The fixed point a0 is determined according to the determined coordinate plane and the reference point a1 and the motion point a2. The fixed point a0 refers to a point vertically spaced apart from the reference point a1 on the determined coordinate plane by a distance equal to the distance between the reference point a1 and the motion point a2 in the direction of the floor.

일례로, 표 2, 도 4, 도 5의 (A) 및 도 6의 (가) 및 (나)를 참조하면, 기준점(a1)인 우측 둔부를 나타내는 특징점(Hip_Right)과 운동점(a2)인 우측 무릅을 나타내는 특징점(Knee_Right) 간의 거리가 30(cm)라고 할 때, 고정점(a0)은 y-z 좌표 평면 상에서 기준점(a1, Hip_Right)으로부터 바닥면 방향으로 30(cm) 수직으로 이격된 점이 된다. 다른 예로, 표 2, 도 4, 도 5의 (B) 및 도 6의 (다)를 참조하면, 기준점(a1)인 좌측 둔부를 나타내는 특징점(Hip_Left)과 운동점(a2)인 좌측 무릅을 나타내는 특징점(Knee_Left) 간의 거리가 30(cm)라고 할 때, 고정점(a0)은 y-z 좌표 평면 상에서 기준점(a1, Hip_Left)으로부터 바닥면 방향으로 30(cm) 수직으로 이격된 점이된다. 전술한 바와 같은 방법으로, 2차원의 좌표 평면 및 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)이 특정되면, 제어부(180)는 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)의 3차원 좌표로부터 앞서 결정된 2차원 좌표 평면에 따라 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)의 2차원 좌표를 도출하고, 도출된 2차원 좌표를 이용하여 다음의 수학식 1,2 및 3에 따라 관절가동범위의 2차원 측정값을 산출한다.As an example, referring to Table 2, FIGS. 4 and 5 (A) and 6 (A) and (B), the feature point (Hip_Right) and the motion point (a2) representing the right hip as the reference point (a1) are When the distance between the feature points (Knee_Right) representing the right knee is 30 (cm), the fixed point (a0) is a point vertically spaced from the reference point (a1, Hip_Right) by 30 (cm) in the direction of the floor on the yz coordinate plane. . As another example, referring to Table 2, FIGS. 4, 5 (B) and 6 (C), the feature point (Hip_Left) representing the left hip as the reference point (a1) and the left knee as the exercise point (a2) are shown When the distance between the feature points Knee_Left is 30 (cm), the fixed point a0 is a point vertically spaced from the reference point (a1, Hip_Left) by 30 (cm) in the floor direction on the yz coordinate plane. As described above, when the two-dimensional coordinate plane and the fixed point a0, the reference point a1, and the motion point a2 are specified, the controller 180 controls the fixed point a0, the reference point a1, and the motion. From the three-dimensional coordinates of the point (a2), the two-dimensional coordinates of the fixed point (a0), the reference point (a1), and the moving point (a2) are derived according to the previously determined two-dimensional coordinate plane, and using the derived two-dimensional coordinates, the following Calculate the two-dimensional measurement value of the joint range of motion according to Equations 1, 2 and 3.

수학식 1Equation 1

Figure pat00003
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수학식 2Equation 2

Figure pat00004
Figure pat00004

수학식 3Equation 3

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, 은 2차원 측정값을 나타낸다. 관절가동범위의 3차원 측정값은 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)의 2차원 좌표로부터 도출한 벡터를 이용하여 산출된 값을 의미한다. 또한, v1은 2차원 좌표 상에서 기준점(a1)으로부터 고정점(a0) 방향의 벡터이다. 그리고 v2는 2차원 좌표 상에서 기준점(a1)으로부터 운동점(a2) 방향의 벡터를 나타낸다. 또한, 수학식 1은 각도가 180도를 넘지 않는 경우의 수학식이고, 수학식 2는 각도가 180도를 넘는 경우의 수학식을 나타낸다.Here, denotes a two-dimensional measured value. The three-dimensional measurement value of the joint range of motion means a value calculated using vectors derived from the two-dimensional coordinates of the fixed point (a0), the reference point (a1), and the motion point (a2). Also, v1 is a vector in a direction from the reference point a1 to the fixed point a0 on the two-dimensional coordinates. And v2 represents a vector in a direction from the reference point a1 to the motion point a2 on the two-dimensional coordinates. In addition, Equation 1 is an equation when the angle does not exceed 180 degrees, and Equation 2 shows an equation when the angle exceeds 180 degrees.

한편, 제어부(180)는 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)의 3차원 좌표를 이용하여 다음의 수학식 4에 따라 관절가동범위의 3차원 측정값을 산출한다.Meanwhile, the controller 180 calculates a three-dimensional measured value of the joint range of motion according to the following Equation 4 by using the three-dimensional coordinates of the fixed point a0, the reference point a1, and the motion point a2.

수학식 4Equation 4

Figure pat00006
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여기서,

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은 관절가동범위의 3차원 측정값을 나타낸다. 관절가동범위의 3차원 측정값은 고정점(a0), 기준점(a1) 및 운동점(a2)의 3차원 좌표로부터 도출한 벡터를 이용하여 산출된 값을 의미한다. 또한, k1은 3차원 좌표 상에서 기준점(a1)으로부터 고정점(a0)까지의 벡터이다. 그리고 k2는 3차원 좌표 상에서 기준점(a1)으로부터 운동점(a2)까지의 벡터를 나타낸다. 관절가동범위의 3차원 측정값은 관절가동범위의 2차원 측정값을 사용할지 여부를 결정하는데에 사용된다. 이에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. 전술한 바와 같이, 관절가동범위는 측정하고자 하는 운동(측정 운동)에 따라 좌표 평면이 결정된다. 이에 따라, 진료 대상자는 안내 영상에 따라 좌표 평면을 따라 동작을 수행하여야 한다. 일례로, 도 5의 (A) 및 도 6의 (가) 및 (나)를 참조하면, 측정 운동이 굽힘(flexion), 폄(extension)인 경우, 우측 둔부의 측정 운동은 y-z 좌표 평면 상에서 이루어져야 한다. 즉, 진료 대상자는 자신을 기준으로 앞 측 혹은 뒤 측으로 다리, 즉, 우측 둔부로부터 우측 무릅까지의 허벅지를 움직여야 한다. 하지만, 진료대상자는 굽힘(flexion) 혹은 폄(extension) 동작만을 수행하지 않고, 다른 동작, 즉 모음(adduction), 벌림(abduction) 혹은 회전(rotation) 동작을 섞어서 수행할 수 있다. 이와 같이, 다른 동작(adduction, abduction, rotation) 성분이 과다한 경우, 해당 관절가동범위의 측정값을 진료에 사용하는 것은 부적합하다.here,
Figure pat00007
represents the three-dimensional measurement of the joint range of motion. The three-dimensional measurement value of the joint range of motion refers to a value calculated using a vector derived from the three-dimensional coordinates of the fixed point (a0), the reference point (a1), and the motion point (a2). Also, k1 is a vector from the reference point a1 to the fixed point a0 on the three-dimensional coordinates. And k2 represents a vector from the reference point (a1) to the motion point (a2) on the three-dimensional coordinates. The three-dimensional measured value of the joint range of motion is used to decide whether to use the two-dimensional measured value of the joint range of motion. A more detailed description of this is as follows. As described above, the coordinate plane is determined according to the movement to be measured (measured movement) for the joint range of motion. Accordingly, the patient to be treated must perform an operation along the coordinate plane according to the guidance image. For example, referring to FIGS. 5 (A) and 6 (A) and (B), when the measurement movement is flexion or extension, the measurement movement of the right hip must be performed on the yz coordinate plane. do. That is, the patient must move the leg, that is, the thigh from the right hip to the right knee, from the front side or the back side with respect to the patient. However, the patient does not perform only the bending (flexion) or extension (extension) motion, and other motions, that is, the vowel (adduction), abduction (abduction) or rotation (rotation) motion can be mixed and performed. As such, when other motion (adduction, abduction, rotation) components are excessive, it is inappropriate to use the measured value of the corresponding joint range of motion for treatment.

이에 따라, 제어부(180)는 관절가동범위의 3차원 측정값과 2차원 측정값의 차이가 기 설정된 값을 초과하면, 2차원 측정값을 소거하여 사용하지 않는다. 반면, 3차원 측정값과 2차원 측정값의 차이가 기 설정된 값 미만이면, 2차원 측정값을 관절가동범위의 측정값으로 결정한다. 한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 이전에 측정된 관절가동범위의 측정값을 이용하여 2차원 측정값을 보정할 수 있다. 진료 대상자는 안내 영상을 통해 측정 동작을 수행하며, 제어부(180)는 안내 영상을 통해 진료 대상자가 측정 동작을 수행할 때 천천히 측정 동작을 따라 하도록 안내한다. 따라서 진료 대상자는 예컨대, 측정 동작이 굽힘(flexion)인 경우, 진료 대상자는 소정 범위 이내의 속도로 허벅지를 자신의 몸쪽으로 가까이 가져가는 동작을 서서히 진행한다. 따라서 측정 동작에 따른 측정 부위의 관절가동범위의 측정값의 변화는 소정 범위 내에서 이루어진다. 따라서 이전에 측정된 관절가동범위의 측정값의 변화 또한 소정 범위 내에서 이루어진다. 따라서 제어부(180)는 이전에 측정된 관절가동범위의 측정값을 이용하여 2차원 측정값을 보정할 수 있다. 이에 따라, 제어부(180)는 이전에 측정된 소정 수의 관절가동범위의 2차원 측정값을 보정한 보정값과 현재 2차원 측정값에 가중치를 적용하여 현재 측정값을 보정한다.Accordingly, when the difference between the three-dimensional measured value and the two-dimensional measured value of the joint range of motion exceeds a preset value, the controller 180 erases the two-dimensional measured value and does not use it. On the other hand, if the difference between the three-dimensional measured value and the two-dimensional measured value is less than a preset value, the two-dimensional measured value is determined as the measured value of the joint range of motion. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the two-dimensional measured value may be corrected using the previously measured measured value of the joint range of motion. The patient performs a measurement operation through the guidance image, and the controller 180 guides the patient to slowly follow the measurement operation when the patient performs the measurement operation through the guidance image. Accordingly, when the measurement operation is, for example, flexion, the patient gradually proceeds to bring the thigh closer to his/her body at a speed within a predetermined range. Therefore, the change in the measured value of the joint range of motion of the measurement site according to the measurement operation is made within a predetermined range. Therefore, a change in the previously measured joint motion range measurement value is also made within a predetermined range. Accordingly, the controller 180 may correct the two-dimensional measured value using the previously measured measured value of the joint motion range. Accordingly, the controller 180 corrects the current measured value by applying a weight to the correction value obtained by correcting the previously measured two-dimensional measured value of the predetermined number of joint motion ranges and the current two-dimensional measured value.

예컨대, 도 7을 참조하면, 3개의 이전 값을 이용한다고 가정한다. 제어부(180)는 관절가동범위의 2차원 측정값은 시간 순서대로 rn-3, rn-2, rn-1일 때, 본 발명의 실시예에 따라 보정하여 Rn-3, Rn-2, Rn-1로 보정하였다고 가정한다. 또한, 현재 2차원 측정값은 rn이라고 가정한다. 그러면, 제어부(180)는 다음의 수학식 5에 따라 현재2차원 측정값을 보정한다.For example, referring to FIG. 7 , it is assumed that three previous values are used. When the two-dimensional measurement value of the joint range of motion is rn-3, rn-2, and rn-1 in chronological order, the controller 180 corrects it according to an embodiment of the present invention to Rn-3, Rn-2, Rn- Assume that it is corrected to 1. Also, it is assumed that the current two-dimensional measurement value is rn. Then, the controller 180 corrects the current two-dimensional measurement value according to Equation 5 below.

수학식 5Equation 5

Figure pat00008
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여기서, w1, w2, w3는 가중치를 의미하며, 각각, 0.3, 0.3 및 0.4의 값을 가질 수 있다. 전술한 바와 같은 방법으로 관절가동범위를 측정하고, 보정하여 관절가동범위의 측정값을 산출한 후, 제어부(180)는 S140 단계에서 기 설정된 측정 시간이 만료되었는지를 판단하고, 만료되지 않은 경우, 측정값을 저장부(170)에 저장하고, 앞서 설명된 S130 단계 및 S140 단계를 반복한다. 한편, 기 설정된 측정 시간이 만료된 경우, 제어부(180)는 S160 단계에서 앞서 저장된 복수의 측정값 중 최대값을 관절가동범위로 선정한다.Here, w1, w2, and w3 denote weights, and may have values of 0.3, 0.3, and 0.4, respectively. After measuring and correcting the joint range of motion in the same way as described above and calculating the measured value of the range of motion, the controller 180 determines whether the preset measurement time has expired in step S140, and if it has not expired, The measured value is stored in the storage unit 170, and steps S130 and S140 described above are repeated. On the other hand, when the preset measurement time has expired, the controller 180 selects the maximum value among the plurality of previously stored measurement values as the joint motion range in step S160.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통증에 의해 관절가동범위의 제약이 있는 경우, 통증이 있는 순간의 관절가동범위를 측정할 수 있다. 이는 통증 치료에 있어서 중요한 진단 자료가 될 수 있다. 따라서 본 발명은 통증이 있는 순간의 관절가동범위를 측정하는 방법에 대해서 제안한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 진료 대상자의 음성을 통해 측정 동작 중 통증이 발생하는 순간을 특정하고, 그 순간의 관절가동범위를 측정한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, when the joint range of motion is restricted due to pain, the range of motion of the joint at the moment of pain may be measured. This can be an important diagnostic data in the treatment of pain. Therefore, the present invention proposes a method for measuring the joint range of motion at the moment of pain. According to another embodiment of the present invention, the moment when pain occurs during the measurement operation is specified through the patient's voice, and the joint range of motion at that moment is measured. 8 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 제어부(180)는 S210 단계에서 진료 대상자, 예컨대 환자의 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동(측정 부위 및 측정 운동)을 결정한다. 이러한 S210 단계는 도 3의 S110 단계와 동일하기 때문에 보다 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8 , in step S210 , the controller 180 determines a part and motion (measurement part and measurement motion) for measuring a joint range of motion of a patient, for example, a patient. Since this step S210 is the same as step S110 of FIG. 3 , a more detailed description will be omitted.

측정 부위 및 측정 운동이 결정되면, 진료 대상자가 측정 시, 취해야할 동작, 즉, 측정 동작이 결정된다. 이에따라, 제어부(180)는 S220 단계에서 오디오부(140) 및 표시부(160)를 통해 안내 영상을 제공한다. 안내 영상은 측정 시, 측정하고자하는 부위 및 운동에 상응하여 진료 대상자가 측정 시, 취해야할 동작, 즉, 측정 동작을 나타내는 영상이다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 안내 영상은 측정 부위에 대한 측정 운동을 천천히 수행하도록 하며, 측정 운동 중 통증이 발생할 때, 소리를 내도록 하는 내용을 포함한다.When the measurement site and the measurement motion are determined, an action to be taken by the patient when measuring, that is, a measurement action is determined. Accordingly, the controller 180 provides a guide image through the audio unit 140 and the display unit 160 in step S220. The guide image is an image representing an action to be taken, ie, a measurement action, to be taken by a subject to be measured, corresponding to a region and motion to be measured during measurement. In addition, according to another embodiment of the present invention, the guide image includes content for slowly performing a measurement exercise for the measurement site and to make a sound when pain occurs during the measurement movement.

안내 영상에 따라 진료 대상자가 측정 동작을 취하면, 제어부(180)는 S230 단계에서 해당 측정 부위 및 측정 운동에 따라 관절가동범위를 지속적으로 측정한다. 이러한 S230 단계는 도 3의 S130 단계와 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다. 이와 같이, 지속적으로 관절가동범위를 측정하는 중에 제어부(180)는 S240 단계에서 기 설정된 측정 시간이 만료되었는지를 판단하고, 만료되지 않은 경우, S250 단계로 진행한다. When the subject to be treated takes a measurement operation according to the guidance image, the controller 180 continuously measures the joint range of motion according to the measurement site and the measurement movement in step S230. Since this step S230 is the same as step S130 of FIG. 3 , a detailed description thereof will be omitted. As such, while continuously measuring the joint range of motion, the controller 180 determines whether the preset measurement time has expired in step S240, and if not, proceeds to step S250.

제어부(180)는 S250 단계에서 오디오부(140)를 통해 오디오 신호를 수신하여 수신된 오디오 신호가 진료 대상자의 통증을 호소하는 오디오 신호인지 여부를 판단한다. 통증을 호소하는 오디오 신호는, 예컨대, 통증에 의한 신음 소리, '아파요'라는 음성 등을 예시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 진료 대상자의 오디오 신호를 수신하여, 수신된 오디오 신호가 통증에 의한 것인지 여부를 판단하기 위해 음성을 인식하고 분류하는 음성인식기를 사용할 수 있다. 이러한 음성인식기는 예컨대, 음성사전, 발음사전 등이 저장된 사전 데이터베이스와, 음성 인식을 위한 인식 네트워크를 포함할 수 있다. 이에 따라, 예컨대, 통증에 의한 신음 소리, '아파요'라는 음성 등을 학습하여 수신된 오디오 신호가 통증에 의한 것인지 여부를 판단할 수 있다. The controller 180 receives the audio signal through the audio unit 140 in step S250 and determines whether the received audio signal is an audio signal complaining of pain of a patient to be treated. The audio signal complaining of pain may include, for example, a moaning sound due to pain, a voice saying 'it hurts', and the like. According to an embodiment, a voice recognizer for receiving an audio signal of a subject to be treated and recognizing and classifying a voice may be used to determine whether the received audio signal is caused by pain. Such a voice recognizer may include, for example, a dictionary database in which a voice dictionary, a pronunciation dictionary, and the like are stored, and a recognition network for voice recognition. Accordingly, it is possible to determine whether the received audio signal is caused by pain by learning, for example, a moaning sound due to pain or a voice saying 'it hurts'.

또한, 음성인식기는 인공신경망을 이용할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 인공신경망 중 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network : CNN)을 이용하는 것이 바람직하다. 컨볼루션 신경망은 입력층(input laeyr), 은닉층(hidden layer) 및 출력층(output layer)을 포함하며, 은닉층은 적어도 하나의 컨볼루션층(convolution layer), 적어도 하나의 풀링층(pooling layer) 및 완전연결층(fully-connected layer)을 포함한다. 이에 따라, 제어부(180)는 인공신경망의 입력층에 통증에 의한 신음소리, '아파요'라는 음성 등을 학습 데이터로 입력하여 역전파(backpropagation) 알고리즘을 통해 인공신경망을학습(training)시킬 수 있다. In addition, the speech recognizer may use an artificial neural network. At this time, according to an embodiment of the present invention, it is preferable to use a convolutional neural network (CNN) among artificial neural networks. A convolutional neural network includes an input layer, a hidden layer, and an output layer, and the hidden layer includes at least one convolution layer, at least one pooling layer, and a full a fully-connected layer. Accordingly, the controller 180 can train the artificial neural network through a backpropagation algorithm by inputting a moaning sound due to pain, a voice saying 'it hurts', etc. to the input layer of the artificial neural network as learning data. .

충분히 학습된 후, 제어부(180)는 오디오부(140)를 통해 입력되는 오디오 신호를 인공신경망(300)에 입력하여 인공신경망(300)이 출력을 통해 입력된 오디오 신호가 통증을 호소하는 오디오 신호인지 여부를 판단할 수 있다. S250 단계의 판단 결과, 입력된 오디오 신호가 통증을 호소하는 오디오 신호인 경우, 제어부(180)는 S260 단계로 진행하여, 오디오 신호를 통해 확인한 통증이 발생한 시점에 산출된 측정값을 저장부(170)에 저장한다. 이와 같이, 제어부(180)는 기 설정된 측정 시간의 만료 전에 S230 단계 내지 S260 단계를 반복한다. 한편, 제어부(180)는 S240 단계에서 기 설정된 측정 시간이 만료되었는지를 판단하고, 만료된 경우, S270 단계로 진행하여, 앞서(S260) 저장된 복수의 측정값 중 최소값을 통증이 있는 경우 최대로 움직일 수 있는 관절가동 범위로 결정한다.After being sufficiently learned, the controller 180 inputs an audio signal input through the audio unit 140 into the artificial neural network 300, and the audio signal input through the artificial neural network 300 outputs an audio signal that complains of pain. It can be determined whether or not As a result of the determination in step S250, if the input audio signal is an audio signal complaining of pain, the controller 180 proceeds to step S260, and stores the measured value calculated at the point in time when the pain identified through the audio signal occurs in the storage unit 170 ) is stored in In this way, the controller 180 repeats steps S230 to S260 before the preset measurement time expires. On the other hand, the controller 180 determines whether the preset measurement time has expired in step S240, and if it has expired, proceeds to step S270, and moves the minimum value among the plurality of measured values stored earlier (S260) to the maximum in case of pain. It is determined by the range of possible joint motion.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 통증에 의해 관절가동범위의 제약이 있는 경우, 통증이 있는 순간의 관절가동범위를 측정할 수 있다. 이는 통증 치료에 있어서 중요한 진단 자료가 될 수 있다. 하지만, 진료 대상자가 스스로 통증이 발생하는 순간 그 측정 동작을 멈추고 그 순간의 관절가동범위를 측정하는 것은 통증의 크기에 따라 수행하기 어렵고, 그 결과 또한 정확하지 않다. 따라서 본 발명은 얼굴 표정을 이용하여 측정 동작중 통증이 발생하는 순간을 특정하고, 그 순간의 관절가동범위를 측정할 수 있다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관절가동범위 측정을 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, when the joint range of motion is restricted due to pain, it is possible to measure the range of motion of the joint at the moment of pain. This can be an important diagnostic data in the treatment of pain. However, it is difficult to perform the measurement according to the size of the pain to stop the measurement operation and measure the joint range of motion at that moment when the patient experiences pain on their own, and the result is also inaccurate. Therefore, the present invention can use facial expressions to specify a moment when pain occurs during a measurement operation, and measure a joint range of motion at that moment. 9 is a flowchart for explaining a method for measuring a joint range of motion according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 제어부(180)는 S310 단계에서 진료 대상자, 예컨대 환자의 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동(측정 부위 및 측정 운동)을 결정한다. 이러한 S310 단계는 도 3의 S110 단계 혹은 도 8의 S210 단계와 동일하기 때문에 보다 자세한 설명은 생략한다. 이와 같이, 측정 부위 및 측정 운동이 결정되면, 진료 대상자가 측정 시, 취해야할 동작, 즉, 측정 동작이 결정된다. 이에 따라, 제어부(180)는 S320 단계에서 오디오부(140) 및 표시부(160)를 통해 안내 영상을 제공한다. 이러한 S320 단계는 도 3의 S120 단계 혹은 도 8의 S220단계와 동일하기 때문에 보다 자세한 설명은 생략한다. 안내 영상에 따라 진료 대상자가 측정 동작을 취하면, 제어부(180)는 S330 단계에서 해당 측정 부위 및 측정 운동에 따라 관절가동범위를 지속적으로 측정한다. Referring to FIG. 9 , in step S310 , the controller 180 determines a part and motion (measurement part and measurement motion) for measuring a joint range of motion of a patient to be treated, for example, a patient. Since this step S310 is the same as step S110 of FIG. 3 or step S210 of FIG. 8, a more detailed description will be omitted. In this way, when the measurement site and the measurement motion are determined, the operation to be taken by the patient during measurement, that is, the measurement operation is determined. Accordingly, the controller 180 provides a guide image through the audio unit 140 and the display unit 160 in step S320 . Since this step S320 is the same as step S120 of FIG. 3 or step S220 of FIG. 8, a more detailed description will be omitted. When the subject to be treated takes a measurement operation according to the guidance image, the controller 180 continuously measures the joint range of motion according to the measurement site and the measurement movement in step S330.

이러한 S330 단계는 도 3의 S130 단계 혹은 도 8의 S230 단계와 동일하기 때문에 보다 자세한 설명은 생략한다. 이와 같이, 지속적으로 관절가동범위를 측정하는 중에 제어부(180)는 S340 단계에서 기 설정된 측정 시간이 만료되었는지를 판단하고, 만료되지 않은 경우, S350 단계로 진행한다. 제어부(180)는 S350 단계에서 카메라부(130)를 통해 촬영된 진료 대상자의 얼굴 이미지를 통해 진료 대상자의 얼굴 표정을 관찰하여 진료 대상자의 얼굴 표정이 통증에 의해 변화하는지 여부를 판별한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 진료 대상자의 얼굴 표정을 관찰하여 진료 대상자의 얼굴 표정이 통증에 의해 변화하는 것을 감지하기 위하여 인공신경망을 이용할 수 있다. Since step S330 is the same as step S130 of FIG. 3 or step S230 of FIG. 8, a more detailed description will be omitted. As such, while continuously measuring the joint range of motion, the controller 180 determines whether the preset measurement time has expired in step S340, and if not, proceeds to step S350. The controller 180 determines whether the facial expression of the patient is changed due to pain by observing the facial expression of the patient through the facial image of the patient taken through the camera unit 130 in step S350. According to an embodiment of the present invention, an artificial neural network may be used to observe the facial expression of the patient to be treated and to detect that the facial expression of the patient is changed due to pain.

이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 인공신경망 중 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network :CNN)을 이용하는 것이 바람직하다. 컨볼루션 신경망은 입력층(input laeyr), 은닉층(hidden layer) 및 출력층(output layer)을 포함하며, 은닉층은 적어도 하나의 컨볼루션층(convolution layer), 적어도 하나의 풀링층(pooling layer) 및 완전연결층(fully-connected layer)을 포함한다. 이에 따라, 제어부(180)는 인공신경망의 입력층에 통증이 있는 경우의 사람의 얼굴을 촬영한 사진 혹은 영상을 학습 데이터로 입력하여 역전파(backpropagation) 알고리즘을 통해 인공신경망을 학습(training)시킬 수 있다. 충분히 학습된 후, 제어부(180)는 카메라부(130)를 통해 촬영된 진료 대상자의 얼굴 영상을 인공신경망(300)에 입력하여 인공신경망(300)이 출력을 통해 진료 대상자의 얼굴 표정이 통증에 의해 변화하는 것인지 여부를 판단할 수 있다. S350 단계의 판단 결과, 카메라부(130)를 통해 촬영된 진료 대상자의 얼굴 영상으로부터 진료 대상자의 얼굴 표정이 통증에 의해 변화된 것으로 판단한 경우, 얼굴 표정이 변화된 시점을 통증이 발생한 시점으로 판단하고, 제어부(180)는 S360 단계로 진행하여, 통증이 발생한 시점에 산출된 측정값을 저장부(170)에 저장한다. 이와 같이, 제어부(180)는 기 설정된 측정 시간의 만료 전에 S330 단계 내지 S360 단계를 반복한다.At this time, according to an embodiment of the present invention, it is preferable to use a convolutional neural network (CNN) among artificial neural networks. A convolutional neural network includes an input layer, a hidden layer, and an output layer, and the hidden layer includes at least one convolution layer, at least one pooling layer, and a full a fully-connected layer. Accordingly, the controller 180 can train the artificial neural network through a backpropagation algorithm by inputting a photograph or image of a person's face in the case of pain in the input layer of the artificial neural network as learning data. can After being sufficiently learned, the controller 180 inputs the facial image of the subject taken through the camera unit 130 into the artificial neural network 300, and the artificial neural network 300 outputs the facial expression of the subject to pain. It can be determined whether or not it is changed by As a result of the determination in step S350, when it is determined that the facial expression of the patient is changed due to pain from the facial image of the patient taken through the camera unit 130, the time when the facial expression is changed is determined as the time when the pain occurs, and the control unit Step 180 proceeds to step S360, and stores the measured value calculated at the point in time when pain occurs in the storage unit 170 . In this way, the controller 180 repeats steps S330 to S360 before the expiration of the preset measurement time.

한편, 제어부(180)는 S340 단계에서 기 설정된 측정 시간이 만료되었는지를 판단하고, 만료된 경우, S370 단계로 진행하여, 앞서(S360) 저장된 복수의 측정값 중 최소값을 최대로 움직일 수 있는 관절가동범위로 결정한다. 한편, 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 다양한 방법들은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. On the other hand, the controller 180 determines whether the preset measurement time has expired in step S340, and if it has expired, proceeds to step S370, and moves the minimum value among the plurality of measured values stored above (S360) to the maximum. determined by range. On the other hand, the various methods according to the embodiment of the present invention described above may be implemented in the form of a program readable through various computer means and recorded in a computer readable recording medium. Here, the recording medium may include a program command, a data file, a data structure, etc. alone or in combination.

기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 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 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. The program instructions recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. For example, the recording medium includes magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floppy disks ( magneto-optical media), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include not only machine language wires such as those generated by a compiler, but also high-level language wires that can be executed by a computer using an interpreter or the like. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이하에서는 운동 치료 시스템에 대해서 자세히 설명하기로 한다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 운동 치료 시스템(이하 '운동 치료 시스템'이라 한다)은, 하지의 대퇴부와 하퇴부에 착용되고, 서로 독립된 구동원을 이용하여 대퇴부와 하퇴부의 회동 각도를 각각 조절하도록 구성되어, 대상자의 재활시기와 재활시기에 따른 대상자의 설정된 슬관절(무릎)의 회동각도에 따라 무릎의 굽힘각도 및 펴짐각도를 각각 세분화하여 정밀하게 제어할 수 있으며 이를 통해 착용 대상자의 신체상태에 대응하여 효과적인 맞춤 재활 및 치료가 가능하다. Hereinafter, the exercise therapy system will be described in detail. First, the exercise therapy system (hereinafter referred to as 'exercise therapy system') according to an embodiment of the present invention is worn on the thigh and lower leg of the lower extremities, and is configured to adjust the rotation angle of the thigh and lower leg using independent driving sources, respectively. Thus, it is possible to subdivide and precisely control the bending angle and extension angle of the knee according to the patient's set knee joint (knee) rotation angle according to the patient's rehabilitation period and the rehabilitation period. Effective customized rehabilitation and treatment are possible.

이러한 본 발명에 대하여 도 1b 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 치료 시스템은, 프레임부(1100)와, 제1각도조절부(1200)와, 제2각도조절부(1300)와, 제어부(1500)를 포함하여 구성될 수 있다.Looking at this invention with reference to FIGS. 1B to 4 , the exercise therapy system according to an embodiment of the present invention includes a frame unit 1100 , a first angle adjustment unit 1200 , and a second angle adjustment unit ( 1300 ) and a control unit 1500 may be included.

프레임부(1100)는, 제1프레임유닛(1110)과, 제2프레임유닛(1120)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1프레임유닛(1110)은, 대퇴부에 착용되며, 제1프레임(1111)과, 제2프레임(1112)과, 제1결합밴드(1113,1114)를 포함하여 구성될 수 있다.The frame unit 1100 may include a first frame unit 1110 and a second frame unit 1120 . The first frame unit 1110 is worn on the thigh, and may be configured to include a first frame 1111 , a second frame 1112 , and first coupling bands 1113 and 1114 .

제1프레임(1111)은, 대퇴부의 전면 또는 후면을 감싸도록 형성되며, 도시된 바와 같이 대퇴부의 전면 또는 후면을 향하여 볼록하게 절곡되어 형성될 수 있다. The first frame 1111 is formed to surround the front or back of the femur, and may be convexly bent toward the front or back of the thigh as shown.

제2프레임(1112)은, 일단이 제1프레임(1111)의 양단부에 각각 결합되어 대퇴부의 양측면에 각각 위치하고, 타단은 무릎을 향하여 하방향으로 연장 형성되어 있다. 여기서, 제2프레임(1112)은 도시된 바와 같이 길이방향이 대퇴부의 길이방향에 대하여 평행하게 위치할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.The second frame 1112 has one end coupled to both ends of the first frame 1111, respectively, positioned on both sides of the thigh, and the other end extending downward toward the knee. Here, the second frame 1112 may have a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction of the thigh as shown, but is not limited thereto.

한편, 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)은, 설정 폭을 갖는 플레이트 형상으로 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있으나, 일 실시예로 착용 성 등을 고려하여 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)을 서로 링크결합 시키는 등 다양한 결합이 가능하다. On the other hand, the first frame 1111 and the second frame 1112 may be integrally formed as shown in the plate shape having a set width, but in consideration of wearability, etc. in an embodiment, the first frame 1111 ) and the second frame 1112 are link-coupled to each other, and various combinations are possible.

제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)은, 수지 재질 또는 금속재질 등 착용 후 내구성을 유지할 수 있는 재질이라면 모두 적용 가능하다. The first frame 1111 and the second frame 1112 may be any material that can maintain durability after wearing, such as a resin material or a metal material.

제1결합밴드(1113,1114)는, 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)에 결합되어 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)을 대퇴부에 고정시키는 역할을 한다. 제1결합밴드(1113,1114)는, 대퇴부를 감쌀 수 있도록 플렉서블한 재질로 형성되고, 착용이 가능하도록 착탈수단에 의하여 양단부가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. The first coupling bands 1113 and 1114 are coupled to the first frame 1111 and the second frame 1112 and serve to fix the first frame 1111 and the second frame 1112 to the femur. The first coupling bands 1113 and 1114 are formed of a flexible material to wrap the thigh, and both ends may be detachably coupled to each other by a detachable means to enable wearing.

여기서, 제1결합밴드(1113,1114)는, 통기성이 좋고 실용적인 페브릭(1fabric)재질로 형성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 그리고 착탈수단은 공지의 벨크로(1velcro)를 적용할 수 있으나 이외 착탈가능한 후크 등 한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 구성이 가능하다. 제1결합밴드(1113,1114)는, 도시된 바와 같이 2개로 형성되어 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)에 각각 결합되고 대퇴부의 전면과 후면을 각각 감싸도록 구성될 수 있으나, 이는 일 실시예로 착용하는 대상자의 체격 등에 따라 그 개수와 결합위치를 달리 할 수 있음은 물론이다. Here, the first coupling bands 1113 and 1114 may be formed of a material having good ventilation and a practical fabric (1fabric), but is not limited thereto. And as for the detachable means, a well-known Velcro (1velcro) can be applied, but various configurations are possible if one purpose such as a detachable hook can be achieved. The first coupling bands 1113 and 1114 are formed in two as shown, are coupled to the first frame 1111 and the second frame 1112, respectively, and may be configured to cover the front and rear surfaces of the thighs, respectively, It goes without saying that the number and the coupling position can be varied according to the physique of the subject to be worn in one embodiment.

한편, 제1프레임유닛(1110)은, 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)의 내측에 결합되는 제1쿠션부재(1115)가 구비될 수 있다. 제1쿠션부재(1115)는, 설정된 두께를 갖고 있으며, 착용 후 활동 시 제1프레임(1111) 및 제2프레임(1112)과 대퇴부 사이에 발생할 수 있는 마찰 및 압력을 완화하여 착용자로 하여금 불편함을 해소시킬 수 있다. 제1쿠션부재(1115)는, 공지의 스펀지소재 등을 적용할 수 있으며 이에 한정하지는 않는다. On the other hand, the first frame unit 1110 is formed in a shape corresponding to the shapes of the first frame 1111 and the second frame 1112 , and inside the first frame 1111 and the second frame 1112 . A first cushion member 1115 to be coupled may be provided. The first cushion member 1115 has a set thickness and relieves friction and pressure that may occur between the first frame 1111 and the second frame 1112 and the thighs during activity after wearing, making the wearer uncomfortable can solve The first cushion member 1115, a known sponge material, etc. may be applied, but is not limited thereto.

제2프레임유닛(1120)은, 하퇴부에 착용되며, 제3프레임(1121)과, 제4프레임(1122)과, 제2결합밴드(1123,1124)를 포함하여 구성될 수 있다.The second frame unit 1120 is worn on the lower leg, and may include a third frame 1121 , a fourth frame 1122 , and second coupling bands 1123 and 1124 .

제3프레임(1121)은, 하퇴부의 후면 또는 전면을 감싸도록 형성되며, 도시된 바와 같이 하퇴부의 전면 또는 후면을 향하여 볼록하게 절곡되어 형성될 수 있다.The third frame 1121 is formed to surround the rear or front of the lower leg, and may be convexly bent toward the front or rear of the lower leg as shown.

제4프레임(1122)은, 일단이 제3프레임(1121)의 양단부에 각각 결합되어 하퇴부의 양측면에 각각 위치하고, 타단은 무릎을 향하여 상방향으로 연장 형성되어 제2프레임(1112)의 타단과 대향되게 위치하도록 구성된다. 여기서, 제4프레임(1122)은 길이방향이 하퇴부의 길이방향에 대하여 평행하게 위치할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. The fourth frame 1122 has one end coupled to both ends of the third frame 1121 and respectively positioned on both sides of the lower leg, the other end extending upward toward the knee and facing the other end of the second frame 1112 . configured to be positioned. Here, the fourth frame 1122 may have a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction of the lower leg, but is not limited thereto.

제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)은, 설정 폭을 갖는 플레이트 형상으로 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있으나, 일 실시예로 착용 성 등을 고려하여 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)을 다양하게 결합이 가능하다. 또한, 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)은, 전술한 제1프레임(1111)과 제2프레임(1112)과 동일한 수지 재질 또는 금속재질 등 착용 후 내구성을 유지할 수 있는 재질이라면 모두 적용 가능하다. The third frame 1121 and the fourth frame 1122 may be integrally formed as shown in a plate shape having a set width, but in consideration of wearability and the like in one embodiment, the third frame 1121 and Various combinations of the fourth frame 1122 are possible. In addition, the third frame 1121 and the fourth frame 1122 are all materials that can maintain durability after wearing, such as the same resin material or metal material as the above-described first frame 1111 and second frame 1112 . Applicable.

한편, 제2프레임유닛(1120)은 제1프레임유닛(1110)과 회동 가능하게 결합된다. 이를 위해 도시된 바와 같이, 제2프레임(1112)의 타단부와 제4프레임(1122)의 타단부는 중심회전축(1130)에 의하여 축결합되어 회동 가능하게 결합될 수 있다. Meanwhile, the second frame unit 1120 is rotatably coupled to the first frame unit 1110 . For this purpose, as shown, the other end of the second frame 1112 and the other end of the fourth frame 1122 may be axially coupled by the central rotation shaft 1130 to be rotatably coupled.

제2결합밴드(1123,1124)는, 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)에 결합되고, 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)을 하퇴부에 고정시키는 역할을 한다. 제2결합밴드(1123,1124)는, 하퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합될 수 있으며, 제1결합밴드(1113,1114)와 동일한 재질 및 구성으로 구성될 수 있다. The second coupling bands 1123 and 1124 are coupled to the third frame 1121 and the fourth frame 1122, and serve to fix the third frame 1121 and the fourth frame 1122 to the lower leg. The second coupling bands 1123 and 1124 may be detachably coupled around the lower leg, and may be composed of the same material and configuration as the first coupling bands 1113 and 1114 .

제2결합밴드(1123,1124)는, 도시된 바와 같이 2개로 형성되어 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)에 각각 결합되고, 하퇴부의 전면 또는 후면을 감싸도록 구성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. The second coupling bands 1123 and 1124 are formed in two as shown and coupled to the third frame 1121 and the fourth frame 1122, respectively, and may be configured to surround the front or back of the lower leg, but this do not limit

제2프레임유닛(1120)은, 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 제3프레임(1121)과 제4프레임(1122)의 내측에 결합되는 제2쿠션부재(1125)를 구비할 수 있다. The second frame unit 1120 is formed in a shape corresponding to the shape of the third frame 1121 and the fourth frame 1122 , and is coupled to the inside of the third frame 1121 and the fourth frame 1122 . A second cushion member 1125 may be provided.

제2쿠션부재(1125)는, 착용 후 활동 시 제3프레임(1121) 및 제4프레임(1122)과 대퇴부 사이에 발생할 수 있는 마찰이나 압력을 완화하여 착용성을 향상시키는 역할을 한다. The second cushion member 1125 serves to improve wearability by alleviating friction or pressure that may occur between the third frame 1121 and the fourth frame 1122 and the thigh during activity after wearing.

한편, 운동 치료 시스템은, 제2프레임(1112)의 타단부와 제4프레임(1122)의 타단부에 각각 결합하여, 제2프레임(1112)과 제4프레임(1122) 사이의 각도를 통하여 무릎각도를 측정하고, 측정된 무릎각도값을 제어부(1500)로 전송하는 각도측정센서(1400,ROM sensor)를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the exercise therapy system is coupled to the other end of the second frame 1112 and the other end of the fourth frame 1122, respectively, through the angle between the second frame 1112 and the fourth frame 1122, the knee It may be configured to include an angle measurement sensor (1400, ROM sensor) for measuring the angle and transmitting the measured knee angle value to the controller 1500 .

여기서, 각도측정센서(1400)는, 제2프레임(1112)과 제4프레임(1122)을 각각의 축으로 하고, 활동 시 제2프레임(1112)과 제4프레임(1122)의 상대 각도를 측정하도록 구성되며, 공지의 전자식 롬센서 또는 기계식 각도센서 등 한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 구성이 적용될 수 있다. Here, the angle measuring sensor 1400 has the second frame 1112 and the fourth frame 1122 as respective axes, and measures the relative angle of the second frame 1112 and the fourth frame 1122 during activity. It is configured to do so, and if one purpose such as a known electronic ROM sensor or a mechanical angle sensor can be achieved, various configurations can be applied.

한편, 본 발명의 운동 치료 시스템은, 제1프레임유닛(1110)과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 조절하여, 착용하는 대상자의 무릎 관절각도를 조절할 수 있도록 구성된다. 구체적으로 본 발명의 운동 치료 시스템은, 무릎관절의 펴짐각도와 굽힘각도를 각각 제한할 수 있도록 구성되어, 재활중인 대상자이 무리하게 무릎을 펴거나 굽히지 않도록 할 수 있다. On the other hand, the exercise treatment system of the present invention, by adjusting the rotation angle of the first frame unit 1110 and the second frame unit 1120, is configured to adjust the knee joint angle of the wearer. Specifically, the exercise treatment system of the present invention is configured to limit the angle of extension and the angle of bending of the knee joint, respectively, so that the subject in rehabilitation does not stretch or bend the knee forcibly.

이하에서는 우선, 무릎의 굽힘 각도를 조절하는 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 먼저, 무릎의 굽힘 각도 조절은, 무릎이 굽혀지는 각도를 조절하여 무릎이 굽혀질 수 있는 각도를 제한하는 것을 의미한다. Hereinafter, first, a configuration for adjusting the bending angle of the knee will be described. First, adjusting the bending angle of the knee means limiting the angle at which the knee can be bent by adjusting the bending angle of the knee.

이에, 본 발명의 운동 치료 시스템은, 제1각도조절부(1200)를 통하여 제1프레임유닛(1110)의 회동각을 조절하여 무릎의 굽힘 각도를 조절할 수 있도록 구성된다.Accordingly, the exercise treatment system of the present invention is configured to adjust the bending angle of the knee by adjusting the rotation angle of the first frame unit 1110 through the first angle adjusting unit 1200 .

이러한 제1각도조절부(1200)에 대하여 구체적으로 살펴보면, 제1각도조절부(1200)는, 제1프레임유닛(1110)에 결합되며, 제어신호에 의하여 구동 제어되는 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 프레임부(1100)에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 제1프레임유닛(1110)의 회동각을 조절하도록 구성될 수 있다.Looking at the first angle adjusting unit 1200 in detail, the first angle adjusting unit 1200 is coupled to the first frame unit 1110 and rotates by a driving source that is driven and controlled by a control signal. It is configured to be limited in rotation by the frame unit 1100 , and may be configured to adjust the rotation angle of the first frame unit 1110 .

세부적으로, 제1각도조절부(1200)는, 제1모터(1210)와, 제1기어(1220)와, 제1회전기어(1230)와, 제1스토퍼부(1240)를 포함하여 구성될 수 있다.In detail, the first angle adjusting unit 1200 may be configured to include a first motor 1210 , a first gear 1220 , a first rotation gear 1230 , and a first stopper unit 1240 . can

제1모터(1210)는, 2프레임의 외측에 결합되어 그 위치가 고정되고, 제어부(1500)로부터 수신된 제어신호에 의하여 구동 제어된다. 제1모터(1210)는, 별도의 전원을 공급받을 필요가 없도록 충전식 배터리에 의하여 구동될 수 있으며, 제어부(1500)로부터 제어신호를 수신할 수 있도록 통신부가 구성될 수 있다. 제1기어(1220)는, 제1모터(1210)의 회전축에 축결합되어 제1모터(1210)에 의하여 회전하도록 구성된다. The first motor 1210 is coupled to the outside of the second frame so that the position thereof is fixed, and the driving is controlled by the control signal received from the control unit 1500 . The first motor 1210 may be driven by a rechargeable battery so that there is no need to receive a separate power supply, and a communication unit may be configured to receive a control signal from the control unit 1500 . The first gear 1220 is shaft-coupled to the rotation shaft of the first motor 1210 and is configured to be rotated by the first motor 1210 .

제1회전기어(1230)는, 제1기어(1220)와 치합되어 제1기어(1220)와 연동하여 회전하도록 구성된다. 여기서, 제1기어(1220)와 제1회전기어(1230)는, 각각 기어비를 조절하여 제1기어(1220)의 피치회전에 대한 제1회전기어(1230)의 회동각을 조절할 수 있으며, 이러한 회동각 조절은 장치 크기와 설정 회동각 등을 고려하여 다양하게 설계할 수 있다. 한편, 제1회전기어(1230)는, 전술한 중심회전축(1130)을 회전축으로 회동 가능하게 결합되어 무릎의 측부에 위치될 수 있다. The first rotation gear 1230 is meshed with the first gear 1220 and is configured to rotate in association with the first gear 1220 . Here, the first gear 1220 and the first rotation gear 1230 can adjust the rotation angle of the first rotation gear 1230 with respect to the pitch rotation of the first gear 1220 by adjusting the gear ratio, respectively. The rotation angle adjustment can be designed in various ways in consideration of the device size and the set rotation angle. On the other hand, the first rotation gear 1230 may be rotatably coupled to the above-described central rotation shaft 1130 as a rotation shaft and positioned on the side of the knee.

제1스토퍼부(1240)는, 제1회전기어(1230)에 결합되어, 제1회전기어(1230)의 회동각이 제한되도록 하는 역할을 한다. 세부적으로, 제1스토퍼부(1240)는, 제1결합부(1241)와, 제1걸림부재(1242)를 포함하여 구성될 수 있다.The first stopper unit 1240 is coupled to the first rotation gear 1230 , and serves to limit the rotation angle of the first rotation gear 1230 . In detail, the first stopper part 1240 may include a first coupling part 1241 and a first locking member 1242 .

제1결합부(1241)는, 제1회전기어(1230)의 반경방향을 따라 돌출되도록 제1회전기어(1230)의 외주면에 고정 결합되고, 제1회전기어(1230)의 회동에 따라 회동하도록 구성된다.The first coupling part 1241 is fixedly coupled to the outer circumferential surface of the first rotary gear 1230 so as to protrude along the radial direction of the first rotary gear 1230, and rotates according to the rotation of the first rotary gear 1230. is composed

제1걸림부재(1242)는, 일단은 제1결합부(1241)에 결합되고, 타측은 프레임부(1100)를 향하여 연장형성되어, 제1회전기어(1230)의 회동에 따라 제2프레임(1112)의 타측 또는 제4프레임(1122)의 타측에 걸려 제1회전기어(1230)의 회동을 제한하도록 구성된다. 즉, 제1걸림부재(1242)는, 회동 시 제2프레임(1112)과 제4프레임(1122)에 의하여 이동이 제한되고, 이에 의하여 제1회전기어(1230)의 회동도 제한되도록 하는 역할을 한다. The first locking member 1242, one end is coupled to the first coupling portion 1241, the other side is formed to extend toward the frame portion 1100, according to the rotation of the first rotation gear 1230, the second frame ( 1112) or the other side of the fourth frame 1122 is configured to limit the rotation of the first rotation gear 1230. That is, when the first locking member 1242 is rotated, the movement is limited by the second frame 1112 and the fourth frame 1122 , thereby limiting the rotation of the first rotating gear 1230 . do.

한편, 제1스토퍼부(1240)는, 그 위치가 조정되어 무릎의 굽힘각도를 조절할 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. On the other hand, the first stopper unit 1240, its position can be adjusted to adjust the bending angle of the knee, a detailed description thereof will be described later.

다음으로, 무릎의 펴짐각도를 조절하는 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 우선, 이때 무릎의 펴짐각도 조절은, 무릎이 펴지는 각도를 조절하여, 무릎이 펴질 수 있는 각도를 제한하는 것을 의미한다. Next, a configuration for adjusting the angle of extension of the knee will be looked at. First of all, in this case, the knee extension angle adjustment means limiting the knee extension angle by adjusting the knee extension angle.

이에, 본 발명의 운동 치료 시스템은, 제2각도조절부(1300)를 통하여 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 조절하여 무릎의 펴짐 각도를 조절할 수 있도록 구성된다.Accordingly, the exercise treatment system of the present invention is configured to adjust the angle of knee extension by adjusting the rotation angle of the second frame unit 1120 through the second angle adjustment unit 1300 .

구체적으로, 제2각도조절부(1300)는, 제2프레임유닛(1120)에 결합되며, 제어신호에 의하여 구동 제어되고 제1각도조절부(1200)와 독립된 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 프레임부(1100)에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 조절하도록 구성될 수 있다. 이때, 제2각도조절부(1300)는, 제1각도조절부(1200)와 독립된 구동원을 통해 구동되어, 제1각도조절부(1200)와 개별제어될 수 있다. Specifically, the second angle adjustment unit 1300 is coupled to the second frame unit 1120, is driven by a control signal, rotates by a driving source independent of the first angle adjustment unit 1200, and rotates the frame unit (1100) is configured to limit the rotation, it may be configured to adjust the rotation angle of the second frame unit (1120). In this case, the second angle adjusting unit 1300 may be driven through a driving source independent of the first angle adjusting unit 1200 , and may be individually controlled with the first angle adjusting unit 1200 .

제2각도조절부(1300)는, 제2모터(1310)와, 제2기어(1320)와, 제2회전기어(1330)와, 제2스토퍼부(1340)를 포함하여 구성될 수 있다. The second angle adjusting unit 1300 may include a second motor 1310 , a second gear 1320 , a second rotation gear 1330 , and a second stopper unit 1340 .

제2모터(1310)는, 제4프레임(1122)의 외측에 결합되어 그 위치가 고정되고, 제어부(1500)로부터 수신된 제어신호에 의하여 구동 제어된다. 제2모터(1310)는, 제1모터(1210)와 마찬가지로 충전식 배터리에 의하여 구동될 수 있으며, 제어부(1500)로부터 제어신호를 수신할 수 있도록 통신부가 구성될 수 있다. The second motor 1310 is coupled to the outside of the fourth frame 1122 so that the position thereof is fixed, and the driving is controlled by the control signal received from the control unit 1500 . The second motor 1310 may be driven by a rechargeable battery like the first motor 1210 , and a communication unit may be configured to receive a control signal from the control unit 1500 .

제2기어(1320)는, 제2모터(1310)의 회전축에 축결합되어 제2모터(1310)에 의하여 회전하도록 구성된다. The second gear 1320 is axially coupled to the rotation shaft of the second motor 1310 and is configured to be rotated by the second motor 1310 .

제2회전기어(1330)는, 제2기어(1320)와 치합되어 제1기어(1220)와 연동하여 회전하도록 구성되며, 중심회전축을 회전축으로 하여 회동 가능하게 결합되어 제1회전기어(1230)의 전방 또는 후방에 동축으로 결합될 수 있다. The second rotation gear 1330 is meshed with the second gear 1320 and is configured to rotate in association with the first gear 1220, and is rotatably coupled to the first rotation gear 1230 with the central rotation axis as the rotation axis. may be coaxially coupled to the front or rear of the

제2기어(1320)와 제2회전기어(1330)는, 각각 기어비를 조절하여 제2기어(1320)의 피치회전에 대한 제2회전기어(1330)의 회동각을 조절할 수 있으며, 장치 크기와 설정 회동각 등을 고려하여 다양하게 설계할 수 있다. The second gear 1320 and the second rotation gear 1330 can adjust the rotation angle of the second rotation gear 1330 with respect to the pitch rotation of the second gear 1320 by adjusting the gear ratio, respectively, and the device size and It can be designed in various ways in consideration of the set rotation angle, etc.

제2스토퍼부(1340)는, 제2회전기어(1330)에 결합되어, 제2회전기어(1330)의 회동이 제한되도록 하는 역할을 한다. 제2스토퍼부(1340)는, 제2결합부(1341)와, 제2걸림부재(1342)를 포함하여 구성될 수 있다. The second stopper unit 1340 is coupled to the second rotation gear 1330 and serves to limit rotation of the second rotation gear 1330 . The second stopper part 1340 may include a second coupling part 1341 and a second locking member 1342 .

제2결합부(1341)는, 제2회전기어(1330)의 반경방향을 따라 돌출되도록 제2회전기어(1330)의 외주면에 고정 결합되고, 제2회전기어(1330)의 회동에 따라 회동하도록 구성된다.The second coupling part 1341 is fixedly coupled to the outer circumferential surface of the second rotation gear 1330 so as to protrude along the radial direction of the second rotation gear 1330 , and rotates according to the rotation of the second rotation gear 1330 . is composed

제2걸림부재(1342)는, 일단은 제2결합부(1341)에 결합되고, 타측은 프레임부(1100)를 향하여 연장 형성되고, 제2회전기어(1330)의 회동에 따라 제2프레임(1112)의 일측 또는 제4프레임(1122)의 일측에 걸려 제2회전기어(1330)의 회동각이 제한하는 역할을 한다. 여기서, 제2스토퍼부(1340)의 구성은, 전술한 제1스토퍼부(1240)의 구성과 대응되도록 구성되어 서로 대칭이 되도록 위치할 수 있다. The second locking member 1342, one end is coupled to the second coupling part 1341, the other side is formed to extend toward the frame part 1100, according to the rotation of the second rotation gear 1330, the second frame ( 1112), or on one side of the fourth frame 1122, serves to limit the rotation angle of the second rotation gear 1330. Here, the configuration of the second stopper part 1340 is configured to correspond to the configuration of the above-described first stopper part 1240 and may be positioned to be symmetrical to each other.

도 5 및 도 6은 제2스토퍼부(1340)와 제1스토퍼부(1240)에 의하여 무릎관절의 펴짐각도 조절원리와 굽힘각도 조절원리를 개념적으로 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 본 발명의 제1각도조절부(1200)와, 제2각도조절부(1300)의 작동에 대하여 각각 살펴보기로 한다.5 and 6 are views conceptually illustrating the principle of adjusting the opening angle and the bending angle of the knee joint by the second stopper part 1340 and the first stopper part 1240. Referring to this, the first of the present invention The operation of the angle adjusting unit 1200 and the second angle adjusting unit 1300 will be examined respectively.

먼저, 도 5는 제2각도조절부(1300)에 의하여 펴짐각도가 조절되는 원리를 나타낸다. 도면을 참조하면, 제2각도조절부(1300)는 제4프레임(1122)의 회동 각도를 조절하여, 제4프레임(1122)이 설정된 펴짐 각도 내에서만 회동이 이루어지도록 구성될 수 있다. First, FIG. 5 shows the principle that the unfolding angle is adjusted by the second angle adjusting unit 1300 . Referring to the drawings, the second angle adjusting unit 1300 may be configured to adjust the rotation angle of the fourth frame 1122 so that the fourth frame 1122 is rotated only within a set unfolding angle.

구체적으로, 제2각도조절부(1300)는, 제4프레임(1122)의 회동에 따라 제2스토퍼부(1340)도 연동하여 회동하게 되는데, 이때의 제4프레임(1122)의 회동은 제2스토퍼부(1340)에 의하여 그 회동이 제한되게 된다. 이는, 제4프레임(1122)은 도시된 바와 같이 펴지는 회동 동작에 따라 제2스토퍼부(1340)가 시계방향으로 이동하게 되면서 제2프레임(1112)에 간섭되어 이동이 제한되기 때문이다. Specifically, the second angle adjusting unit 1300 is rotated in conjunction with the second stopper unit 1340 according to the rotation of the fourth frame 1122, and the rotation of the fourth frame 1122 at this time is the second Its rotation is restricted by the stopper unit 1340 . This is because the fourth frame 1122 interferes with the second frame 1112 as the second stopper unit 1340 moves in the clockwise direction according to the unfolding rotational operation as shown, thereby limiting movement.

한편, 본 발명에서 제2각도조절부(1300)는, 제2스토퍼부(1340)의 위치를 조정하여 펴짐각도 범위를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 제4프레임(1122)과 제2프레임(1112)이 일직선상으로 배치될 정도로 무릎관절이 모두 펴진 상태를 a2라고 하고, 무릎관절이 설정각도 내에서만 펴질 수 있도록 제한된 상태를 a1이라고 할 때, 제2스토퍼부(1340)의 위치를 조절하여 펴짐각도를 조절할 수 있다. 도면에서 은선으로 표시된 제2스토퍼부(1340)는 펴지기 전의 위치를 개략적으로 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 제2스토퍼부(1340)는, 그 위치가 시계방향으로 전진하여 이동될수록 제4프레임(1122)의 펴짐 각도가 제한된다는 것을 확인할 수 있다. Meanwhile, in the present invention, the second angle adjusting unit 1300 may be configured to adjust the unfolding angle range by adjusting the position of the second stopper unit 1340 . That is, as shown, the state in which all the knee joints are stretched to the extent that the fourth frame 1122 and the second frame 1112 are arranged in a straight line is referred to as a2, and the state in which the knee joint is limited so that it can be stretched only within the set angle. When is a1, the unfolding angle may be adjusted by adjusting the position of the second stopper unit 1340 . The second stopper part 1340 indicated by a hidden line in the drawing schematically shows the position before unfolding. As shown, the second stopper part 1340 moves forward clockwise as the position moves forward in the clockwise direction, the fourth frame ( 1122), it can be seen that the unfolding angle is limited.

한편, 제2스토퍼부(1340)는, 제어부(1500)에 의하여 그 위치가 조절될 수 있으며, 이를 위해 제어부(1500)는, 제2모터(1310)를 회전시켜 제2기어(1320)를 설정 회동각에 따라 회전시키고, 제2기어(1320)의 회전에 의하여 제2회전기어(1330)와 제2스토퍼부(1340)의 위치가 변경되어 제2프레임유닛(1120)의 회동각이 조절되도록 구성될 수 있다. On the other hand, the position of the second stopper unit 1340 can be adjusted by the control unit 1500 , and for this purpose, the control unit 1500 sets the second gear 1320 by rotating the second motor 1310 . rotate according to the rotation angle, and the positions of the second rotation gear 1330 and the second stopper part 1340 are changed by the rotation of the second gear 1320 so that the rotation angle of the second frame unit 1120 is adjusted. can be configured.

다음으로, 굽힘각도가 조절되는 원리에 대하여 살펴보기로 한다. 도 6을 참조하면, 제1각도조절부(1200)는 제2프레임(1112)의 회동 각도를 조절하여, 제2프레임(1112)이 설정된 굽힘 각도 내에서만 회동이 이루어지도록 구성될 수 있다. Next, the principle of adjusting the bending angle will be described. Referring to FIG. 6 , the first angle adjusting unit 1200 may be configured to adjust the rotation angle of the second frame 1112 so that the second frame 1112 rotates only within a set bending angle.

세부적으로, 제1각도조절부(1200)는, 제2프레임(1112)의 회동에 따라 제1스토퍼부(1240)도 연동하여 회동하게 되고, 이때의 제2프레임(1112)의 회동은 제1스토퍼부(1240)에 의하여 그 회동이 제한된다. 이는 도시된 바와 같이 제2프레임(1112)은 굽힘 동작에 따라 제1스토퍼부(1240)가 시계방향으로 이동하다가 제4프레임(1122)에 의하여 간섭 접촉되면서 이동이 제한되기 때문이다. In detail, the first angle adjusting unit 1200 is rotated in conjunction with the first stopper unit 1240 according to the rotation of the second frame 1112, and the rotation of the second frame 1112 at this time is the first The rotation is restricted by the stopper unit 1240 . This is because the movement of the second frame 1112 is limited as the first stopper unit 1240 moves in a clockwise direction according to the bending operation and then comes into interference contact with the fourth frame 1122 as shown.

본 발명에서 제1각도조절부(1200)는, 제1각도조절부(1200)와 마찬가지로 제1스토퍼부(1240)의 위치를 조절하여 굽힘각도 범위를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 도면을 참조하면, 제2프레임(1112)이 수평한 상태로 굽혀진 상태를 b2라고 하고, 무릎관절이 설정각도 내에서만 굽혀질 수 있도록 제한된 상태를 b1이라고 할 때, 제1스토부의 위치를 조절하여 굽힘각도를 조절할 수 있다. 이때 도면에서 은선으로 표시된 제1스토퍼부(1240)는 각각 굽혀지기 전의 위치를 개략적으로 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 제1스토퍼부(1240)의 위치를 시계방향으로 전진하여 이동될수록 제2프레임(1112)의 굽힘 각도가 제한된다는 것을 확인할 수 있다. In the present invention, the first angle adjusting unit 1200 may be configured to adjust the bending angle range by adjusting the position of the first stopper unit 1240 like the first angle adjusting unit 1200 . Referring to the drawings, when a state in which the second frame 1112 is bent in a horizontal state is referred to as b2, and a state in which the knee joint is bent only within a set angle is referred to as b1, the position of the first stow is adjusted. The bending angle can be adjusted. At this time, the first stopper part 1240 indicated by the hidden line in the drawing schematically shows the position before each bending, and as the position of the first stopper part 1240 is moved forward in the clockwise direction as shown, the second frame ( 1112), it can be seen that the bending angle is limited.

이때, 제1스토퍼부(1240)는, 제어부(1500)에 의하여 그 위치가 조절될 수 있으며, 이를 위해 제어부(1500)는, 제1모터(1210)를 회전시켜 제1기어(1220)를 설정 회동각에 따라 회전시키고, 제1기어(1220)의 회전에 의하여 제1회전기어(1230)와 제1스토퍼부(1240)의 위치가 변경되어 제1프레임유닛(1110)의 회동각이 조절되도록 구성될 수 있다.At this time, the position of the first stopper unit 1240 may be adjusted by the control unit 1500 , and for this purpose, the control unit 1500 rotates the first motor 1210 to set the first gear 1220 . Rotate according to the rotation angle, and the positions of the first rotation gear 1230 and the first stopper part 1240 are changed by the rotation of the first gear 1220 so that the rotation angle of the first frame unit 1110 is adjusted. can be configured.

한편, 에서, 제1스토퍼부(1240)와 제2스토퍼부(1340)는 제2프레임(1112)과 제4프레임(1122)의 측면에 접촉 간섭되면서 그 이동이 구속되는 것을 실시예로 나타내었으나, 이는 일 실시예로 제1스토퍼부(1240)와 제2스토퍼부(1340)의 이동이 제한될 수 있다면 제2프레임(1112)과 제4프레임(1122) 외 설계에 따라 그 구속대상을 다양하게 할 수 있음은 물론이며, 굽힘각도 범위와 펴짐각도 범위를 다양하게 설정하여 설계할 수 있음은 물론이다. 또한, 도 5에서는 제2각도조절부(1300)만이 조절되는 원리를 도 6에는 제1각도조절부(1200)만이 조절되는 원리를 나타내었으나, 도시하지 않았지만 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300)가 함께 조절되어 굽힘각도와 펴짐각도가 조절될 수도 있다. Meanwhile, in , the first stopper part 1240 and the second stopper part 1340 contact and interfere with the side surfaces of the second frame 1112 and the fourth frame 1122 to restrict their movement, but , this is an embodiment, if the movement of the first stopper unit 1240 and the second stopper unit 1340 can be limited, the restraint target is varied according to the design other than the second frame 1112 and the fourth frame 1122 Of course, it is of course possible to design by setting the bending angle range and the unfolding angle range in various ways. In addition, although FIG. 5 shows the principle that only the second angle control unit 1300 is adjusted, and FIG. 6 shows the principle that only the first angle control unit 1200 is adjusted, although not shown, the first angle control unit 1200 and the The two angle adjusting unit 1300 may be adjusted together to adjust the bending angle and the unfolding angle.

이하에서는, 제어부(1500)에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the control unit 1500 will be described.

제어부(1500)는, 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300) 각각으로 제어신호를 전송하여, 제1프레임유닛(1110)의 회동각과, 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 제어하는 역할을 하며, 세부적으로는, 대상자의 재활시기와 재활시기에 따른 대상자의 설정된 무릎관절의 회동각도에 따라 제1프레임유닛(1110)의 회동각과, 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 제어하여 대상자의 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 각각 제어하도록 구성될 수 있다. The control unit 1500 transmits a control signal to each of the first angle adjusting unit 1200 and the second angle adjusting unit 1300 , and the rotation angle of the first frame unit 1110 and the second frame unit 1120 . Each serves to control the rotation angle, and in detail, the rotation angle of the first frame unit 1110 and the second frame unit 1120 according to the rotation angle of the knee joint set by the subject according to the rehabilitation period and the rehabilitation period of the subject. ) can be configured to control the angle of rotation of the knee joint to control the bending angle and the extension angle of the subject, respectively.

세부적으로, 도 7을 참조하면, 제어부(1500)는, 제1각도조절부(1200)의 제1모터(1210)로 제어신호를 전송하여 제1스토퍼부(1240)의 위치를 조정함으로서 제1프레임유닛(1110)의 회동각을 조절할 수 있다.In detail, referring to FIG. 7 , the control unit 1500 transmits a control signal to the first motor 1210 of the first angle adjustment unit 1200 to adjust the position of the first stopper unit 1240 to perform the first The rotation angle of the frame unit 1110 can be adjusted.

또한, 제어부(1500)는, 제2각도조절부(1300)의 제2모터(1310)로 제어신호를 전송하여 제2스토퍼부(1340)의 위치를 조정함으로써 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 조절할 수 있다. In addition, the control unit 1500 transmits a control signal to the second motor 1310 of the second angle control unit 1300 to adjust the position of the second stopper unit 1340 to rotate the second frame unit 1120 . angle can be adjusted.

이때, 제어부(1500)는, 대상자의 재활상태 및 신체상태에 따라 제1프레임유닛(1110)과 제2프레임유닛(1120) 각각의 회동각을 제어할 수 있으며, 의사 또는 치료사와 같은 관리자의 단말기의 어플리케이션 등을 통해 제어신호를 전송할 수 있다. At this time, the control unit 1500 may control the rotation angle of each of the first frame unit 1110 and the second frame unit 1120 according to the rehabilitation state and physical condition of the subject, and a terminal of a manager such as a doctor or a therapist. The control signal can be transmitted through an application of

한편, 제어부(1500)는, 한 바와 같이 대상자의 신체상태에 따라 제1프레임유닛(1110)과 제2프레임유닛(1120)을 제어함에 있어, 보다 세밀하고 대상자에 대한 맞춤 재활관리가 가능하도록 다양한 방법을 통하여 제1프레임유닛(1110)과 제2프레임유닛(1120)을 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit 1500, in controlling the first frame unit 1110 and the second frame unit 1120 according to the physical condition of the subject, as described above, to enable more detailed and customized rehabilitation management for the subject. Through this method, the first frame unit 1110 and the second frame unit 1120 may be controlled.

이에 대하여 살펴보면, 제어부(1500)는, 대상자의 재활시기에 따라 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 제어하여 대상자의 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 각각 제어할 수 있다. Looking at this, the control unit 1500 controls the rotation angle of the first frame unit 1110 and the rotation angle of the second frame unit 1120, respectively, according to the rehabilitation period of the subject to determine the knee joint bending angle and the unfolding angle of the subject. Each can be controlled.

이에 대한 실시예로, 제어부(1500)는, 대상자의 재활계획(1재활프로그램)을 토대로 재활 경과주차에 따른 무릎관절의 굽힘 및 펴짐 각도를 미리 설정하고, 대상자의 재활시작시점부터 경과시간에 따라 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 설정 회동각으로 자동 제어되도록 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300)를 제어할 수 있다. In an embodiment for this, the control unit 1500 sets in advance the bending and unfolding angles of the knee joint according to the rehabilitation progress and parking based on the subject's rehabilitation plan (1 rehabilitation program), and according to the elapsed time from the subject's rehabilitation start time The first angle adjustment unit 1200 and the second angle adjustment unit 1300 can be controlled so that the rotation angle of the first frame unit 1110 and the rotation angle of the second frame unit 1120 are automatically controlled to the set rotation angle, respectively. have.

가령, 시간이 경과함에 따라 대상자의 재활치료의 효과가 발휘되고 대상자의 신체상태가 호전되어 더 회복된다고 봤을 때, 제어부(1500)는, 재활시작시점부터 설정시간 경과 시마다 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 점진적으로 증가시키도록 제어하여, 무릎관절의 굽힘허용 각도와 펴짐 허용각도를 늘릴 수 있다. For example, when it is seen that the effect of the subject's rehabilitation treatment is exerted over time and the subject's physical condition is improved and is further recovered, the control unit 1500 is the first frame unit 1110 at each set time elapsed from the start of rehabilitation. By controlling the rotation angle and the rotation angle of the second frame unit 1120 to gradually increase, it is possible to increase the allowable bending angle and the extension angle of the knee joint.

한편, 에서 제어부(1500)는, 재활계획이나 재활프로그램을 토대로 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300)를 설정된 회동각으로 자동제어 한다고 하였으나, 이는 일 실시예로 관리자가 대상자에 대하여 자동 제어되는 회동값을 임의적으로 선택 및 설정하여 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300)를 자동 제어할 수 있음은 물론이다. On the other hand, in the control unit 1500, based on the rehabilitation plan or rehabilitation program to automatically control the first angle adjusting unit 1200 and the second angle adjusting unit 1300 to the set rotation angle, but in one embodiment, the manager Of course, it is possible to automatically control the first angle adjusting unit 1200 and the second angle adjusting unit 1300 by arbitrarily selecting and setting a rotation value that is automatically controlled for the subject.

다음으로, 제어부(1500)는, 대상자의 재활시기에 따른 무릎관절의 회동각도에 따라 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 제어하여, 대상자의 무릎상태에 따라 맞춤형으로 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 각각 제어할 수 있다. Next, the controller 1500 controls the rotation angle of the first frame unit 1110 and the rotation angle of the second frame unit 1120 according to the rotation angle of the knee joint according to the rehabilitation period of the subject, respectively, and the subject's knee Depending on the condition, the knee joint bending angle and extension angle can be individually controlled.

이에 대하여 살펴보면, 우선 전술한 바에 따르면, 제어부(1500)는, 무릎관절의 굽힘 및 펴짐 각도를 미리 설정하고, 설정된 각도에 맞추어 자동으로 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300)를 제어하도록 구성됨을 기재한 바 있다. Looking at this, first, according to the above-mentioned bar, the controller 1500 sets the bending and unfolding angles of the knee joint in advance, and automatically the first angle adjusting unit 1200 and the second angle adjusting unit 1300 according to the set angle. ) has been described as being configured to control.

이러한 경우, 무릎관절의 굽힘 및 펴짐각도를 재활치료 전 미리 설정해놓은 것이기 때문에, 재활이 시작되고 그 효과에 따라 그 설정값이 오차가 발생할 수 있다. 이에, 제어부(1500)는, 이러한 개인의 재활치료 효과에 대응하여 그 설정값을 개인 맞춤식으로 설정할 수 있다. In this case, since the bending and unfolding angles of the knee joint are set in advance before rehabilitation treatment, rehabilitation is started, and an error may occur in the set values depending on the effect. Accordingly, the controller 1500 may set the setting value in a personalized way in response to the individual rehabilitation treatment effect.

이를 위해, 제어부(1500)는, 각도측정센서(1400)로부터 무릎각도값을 수신하여 대상자의 무릎관절운동을 모니터링 하고, 모니터링된 무릎각도값과 설정된 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 비교하여 설정된 대퇴부프레임의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 보정하도록 구성될 수 있다.To this end, the controller 1500 receives the knee angle value from the angle measurement sensor 1400 to monitor the knee joint motion of the subject, and the monitored knee angle value and the set rotation angle of the first frame unit 1110 and the second It may be configured to correct the rotation angle of the thigh frame and the rotation angle of the second frame unit 1120 set by comparing the rotation angle of the frame unit 1120, respectively.

이때, 제어부(1500)는, 각도측정센서(1400)를 통하여 대상자의 재활치료 중 설정기간 내 굽힘각도 최대값과 최소값 및 펴짐각도 최대값 및 최소값을 각각 수신하고, 이를 통해 설정기간 내 굽힘각도 변화량의 평균범위, 최대 굽힘 각도, 펴짐각도 변화량의 평균범위, 최대 펴짐각도 등을 모니터링하여, 대상자의 실제 재활상태를 모니터링 하도록 구성될 수 있다. At this time, the control unit 1500 receives, respectively, the maximum and minimum values of the bending angle and the maximum and minimum values of the bending angle within the set period during the rehabilitation treatment of the subject through the angle measuring sensor 1400, and through this, the amount of change in the bending angle within the set period By monitoring the average range, the maximum bending angle, the average range of the amount of change in the unfolding angle, the maximum unfolding angle, etc., it may be configured to monitor the actual rehabilitation state of the subject.

즉, 제어부(1500)는, 각도측정센서(1400)로부터 해당 대상자의 무릎관절 각도변화를 모니터링 하여 무릎관절의 회복속도와 근력을 판단하고, 이를 통하여 설정 값을 조정하여 무릎관절의 굽힘 및 펴짐의 허용각도를 보다 늘리거나 줄일 수 있다. That is, the control unit 1500 monitors the knee joint angle change of the subject from the angle measurement sensor 1400 to determine the recovery speed and muscle strength of the knee joint, and adjusts the set value through this to determine the bending and stretching of the knee joint. The allowable angle can be increased or decreased.

이에 대한 실시예로, 제어부(1500)는, 모니터링된 해당 대상자의 굽힘각도 최대값 및 굽힘각도 변화량 평균범위와, 펴짐각도 최대값과 펴짐각도 변화량 평균범위와, 설정된 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 제2프레임유닛(1120)의 회동각을 각각 비교 분석한다. In this embodiment, the control unit 1500, the maximum bending angle and the average range of the amount of change in the bending angle of the monitored subject, the maximum range of the unfolding angle and the average range of the amount of change in the unfolding angle, and the set first frame unit 1110 of The rotation angle and the rotation angle of the second frame unit 1120 are respectively compared and analyzed.

이때, 제어부(1500)는, 해당 대상자의 실제 굽힘각도 최대값과 굽힘각도 변화량 평균범위를 설정된 제1프레임유닛(1110)의 회동각과 비교하여, 해당 대상자의 실제 무릎관절 굽힘정도가 설정된 값에 미치지 못하는 경우, 해당 대상자의 회복이 느린 것으로 판단하여 설정값을 다음단계로 변화시키지 않고 그대로 연장시킬 수 있다. At this time, the control unit 1500 compares the maximum value of the actual bending angle of the subject and the average range of the amount of change in the bending angle with the rotation angle of the first frame unit 1110 set, and the actual knee joint bending degree of the subject does not reach the set value. If not, it is judged that the recovery of the subject is slow, and the set value can be extended without changing to the next stage.

반면, 제어부(1500)는, 실제 무릎 굽힘각도와 설정 회동각과 비교하여, 해당 대상자의 실제 무릎 굽힘각도 최대값이 설정 회동각에 대응되고 최대값의 도달 횟수가 설정횟수 범위에 해당되면 미리 설정된 회동각에 따라 제1각도조절부(1200)를 통하여 회동각을 제어를 진행한다. 한편, 이때 실제 무릎 굽힘각도 최대값의 도달횟수에 따라 회동각 진행단계를 조절할 수 있는데, 실제 무릎각도 최대값 도달횟수가 설정횟수 범위를 초과하면 회복이 빠른 것으로 판단하여 회동각을 보다 늘려 다음단계로 변동시킬 수 있다. On the other hand, the control unit 1500, compared with the actual knee bending angle and the set rotation angle, the actual knee bending angle maximum value of the subject corresponds to the set rotation angle and the number of times of reaching the maximum value corresponds to the set number of times, the preset rotation Depending on the angle, the rotation angle is controlled through the first angle adjusting unit 1200 . On the other hand, at this time, the rotation angle progress step can be adjusted according to the number of times the actual maximum knee bending angle has been reached. can be changed to

다음으로, 제어부(1500)는, 해당 대상자의 실제 펴짐각도 최대값과 펴짐각도 변화량 평균범위를 설정된 제2프레임유닛(1120)의 회동각과 비교하여, 해당 대상자의 실제 무릎관절 펴짐정도가 설정된 값에 미치지 못하는 경우, 해당 대상자의 회복이 느린 것으로 판단하여 설정값을 다음단계로 변화시키지 않고 그대로 연장시킬 수 있다. Next, the controller 1500 compares the maximum value of the actual unfolding angle of the subject and the average range of the amount of change in the unfolding angle with the rotation angle of the set second frame unit 1120, and the actual degree of extension of the knee joint of the subject is set to the set value. If not, it is judged that the recovery of the subject is slow, and the set value can be extended without changing to the next step.

반면, 제어부(1500)는, 실제 무릎 펴짐각도와 설정 회동각과 비교하여, 해당 대상자의 실제 무릎 펴짐각도 최대값이 설정 회동각에 대응되고 최대값의 도달 횟수가 설정횟수 범위에 해당되면 미리 설정된 회동각에 따라 제2각도조절부(1300)를 통하여 회동각을 제어를 진행한다. 이때, 실제 무릎 굽펴짐각도 최대값의 도달횟수가 설정횟수 범위를 초과하면 회복이 빠른 것으로 판단하여 회동각을 보다 늘려 다음단계로 변동시킬 수 있다. On the other hand, the controller 1500 compares the actual knee extension angle and the set rotation angle, and the maximum value of the actual knee extension angle of the subject corresponds to the set rotation angle and the number of times of reaching the maximum value falls within the preset number of rotations. Depending on the angle, the rotation angle is controlled through the second angle adjusting unit 1300 . At this time, if the number of times of reaching the maximum value of the actual knee bending angle exceeds the set number range, it is determined that the recovery is fast, and the rotation angle can be increased to change to the next step.

한편, 제어부(1500)는, 제1각도조절부(1200)와 제2각도조절부(1300)를 각각 개별 제어하여 전술한 바와 같이 무릎의 굽힘각도와 펴짐각도를 제어함에 있어, 무릎굽힘각도와 펴짐각도를 서로 연동시켜 서로의 상대각도를 고려하여 각 회동각을 설정할 수 있다.On the other hand, the control unit 1500, in controlling the bending angle and the unfolding angle of the knee as described above by individually controlling the first angle adjusting unit 1200 and the second angle adjusting unit 1300, respectively, the knee bending angle and Each rotation angle can be set in consideration of the relative angles by interlocking the unfolding angles with each other.

이하, 도 16을 참조하여 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법(S10)을 설명하기로 한다. 도 16을 참조하면, 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법(S10)으로서, 모바일 단말장치를 기반하는 관절가동범위 측정장치를 통해 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하는 단계(S11); 및 관절가동범위 측정장치를 통해 비정상으로 판단된 진료 대상자의 신체에 운동 치료시스템을 적용하는 단계(S12)를 포함한다.Hereinafter, a manual muscle strength test method ( S10 ) using a mobile terminal will be described with reference to FIG. 16 . Referring to FIG. 16 , there is provided a manual muscle strength test method (S10) using a mobile terminal, comprising: measuring a joint range of motion of a subject to be treated through a joint range measuring device based on a mobile terminal device (S11); and applying the exercise treatment system to the body of the patient determined to be abnormal through the joint range of motion measurement device (S12).

관절가동범위를 측정하는 단계(S11)는, 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 측정을 위한 동작을 나타내는 영상을 표시하는 단계와, 신체의 복수의 특징점의 3차원 좌표를 감지하는 단계와 감지된 복수의 특징점 중 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 기준점, 고정점, 및 운동점을 특정하는 단계와, 특정된 기준점, 고정점, 및 운동점을 이용하여 측정하고자 하는 부위 및 운동에 대한 관절가동범위를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. The step (S11) of measuring the joint range of motion includes: displaying an image representing an operation for measurement according to a region and motion for which the joint range of motion is to be measured; and detecting three-dimensional coordinates of a plurality of characteristic points of the body. and specifying a reference point, a fixed point, and a motion point according to the part and motion to be measured among the detected plurality of feature points; It may include the step of measuring the joint range of motion.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1 : 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템
2 : 관절가동범위 측정장치
3: 운동 치료시스템
100: 측정 장치
110: 3D센서부
120: 통신부
130: 카메라부
140: 오디오부
150: 입력부
160: 표시부
170: 저장부
180: 제어부
200: 사용자 장치
300: 인공 신경망
1: Manual muscular strength test system using a mobile terminal
2: Joint range of motion measurement device
3: Exercise therapy system
100: measuring device
110: 3D sensor unit
120: communication department
130: camera unit
140: audio unit
150: input unit
160: display unit
170: storage
180: control unit
200: user device
300: artificial neural network

Claims (10)

모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템으로서,
모바일 단말장치를 기반으로 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하기 위한 관절가동범위 측정장치; 및
상기 관절가동범위 측정장치를 통해 비정상으로 판단된 진료 대상자의 신체에 적용하기 위한 운동 치료시스템을 포함하며,
상기 관절가동범위 측정장치는,
영상을 표시하는 표시부와,
신체의 복수의 특징점의 3차원 좌표를 감지하는 3D 센서부와, 상기 진료 대상자가 따라서 동작을 수행하도록 상기 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동에 상응하는 측정 동작을 나타내는 안내 영상을 상기 표시부를 통해 표시하고, 상기 3D 센서부를 통해 감지되는 상기 복수의 특징점 중 상기 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 고정점, 기준점, 및 운동점을 특정하고, 특정된 고정점, 기준점, 및 운동점을 이용하여 상기 측정하고자 하는 부위 및 운동에 대한 관절가동범위를 측정하는 제어부를 포함하는 모바일 단말을 포함하는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템.
As a manual muscular strength test system using a mobile terminal,
a joint range of motion measurement device for measuring a range of motion of a patient to be treated based on a mobile terminal device; and
It includes an exercise treatment system for applying to the body of a subject to be treated as abnormal through the joint range of motion measurement device,
The joint range of motion measurement device,
a display unit for displaying an image;
A 3D sensor unit that detects three-dimensional coordinates of a plurality of characteristic points of the body, and a guide image showing a measurement motion corresponding to a motion and a region to measure the joint range of motion of the subject to be treated so that the subject performs the motion accordingly A fixed point, a reference point, and a motion point are specified according to the part and motion to be measured among the plurality of feature points detected through the 3D sensor unit and displayed through the display unit, and the specified fixed point, reference point, and motion point are specified. Manual muscular strength test system using a mobile terminal including a mobile terminal including a control unit for measuring the joint range of motion for the part and motion to be measured by using the mobile terminal.
청구항 1에 있어서,
상기 운동 치료시스템은,
대상자의 대퇴부에 착용되는 제1프레임유닛과, 대상자의 하퇴부에 착용되고 상기 제1프레임유닛과 회동 가능하게 결합되는 제2프레임유닛을 포함하여 구성되는 프레임부와;
상기 제1프레임유닛에 결합되고, 제어신호에 의하여 구동 제어되는 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제1프레임유닛의 회동각을 조절하는 제1각도조절부와;
상기 제2프레임유닛에 결합되며, 제어신호에 의하여 구동 제어되고 상기 제1각도조절부와 독립된 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 조절하는 제2각도조절부와;
상기 제1각도조절부와 상기 제2각도조절부 각각으로 제어신호를 전송하여 상기 제1프레임유닛의 회동각과 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하되, 대상자의 재활시기와 재활시기에 따른 대상자의 무릎관절의 회동각도에 따라 상기 제1프레임유닛의 회동각과, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하여 대상자의 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 하지 재활을 위한 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템.
The method according to claim 1,
The exercise therapy system,
a frame unit comprising a first frame unit worn on the subject's thigh and a second frame unit worn on the subject's lower leg and rotatably coupled to the first frame unit;
A first angle adjustment that is coupled to the first frame unit, rotates by a driving source driven and controlled by a control signal, and is configured to limit rotation by the frame unit when rotating, to adjust the rotation angle of the first frame unit wealth;
It is coupled to the second frame unit, is driven by a control signal, rotates by a driving source independent of the first angle control unit, and is configured to limit rotation by the frame unit during rotation, so that the rotation of the second frame unit a second angle adjusting unit for adjusting the angle;
By transmitting a control signal to each of the first angle adjusting unit and the second angle adjusting unit, the rotation angle of the first frame unit and the rotation angle of the second frame unit are controlled, respectively, according to the rehabilitation period and the rehabilitation period of the subject. A control unit that controls the angle of rotation of the first frame unit and the angle of rotation of the second frame unit according to the rotation angle of the knee joint of the subject to control the bending angle and extension angle of the subject's knee joint; lower extremity rehabilitation comprising a Manual muscular strength test system using a mobile terminal for
청구항 2에 있어서,
상기 제1프레임유닛은,
대퇴부의 전면 또는 후면을 감싸도록 형성되는 제1프레임과,
일단이 상기 제1프레임의 양단부에 각각 결합되어 대퇴부의 양측면에 각각 위치하고, 타단은 무릎을 향하여 하방향으로 연장 형성된 제2프레임과,
상기 제1프레임 또는 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 대퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 대퇴부에 고정시키는 제1결합밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템.
3. The method according to claim 2,
The first frame unit,
A first frame formed to cover the front or rear of the thigh, and
A second frame having one end coupled to both ends of the first frame and positioned on both sides of the thigh, the other end extending downward toward the knee;
It is coupled to at least any one of the first frame or the second frame, and is configured to include a first coupling band which is detachably coupled to the thigh to fix the first frame and the second frame to the thigh. Manual muscular strength test system using a mobile terminal.
청구항 3에 있어서,
상기 제1프레임유닛은,
상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 내측에 결합되는 제1쿠션부재를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 시스템.
4. The method according to claim 3,
The first frame unit,
Using a mobile terminal, characterized in that it is formed in a shape corresponding to the shape of the first frame and the second frame, and further comprises a first cushion member coupled to the inside of the first frame and the second frame Manual muscular strength test system.
청구항 3에 있어서,
상기 제2프레임유닛은,
하퇴부의 후면 또는 전면을 감싸도록 형성되는 제3프레임과,
하퇴부의 양측면에 각각 위치하며, 일단이 상기 제3프레임의 양단부에 각각 결합되고, 타단은 무릎을 향하여 상방향으로 연장 형성되어 상기 제2프레임의 타단과 대향되도록 위치하는 제4프레임과,
상기 제3프레임 또는 상기 제4프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 하퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제3프레임과 상기 제4프레임을 하퇴부에 고정시키는 제2결합밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템.
4. The method according to claim 3,
The second frame unit,
And a third frame formed to cover the rear or front of the lower leg;
A fourth frame positioned on both sides of the lower leg, one end coupled to both ends of the third frame, the other end extending upward toward the knee and positioned to face the other end of the second frame,
It is coupled to at least one of the third frame or the fourth frame, and is configured to include a second coupling band that is detachably coupled to the lower leg and secures the third frame and the fourth frame to the lower leg. Exercise therapy system for lower extremity rehabilitation.
모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법으로서,
모바일 단말장치를 기반하는 관절가동범위 측정장치를 통해 진료 대상자의 관절가동범위를 측정하는 단계; 및
상기 관절가동범위 측정장치를 통해 비정상으로 판단된 진료 대상자의 신체에 운동 치료시스템을 적용하는 단계를 포함하며,
상기 관절가동범위를 측정하는 단계는,
관절가동범위를 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 측정을 위한 동작을 나타내는 영상을 표시하는 단계와,
신체의 복수의 특징점의 3차원 좌표를 감지하는 단계와
상기 감지된 복수의 특징점 중 상기 측정하고자하는 부위 및 운동에 따라 기준점, 고정점, 및 운동점을 특정하는 단계와,
상기 특정된 기준점, 고정점, 및 운동점을 이용하여 상기 측정하고자 하는 부위 및 운동에 대한 관절가동범위를 측정하는 단계를 포함하며,
As a manual muscular strength test method using a mobile terminal,
Measuring the joint range of motion of the patient through a joint motion range measuring device based on the mobile terminal device; and
Including the step of applying the exercise treatment system to the body of the treatment subject determined to be abnormal through the joint range of motion measurement device,
Measuring the joint range of motion,
Displaying an image representing the motion for measurement according to the part and motion to measure the joint range of motion;
detecting three-dimensional coordinates of a plurality of feature points of the body;
specifying a reference point, a fixed point, and a motion point according to the part and motion to be measured among the plurality of detected feature points;
Using the specified reference point, fixed point, and motion point to measure the joint range of motion for the part to be measured and the motion,
청구항 6에 있어서,
상기 운동 치료시스템은,
대상자의 대퇴부에 착용되는 제1프레임유닛과, 대상자의 하퇴부에 착용되고 상기 제1프레임유닛과 회동 가능하게 결합되는 제2프레임유닛을 포함하여 구성되는 프레임부와;
상기 제1프레임유닛에 결합되고, 제어신호에 의하여 구동 제어되는 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제1프레임유닛의 회동각을 조절하는 제1각도조절부와;
상기 제2프레임유닛에 결합되며, 제어신호에 의하여 구동 제어되고 상기 제1각도조절부와 독립된 구동원에 의하여 회전하며 회전 시 상기 프레임부에 의하여 회동이 제한되도록 구성되어, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 조절하는 제2각도조절부와;
상기 제1각도조절부와 상기 제2각도조절부 각각으로 제어신호를 전송하여 상기 제1프레임유닛의 회동각과 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하되, 대상자의 재활시기와 재활시기에 따른 대상자의 무릎관절의 회동각도에 따라 상기 제1프레임유닛의 회동각과, 상기 제2프레임유닛의 회동각을 각각 제어하여 대상자의 무릎관절 굽힘각도와 펴짐각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 하지 재활을 위한 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법
7. The method of claim 6,
The exercise therapy system,
a frame unit comprising a first frame unit worn on the subject's thigh and a second frame unit worn on the subject's lower leg and rotatably coupled to the first frame unit;
A first angle adjustment that is coupled to the first frame unit, rotates by a driving source driven and controlled by a control signal, and is configured to limit rotation by the frame unit when rotating, to adjust the rotation angle of the first frame unit wealth;
It is coupled to the second frame unit, is driven by a control signal, rotates by a driving source independent of the first angle control unit, and is configured to limit rotation by the frame unit during rotation, so that the rotation of the second frame unit a second angle adjusting unit for adjusting the angle;
By transmitting a control signal to each of the first angle adjusting unit and the second angle adjusting unit, the rotation angle of the first frame unit and the rotation angle of the second frame unit are controlled, respectively, according to the rehabilitation period and the rehabilitation period of the subject. A control unit that controls the angle of rotation of the first frame unit and the angle of rotation of the second frame unit according to the rotation angle of the knee joint of the subject to control the bending angle and extension angle of the subject's knee joint; lower extremity rehabilitation comprising a Manual strength test method using a mobile terminal for
청구항 7에 있어서,
상기 제1프레임유닛은,
대퇴부의 전면 또는 후면을 감싸도록 형성되는 제1프레임과,
일단이 상기 제1프레임의 양단부에 각각 결합되어 대퇴부의 양측면에 각각 위치하고, 타단은 무릎을 향하여 하방향으로 연장 형성된 제2프레임과,
상기 제1프레임 또는 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 대퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 대퇴부에 고정시키는 제1결합밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법.
8. The method of claim 7,
The first frame unit,
A first frame formed to cover the front or rear of the thigh, and
A second frame having one end coupled to both ends of the first frame and positioned on both sides of the thigh, the other end extending downward toward the knee;
It is coupled to at least any one of the first frame or the second frame, and is configured to include a first coupling band which is detachably coupled to the thigh to fix the first frame and the second frame to the thigh. A manual strength test method using a mobile terminal with
청구항 8에 있어서,
상기 제1프레임유닛은,
상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 내측에 결합되는 제1쿠션부재를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법.
9. The method of claim 8,
The first frame unit,
Using a mobile terminal, characterized in that it is formed in a shape corresponding to the shape of the first frame and the second frame, and further comprises a first cushion member coupled to the inside of the first frame and the second frame Manual muscular strength test method.
청구항 8에 있어서,
상기 제2프레임유닛은,
하퇴부의 후면 또는 전면을 감싸도록 형성되는 제3프레임과,
하퇴부의 양측면에 각각 위치하며, 일단이 상기 제3프레임의 양단부에 각각 결합되고, 타단은 무릎을 향하여 상방향으로 연장 형성되어 상기 제2프레임의 타단과 대향되도록 위치하는 제4프레임과,
상기 제3프레임 또는 상기 제4프레임 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 하퇴부를 감싸며 착탈 가능하게 결합되어 상기 제3프레임과 상기 제4프레임을 하퇴부에 고정시키는 제2결합밴드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 도수근력검사 방법.
9. The method of claim 8,
The second frame unit,
And a third frame formed to cover the rear or front of the lower leg;
A fourth frame positioned on both sides of the lower leg, one end coupled to both ends of the third frame, the other end extending upward toward the knee and positioned to face the other end of the second frame,
It is coupled to at least one of the third frame or the fourth frame, and is configured to include a second coupling band that is detachably coupled to the lower leg and secures the third frame and the fourth frame to the lower leg. A manual strength test method using a mobile terminal with
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060069673A (en) 2004-12-17 2006-06-22 (주)아이블포토닉스 Kinesiology power measuring system using sensor with piezoelectric materials

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