KR20220121739A - 재활기구 및 재활운동 시스템 - Google Patents

재활기구 및 재활운동 시스템 Download PDF

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KR20220121739A
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exercise
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terminal
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한서정
문성곤
양동석
이제혁
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주식회사 네오펙트
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Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구는 사용자의 다리를 지지하는 안착부;상기 안착부와 결합하고, 제1 링크, 제2 링크, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 서로 회전 가능하게 연결하는 피벗부, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 연결되는 제3 링크를 포함하는 링크부; 상기 제1 링크 및 상기 제3 링크 각각의 일 단부가 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 링크의 일 단부를 직선 이동시켜 상기 링크부를 동작 시키도록 구성된 레일부;상기 링크부의 동작 상태를 가지하는 센서부; 사용자와 상호작용을 위하여 디스플레이 모듈이 포함된 조작 단말; 및 상기 레일부, 상기 센서부 및 상기 조작 단말과와 작동적으로 연결된 제어부를 포함할 수 있다. 그 밖의 다양한 실시예가 가능하다.

Description

재활기구 및 재활운동 시스템 { apparatus for Rehabilitation and Rehabilitation Exercise System }
본 개시는 재활기구 및 재활운동 시스템 에 관한 것이다.
수술 전후 환자의 재활 과정은 효과적인 치료를 위해 중요한 요소이다. 다만, 전통적인 방식의 재활 과정은 병원이나 요양원 등 치료 시설에서 수행됨이 일반적이다. 이에, 퇴원한 환자가 집에서 스스로 재활 과정을 수행하기 위한 방안에 대한 고찰이 부족했다.
본 개시는 상술한 문제점, 즉 환자가 스스로 재활 과정을 수행할 수 있는 재활기구 및 재활운동 시스템을 제공함을 목적으로 할 수 있다.
또한, 병원에서 사용하는지, 또는 개인이 사용하는지에 따라 사용환경이 달라지는 재활기구 및 재활운동 시스템을 제공하고자 한다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구는 사용자의 다리를 지지하는 안착부;상기 안착부와 결합하고, 제1 링크, 제2 링크, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 서로 회전 가능하게 연결하는 피벗부, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 연결되는 제3 링크를 포함하는 링크부; 상기 제1 링크 및 상기 제3 링크 각각의 일 단부가 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 링크의 일 단부를 직선 이동시켜 상기 링크부를 동작 시키도록 구성된 레일부;상기 링크부의 동작 상태를 가지하는 센서부; 사용자와 상호작용을 위하여 디스플레이 모듈이 포함된 조작 단말; 및 상기 레일부, 상기 센서부 및 상기 조작 단말과와 작동적으로 연결된 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구에 있어서, 상기 센서부는 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 간의 각도를 감지하도록 구성되고 상기 피벗부에 설치되는 각도 센서를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구는 상기 제1 링크는 만곡부 및 상기 만곡부의 양 단부로부터 연장 형성된 제1 직선부 및 제2 직선부를 포함하고, 상기 안착부는 상기 제1 직선부에 대하여 길이방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 안착부와 상기 피벗부 사이의 길이가 조절가능할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구에 있어서 상기 센서부는 상기 안착부와 상기 피벗부의 사이 길이를 감지할 수 있는 홀 센서를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구에 있어서 상기 제3 링크는 길이 조절이 가능한 텔레스코픽(telescopic) 구조를 가지고, 상기 제어부는 상기 홀 센서의 감지값에 기반하여 상기 제3 링크의 길이를 연산하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구는 외부의 단말기와 통신 가능하도록 구성된 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신 모듈을 통하여 연산된 상기 제3 링크의 길이에 대한 정보를 상기 외부의 단말기로 송신하여, 상기 제3 링크의 길이에 대한 정보가 상기 외부의 단말기를 통하여 제공되게 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구, 서버, 및 적어도 하나의 단말기를 포함하고, 상기 재활기구, 상기 서버, 상기 적어도 하나의 단말기는 통신 가능하게 연결되는 재활운동 시스템에 있어서, 상기 재활기구는 시동 시, 사용 환경이 병원내 사용환경 또는 렌탈환경인지 확인하고, 상기 재활기구는 확인된 사용 환경이 병원내 사용환경인 경우 의료인 식별 정보를 상기 조작 단말에 제공된 사용자 인터페이스를 통하여 획득하고 상기 획득된 의료인 식별 정보를 상기 서버에 송신하고, 상기 재활기구는 확인된 사용 환경이 렌탈환경인 경우, 사용자 식별 정보를 상기 조작 단말에 제공된 사용자 인터페이스를 통하여 획득하고, 상기 획득된 사용자 식별 정보를 상기 서버에 송신하고, 상기 서버는 상기 재활기구로부터 상기 의료인 식별 정보를 수신하는 경우 상기 의료인 식별 정보에 관련된 적어도 하나의 환자에 대한 데이터에 대한 접근 권한을 상기 재활기구에 부여하고, 상기 재활기구로부터 상기 사용자 식별 정보를 수신하는 경우 상기 사용자 식별 정보에 관련된 데이터를 상기 재활기구에 송신하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구는 상기 서버로부터 상기 환자 식별정보 또는 사용자 식별정보에 기반하여 결정된 운동 프로그램을 수신하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구, 서버, 및 적어도 하나의 단말기를 포함하고, 상기 재활기구, 상기 서버, 상기 적어도 하나의 단말기는 통신 가능하게 연결되는 재활운동 시스템에 있어서, 상기 재활기구가 시동 시, 사용 환경이 병원내 사용환경 또는 렌탈환경인지 확인하는 것은 상기 재활기구에 구비된 근거리 통신 장치(예: NFC(near field communication))에 연결을 수립하는 장치에 포함된 식별코드에 의해 확인될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구는, 서버, 및 적어도 하나의 단말기를 포함하고, 상기 재활기구, 상기 서버, 상기 적어도 하나의 단말기는 통신 가능하게 연결되는 재활운동 시스템에 있어서, 상기 재활기구는 상기 서버로부터 운동 프로그램을 수신하고, 상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동인지 판별하고, 상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동이 아닌 경우, 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말기에, 운동 프로그램 범위 밖의 운동에 대한 허락을 구하고, 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말로부터 운동의 대한 허락이 없는 경우, 재활기구의 작동을 중지하도록 구성되며, 상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동인 경우, 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말로부터 운동에 대한 허락이 있는 경우에 상기 운동 프로그램을 갱신하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동이 아닌 경우, 상기 운동이 상기 운동 프로그램이 미리 설정한 변경 가능한 범위 내의 운동인지 판단하도록 더 구성되며, 상기 운동이, 상기 운동 프로그램이 미리 설정한 변경 가능한 범위 내의 운동인 경우, 상기 운동 프로그램을 갱신하고, 상기 운동 프로그램이 미리 설정한 변경 가능한 범위 밖의 운동인 경우에 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말기에, 운동 프로그램 범위 밖의 운동에 대한 허락을 구하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 환자가 원하는 장소에서 재활 운동이 효과적으로 수행될 수 있다.
또한, 병원에서 사용하는지, 또는 개인이 사용하는지에 따라 사용환경이 다르게 설정될 수 있다.
또한, 재활운동의 수행 결과가 환자 및 환자를 관리하는 의료인에게 전달되어, 환지의 재활 과정이 즉각적이고도 정확하게 인지될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템의 환경도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템의 구성도이다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활기구의 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활기구의 측면도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활기구의 작동 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 재활운동 시스템의 제어방법의 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 6은 도 5의 S100 단계의 구체적인 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 7은 도 5의 S200 단계의 구체적인 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 8은 도 5의 S300 단계의 구체적인 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 9는 도 5의 S400 단계의 구체적인 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 10은 도 5의 S500 단계의 구체적인 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템에서 링크부의 사이즈를 조절하는 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템에서 사용환경에 따라 달라지는 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템에서 운동 프로그램에 따라 재활기구를 제어하는 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템에 포함된 인공지능모듈의 구체적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템에 포함된 인공지능을 이용한 운동프로그램을 생성하는 프로세스를 도시한 순서도이다.
본 문서의 다양한 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 수 있다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 재활운동 시스템(10)은 수술이 요구되는 환자 또는 수술을 마친 환자가 재활하기 위한 시스템을 제공할 수 있다. 재활운동 시스템(10)은 병원 및 재활 시설 등 외부 또는 환자가 체재하는 가정 또는 휴양 시설 등에서 사용될 수 있다.
또한, 재활운동 시스템(10)은 상기 시스템에 의해 수행된 재활 활동의 데이터 등을 수집하여 이를 데이터베이스화 할 수 있다. 수집된 데이터는 환자 또는 환자를 치료하기 위한 의료인 등에게 전달될 수 있다.
따라서, 환자는 자신이 수행한 재활 과정 및 그에 따른 효과를 용이하게 인지할 수 있다. 더 나아가, 환자는 추후 수행될 재활 과정에 대한 정보 또한 용이하게 수집할 수 있다.
이에 따라, 환자가 효과적으로 회복될 수 있을 뿐만 아니라, 환자가 심리적으로 안정될 수 있다.
의료인의 경우, 환자가 재활 활동을 수행하고 있는지 여부 및 그 결과에 대해 실시간으로 인지하고, 그에 대한 피드백을 지속할 수 있다. 결과적으로, 환자의 재활 과정이 보다 효과적으로 수행될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템의 환경도이며, 도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템의 구성도이다. 도 3a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활기구(100)의 사시도이며, 도 3b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활기구(100)의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 실시예에 따른 재활운동 시스템(10)은 재활기구(100), 조작 단말(200), 서버(300) 및 단말기(400)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 재활기구(100), 조작 단말(200), 서버(300) 및 단말기(400)는 네트워크(500)를 통하여 서로 통신 가능하게 연결될 수 있다. 재활기구(100)는 조작 단말(200)을 통해 입력된 제어 신호에 따라 작동될 수 있다.
또한, 조작 단말(200)에 입력된 제어 신호 및 이에 따른 재활기구(100)의 작동 결과는 서버(300)에 전달되어, 연산 및 저장될 수 있다. 연산 및 저장된 각 정보는 단말기(400)에 전달되어, 환자 또는 의료인 등의 보호자가 용이하게 열람하도록 제공될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 재활기구(100)에는 환자의 신체 부위가 안착될 수 있다. 재활기구(100)가 작동되면, 안착된 신체 부위를 자동으로 움직여 재활 과정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 재활기구(100)에는 환자의 다리 부위, 즉 발바닥에서 허벅지 사이의 부위가 안착될 수 있으며, 재활기구(100)가 작동되면, 환자의 무릎 부위는 접히거나 펼쳐지는 형태로 움직여지며 재활 과정이 수행될 수 있다.
재활기구(100)는 재활운동 시스템(10)의 다른 구성 요소와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 재활기구(100)는 조작 단말(200) 및 서버(300)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
재활기구(100)는 외부의 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결될 수 있다. 재활기구(100)가 작동되기 위해 요구되는 전력은 상기 외부의 전원(미도시)에서 전달될 수 있다.
다른 실시예에서, 재활기구(100)는 자체적으로 작동되기 위한 배터리(미도시) 등을 포함할 수 있다. 상기 실시예에서, 재활기구(100)는 상기 배터리(미도시)에 의해 작동될 수 있다. 이 경우에도, 상기 배터리(미도시)가 충전되기 위해, 재활기구(100)는 외부의 전원(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
재활기구(100)는 실내 공간의 바닥에 안착되어 사용될 수 있다. 이때, 재활기구(100)가 작동됨에 따라 발생되는 반력에 의해 재활기구(100)가 밀림을 방지하기 위해, 재활기구(100)의 하측 면은 마찰 계수가 높은 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 재활기구(100)의 상기 하측 면은 고무 소재로 형성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 재활기구(100)는 안착부(110), 링크부(120), 레일부(130), 제어부(140) 및 도선부(150)를 포함할 수 있다.
안착부(110)는 사용자, 즉 환자의 신체 부위가 안착되는 부분일 수 있다. 안착부(110)는 안착된 상기 신체 부위를 하측에서 지지할 수 있다. 안착부(110)는 다리 안착부(111) 및 발 안착부(112)를 포함할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 다리 안착부(111)는 사용자의 다리(L)의 허벅지와 종아리가 안착되는 부위를 지지하는 부분을 의미할 수 있다. 발 안착부(111)는 사용자의 발이 안착하는 부분을 의미할 수 있다.
안착부(110)는 부드러우면서도 통풍 가능한 소재로 형성될 수 있다. 환자의 신체 부위가 안착부(110)에 장시간 안착될 경우, 환자가 느낄 수 있는 불편함을 최소화하기 위함이다. 일 실시예에서, 안착부(110)는 네오프렌(neoprene) 소재로 형성될 수 있다.
안착부(110)는 링크부(120)와 결합되어 고정될 수 있다. 즉, 안착부(110)는 링크부(120)와 함께 이동되되, 링크부(120)와 이루는 상대적인 각도 또는 거리가 변경될 수 있다. 재활기구(100)가 작동되면, 링크부(120)는 레일부(130)에 의해 작동되며 안착부(110)에 안착된 환자의 신체 부위를 자동으로 움직일 수 있다.
링크부(120)는 복수 개의 링크절을 포함할 수 있다. 링크부(120)는 제1 링크(121), 제2 링크(122) 및 제3 링크(123)를 포함할 수 있다. 제1 링크(121)와 제2 링크(122)의 각 단부는 피벗부(124)를 통하여 서로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 제1 링크(121)와 제3 링크(123)는 레일부(130)에 회전 가능하도록 연결될 수 있고, 제3 링크(123)는 제1 링크(121) 및 제2 링크(122)에 연결될 수 있다. 제3 링크(123)는 제1 연결부(125)를 통해 제1 링크(121)와 연결될 수 있고, 제3 링크(123)는 제2 연결부(126)를 통해 제2 링크(122)와 연결될 수 있다. 제1 연결부(125) 및 제2 연결부(126)는 제1 링크(121), 제2 링크(122) 및 제3 링크(123)는 서로 각 연결부분에서 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제1 연결부(125) 및 제2 연결부(126)는 제1 링크(121), 제2 링크(122) 및 제3 링크(123)와 서로 회전 가능하게 연결됨으로써, 제1 링크(121) 및 제2 링크(122)가 피벗부(124)를 기준으로 회전이 가능한 5절 회절 링크로 기능할 수 있다. 피벗부(124)는 다리(L)의 무릎이 위치하는 부분으로서, 피벗부(124)의 회전에 따라 사용자의 무릎을 굴신시키고 재활운동을 가능하게 할 수 있다.
레일부(130)는 링크부(120)의 이동을 가이드 할 수 있다. 링크부(120)의 제1 링크(121)의 일 단부가 레일부(130)에 연결될 수 있다. 레일부(130)에는 링크부(120)가 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 레일부(130)에는 링크부(120)가 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 링크(121)가 연결된 레일부(130)에 연결될 수 있고, 레일부(130)가 제1 링크(121)를 직선 운동시킴으로써, 링크부(120)의 회절 운동에 필요한 힘이 전달될 수 있다. 링크부(120)와 레일부(130)의 작동에 대해서는 후술하여 구체적으로 설명하기로 한다.
일 실시예에 있어서, 제1 링크(121)는 만곡부(121a) 및 만곡부(121a)의 양 단부에 연결된 제1 직선부(121b) 및 제2 직선부(121c)를 포함할 수 있다. 제2 직선부(121c)가 레일부(130)에 회전가능하게 연결되는 부분일 수 있으며, 제1 직선부(121b)가 피벗부(124)와 연결되고, 안착부(110)가 결합되는 부분일 수 있다.
제1 직선부(121b)는 만곡부(121a)를 통하여 길이방향으로 긴 길이를 확보할 수 있다. 안착부(110) 특히, 발 안착부(112)는 연결부재(113)를 통해 제1 직선부(121b)에 고정될 수 있는데, 제1 직선부(121b)의 길이방향을 따라 위치를 달리하여 고정될 수 있다. 연결부재(113)는 제1 직선부(121b)에 고정(fix)되거나 고정이 해제(release)되는 고정수단을 포함할 수 있다. 이를 통하여 다리(L)의 무릎이 위치하는 피벗부(124)와 발 안착부(112) 사이의 거리(LH)가 조절될 수 있어서, 다리(L)의 길이가 다양한 사용자에게도 편안한 안착감을 제공할 수 있고 사용 용이성이 제고된다.
일 실시예에 있어서, 제1 직선부(121b)는 발 안착부(112) 또는 연결부재(113)가 고정된 위치를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 직선부(121b)는 길이 방향을 따라 설치된 복수의 홀 센서(hall sensor)를 포함할 수 있다. 사용자는 안착부(110)에 자신의 다리 또는 발을 안착하고 가장 편안함을 느끼는 길이에서 연결부재(113)를 제1 직선부(121b)에 고정할 수 있다. 이 때, 재활기구(100)는 홀 센서의 감지 결과에 기반하여 다리(L)의 무릎이 위치하는 피벗부(124)와 발 안착부(112) 사이의 거리(LH)를 자동으로 연산할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 센서부(160)에 포함된 홀 센서의 감지 결과에 기반하여 피벗부(124)와 발 안착부(112) 사이의 거리(LH)를 연산할 수 있다.
본 개시의 재활기구(100) 또는 링크부(120)는 회절 운동 또는 크랭크 운동을 통하여 안착부(110)에 안착된 다리에 실제 걷는 움직임(motion)을 제공할 수 있다. 하지만 사용자의 상태 또는 신체 길이에 따라 적절한 움직임이 모두 다를 수 있으며, 이러한 움직임을 결정하는 것은 링크부(120)에 포함된 링크들의 길이 일 수 있다. 따라서, 피벗부(124)와 발 안착부(112) 사이의 거리(LH)의 변화에 따라, 다른 링크의 길이도 변화하여 적응적으로 링크부(120)의 움직임을 변화시킬 필요가 있다.
일 실시예에 있어서, 링크부(120)의 제3 링크(123)는 길이의 변화가 가능하도록 구성될 수 있다. 제3 링크(123)는 텔레스코픽(telescopic, 망원) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 제3 링크(123)는 일 방이 타 방에 일부 삽입되도록 구성될 수 있는 제1 직선부(123a) 및 제2 직선부(124a)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제3 링크(123)의 길이는 자동으로 변경되거나 수동으로 변경되도록 구성될 수 있다. 자동으로 변경되는 경우, 제3 링크(123)에는 길이 변경을 위한 액츄에이터(actuator)가 더 설치될 수 있다. 수동으로 변경되는 경우, 제3 링크(123)는 제1 직선부(123a)와 제2 직선부(123b)의 상대적인 길이를 고정하고 해제할 수 있는 멈춤쇠 메커니즘(mechanism)이 더 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 연산된 피벗부(124)와 발 안착부(112) 사이의 거리(LH)에 따라 바람직한 제3 링크(123)의 길이를 연산할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 연산된 제3 링크(123)의 길이에 대한 정보를 조작 단말(200) 또는 단말기(400)에 송신할 수 있다. 연산된 제3 링크(123)의 길이에 대한 정보는 조작 단말(200) 또는 단말기(400)에 의하여 사용자에게 제공될 수 있고, 사용자는 연산된 제3 링크(123)의 길이에 대한 정보를 확인하고 직접 제3 링크(123)의 길이를 변경할 수 있다. 제3 링크(123)의 길이가 자동으로 변경될 수 있는 예에서, 제어부(140)는 바람직한 제3 링크(123)의 길이가 연산된 후 직접 제3 링크(123)의 길이가 변경되도록 재활기구(100)를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 입력된 제어 신호에 따라 재활기구(100)가 작동되기 위한 작동 정보를 연산할 수 있다. 재활기구(100)는 제어부(140)가 연산한 작동 정보에 따라 작동될 수 있다.
제어부(140)가 연산하는 작동 정보에는 링크부(120) 및 링크부(120)에 연결된 안착부(110)의 작동과 관련된 다양한 정보가 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 작동 정보에는 링크부(120)의 위치에 대한 위치 정보, 링크부(120)의 각 링크절 사이의 각도에 대한 각도 정보, 링크부(120)가 이동되는 속도에 대한 속도 정보 및 링크부(120)의 왕복 횟수에 대한 반복 정보가 포함될 수 있다.
제어부(140)는 도선부(150)를 통해 조작 단말(200)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 제어 신호는 조작 단말(200)을 통해서도 입력되어, 제어부(140)에 전달될 수 있다.
제어부(140)는 무선 또는 유선의 형태로 서버(300)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 제어부(140)에 전달된 제어 신호 및 그에 따라 연산된 작동 정보는 서버(300)에 전달될 수 있다.
제어부(140)는 무선 또는 유선의 형태로 단말기(400)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 제어부(140)에 전달된 제어 신호 및 그에 따라 연산된 작동 정보는 단말기(400)에 전달되어 출력될 수 있다.
제어부(140)는 정보의 입력, 연산 및 출력이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(140)는 PCB(Printed Circuit Board), 마이크로프로세서(Microprocessor), CPU 등으로 구비될 수 있다.
또한, 제어부(140)는 외부와의 무선 통신을 위한 블루투스 모듈, RFID 모듈, Wi-Fi 모듈 또는 NFC 모듈 등을 포함할 수 있다. 제어부(140)가 NFC 모듈을 포함하는 실시예에서, 후술될 조작 단말(200) 또는 단말기(400)가 태그(tag)되어 정보가 전달될 수 있다. 예를 들어, NFC 태그부(101)가 재활기구(100)에 부착될 수 있다.
제어부(140)는 도선부(150)를 통해 조작 단말(200), 즉 조작 단말(200)과 통신 가능하게 연결될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도선부(150)는 제어부(140)와 조작 단말(200)을 통신 가능하게 연결할 수 있다. 조작 단말(200)에 입력된 제어 신호는 도선부(150)를 통해 제어부(140)에 전달될 수 있다. 또한, 제어부(140)가 연산한 작동 정보는 도선부(150)를 통해 조작 단말(200)에 전달 및 출력될 수 있다.
또한, 도선부(150)는 조작 단말(200)이 작동되기 위한 전력을 공급할 수 있다. 즉, 조작 단말(200)은 도선부(150)에 의해 외부의 전원(미도시)과 통신 가능하게 연결될 수 있다.
도선부(150)는 제어 신호 및 전류를 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 조작 단말(200)은 사용자, 즉 환자 또는 의료인에 의해 조작되어 제어 신호를 입력받을 수 있다. 입력된 제어 신호는 유선 또는 무선의 방식으로 재활기구(100)의 제어부(140)에 전달되어 작동 정보로 연산될 수 있다.
센서부(160)는 재활기구(100)의 작동 상태를 감지할 수 있는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(160)는 피벗부(124)에 설치된 회전 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 센서부(160)는 피벗부(124)의 회전 정도를 감지하고 이를 제어부(140) 또는 서버(300)에 전달하여 사용자의 무릎이 어느 정도로 굴신하였는지를 감지할 수 있다. 또는 센서부(160)는 피벗부(124)의 회전 정도를 감지하여 제어부(140)의 명령에 의하여 레일부(130)가 작동하였을 때 예상되는 또는 의도된 피벗부(124)의 회전 정도와 일치하는지 확인할 수 있다.
조작 단말(200)은 유선 또는 무선의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 조작 단말(200)은 Wi-Fi, 블루투스, NFC, RFID 등의 무선의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 조작 단말(200)은 도선부(150)에 의해 유선의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
조작 단말(200)은 휴대가 간편한 형태로 구비될 수 있다. 즉, 사용자는 조작 단말(200)을 용이하게 파지하고 조작하여 원하는 제어 신호를 입력할 수 있다. 조작 단말(200)에 입력되는 제어 신호 중, 재활기구(100)의 작동을 개시하기 위한 제어 신호는 다단계에 걸쳐 입력되게 구성될 수 있다. 즉, 조작 단말(200)은 복수 회의 제어 신호를 입력받는 경우 입력된 제어 신호를 제어부(140)에 전달하게 구성될 수 있다.
따라서, 사용자의 오조작 등에 의해 재활기구(100)가 임의로 작동 개시될 경우 발생될 수 있는 안전 사고가 예방될 수 있다. 또한, 재활기구(100)는 잘못된 작동으로 인하여 발생될 수 있는 안전 사고를 방지하기 위하여, 재활기구(100)의 작동을 정지시키는 긴급 정지 버튼(102)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 재활기구(100)를 이용하여 재활 과정을 수행하던 환자가 통증을 느끼는 등의 비상 상황이 발생될 경우, 사용자는 긴급 정지 버튼(102)을 누름 조작하여 재활기구(100)의 작동을 정지시킬 수 있다.
조작 단말(200)은 직전 수행된 재활 과정에 대한 정보를 출력할 수 있다. 즉, 조작 단말(200)은 별도의 추가 제어 신호를 입력하지 않고도, 직전 수행된 재활 과정과 동일 또는 유사한 과정을 진행하기 위한 제어 신호를 입력 받을 수 있다.
조작 단말(200)에 입력되는 제어 신호는 링크부(120)의 위치, 각도, 속도 및 반복 횟수 등을 직접 설정하기 위한 신호일 수 있다. 또한, 조작 단말(200)에 입력되는 제어 신호는 기 설정된 프로그램 중 어느 하나를 선택하기 위한 신호일 수 있다. 상기 실시예에서, 기 설정된 프로그램에는 링크부(120)의 위치, 각도, 속도 및 반복 횟수에 대한 정보가 기 설정되어 저장되어 있음이 이해될 것이다.
도시된 실시예에서, 조작 단말(200)은 재활기구(100)와 통신 가능하게 연결되어, 입력된 제어 신호를 재활기구(100)에 전달할 수 있다. 조작 단말(200)은 무선 또는 유선의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 조작 단말(200)은 도선부(150)에 의해 무선의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 도시된 실시예와 같이 조작 단말(200)은 디스플레이 모듈(210)을 포함하는 태블릿 PC(tablet PC)의 형태로 구비될 수 있으며, 조작 단말(200)은 재활기구(100)에 착탈 가능하도록 부착될 수 있다. 조작 단말(200)이 재활기구(100)에 착탈 가능하게 연결되도록 구성된 것은 환자에 의해 직접 조작되는 경우가 많으며, 환자의 경우 노약자인 경우가 많음을 고려한 것이다. 즉, 노약자의 경우 시력의 감퇴 및 미숙한 조작에 기인하여, 원하는 재활 과정을 손쉽게 선택 및 적용하기 어렵다.
디스플레이 모듈(210)은 사용자에 의해 조작되어 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 디스플레이 모듈(210)은 조작 단말(200)의 전면을 형성할 수 있다. 상기 실시예에서, 사용자는 디스플레이 모듈(210)을 터치(touch) 조작하여 제어 신호를 입력할 수 있다. 이를 위하여 조작 단말(200)은 터치 모듈(220)을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(210)에는 시각화 정보 형태의 다양한 정보가 출력될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(210)에는 사용자가 입력한 제어 신호에 따라 연산된 작동 정보에 의해, 재활기구(100)가 작동되는 과정 및 시간 등에 대한 정보가 출력될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 서버(300)는 재활기구(100)가 작동된 결과에 대한 결과 정보를 연산하고, 이를 누적 저장할 수 있다. 서버(300)가 연산 및 저장한 결과 정보는 단말기(400)에 전달되어, 사용자, 즉 환자 또는 의료인에게 출력될 수 있다. 서버(300)는 네트워크 서버, 웹 서버, 파일 서버, 슈퍼컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 컴퓨팅 장치들의 임의의 유형 또는 유형들의 조합일 수 있다. 예를 들어 서버(300)는 병원에서 운영하는 로컬 서버, 재활기구(100)를 병원 또는 개인에게 렌탈하는 운영 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
서버(300)는 재활기구(100)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 구체적으로, 서버(300)는 재활기구(100)의 제어부(140)와 통신 가능하게 연결되어, 제어부(140)에 전달된 제어 신호 및 연산된 작동 정보를 전달받을 수 있다.
서버(300)는 조작 단말(200)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 서버(300)는 재활기구(100)의 제어부(140)를 통해 조작 단말(200)과 통신 가능하게 연결되거나, 재활기구(100)와 독립적으로 조작 단말(200)과 통신 가능하게 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 서버(300)는 단말기(400)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 서버(300)가 연산 및 누적 저장한 결과 정보는 단말기(400)에 전달되어 사용자에게 출력될 수 있다.
서버(300)는 정보의 입력, 연산, 저장 및 출력이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 서버(300)는 마이크로프로세서(Microprocessor), CPU 등의 연산 처리 장치 및 SSD, HDD, Micro SD(Secure Disk) 등의 저장 장치를 포함하는 장치의 형태로 구비될 수 있다.
도시된 실시예에서, 서버(300)는 수신 모듈(310), 연산 모듈(320), 저장모듈(330) 및 송신 모듈(340), 및 인증모듈(350) 및 인공지능모듈(360)을 포함할 수 있다.
수신 모듈(310)은 제어부(140)에 입력된 제어 신호 및 제어부(140)가 연산한 작동 정보를 수신할 수 있다.
수신 모듈(310)은 서버(300)를 재활기구(100)와 통신 가능하게 연결할 수 있다. 수신 모듈(310)은 유선 또는 무선의 방식으로 재활기구(100)의 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 수신 모듈(310)은 Wi-Fi, 블루투스, NFC 또는 RFID 등의 형태로 구비될 수 있다.
수신 모듈(310)은 연산 모듈(320)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 수신 모듈(310)에 전달된 작동 정보는 연산 모듈(320)로 전달될 수 있다.
수신 모듈(310)은 저장모듈(330)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 수신 모듈(310)에 전달된 제어 신호는 저장모듈(330)로 전달될 수 있다.
연산 모듈(320)은 전달된 작동 정보를 이용하여 결과 정보를 연산할 수 있다. 상술한 바와 같이, 작동 정보는 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보를 포함할 수 있다. 이에, 연산 모듈(320)은 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보를 이용하여 결과 정보를 연산할 수 있다.
연산 모듈(320)이 연산하는 결과 정보에는 사용자의 신체 부위, 즉 무릎 부위의 위치, 각도, 이동 속도 및 해당 과정이 반복된 횟수에 대한 정보가 포함될 수 있다.
연산 모듈(320)은 수신 모듈(310)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 결과 정보를 연산하기 위한 작동 정보는 수신 모듈(310)에서 전달될 수 있다.
연산 모듈(320)은 저장모듈(330)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 연산 모듈(320)이 연산한 결과 정보는 저장모듈(330)로 전달될 수 있다.
저장모듈(330)은 연산 모듈(320)이 연산한 결과 정보를 누적 저장할 수 있다. 즉, 저장모듈(330)은 일종의 데이터베이스(Database)로 기능할 수 있다.
저장모듈(330)은 입력된 제어 신호 및 연산된 결과 정보를 매핑(mapping)하여 저장할 수 있다.
저장모듈(330)은 저장된 결과 정보(즉, 제어 신호와 매핑된)를 송신 모듈(340)에 전달할 수 있다. 저장모듈(330)은 송신 모듈(340)과 통신 가능하게 연결될 수 있다.
송신 모듈(340)은 저장된 결과 정보(즉, 제어 신호와 매핑된)를 외부에 전달할 수 있다. 외부에 전달된 결과 정보는 다양한 방식으로 단말기(400)에 전달될 수 있다.
송신 모듈(340)은 재활기구(100) 또는 단말기(400)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 송신 모듈(340)이 전달받은 결과 정보(즉, 제어 신호와 매핑된)는 재활기구(100)의 제어부(140) 또는 단말기(400)에 전달될 수 있다.
송신 모듈(340)은 유선 또는 무선의 방식으로 제어부(140) 또는 단말기(400)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(340)은 Wi-Fi, 블루투스, NFC 또는 RFID 등의 형태로 구비될 수 있다.
송신 모듈(340)이 전달받은 결과 정보가 제어부(140)에 전달되는 경우, 제어부(140)와 단말기(400)는 RFID 또는 NFC 방식, 즉 태그 형태의 근거리 통신의 방식으로 통신 가능하게 연결될 수 있다.
송신 모듈(340)이 전달받은 결과 정보가 단말기(400)에 전달되는 경우, 송신 모듈(340)과 단말기(400)는 Wi-Fi, 블루투스 또는 유선 랜선에 의한 연결 방식, 즉 원거리 통신의 방식으로 통신 가능하게 연결될 수 있다.
단말기(400)는 서버(300)에 저장된 제어 신호 및 연산된 결과 정보를 전달받아 출력할 수 있다. 사용자는 단말기(400)를 이용하여 재활기구(100)가 작동되어 수행된 재활 과정의 결과에 대한 정보를 용이하게 인지할 수 있다.
단말기(400)는 서버(300)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 연결은 유선 또는 무선의 방식으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 단말기(400)는 재활기구(100)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 단말기(400)는 제어부(140)와 통신 가능하게 연결되어, 제어부(140)에 입력된 제어 신호, 작동 정보 및 서버(300)에서 전달된 결과 정보를 제어부(140)로부터 전달받을 수 있다.
상기 실시예에서, 단말기(400)는 RFID 또는 NFC 방식, 즉 태그 형태의 근거리 통신의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있음은 상술한 바와 같다.
단말기(400)는 소형의 크기를 갖게 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 단말기(400)는 스마트폰(smartphone)의 형태로 구비될 수 있다. 단말기(400)는 입력된 제어 신호, 연산된 작동 정보 및 결과 정보를 전달받고, 이들을 출력할 수 있다. 다른 실시예들에서 단말기(400)는 태블릿 PC(tablet PC) 또는 PC 등의 형태로 구비될 수 있다.
이상 설명한 본 개시의 실시예에 따른 재활운동 시스템(10)에 따르면, 사용자는 다양한 형태로 원하는 재활 과정을 입력하여 재활기구(100)의 작동을 제어할 수 있다. 재활기구(100)의 작동과 관련된 정보 및 작동 결과에 대한 정보는 다양한 형태로 사용자에게 전달될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 단말기(400)는 재활 과정이 수행된 결과에 대한 작동 정보 또는 결과 정보를 재활기구(100), 조작 단말(200) 또는 서버(300)에 전달할 수 있다. 또한 재활기구(100), 조작 단말(200) 또는 서버(300)는 작동 정보, 결과 정보 또는 전문가의 소견에 따라 수집된 재활 프로그램 등을 단말기(400)에 전달할 수 있다.
단말기(400)에 전달된 작동 정보, 결과 정보 또는 상기 재활 프로그램 등은 단말기(400)에 저장된 다른 어플리케이션(application)을 통해 구현되고 사용자에게 제공될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활기구의 작동 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4를 참조하면, 안착부(110)는 링크부(120)와 결합되어 고정될 수 있다. 즉, 안착부(110)는 링크부(120)와 함께 이동되되, 링크부(120)와 이루는 상대적인 각도 또는 거리가 변경될 수 있다. 재활기구(100)가 작동되면, 링크부(120)는 레일부(130)에 의해 작동되며 안착부(110)에 안착된 환자의 신체 부위를 자동으로 움직일 수 있다.
링크부(120)는 복수 개의 링크절을 포함할 수 있다. 링크부(120)는 제1 링크(121), 제2 링크(122) 및 제3 링크(123)를 포함할 수 있다. 제1 링크(121)와 제2 링크(122)의 각 단부는 피벗부(124)를 통하여 서로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 제1 링크(121)와 제3 링크(123)는 레일부(130)에 회전 가능하도록 연결될 수 있고, 제3 링크(123)는 제1 링크(121) 및 제2 링크(122)에 연결될 수 있다. 제3 링크(123)는 제1 연결부(125)를 통해 제1 링크(121)와 연결될 수 있고, 제3 링크(123)는 제2 연결부(126)를 통해 제2 링크(122)와 연결될 수 있다. 제1 연결부(125) 및 제2 연결부(126)는 제1 링크(121), 제2 링크(122) 및 제3 링크(123)는 서로 각 연결부분에서 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제1 연결부(125) 및 제2 연결부(126)는 제1 링크(121), 제2 링크(122) 및 제3 링크(123)와 서로 회전 가능하게 연결됨으로써, 제1 링크(121) 및 제2 링크(122)가 피벗부(124)를 기준으로 회전이 가능한 5절 회절 링크로 기능할 수 있다. 피벗부(124)는 다리(L)의 무릎이 위치하는 부분으로서, 피벗부(124)의 회전에 따라 사용자의 무릎을 굴신시키고 재활운동을 가능하게 할 수 있다.
레일부(130)는 링크부(120)의 이동을 가이드할 수 있다. 링크부(120)의 제1 링크(121)의 일 단부가 레일부(130)에 연결될 수 있다. 레일부(130)에는 링크부(120)가 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 레일부(130)에는 링크부(120)가 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 링크(121)가 연결된 레일부(130)에 연결될 수 있고, 레일부(130)가 제1 링크(121)를 직선 운동시킴으로써, 링크부(120)의 회절 운동에 필요한 힘이 전달될 수 있다.
도시된 예에서 레일부(130)가 전방(화살표 방향)으로 움직이게 되면, 레일부(130)에 연결된 제1 링크(121)가 함께 움직이게 되고, 링크부(120)가 레일부(130)의 움직임을 동력으로 크랭크(crank) 운동할 수 있다. 이 때, 제1 링크(121)와 제2 링크(122)는 사이의 피벗부(124)를 기준으로 회전하게 되고, 피벗부(124)에 위치한 사용자의 무릎이 자동으로 굽혀지는 운동효과를 야기할 수 있다. 이 경우에 단순히 제1 링크(121) 및 제2 링크(122)가 피벗부(124)를 기준으로 회전하는 것뿐만 아니라 발 안착부(도 3b의 110)가 결합되는 제1 링크(121)와 제2 링크(122)가 사용자의 다리가 걷는 움직임(motion)을 가질 수 있도록 작동할 수 있다. 이를 통하여 사용자는 단순히 무릎을 굽혔다 펴는 동작이 아니라 걷는 동작을 수행할 수 있다. 이 때 레일부(130)의 슬라이딩 이동 거리 및 속도에 따라 링크부(120)의 위치 및 동작 속도가 결정될 수 있다.
근육 강화를 위하여는 관절을 굴신하는 운동을 반복함과 동시에 굴신하는 속도를 실시간으로 가속 또는 감속하거나, 관절이 완전히 굽혀지기 전에 관절을 다시 펴주거나, 관절이 완전히 펴지기 전에 관절을 다시 굽혀주어, 관절 주위 근육에 관성에 의한 불규칙한 장력을 생성하는 것이 중요하다. 이를 위하여 제어부(140)는 레일부(130)(또는 링크부(120))의 구동 방향, 구동 속도의 가속 및 감속 중 하나 이상을 변경할 수 있다. 일 예로, 무릎이 굽혀지고 있는 상태에서 무릎이 펴지거나, 무릎이 펴지고 있는 상태에서 무릎이 다시 굽혀지는 경우, 무릎 주위의 근육에는 장력이 발생되게 되고 이러한 장력에 의하여 근육이 강화될 수 있다. 또한, 무릎을 굽혀주는 속도를 가속하다가 감속하는 경우, 무릎을 굽혀주는 속도를 감속하다가 가속하는 경우에도 무릎 주위의 근육에 장력이 발생하여 근육이 강화될 수 있다. 근육 강화를 효율적으로 수행하기 위하여 레일부(130)의 구동 속도의 가속, 감속 및 구동 방향은 운동 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 레일부(130)(또는 링크부(120))의 구동 속도의 가속 및 감속 변경, 구동 방향의 변경에 따른 신체 피부 연부조직 손상을 방지하기 위하여 피드백 제어가 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다. 일 예로 재활기구(100)의 제어부(140)는 안착부(110)를 제어하여 안착부(110)의 구동 속도의 가감속을 점진적으로 변경하거나, 안착부(110)의 구동 방향을 점진적으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 안착부(110)의 구동 속도가 가속이 되는 상태에서 감속되는 경우 안착부(110)의 가속 속도를 원래 가속 속도의 10% 정도씩 줄여줌으로써 신체 피부 연부조직 손상을 방지할 수 있다. 다른 일 예로 안착부(110)의 구동 방향이 변경되는 경우에도 구동 방향이 변경되기 전 일정 시간부터 가속 속도를 점진적으로 줄여나가다가 구동 방향이 변경된 후 일정 시간까지 가속 속도를 점진적으로 증가시키는 방법을 통하여 신체 피부 연부 조직의 손상을 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 레일부(130)는 제1 링크(121)를 슬라이딩 이동시키기 위한 구동장치로서 모터, 유압 실린더 등 전기에너지를 기계적 에너지로 변환할 수 있는 장치들을 포함할 수 있다 예를 들어, 레일부(130)에 포함된 구동장치가 모터인 경우 정/역 구동이 가능한 모터가 사용될 수 있다. 또 다른 일 실시예로, 레일부(130)는 구동장치의 동력을 전달할 수 있는 스크류, 긴 막대 형상으로 표면이 매끄러운 축 등이 사용될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 본 개시의 실시예에 따른 재활운동 시스템(10)의 기본적인 제어 방법을 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 도시된 실시예에 따른 재활운동 시스템(10)의 제어 방법은 재활기구(100)에 환자가 안착되는 단계(S100), 재활기구(100)에 제어 신호가 입력되는 단계(S200), 재활기구(100)가 입력된 제어 신호에 따라 기 설정된 방법으로 작동되는 단계(S300), 재활기구(100)가 작동 결과에 대한 정보를 외부에 전달하는 단계(S400) 및 단말기(400)가 작동 결과에 대한 정보를 출력하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
(1) 재활기구(100)에 환자가 안착되는 단계(S100)의 설명
사용자가 재활기구(100)를 이용하여 재활 과정을 수행하기 위해, 원하는 신체 부위를 재활기구(100)에 안착시키는 단계(S100)이다.
이하, 도 6을 참조하여 본 단계(S100)를 설명할 수 있다.
먼저, 링크부(120)가 레일부(130)를 따라 초기 상태로 정렬될 수 있다(S110).
다음, 사용자가 재활 과정을 수행하기 원하는 신체 부위를 안착부(110)에 안착시킨다(S120). 상술한 내용은 사용자가 무릎을 포함한 하체 부위를 안착시킴을 전제하였으나, 기타 팔꿈치를 포함한 상체 부위가 안착될 수도 있음은 물론이다.
(2) 재활기구(100)에 제어 신호가 입력되는 단계(S200)의 설명
사용자가 원하는 재활 과정에 대한 제어 신호를 입력하고, 입력된 제어 신호가 출력되어 사용자가 입력 여부를 확인하는 단계(S200)이다.
이하, 도 7을 참조하여 본 단계(S200)을 설명할 수 있다.
먼저, 사용자로부터 제어 신호가 입력될 수 있다(S210). 이때, 상술한 바와 같이, 재활운동 시스템(10)은 다양한 경로를 통해 제어 신호를 입력받을 수 있다.
먼저, 사용자는 조작 단말(200)을 통해 제어 신호를 입력하거나 단말기(400)를 통해 제어 신호를 입력할 수 있다.
다양한 경로를 통해 입력된 제어 신호는 제어부(140)에 전달되고, 제어부(140)는 제어 신호에 기반하여 재활기구(100)를 작동시킬 수 있다(S220).
제어부(140)는 입력된 제어 신호에 따라 작동하는 재활기구(100)의 상태를 사용자가 인지할 수 있게 외부에 출력할 수 있다(S230). 즉, 본 단계(S230)는 사용자가 원하는 제어 신호가 입력되었는지 여부를 사용자에게 확인시키는 과정으로 이해될 수 있다.
이때, 제어부(140)는 다양한 경로를 통해 입력된 제어 신호에 기반하여 작동하는 재활기구(100)의 상태를 마찬가지로 다양한 경로를 통해 사용자에게 출력할 수 있다. 예를 들어, 조작 단말(200) 또는 휴대 단말기(400)에 포함된 디스플레이 모듈에 의하여 재활기구(100)의 상태가 제공될 수 있다.
(3) 재활기구(100)가 입력된 제어 신호에 따라 기 설정된 방법으로 작동되는 단계(S300)의 설명
사용자가 입력한 제어 신호에 따라 제어부(140)가 작동 정보를 연산하고, 연산된 제어부(140)에 따라 재활기구(100)가 작동되는 단계(S300)이다.
이하, 도 8을 참조하여 본 단계(S300)를 설명할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어부(140)가 연산하는 작동 정보에는 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보가 포함될 수 있다. 이에, 제어부(140)는 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보를 각각 연산할 수 있다.
먼저, 제어부(140)는 입력된 제어 신호에 따라 링크부(120)의 위치에 대한 정보인 위치 정보를 연산할 수 있다(S310). 또한, 제어부(140)는 입력된 제어 신호에 따라 링크부(120)의 각도, 즉 각 링크절 또는 레일부(130)와의 사이의 각도에 대한 정보인 각도 정보를 연산할 수 있다(S320).
제어부(140)는 입력된 제어 신호에 따라 링크부(120)의 각 링크절의 이동 속도에 대한 정보인 속도 정보를 연산할 수 있다(S330). 더 나아가, 제어부(140)는 입력된 제어 신호에 따라 상기 과정이 반복될 횟수에 대한 정보인 반복 정보를 연산할 수 있다(S340).
이때, 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보가 연산되는 순서는 변경될 수 있음이 이해될 것이다.
제어부(140)는 연산된 작동 정보, 즉 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 이용하여 재활기구(100), 구체적으로, 링크부(120)의 작동을 제어할 수 있다(S350). 바람직하게는, 제어부(140)는 연산된 각 작동 정보를 모두 이용하여 링크부(120)의 작동을 제어할 수 있다.
(4) 재활기구(100)가 작동 결과에 대한 정보를 외부에 전달하는 단계(S400)의 설명
제어부(140)가 연산한 작동 정보가 외부의 장치, 즉 서버(300) 또는 단말기(400)에 전달되는 단계(S400)이다. 작동 정보가 서버(300)에 전달될 경우, 작동 정보는 결과 정보로 연산되어 누적 저장될 수 있다. 작동 정보가 단말기(400)에 전달되는 경우, 단말기(400)는 금번 수행된 재활 과정에 대한 정보를 출력할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 본 단계(S400)를 상세하게 설명할 수 있다.
먼저, 제어부(140)가 연산한 작동 정보가 서버(300)에 전달되어 결과 정보로 연산되는 단계(S410)를 설명할 수 있다.
제어부(140)는 연산된 작동 정보, 즉 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 서버(300)의 수신 모듈(310)에 전달할 수 있다(S411). 바람직하게는, 제어부(140)는 연산된 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보를 모두 수신 모듈(310)에 전달할 수 있다.
수신 모듈(310)은 제어부(140)가 전달한 작동 정보, 즉 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 전달받는다(S412). 수신 모듈(310)은 유선 또는 무선의 방식으로 제어부(140)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
연산 모듈(320)은 수신 모듈(310)에서 상기 작동 정보를 전달받고, 이를 이용하여 결과 정보를 연산할 수 있다(S413). 연산 모듈(320)은 제어부(140)에서 전달된 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 이용하여 결과 정보를 연산할 수 있다. 연산된 결과 정보는 저장모듈(330)로 전달될 수 있다.
저장모듈(330)은 전달받은 결과 정보를 누적 저장할 수 있다(S414). 이때, 저장모듈(330)은 연산된 결과 정보 및 그 근거가 되는 작동 정보를 매핑하여 저장할 수 있다.
송신 모듈(340)은 저장모듈(330)에 누적 저장된 작동 정보 및 결과 정보를 단말기(400)에 송신할 수 있다(S415). 즉, 송신 모듈(340)이 전달하는 정보는 당해 수행된 재활 과정의 결과에 대한 정보뿐만 아니라, 이전에 수행되었던 재활 과정의 결과에 대한 정보가 포함될 수 있다. 송신 모듈(340)은 단말기(400)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
다음으로, 제어부(140)가 연산한 작동 정보가 단말기(400)에 전달되어 결과 정보로 연산되는 단계(S420)를 설명할 수 있다.
제어부(140)는 연산된 작동 정보, 즉 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 단말기(400)에 전달할 수 있다(S420). 상기 단계에서, 제어부(140)와 단말기(400)는 RFID 또는 NFC의 방식으로 정보를 전달할 수 있음은 상술한 바와 같다.
바람직하게는, 제어부(140)는 연산된 작동 정보 모두를 단말기(400)에 전달할 수 있다.
단말기(400)에 전달된 각 정보는 출력되어 사용자에게 인지될 수 있다.
(5) 단말기(400)가 작동 결과에 대한 정보를 출력하는 단계(S500)의 설명
수행된 재활 과정에 대한 정보를 사용자가 인지할 수 있게 단말기(400)를 통해 출력되는 단계(S500)이다.
이하, 도 10을 참조하여 본 단계(S500)를 설명할 수 있다.
먼저, 단말기(400)는 제어부(140) 또는 서버(300)에서 연산 및 누적 저장된 작동 정보 또는 결과 정보를 전달받는다(S510). 단말기(400)가 제어부(140)에서 전달받는 작동 정보에는 당해 수행된 재활 과정에 대한 작동 정보가 포함될 수 있다.
또한, 단말기(400)가 서버(300)에서 전달받는 작동 정보 및 결과 정보에는 당해 수행된 재활 과정을 포함한 이전의 재활 과정에 대한 작동 정보 및 결과 정보가 포함될 수 있다.
단말기(400)는 전달받은 작동 정보 또는 결과 정보를 시각화 정보 또는 청각화 정보의 형태로 출력할 수 있다(S520). 이를 위해, 단말기(400)는 시각화 정보를 출력하기 위한 디스플레이 또는 청각화 정보를 출력하기 위한 스피커 등을 포함할 수 있다.
(6) 재활기구(100)의 링크부의 사이즈를 조절하는 프로세스(1100)의 설명
재활기구(100)를 사용하는 사용자의 다리의 길이나 발의 크기 둘레 등이 다양할 수 있어서, 사용자의 편안한 안착감을 제공하기 위하여 링크부(120)의 사이즈를 조절할 필요성이 있다. 상술한 바와 같이, 안착부(110)는 제1 링크(121)에 위치를 달리하여 고정할 수 있어서 발 안착부(112)와 무릎이 위치하는 피벗부(124) 사이의 거리(LH)가 조절될 수 있고 센서부(160)에 포함된 센서가 발 안착부(112)의 제1 링크(121)에 대한 위치를 감지하여 발 안착부(112)와 무릎이 위치하는 피벗부(124) 사이의 거리(LH)가 연산될 수 있다.
프로세스(1100)는 제어부(140)가 센서부(160)에 포함된 센서를 이용하여 발 안착부(112)의 제1 링크(121)에 대한 위치를 감지하여 발 안착부(112)와 무릎이 위치하는 피벗부(124) 사이의 거리(LH)가 연산하는 단계(S1110)에서 시작할 수 있다.
프로세스(1100)는 제어부(140)가 단계(S1110)에서 연산한 발 안착부(112)와 무릎이 위치하는 피벗부(124) 사이의 거리(LH)에 기반하여 제3 링크(123)의 길이를 연산하는 단계(S1120)로 이어질 수 있다. 제3 링크(123)는 길이의 변화가 가능하도록 구성될 수 있다. 제3 링크(123)는 텔레스코픽(telescopic, 망원) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 제3 링크(123)는 일 방이 타 방에 일부 삽입되도록 구성될 수 있는 제1 직선부(123a) 및 제2 직선부(124a)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 제3 링크(123)의 길이를 연산하는데 있어서, 운동 프로그램, 사용자의 다른 신체 정보(예: 몸무게, 발의 크기 등)를 더 이용하여 제3 링크(123)의 길이를 연산할 수 있다. 운동 프로그램에 따라 링크부(120)의 움직임이나 피벗부(124)에서의 회전 각도가 달라질 수 있고, 사용자의 다른 신체 정보에 따라 링크부(120)의 움직임이 달라질 수 있기 때문이다.
프로세스(1100)는 연산된 제3 링크(123)의 길이에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 단계(S1130)으로 이어질 수 있다. 단계(S1130)에서 제어부(140)는 조작 단말(200) 또는 사용자의 휴대용 단말기(400)에 연산된 제3 링크(123)의 길이에 대한 정보를 송신할 수 있고, 사용자는 조작 단말(200) 또는 단말기(400)가 제공하는 정보를 이용하여 재활 운동에 적절한 제3 링크(123)의 길이를 확인할 수 있다. 제3 링크(123)의 길이를 확인한 사용자는 수동으로 제3 링크(123)의 길이를 변경할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제3 링크(123)의 길이는 자동으로 변경될 수 있고 제3 링크(123)에는 길이 변경을 위한 액츄에이터(acutuator)가 더 설치될 수 있다. 이 경우에, 단계(S1130)에서 사용자에게 수동으로 제3 링크(123)의 길이를 변경시키기 위해 제3 링크(123)의 길이에 대한 정보를 제공하는 것에 대신하여, 제어부(140)는 직접 제3 링크(123)의 길이를 단계(S1120)에서 연산된 길이로 조절할 수도 있다. 이와 같이 본 개시에 따른 재활기구(100)는 다양한 사용자에게 편안한 안착감을 제공하기 위하여 적응적으로 크기를 변경할 수 있고, 다양한 운동 프로그램에 대응하는 움직임을 제공하기 위하여 적응적으로 크기를 변경할 수 있다.
(7) 본 개시의 재활운동 시스템에서 사용환경에 따라 달라지는 프로세스(1200)의 설명
재활운동은 규칙적으로 꾸준히 하는 것이 중요하다. 다만 재활기구(100)가 병원에만 위치한다면 환자는 재활운동을 위하며 매번 병원을 방문해야 하는 번거로움 때문에 재활운동을 열심히 하는데 방해요소로 작용할 수 있다. 또한, 재활기구(100)는 고가의 의료장비이기 때문에 환자가 이를 구매하여 사용하는 것은 어려울 수 있다. 이러한 배경에서 현재 재활기구(100)를 꾸준한 재활운동이 필요한 사용자에게 대여(rental)하는 서비스가 고려될 수 있으며, 본 개시는 병원내에서의 사용환경과 렌탈되어 사용자가 개인적으로 사용하는 환경에서 재활운동 시스템의 구성들이 수행하는 프로세스를 설명하고자 한다
도 12를 참조하면, 프로세스(1200)은 재활기구(100)의 시동 시 사용환경을 확인하는 단계(1210)에서 개시될 수 있다. 사용환경을 확인하는 단계(1210)는, 식별정보를 획득하는 실시예를 포함할 수 있다. 식별정보란 재활기구(100)의 전원을 킨 사용자를 식별하여 병원내 사용환경인지 혹은 환자 개인의 사용환경인지를 가리키는 것일 수 있다. 예를 들어, 재활기구(100)는 시동시에 사용자의 식별정보로서 식별자(ID, identifier) 및 비밀번호(password)의 입력을 나타내는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자의 식별정보의 입력을 요청하는 사용자 인터페이스는 조작 단말(200) 또는 사용자 개인의 단말기(400)에 포함된 디스플레이 모듈을 통하여 제공될 수 있다.
다른 예를 들어, 사용자는 재활기구(100)에 식별 장치를 태그(tag)함으로써 사용자의 식별 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 재활기구(100)는 NFC태그부(101)를 포함할 수 있고, NFC 태그부(101)에 태그됨으로써 획득되는 식별 정보에 기초하여 사용환경을 식별할 수 있다. 의료인이 이를 나타내는 카드(예를 들어, 병원내 사용되는 식별정보를 포함하는 카드)를 NFC 태그부(101)에 태그하는 경우, 의료인 식별 정보가 식별됨으로써 재활기구(100)는 병원내 사용임을 식별할 수 있다. 반대로, 재활기구(100)는 시동 후 일정 시간 내에 아무런 식별정보의 획득이 없는 경우에 환자가 개인적으로 사용하는 환경으로 식별할 수 있으며, 반대로 병원 내 사용이라고 판단될 수도 있다.
다른 예를 들어, 재활기구(100)는 연결되는 네트워크(500)의 종류에 따라서, 사용 환경이 식별될 수 있다. 예를 들어, 재활기구(100)의 시동시 조작 단말(200)과 자동으로 무선 통신 연결될 수 있고, 조작 단말(200)과의 연결에 기초하여 사용 환경이 병원내 환경임을 식별할 수 있다. 또는 재활기구(100)의 시동시 사용자 개인의 단말기(400)와 자동으로 무선 통신 연결될 수 있고, 단말기(400)와의 연결에 기초하여 사용 환경이 사용자가 렌탈하여 개인적으로 사용하는 환경임이 인식될 수 있다.
단계(S1210)에서 식별된 사용환경에 기반하여 재활기구(100)의 작동 프로세스가 달라질 수 있는데 단계(S1220)에서 사용환경이 병원내 사용환경으로 판별되는 경우 단계(S1230) 및 단계(S1240)으로 이어질 수 있다.
단계(S1230)에서 재활기구(100)는 환자에 대한 식별 정보를 획득할 수 있다. 병원내 사용환경에서는 재활기구(100)를 사용하는 환자가 다수일 수 있고, 이에 따라 금번 시동에 의해 재활기구(100)를 사용하려는 환자를 특정할 필요가 있다. 단계(S1240)에서 재활기구(100)는 획득된 환자 식별정보를 서버(300)에 송신할 수 있다. 이어지는 단계(S1260)에서 재활기구(100)는 서버로부터 단계(S1240)에서 송신한 환자 식별정보에 대응하는 운동 프로그램을 수신할 수 있으며, 재활기구(100)는 수신한 운동 프로그램에 따라 재활운동을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 단계(S1240)에서 재활기구(100)는 환자 식별정보와 함께 의료인 식별정보를 서버(300)에 송신할 수 있고, 서버(300)는 의료인 식별정보에 기초하여 환자 식별정보에 대응하는 운동 프로그램에 접근할 수 있는 권한을 획득할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)의 인증모듈(350)은 의료인 식별정보가 재활기구(100)로부터 수신되고 적합하게 인증 되어야만 저장모듈(330)에 저장된 환자의 개인적인 운동 프로그램에 대한 데이터에 접근하는 권한을 부여할 수 있다. 운동 프로그램에 대한 데이터는 환자의 개인정보, 현재 건강 상태 등과 같이 비밀이 유지되어야 하는 프라이버시(privacy)한 개인정보들이 포함될 수 있고 의료인 식별정보의 인증을 통하여 개인정보에 대한 무단 접근이 방지될 수 있다. 특히 병원 내에서는 재활기구(100)를 다수가 이용할 수 있으므로 무단으로 환자들의 개인정보에 대한 접근이 용이할 수 있는데, 본 실시예는 환자의 개인 정보에 대한 보안을 강화할 수 있다.
병원내 사용환경에서, 의료인 식별 정보가 서버(300)에 전송되는 경우, 서버(300)는 의료인 식별 정보에 대응하는 적어도 하나의 환자 식별 정보를 조작 단말(200)로 전송하고, 조작 단말(200)로부터 환자 식별 정보가 선택되어 서버(300)로 전송되고, 서버(300)는 환자 식별 정보에 대응하는 운동 프로그램을 재활기구(100)의 제어부(140)로 전송할 수 있다. 이에 의해 해당 환자에 적합한 재활운동이 실행될 수 있다.
단계(S1220)에서 사용환경이 렌탈 환경으로 판별되는 경우 단계(S1250) 및 단계(S1260)으로 이어질 수 있다. 단계(S1260)에서 재활기구(100)는 사용자 식별 정보를 서버(300)에 송신할 수 있고, 서버(300)는 사용자 식별 정보에 대응하는 운동 프로그램을 재활기구(100)에 송신할 수 있다. 이 과정에서 서버(300)는 사용자 식별 정보에 대응하는 운동 프로그램 만이 저장모듈(330)에서 탐색(retrive)될 수 있도록 보안화 과정이 수반될 수 있다. 재활기구(100)는 서버(300)가 송신한 운동 프로그램을 단계(S1260)에서 수신할 수 있다.
또한, 재활운동 시스템은, 재활기구(100), 조작 단말(200), 단말기(400)를 포함하고, 서버(300)는 병원 서버와 운영 서버를 포함할 수 있다. 여기서, 병원 서버는 병원에 의해 운용되는 서버로 이해될 수 있으며, 운영 서버는 재활기구(100)를 렌탈하는 회사에 의해 운영되는 서버로 이해될 수 있다.
본 실시예에서는 재활기구(100)가 병원내 사용환경인지, 렌탈환경인지에 따라 병원 서버 또는 운영 서버가 재활기구(100)에 가해지는 프로세서가 달라질 수 있다.
구체적으로, 재활운동 시스템은, 재활기구(100)의 사용환경이 병원내 사용환경인지 또는 렌탈환경인지 확인할 수 있는 서버(300)를 포함하고, 상기 서버(300)는 병원에서 운용되는 병원 서버와 상기 재활기구(100)를 렌탈하는 회사에 의해 운영되는 운영 서버를 포함하고, 사용환경이 병원내 사용환경이라고 확인되는 경우, 사용자의 운동 이력은 익명화되어 상기 병원 서버로 전송됨과 동시에 사용자의 단말기(400)로 전송되고, 사용환경이 렌탈환경이라고 확인되는 경우, 사용자의 운동 이력은 상기 운영 서버로 전송됨과 동시에 사용자의 단말기(400)로 전송되고, 상기 병원 서버와 상기 운영 서버 중 적어도 하나는 재활기구(100)를 이용한 상기 운동 이력이 운동 프로그램 범위 내의 운동인지 판별할 수 있다.
(8) 본 개시의 재활운동 시스템에서 운동 프로그램에 따라 재활기구를 제어하는 프로세스 (1300)의 설명
상술한 바와 같이 재활기구(100)는 사용자 개인에게 대여될 수 있는데 의료인과 함께 진행하는 재활운동이 아닌 사용자 개인이 진행하는 재활운동은 사용자의 과도한 의욕에 의하여 무리가 될 수 있고 오히려 치료와 재활에 방해가 될 수 있어서 이를 방지하기 위한 안정장치가 강구되어야 한다.
본 개시에 따른 재활운동 시스템에서는 재활기구(100)의 상태를 실시간으로 트랙킹(tracking)하여 사용자에게 적합한 운동 프로그램에 맞게 운동되고 있는지 판단할 수 있는 프로세스(1300)를 제공하고자 한다.
도 13을 참조하면, 프로세스(1300)는 운동 프로그램을 수신하거나 또는 식별하는 단계(S1310)에서 시작할 수 있다. 단계(S1310)에서 재활기구(100)는 시동시 운동 프로그램이 서버(300)로부터 새롭게 수신될 수 있고, 또는 전에 수행되었던 운동 프로그램과 중단되었던 시점이 식별될 수도 있다. 동시에 단계(S1310)에서는 재활기구(100)가 렌탈 환경에서 시동된 것임이 식별될 수도 있다.
이후 프로세스(1300)는 재활기구(100)의 제어부(140)가 현재 수행되는 재활운동이 운동 프로그램의 범위 내의 운동인지 판별하는 단계(S1320)으로 이어질 수 있다. 이를 위하여 재활기구(100)는 센서부(160)에 포함된 적어도 하나의 센서를 이용하여 재활기구(100) 또는 링크부(120)의 구성이 가지는 위치정보, 속도정보, 각도정보 및 반복정보를 실시간으로 검지할 수 있다. 사용자가 정해진 운동 프로그램 내에서 재활운동을 완료한 경우에 프로세스(1300)는 운동 프로그램의 진행과정을 갱신하는 단계(1360)으로 이어질 수 있다.
한편, 단계(S1320)에서 사용자가 운동 프로그램의 범위 밖의 운동을 실시하는 것으로 판별되는 경우, 이러한 범위 밖 운동이 미리 설정된 범위 밖의 운동인지 여부를 판별하는 단계(S1330)으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 운동 프로그램은 프로그램 자체 또는 의료인의 판단에 따라 정해진 운동량의 일정부분 이상의 오버파워(over power) 운동이 허용될 수 있다. 예를 들어, 임의의 운동 프로그램의 운동량이 100인 경우에, 20% 이하의 초과 운동량, 즉 120의 운동량까지는 기설정된 범위 내의 운동으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서 이러한 기설정된 범위 내의 운동은 의료인이 환자를 위하여 운동 프로그램 설정할 때 함께 설정될 수 있으며, 설정하지 아니한 경우 기본값(default)으로 10% 이후의 초과 운동량이 허용될 수 있다.
단계(S1330)에서 기설정된 범위의 내의 운동으로 판별되는 경우, 즉시 재활기구(100)는 작동을 멈추고, 다시 작동하지 않도록 제어될 수 있다. 이후 프로세스(1300)는 운동 프로그램의 진행과정을 갱신하는 단계(1360)으로 이어질 수 있다.
단계(S1330)에서 기설정된 범위의 밖의 운동으로 판별되는 경우, 재활기구(100)는 즉시 작동을 멈추되, 추가 운동을 허용할 것인지 의료인에게 문의하는 단계(S1340)으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 재활기구(100)는 추가 운동 허용을 요청하기 위하여 서버(300) 또는 의료인의 단말기(400)에 요청을 송신할 수 있다.
서버(300)에는 환자 식별 정보 또는 사용자 식별 정보에 대응되는 운동 프로그램의 범위 내의 운동이 저장되어 있을 수 있다.
여기서, 운동 프로그램의 범위 내의 운동은 환자 또는 사용자가 실시할 수 있는 적합한 범위의 재활 운동으로 이해될 수 있다.
또한, 서버(300)에는 환자 식별 정보 또는 사용자 식별 정보에 대응되는 미리 설정한 변경 가능한 범위의 운동 프로그램이 저장되어 있을 수 있다.
여기서, 미리 설정한 변경 가능한 범위는 운동 프로그램의 범위 밖의 운동으로, 환자 또는 사용자에게 무리가 갈 수는 있으나 부상까지는 이어지지 않는 범위의 운동으로 이해될 수 있다.
즉, 환자 또는 사용자가 실시할 수 있는 운동의 범위는 운동 프로그램의 범위 또는 미리 설정한 변경 가능한 범위 일 수 있다.
서버(300)에 의해 미리 설정한 변경 가능한 범위는 환자 또는 사용자의 재활기구(100)의 사용횟수에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 환자 또는 사용자가 실시할 수 있는 운동 프로그램의 범위는 고정되어 있으나, 미리 설정한 변경 가능한 범위는 환자 또는 사용자가 재활기구(100)를 사용할수록 증가될 수 있다.
다른 예로써, 환자 또는 사용자가 기 설정된 기간 동안(예를 들어, 일주일) 재활기구(100)의 사용 빈도가 증가할 수록, 미리 설정한 변경 가능한 범위의 운동 강도는 증가되고, 환자 또는 사용자가 기 설정된 기간 동안 재활기구(100)의 사용 빈도가 감소할수록, 미리 설정한 변경 가능한 범위의 운동 강도는 감소될 수 있다.
즉, 서버(300)에 의해, 미리 설정한 변경 가능한 범위 내의 운동 강도는 환자 또는 사용자가 기 설정된 기간 동안 재활기구(100)의 사용 빈도가 증가할 수록 증가하도록 설정되고, 기 설정된 기간 동안 재활기구(100)의 사용 빈도가 감소할 수록 감소하도록 설정될 수 있다.단계(S1350)에서 서버(300) 또는 의료인의 단말기(400)는 재활기구(100)의 요청에 대한 응답으로 추가 운동의 허용여부를 확인할 수 있고, 추가운동이 허용되지 않는 경우, 곧바로 재활기구(100)의 작동을 멈추고 다시 작동하지 않도록 제어될 수 있다. 단계(S1350)에서 서버(300) 또는 의료인의 단말기(400)는 재활기구(100)의 요청에 대한 응답으로 추가 운동의 허용여부를 확인할 수 있고, 추가 운동이 허용되는 경우, 단계(S1355)로 넘어가 추가 운동 수행 및 이에 대한 트래킹이 진행될 수 있으며, 이후 운동 프로그램 진행 과정을 갱신하는 단계(S1360)로 이어질 수 있다.
이와 같이 본 개시는 환자에게 대여된 재활기구의 활용에 있어 환자에게 적합하게 설정된 운동 프로그램과 달리 환자가 자의적으로 재활운동을 진행하는 경우 이로 인한 재활운동의 효과 저하를 방지함과 동시에, 자의적인 재활운동에 대하여 의료인의 피드백(feedback)이 가능하게 하여 환자로 하여금 실질적으로 의료 서비스를 받는 향상된 사용자 경험을 제공할 수 있다.
(8) 본 개시의 재활운동 시스템에서 인공지능을 이용한 운동 프로그램을 생성하는 프로세스(1500)의 설명
도 14는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 재활운동 시스템에 포함된 인공지능모듈의 구체적인 구성을 나타내는 구성도이다. 도 14는 도 2에서 설명된 서버(300)의 인공지능모듈(360)과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다.
도 14를 참조하면, 인공지능모듈(360)은 운동 스케쥴 수집부(361), 운동요소 데이터베이스(362) 및 운동 프로그램 생성 모듈(363)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 인공지능모듈(360)은 검증 모듈(364)을 더 포함할 수 있다.
인공지능모듈(360)은 환자에게 적합한 운동 프로그램 생성의 요청을 받는 경우, 환자의 상태 정보를 수집하고, 이에 기초하여 맞춤형 운동 프로그램을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 운동 스케쥴 수집부(361)는 서버(300)에 연결된 복수의 재활기구(100)로부터 수신되는 운동 이력과 이를 수행하는 사용자에 대한 상태 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 운동 이력은 재활기구(100) 또는 링크부(120)의 위치 정보, 각도 정보, 속도 정보 및 반복 정보의 집합체일 수 있고, 사용자의 상태 정보는 재활운동을 소화한 사용자의 몸무게, 다리 길이, 운동 만족도 또는 현재 환자의 의학정보에 대한 정보를 포함할 수 있다. 더하여, 운동 스케쥴 수집부(361)는 재활 운동을 완료한 후 사용자의 만족도와 같은 주관적인 요소도 수집할 수 있다. 이러한 만족도는 재활기구(100)와 통신 연결된 조작 단말(200) 또는 단말기(400)에 포함된 디스플레이 모듈을 통해 제공되는 사용자 인터페이스를 이용하여 수집될 수 있다.
일 실시예에서, 운동 요소 데이터베이스(362)는 운동 스케쥴 수집부(361)이 수집한 정보를 요소별로 구분하고 재생산할 수 있다. 예를 들어, 운동 요소 데이터베이스(362)는 운동 스케쥴 수집부(361)가 수집한 정보를 분류하여 운동 이력 AI 유닛, 의학 정보 AI 유닛, 만족도 AI 유닛에 제공할 수 있다. 각각의 AI 유닛은 제공받은 정보를 구분하고 재생산하여 인공지는 학습에 사용되는 데이터셋으로 제공할 수 있다.
운동 프로그램 생성 모듈(363)은 운동 요소 데이터베이스(362)에 저장된 데이터셋에 대한 학습에 기초하여 운동 프로그램을 인공 지능(artificial intelligent)(AI)으로 생성할 수 있다. 인공지능은 룰 베이스 시스템(rule-based system) 일 수도 있고, 신경망 베이스 시스템(neual network-based system)(예: 피드포워드 신경망(feedforward neural network(FNN)), 순환 신경망(recurrent neural network(RNN)), 생성적 적대 신경망(Generative Adversarial Networks(GAN)) 일 수도 있다. 또는, 전술한 것의 조합 또는 이와 다른 인공지능 시스템일 수도 있다. 이와 같이 인공지능모듈(360)을 통하여 운동 프로그램을 생성하는 경우, 운동 프로그램의 설정 또는 재설정에 소요되는 의료진의 과도한 노력을 경감해주고, 환자에게는 운동 프로그램의 일관성 및 신뢰성을 제공할 수 있다. 또한, 서버(300)는 복수의 재활기구(100)와 네트워크(500)를 통해 연결되고 있어서, 좀더 효율적인 운동 프로그램의 개발도 가능하다.
프로세스(1500)는 인공지능모듈(360)을 이용하여 운동 프로그램을 생성하는 일예를 도시한다. 프로세스(1500)는 사용자 의학 정보를 수신하는 단계(S1510)에서 시작할 수 있다. 사용자 의학 정보는 사용자의 신체정보 및 재활이 필요한 운동 부분에 대한 정보를 의미할 수 있다. 인공지능모듈(360)은 획득한 사용자 정보에 기반하여 운동프로그램을 인공지능을 이용하여 생성할 수 있다(단계 S1520).
이 후, 생성된 운동 프로그램에 따른 운동 진행 시에 재활 기구의 상태정보를 실시간으로 수집하는 단계(S1530)로 이어질 수 있다. 재활 기구의 상태정보는 운동이력 또는 운동 스케쥴로도 지칭될 수 있다.
단계(S1540)에서 운동이 완료된 후 사용자의 만족도를 확인하는 피드백을 수신할 수 있다. 사용자의 피드백은 재활기구(100)와 무선 통신 연결가능한 조작 단말(200) 또는 단말기(400)에 제공되는 사용자 인터페이스를 통해 입력될 수 있다.
다음 단계(S1550)에서 인공지능모듈(360)은 단계(S1530) 및 단계(S1540)에서 획득한 재활기구의 상태정보 및 사용자 피드백에 새로운 데이터셋으로 하여, 운동효과가 보다 효율적은 운동 프로그램을 새롭게 생성(또는 갱신)할 수 있다.
보다 구체적으로 상술한 운동 프로그램 생성 방법은, 의학 정보 AI 유닛에 의해 사용자의 의학 정보를 수신하는 단계; 운동 이력 AI 유닛에 의해 재활기구(100)에서 실행된 사용자의 운동 프로그램에 대한 최초 운동 결과(예를 들어, 1분 동안 30도로 무릎 굽혔다 펴기 10회 실시 등)가 수집되는 단계; 운동 프로그램 생성 모듈(363)에 의해 사용자의 상기 의학 정보와 상기 최초 운동 결과를 기반으로 보정 전 운동 프로그램을 생성하는 단계; 운동 이력 AI 유닛에 의해 생성된 보정 전 운동 프로그램을 상기 재활기구(100)에 전송한 후, 재활기구(100)에서 실행된 사용자의 보정 전 운동 프로그램에 대한 보정 전 운동 결과가 수집되는 단계; 운동 프로그램 생성 모듈(363)에 의해 상기 최초 운동 결과와 보정 전 운동 결과를 비교하여 최종 운동 프로그램을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 보정 전 운동 프로그램은 복수 회 실행되어, 최종 운동 프로그램은 업데이트 될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 또한, 도 1 내지 도 15에서 설명된 실시예들은 통상의 기술자가 용이하게 도출가능한 범위에서 조합이 가능하다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 청구의 범위뿐만 아니라 이 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 수 있다.
이상 본 개시의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 개시의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 개시를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다

Claims (11)

  1. 사용자의 다리를 지지하는 안착부;
    상기 안착부와 결합하고, 제1 링크, 제2 링크, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 서로 회전 가능하게 연결하는 피벗부, 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 연결되는 제3 링크를 포함하는 링크부;
    상기 제1 링크 및 상기 제3 링크 각각의 일 단부가 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 링크의 일 단부를 직선 이동시켜 상기 링크부를 동작 시키도록 구성된 레일부;
    상기 링크부의 동작 상태를 가지하는 센서부;
    사용자와 상호작용을 위하여 디스플레이 모듈이 포함된 조작 단말; 및
    상기 레일부, 상기 센서부 및 상기 조작 단말과와 작동적으로 연결된 제어부를 포함하는, 재활기구.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 간의 각도를 감지하도록 구성되고 상기 피벗부에 설치되는 각도 센서를 포함하는, 재활기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링크는 만곡부 및 상기 만곡부의 양 단부로부터 연장 형성된 제1 직선부 및 제2 직선부를 포함하고,
    상기 안착부는 상기 제1 직선부에 대하여 길이방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 안착부와 상기 피벗부 사이의 길이가 조절가능한, 재활기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 안착부와 상기 피벗부의 사이 길이를 감지할 수 있는 홀 센서를 포함하는, 재활기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 링크는 길이 조절이 가능한 텔레스코픽(telescopic) 구조를 가지고,
    상기 제어부는 상기 홀 센서의 감지값에 기반하여 상기 제3 링크의 길이를 연산하도록 구성되는, 재활기구.
  6. 제5항에 있어서,
    외부의 단말기와 통신 가능하도록 구성된 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신 모듈을 통하여 연산된 상기 제3 링크의 길이에 대한 정보를 상기 외부의 단말기로 송신하여, 상기 제3 링크의 길이에 대한 정보가 상기 외부의 단말기를 통하여 제공되게 하는, 재활기구.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 재활기구, 서버, 및 적어도 하나의 단말기를 포함하고, 상기 재활기구, 상기 서버, 상기 적어도 하나의 단말기는 통신 가능하게 연결되는 재활운동 시스템에 있어서,
    상기 재활기구는 시동 시, 사용 환경이 병원내 사용환경 또는 렌탈환경인지 확인하고,
    상기 재활기구는 확인된 사용 환경이 병원내 사용환경인 경우 의료인 식별 정보를 상기 조작 단말에 제공된 사용자 인터페이스를 통하여 획득하고 상기 획득된 의료인 식별 정보를 상기 서버에 송신하고,
    상기 재활기구는 확인된 사용 환경이 렌탈환경인 경우, 사용자 식별 정보를 상기 조작 단말에 제공된 사용자 인터페이스를 통하여 획득하고, 상기 획득된 사용자 식별 정보를 상기 서버에 송신하고,
    상기 서버는 상기 재활기구로부터 상기 의료인 식별 정보를 수신하는 경우 상기 의료인 식별 정보에 관련된 적어도 하나의 환자에 대한 데이터에 대한 접근 권한을 상기 재활기구에 부여하고, 상기 재활기구로부터 상기 사용자 식별 정보를 수신하는 경우 상기 사용자 식별 정보에 관련된 데이터를 상기 재활기구에 송신하도록 구성되는,
    재활운동 시스템.
  8. 상기 제7항에 있어서,
    상기 재활기구는 상기 서버로부터 환자 식별 정보 또는 사용자 식별정보에 기반하여 결정된 운동 프로그램을 수신하도록 구성되는, 재활운동 시스템.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 재활기구, 서버, 및 적어도 하나의 단말기를 포함하고, 상기 재활기구, 상기 서버, 상기 적어도 하나의 단말기는 통신 가능하게 연결되는 재활운동 시스템에 있어서,
    상기 재활기구가 시동 시, 사용 환경이 병원내 사용환경 또는 렌탈환경인지 확인하는 것은 상기 재활기구에 구비된 근거리 통신 장치에 연결을 수립하는 장치에 포함된 식별코드에 의해 확인되는 것인, 재활운동 시스템.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 재활기구, 서버, 및 적어도 하나의 단말기를 포함하고, 상기 재활기구, 상기 서버, 상기 적어도 하나의 단말기는 통신 가능하게 연결되는 재활운동 시스템에 있어서,
    상기 재활기구는 상기 서버로부터 운동 프로그램을 수신하고,
    상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동인지 판별하고,
    상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동이 아닌 경우, 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말기에, 운동 프로그램 범위 밖의 운동에 대한 허락을 구하고,
    상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말로부터 운동의 대한 허락이 없는 경우, 재활기구의 작동을 중지하도록 구성되며,
    상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동인 경우, 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말로부터 운동에 대한 허락이 있는 경우에 상기 운동 프로그램을 갱신하도록 구성된, 재활운동 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 재활기구를 통한 운동이 상기 운동 프로그램의 범위 내의 운동이 아닌 경우, 상기 운동이 상기 운동 프로그램이 미리 설정한 변경 가능한 범위 내의 운동인지 판단하도록 더 구성되며,
    상기 운동이, 상기 운동 프로그램이 미리 설정한 변경 가능한 범위 내의 운동인 경우, 상기 운동 프로그램을 갱신하고, 상기 운동 프로그램이 미리 설정한 변경 가능한 범위 밖의 운동인 경우에 상기 서버 또는 상기 적어도 하나의 단말기에, 운동 프로그램 범위 밖의 운동에 대한 허락을 구하도록 구성되는, 재활운동 시스템.


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JP2008107883A (ja) * 2006-10-23 2008-05-08 Vitas:Kk 運動プログラム提供システム
US20110021954A1 (en) * 2008-03-31 2011-01-27 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Exercise system
ES2398426B1 (es) * 2011-08-01 2014-05-08 Rafael DONAT ROCA Dispositivo de movimiento pasivo continuo
KR20190091638A (ko) * 2018-01-29 2019-08-07 금오공과대학교 산학협력단 노약자를 위한 팔다리용 재활운동 장치
DE102019100291A1 (de) * 2019-01-08 2020-07-09 medica - Medizintechnik GmbH Trainingsgerät, Extremitätenstütze für ein Trainingsgerät sowie ein Verfahren zur Bestimmung der auf eine Extremitätenstütze eines Trainingsgerätes wirkenden Kraft

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