WO2013111916A1 - Wearable rehabilitation device - Google Patents

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WO2013111916A1
WO2013111916A1 PCT/KR2012/000598 KR2012000598W WO2013111916A1 WO 2013111916 A1 WO2013111916 A1 WO 2013111916A1 KR 2012000598 W KR2012000598 W KR 2012000598W WO 2013111916 A1 WO2013111916 A1 WO 2013111916A1
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WO
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information
wearable device
motor
exercise
movement
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Application number
PCT/KR2012/000598
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
전홍걸
박홍수
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • A61F2/50Prostheses not implantable in the body
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    • A61F2/70Operating or control means electrical
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    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165Wearable interfaces

Definitions

  • the present specification relates to a wearable rehabilitation therapy apparatus having two degrees of freedom associated with a recycling movement.
  • the exercise rehabilitation treatment can perform the learning of the movement pattern generated by the driving device more quickly by repeatedly performing the functional tasks related to daily life, thereby effectively restoring the physical exercise function.
  • the body portion mounted to the body portion of the user to support the body portion;
  • a motor part for moving the body part;
  • a body information acquisition unit which acquires body information related to movement of the body part; And detecting the intention of the user based on the acquired body information, and controlling the motor unit to have the two degrees of freedom associated with the first and second motions based on the detected intention of the user. It may include a control unit.
  • the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
  • the biosignal may include bio-electric signals, bio-impedance signals, bio-acoustic signals, and bio-magnetic signals. signals, bio-mechanical signals, bio-chemical signals, and at least one of bio-optical signals, wherein the bio-electric signals include: It may include at least one of electrocardiogram (ECG, Electrocardiography), electromyography (EMG, Electromyography) and electroencephalogram (or EEG, EEG, Electroencephalography).
  • ECG electrocardiogram
  • EMG electromyography
  • EEG Electroencephalogram
  • the body information acquisition unit may include a sensor for detecting the body information.
  • the senor for detecting the body information may be a sensor for detecting at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
  • the body information acquisition unit may be to acquire the body information from an external device or an external sensor.
  • the first motion is a motion associated with at least one of a hinge motion, an elbow joint flexion, and an extension with respect to the first axis
  • the second exercise may be a exercise associated with at least one of a torsional movement based on a second axis, a pronation of a forearm, and a supination.
  • the first axis may be perpendicular to the second axis.
  • an auxiliary body part for additionally supporting the user's body; And a body connection part connecting the body part and the auxiliary body part.
  • the motor unit includes a first motor and a second motor that rotate about a specific axis, and the body part rotates in the same direction as the first motor and the second motor
  • the first movement and the first motor and the second motor rotates in the other direction
  • the second movement may be performed.
  • the specific axis may be the same as the first axis.
  • a first wire friction driving device that rotates about the first axis based on the movement of the first motor
  • a second wire friction driving device that rotates about the first axis based on the movement of the second motor
  • the frictional force generated by the contact is generated based on the rotational motion of the device, and when the first motor and the second motor rotate in different directions, the body part may perform a second motion based on the generated frictional force.
  • the apparatus may further include a device connecting part for connecting with an external device worn on a part of the body and another part.
  • a part of the body may be an elbow
  • the external device may be at least one of devices worn on the wrist and shoulder of the user.
  • the device worn on the wrist has two degrees of freedom associated with a third exercise and a fourth exercise
  • the device worn on the shoulder includes a fifth exercise, a sixth exercise, and a seventh exercise. It may have three degrees of freedom associated with it.
  • the third exercise is a movement associated with flexion or extension of a wrist joint
  • the fourth exercise is an abduction of the wrist joint.
  • the movement is related to Abduction or adduction
  • the fifth movement is a movement related to the flexion or extension of the shoulder joint
  • the sixth movement is the shoulder joint.
  • the motion is related to Abduction or Adduction of the shoulder joint
  • the seventh motion is to be related to internal rotation or external rotation of the shoulder joint. Can be.
  • the apparatus may further include a communication unit configured to receive first device information from the external device and transmit second device information to the external device.
  • the controller controls the body unit to be driven based on at least one of the first device information and the sensed operation intention, generates the second device information, and generates the external device. May be linked to the body unit based on the second device information.
  • the first device information is at least one of a user's operation intention information of the external device and driving information of the external device
  • the second device information is a description of the detected operation. It may be at least one of FIG. Information, driving information of the body unit, and control information for controlling the external device.
  • a wearable rehabilitation treatment device that is controlled by the user's intention and has two degrees of freedom associated with the recycling movement.
  • the wearable device disclosed in this specification the physical information related to the movement of a part of the user's body of the wearable device is acquired, and the driving effect is increased based on the obtained body information. There is this.
  • connection means for connecting a plurality of wearable devices, and modularized with communication means for sharing the operation intention or driving information of the device.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wearable device according to embodiments disclosed herein.
  • FIG 2 is an exemplary view showing a movement associated with the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
  • FIG 3 is an exemplary view showing an embodiment of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
  • FIG. 5 is an exemplary view showing an embodiment of a body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed in the present specification.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
  • FIG 8 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
  • FIG. 10 is a block diagram showing another configuration example of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
  • FIG. 11 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
  • FIG. 12 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a wearable device according to a fourth embodiment disclosed herein.
  • the technique disclosed herein can be applied to a wearable rehabilitation device having two degrees of freedom associated with a recycling movement, controlled by the user's intention to operate.
  • the technology disclosed herein is not limited thereto, and may be applied to all wearable exercise devices and rehabilitation devices to which the technical spirit of the technology may be applied.
  • the intention of the user may be sensed through various body information generated from the user's body.
  • the user's manipulation intention is an EMG signal, which is a biological signal generated by the body to measure a moment applied to a joint or the like that can rotate the wearable device due to the force generated in the muscle, or to generate force to the muscle. It is possible to determine by measuring and analyzing it in real time.
  • the wearable rehabilitation therapy device when movement is generated through a driver such as an electric motor included in the wearable rehabilitation therapy device in synchronization with the user's operation intention, the movement of the user and the wearable rehabilitation treatment The device may move synchronously, resulting in a superior rehabilitation effect.
  • a driver such as an electric motor included in the wearable rehabilitation therapy device
  • an independent modular device device capable of rehabilitation of a part of the user's physical exercise
  • each of the independent modules (or a plurality of modular wearable rehabilitation devices) is provided with a separate signal processing device (or control unit) and the user operation intention information measured by the device And a communication device capable of sharing exercise information driven through the same.
  • the shared information has a function of changing the driving of each module by identifying a state of each module by a separate signal processing device and generating a command for synchronization between the connected modules through the separate signal processing device.
  • a two degree of freedom wearable device device module capable of simultaneously identifying and driving a user's intention during elbow bending and rotation of a hand due to forearm twisting Rehabilitation devices.
  • the two degree of freedom wearable device device module may further be connected to a modular device device for generating a two degree of freedom bending motion of a wrist or a modular device device for generating a three degree of freedom rotational motion of a shoulder to expand a range of exercise rehabilitation. It may be provided.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the wearable device may be mounted to a body part of a user to support a body part, a motor part to move the body part, and to acquire body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and make the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wearable device according to embodiments disclosed herein.
  • the wearable device 100 may include a control unit 110, a body information acquisition unit 120, a motor unit 130, and a body unit 140. Can be.
  • the wearable device may further include an auxiliary body part (not shown) for additionally supporting the user's body and a body connection part connecting the body part and the auxiliary body part.
  • an auxiliary body part (not shown) for additionally supporting the user's body and a body connection part connecting the body part and the auxiliary body part.
  • the wearable device 100 may further include various components for performing an exercise function for rehabilitation treatment.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential, so that the wearable device 100 with more or fewer components may be implemented.
  • the controller 110 may perform various functions for providing a rehabilitation exercise treatment function for the user of the wearable device 100.
  • the controller 110 may control the components of the wearable device 100 to perform the rehabilitation exercise treatment function.
  • the controller 110 may detect the intention of the user based on the body information obtained by the body information acquisition unit 120.
  • controller 110 may control the motor unit 130 to have two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion based on the detected motion intention.
  • a signal for moving the user's muscles is not normally transmitted to the muscles, which makes it impossible to move a part of the body. May occur.
  • Representative examples of such diseases include spinal cord injury and hemiplegia.
  • clinical treatment may be necessary to restore the signal transmission function of the user through active exercise rehabilitation at the early stage of disease development to improve physical paralysis.
  • the wearable device 100 since the wearable device 100 is driven according to the sensed intention of the user, the user wears the wearable device 100 and uses the wearable device 100. It is possible to perform a variety of task (task) exercise required in everyday life. Accordingly, the user may obtain a high clinical treatment effect through various task exercises using the wearable device 100.
  • the first motion may be a motion associated with at least one of a hinge motion, an flexion of an elbow joint, and an extension with respect to the first axis.
  • the first exercise may mean a bending or stretching motion of the elbow joint of the user.
  • the second exercise may be a exercise associated with at least one of a torsional movement based on a second axis, Pronation of a forearm, and supination.
  • the second exercise may be a torsional movement of the forearm of the user.
  • the first axis may be perpendicular to the second axis.
  • the body information acquisition unit 120 may acquire body information for detecting an operation intention of the user.
  • the body information acquisition unit 120 may acquire body information related to the movement of a part of the user's body.
  • the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
  • the biosignal may be a bio-electric signal, a bio-impedance signal, a bio-acoustic signal, a bio-magnetic signal, a bio-signal. It may include at least one of bio-mechanical signals, bio-chemical signals and bio-optical signals.
  • the bio-electric signals may include at least one of electrocardiogram (ECG), electrocardiography (EMG), electromyography (EMG), and electroencephalogram (or EEG, EEG, Electroencephalography).
  • ECG electrocardiogram
  • EEG electrocardiography
  • EEG electromyography
  • EEG electroencephalogram
  • the body information acquisition unit 120 may obtain the body information in various ways.
  • the body information acquisition unit 120 may include at least one sensor for detecting the body information.
  • the body information acquisition unit 120 may obtain the body information from an external device or an external sensor.
  • the body information acquisition method or the acquisition method of the body information acquisition unit 120 will be described later with reference to FIGS. 5 to 8.
  • the motor unit 130 may serve to move (or drive) the body unit under the control of the controller 110.
  • the motor unit 130 drives the body part to move the body part 140 with two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion based on the detected motion intention. can do.
  • the motor unit 130 may include various types of motors.
  • the motor unit 130 may include an electric motor.
  • the motor unit 130 may include a flat motor.
  • the motor unit 130 may include a first motor and a second motor rotating based on a specific axis.
  • the specific axis may be the same as the first axis.
  • the body part 140 performs the first movement, and when the first motor and the second motor rotate in different directions, It may be to the second exercise.
  • a motor unit including the first motor and the second motor will be described later with reference to FIGS. 3 to 4.
  • the body unit 140 may be mounted on a body part of the user to support the body part.
  • the body part 140 may be driven by the motor part 130 to serve to move the body part.
  • the body part 140 may move with two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion as the motor part 130 is driven.
  • the first embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of the embodiments, and the following provides a clear representation of the first embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • the wearable device may include a body part mounted on a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
  • the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
  • the first movement is a movement related to at least one of a hinge movement, an elbow joint flexion, and an extension with respect to the first axis.
  • the first exercise may mean a bending or stretching motion of the elbow joint of the user.
  • the second exercise may be a movement related to at least one of a torsional movement based on a second axis, a pronation of a forearm, and a supination.
  • the second exercise may be a torsional movement of the forearm of the user.
  • the first axis may be perpendicular to the second axis.
  • FIG 2 is an exemplary view showing a movement associated with the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
  • the wearable device may serve to perform an exercise related to an elbow joint or a wrist of the wearable device user.
  • the wearable device may have a degree of freedom associated with the hinge movement about the first axis a100 (FIG. 2 (a)).
  • the hinge movement may refer to a bending (m110) or straightening (m120) movement of the elbow joint p100 of the user.
  • the hinge movement may be an exercise associated with flexion (m110) or extension (m120) of the elbow joint (p100).
  • the wearable device may have a degree of freedom associated with a torsional movement about the second axis a200 (FIG. 2B).
  • the torsional movement may mean a torsional movement (m210 or m220) for the forearm of the user.
  • the torsional movement may be a movement associated with Proearm m210 and Supination m220 of Forearm.
  • 3A to 3B are exemplary views showing an embodiment of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
  • the wearable device 100 may include a body 140 mounted on a body part of a user to support the body part, and a motor part to move the body part. 130, a body information acquiring unit (not shown) for acquiring body information related to the movement of the body part and the intention of the user based on the acquired body information, and detecting the detected intention of the user.
  • the controller may include a controller (or a signal processor, not shown) that controls the motor unit so that the body part has two degrees of freedom associated with the first and second motions.
  • the body part 140 may include a body support part 1401 for supporting a part of the user's body and a body fixing part 1402 for fixing a part of the user's body.
  • the body part 140 may have two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion by the motor part 130.
  • the motor unit 130 may serve to drive and move the body unit 140.
  • the motor unit 130 may drive the body 140 to move the body 140 with two degrees of freedom associated with the first and second motions.
  • the motor unit 130 may include a first motor 130a and a second motor 130b that rotate about a specific axis (or elbow bending joint, a101).
  • the body part 140 performs the first movement, and the first motor 130a and the second motor.
  • the motor 130b rotates in another direction, the second movement may be performed.
  • the specific axis a101 may be the same as the first axis a100.
  • the wearable device 100 may include a first wire friction drive device 131a rotating based on the first axis a100 based on the movement of the first motor 130a, The second wire friction drive device 131b and the first wire friction drive device 131a and the second wire friction drive that rotate based on the first axis a100 based on the movement of the second motor 130b.
  • the wire 133 is in contact with one side of the body portion 140, the first wire friction drive device (131a) and the second wire
  • the frictional force generated by the contact is generated based on the rotational movement of the friction drive device 131b, and the body part 140 rotates the first motor 130a and the second motor 130b in different directions.
  • the second movement may be performed based on the generated frictional force.
  • the wearable device 100 may further include rollers 132a and 132b that support the wire 133 and allow the wire 130 to move easily.
  • the wearable device 100 may further include an auxiliary body 141 for additionally supporting the user's body, and a body connection part connecting the body 140 and the auxiliary body 141. It may further include.
  • the auxiliary body 141 additionally supports the user's body, and the body 140 is based on a reference axis (for example, the first axis a100 or the second axis a200). It can serve as an assistant to move without shaking.
  • a reference axis for example, the first axis a100 or the second axis a200. It can serve as an assistant to move without shaking.
  • the auxiliary body 141 may include an auxiliary body support 1411 for additionally supporting the user's body and an auxiliary body fixing part 1412 for additionally fixing the user's body.
  • FIG. 3B it can be seen that components of the wearable device 100 according to the first embodiment are assembled.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
  • the first wire friction drive device 131a and the second wire friction drive device 131b are respectively rotated. Can rotate in the opposite direction.
  • the wire 133 may move through the rollers 132a and 132b and generate frictional force based on the movement and contact with the body part 140.
  • the body part 140 may perform the second movement based on the generated frictional force.
  • the wearable device 100 is provided with one flat motor on a specific axis (or elbow bend joint, a101) to generate elbow bend movement and a separate small motor to the forearm fixation site. It can be operated as a drive mechanism to generate a rotational movement of the hand by the forearm twist through it.
  • the second embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the second embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
  • the biosignal may include bio-electric signals, bio-impedance signals, bio-acoustic signals, bio-magnetic signals, and biomechanical signals.
  • the body information acquisition unit may include a sensor for detecting the body information.
  • the sensor for detecting the body information may be a sensor for detecting at least one of a force generated from the body part and a bio signal.
  • FIG. 5 is an exemplary view showing an embodiment of a body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed in the present specification.
  • the body information acquisition unit 120 may include a sensor that detects a force generated from a part of the user's body.
  • the wearable device 100 so that deformation occurs when a force or a moment is applied to the connection portion of the body portion 130 for supporting the body of the motor unit 130 and the user.
  • deformation of the member to which the strain gauge 121 is attached may occur due to the tension change occurring in the wire 133.
  • the body information acquisition unit 120 may measure the deformation through the strain gauge 121.
  • Such a characteristic of the method of measuring the force through the strain gauge 121 is that the force acting from the outside by the guidance of the therapist and the like, along with the force generated by the user's operation intention may be measured together.
  • the user performs the exercise rehabilitation treatment according to the exercise pattern generated by the therapist operation intention according to the rehabilitation stage by the same measuring means even in the severe state where the user cannot move himself and receives the rehabilitation treatment through the force measurement result It may be possible to monitor the situation of exercise interventions in real time.
  • the force measuring method may further include disposing an additional mechanism such as a cuff between the body part 140 and the user's body connected to the motor unit 130 for driving, and between the cuff and the structure. It may be possible to measure the repulsive force acting between the structure and the force generated by the user's willingness to act purely by having a means to measure.
  • the characteristics obtained by the arrangement of the force measuring means are capable of driving the device by the pure intention of the user without being influenced by external force, and can monitor the pure force generated by the user while driving. Can be mentioned.
  • the EMG signal may be an EMG signal corresponding to at least one of the biceps, triceps, and forearm twist of the upper arm of the user.
  • the motion may be generated by the biceps and triceps of the upper arm.
  • the wearable device is designed to devise a bellows mechanism of the mechanism device and to arrange an electrode for signal acquisition so that an electrode is placed in the vicinity of the two muscles according to the exercise to measure an EMG signal that generates muscle movement. It can be applied to the device.
  • the movement is generated by the supinator and the pleator disposed in the form wound around the radial and ulna of the forearm.
  • a configuration in which a bell claw is placed near the forearm connected to the elbow and an electrode for signal acquisition may be applied to the wearable device.
  • the mold apparatus can thereby grasp the operation intention of the user.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
  • the body information acquisition unit 120 may include a sensor for detecting a biosignal generated from a part of the user's body.
  • the biosignal may be an EMG signal
  • the EMG signal may be generated from the biceps muscle of the user.
  • the body information acquisition unit 120 may include a biceps muscle electromyogram sensor 122, and the biceps muscle electromyogram sensor 122 may be located at the body part fixing unit 1402.
  • the wearable device 100 has a Velcro attached to the body portion fixing portion (or the inner surface of the belt, 1402) so that the biceps EMG sensor 122 is attached to the inner surface of the belt.
  • the wearable device 100 may be implemented such that the biceps muscle electromyogram sensor 122 may be slightly positioned near the biceps muscle of the upper arm while wearing the wearable device 100.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
  • the body information acquisition unit 120 may include a triceps muscle EMG sensor 123 that detects an EMG signal generated by the triceps muscle of the user.
  • the triceps muscle EMG sensor 123 may be located in the body support 1401.
  • the triceps muscle EMG sensor 123 may be configured by the Velcro is also attached to the body support (or pad, 1401), the wearable device 100 is the forearm It may be implemented to have a slight position adjustment function so that it can be naturally in close contact with the triceps when fixed to the.
  • FIG 8 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
  • the body information acquisition unit 120 may include a forearm electromyogram sensor 124 that detects an EMG signal generated from the forearm of the user.
  • the forearm torsion EMG sensor 124 may be located at both ends of the body support (or pad) 1401 or inside the body fixing part (or belt) 1402.
  • the forearm torsion electromyogram sensor 124 may be attached to be close to the muscle used for elbow torsion naturally when the wearable device 100 is attached to the user arm.
  • the forearm torsion EMG sensor 124 may also be implemented to be attachable through the Velcro, it may be implemented to compensate for the change in muscle position according to the wearer by enabling a slight position change.
  • the body information acquisition unit may be to obtain the body information from an external device or an external sensor.
  • a separate external device (not shown) or an external sensor (not shown) for detecting the body information is provided outside the wearable device 100.
  • the body information acquisition unit 120 may obtain the force or the biosignal from the external device or an external sensor.
  • the body information acquisition unit 120 may be connected to the external device or the external sensor in a wired or wireless manner to obtain the force or bio-signal.
  • the external device may acquire the body information from an external sensor, process the body information through a signal processing process, and obtain the body information from the processed body information. It may transmit to the unit 120.
  • the third embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the third embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • the wearable device includes a body part mounted to a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
  • the wearable device according to the third embodiment may further include a device connection part for connecting with an external device worn on a part different from the part of the body.
  • the external device may be at least one of the device worn on the wrist and shoulder of the user.
  • the wearable device according to the third embodiment may be mechanically connected to at least one wearable external device that is worn on the body part of the user and is worn on the part of the body different from the body part.
  • Means or a connection part is provided.
  • the wearable device and the at least one wearable external device according to the third embodiment may be referred to as modular devices or devices, because the wearable device and the at least one wearable external device have a means (or a connection part) that can be mechanically connected to each other. Accordingly, the user may selectively combine the modular device or device as necessary in consideration of his / her physical characteristics (or degree of damage to the body) or the progress of rehabilitation treatment.
  • each modular device or device (or external device) corresponding to the shoulders, elbows and wrists of his upper body.
  • Wearable device with a connection can be used as one rehabilitation device.
  • the user separates the modular device (or wearable device) corresponding to the shoulder, the device corresponding to the elbow and wrist Only one can be connected and used as a rehabilitation device.
  • the means (or connecting portion) that can be mechanically connected to each other is optional, as needed in carrying out the daily functional task restoration treatment through a modular rehabilitation treatment device that is responsible for the exercise rehabilitation treatment of only a specific part of the arm It may mean a means that can be used by connecting.
  • the means (or connections) that can be mechanically connected to each other can be adapted to the conditions of the user by means of the respective modular modular exercise rehabilitation treatment device via a buckle-type fastening device that allows detachment with additional aids. There may be a mechanism to fix it.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
  • the wearable device 100 may include a control unit 110, a body information acquisition unit 120, a motor unit 130, a body unit 140, and a connection unit ( 150).
  • the controller 110, the body information acquisition unit 120, the motor unit 130, and the body unit 140 may have the same function as described in the above-described embodiments.
  • connection unit 150 may serve to connect the external device 200 and the wearable device 100.
  • the wearable device 100 is a device that is worn on the elbow of the user of the wearable device 100, the external device 200 is worn on a portion other than the elbow of the user Can be.
  • FIG. 10 is a block diagram showing another configuration example of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
  • the wearable device 100 may include a first connection part 150a that connects the wearable device 100 to the first external device 200a and the second external device 200b. ) And the second connector 150b.
  • the wearable device 100 is a device worn on the elbow of the user of the wearable device 100
  • the first external device 200a is a device worn on the wrist of the user
  • the second external The device 200b may be a device worn on the shoulder of the user.
  • the first external device 200a has two degrees of freedom associated with the third motion and the fourth motion
  • the second external device 200b includes the fifth motion and the sixth motion. And three degrees of freedom associated with the seventh movement.
  • FIG. 11 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
  • the wearable device 100 according to the third embodiment may be connected to the first external device 200a having two degrees of freedom associated with the third motion and the fourth motion.
  • connection between the wearable device 100 and the first external device 200a may be made through the first connection part 150a.
  • the third movement is a movement associated with flexion or extension of a wrist joint (Complex joint), and the fourth movement is the wrist joint.
  • Abduction Radial Deviation
  • Adduction Ulnar Deviation
  • the first external device 200a may have a degree of freedom associated with a third movement.
  • the first external device 200a may have a degree of freedom associated with a fourth motion.
  • FIG. 12 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
  • the wearable device 100 may be connected to a second external device 200b having three degrees of freedom associated with fifth, sixth, and seventh motions.
  • Connection between the wearable device 100 and the second external device 200b may be made through the second connection part 150b.
  • the sixth exercise is the shoulder joint.
  • the seventh motion is a motion associated with an internal rotation or an external rotation of the shoulder joint. It may be.
  • the second external device 200b may have a degree of freedom associated with the fifth movement.
  • the second external device 200b may have a degree of freedom associated with the sixth movement.
  • the sixth exercise may be an exercise m610 corresponding to abduction of the shoulder joint based on a fourth axis a400 or an exercise m620 corresponding to adduction.
  • the second external device 200b may have a degree of freedom associated with the seventh movement.
  • the seventh motion is a motion (m710) corresponding to an internal rotation of the shoulder joint (Shoulder Joint) or an external rotation (m720) based on a fifth axis a500. Can be.
  • each of the modular exercise rehabilitation therapy devices can be used simultaneously on multiple parts of the user's body as needed and the connection between the wearable devices
  • Through mechanical means for the complex rehabilitation exercise pattern generated by a plurality of exercise rehabilitation treatment device may be an advantage that it is possible to repeat the exercise.
  • each module includes a mouthpiece that can be connected to each other to secure each modular rehabilitation device through the mouthpiece in the order of wearing It may include a mechanism mechanism having a means to be present.
  • the wearable device has a means for connecting the modular rehabilitation device worn and worn on the body regardless of the order of the respective modular devices Connect multiple modular rehabilitation units to each modular rehabilitation unit by connecting each modular rehabilitation unit through additional instruments and coupling additional structures to each modular rehabilitation unit through a mouthpiece such as a buckle included in the additional unit. It may include a mechanism mechanism.
  • the wearable device according to the third embodiment disclosed herein is expandable due to its modular nature, thereby allowing selective motor rehabilitation in a suitable form of combination according to the daily living functional tasks for motor rehabilitation therapy. It may be possible to carry out treatment.
  • the fourth embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the fourth embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • the wearable device includes a body part mounted to a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
  • the wearable device according to the fourth embodiment may further include a device connection part for connecting with an external device worn on a part different from the body part.
  • the wearable device may further include a communication unit configured to receive first device information from the external device and to transmit second device information to the external device.
  • the first device information is at least one of user's operation intention information about the external device and driving information of the external device
  • the second device information includes the detected operation intention information and the body part. It may be at least one of driving information and control information for controlling the external device.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a wearable device according to a fourth embodiment disclosed herein.
  • the wearable device 100 may include a control unit 110, a body information acquisition unit 120, a motor unit 130, a body unit 140, and a connection unit ( 150 and the communicator 160.
  • connection unit 150 may serve to connect the external device 200 and the wearable device 100.
  • the communication unit 160 may receive first device information from the external device 200 and transmit second device information to the external device 200.
  • the first device information is at least one of user's operation intention information about the external device and driving information of the external device
  • the second device information includes the detected operation intention information and the body part. It may be at least one of driving information and control information for controlling the external device.
  • the controller 110 may control the body to be driven based on at least one of the first device information and the intention of the motion detected by the body information acquirer 120.
  • controller 110 may generate the second device information.
  • the external device 200 may operate in conjunction with the body unit 140 based on the second device information.
  • the modular wearable devices e.g., exercise rehabilitation devices
  • the connecting means or connections
  • the connecting means are driven simultaneously to track one complex daily living function task trajectory. There may be a need to operate in synchronization with each other to create a.
  • the wearable devices may share user operation intention information and respective driver (or motor part) driving information between respective modular exercise rehabilitation therapy devices, and change driving characteristics as necessary. It may be provided with a communication means (or communication unit) that can send and receive a command.
  • a distributed control technique by the communication means can be used as a means for synchronizing the wearable devices.
  • a means may be provided for communicating between a separate central processing unit and signal processing units provided in each modular wearable device (eg, an exercise rehabilitation unit), whereby all connected User motion intention information and driving information of the modular wearable devices may be collected, and an application may be generated to apply a command to influence the motion trajectory of each modular exercise rehabilitation device, which is in turn applied to each device.
  • Each modular wearable device may include a function of changing driving characteristics to perform synchronized driving based on the command transmitted and communicated through the communication means.
  • a separate central processing unit and each modular exercise rehabilitation apparatus to which the distributed control implementation method is applied may include means for providing user operation intention information and driving information to the outside. All information is provided to a separate device equipped with a means for displaying the information so that the user can display all the data while performing the exercise rehabilitation treatment on the display screen in real time. It may include providing a means to store and use as information for analyzing the effect of rehabilitation treatment.
  • the fourth embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the fourth embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • the wearable device includes a body part mounted to a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
  • the wearable device may further include a memory unit for storing a specific exercise pattern, and the controller may control the motor unit to move the body part based on the stored specific exercise pattern.
  • the wearable device in the treatment step of a user who has severely damaged the body, the wearable device may be based on an external force applied by a therapist or an operation intention of the user. It may be necessary to have a function of generating a specific exercise pattern corresponding to the wearable device and repeatedly performing the same.
  • the therapeutic effect of restoring motor function that was limited by disorders such as hemiplegia and spinal cord injury may be maximized by daily rehabilitation task-based exercise rehabilitation.
  • the wearable device may include a memory unit for storing the generated specific exercise pattern, and control the motor unit to move the body part based on the stored specific exercise pattern. have.
  • the modular wearable devices (or exercise rehabilitation therapy devices) can be used simultaneously on multiple parts of the user's body as needed and for connection between the wearable devices.
  • Through mechanical means it is possible to generate a complex rehabilitation exercise pattern and repeat exercise by a plurality of wearable devices.

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Abstract

The present specification provides a wearable device which is controlled by the user's intentions for movement and has two degrees of freedom associated with rehabilitation exercise. To this end, the wearable device according to one embodiment of the present disclosed specification may comprise: a body unit installed on one portion of the user's body for supporting said body portion; a motor unit for moving the body unit; a physical information acquisition unit for acquiring physical information on the movement of the body portion; and a controller for detecting the user's intentions for movement based on the acquired physical information, and controlling the motor unit based on the detected intentions for movement so that the body unit has two degrees of freedom associated with a first exercise and a second exercise.

Description

착용형 재활 치료 장치Wearable Rehabilitation Therapy Device
본 명세서는 재활용 운동과 관련된 2 자유도를 가지는 착용형 재활 치료장치에 관한 것이다.The present specification relates to a wearable rehabilitation therapy apparatus having two degrees of freedom associated with a recycling movement.
외상 또는 정신적인 원인 등에 의해 척수 또는 뇌의 일부가 손상되는 경우 근육을 움직이도록 하는 신호가 정상적으로 근육에 전달되지 않아 신체의 일부를 움직일 수 없게 되는 현상이 발생하며 이러한 질환의 대표적인 예로는 척수 손상과 편마비를 들 수 있다. When a part of the spinal cord or brain is damaged due to trauma or mental causes, signals that move muscles are not normally transmitted to the muscles, which causes the parts of the body to be unable to move. Typical examples of such diseases include spinal cord injury and Hemiplegia may be mentioned.
이 경우 질환 발생 초기에 적극적인 운동 재활을 통해 신호 전달 기능을 복원하여 신체 마비가 개선됨에 대한 임상 치료 효과에 대해서는 다양한 연구 결과가 발표되고 있다. In this case, various studies have been published on the effect of clinical treatment on the improvement of physical paralysis by restoring signal transmission function through active rehabilitation at the early stage of disease development.
운동 재활 치료는 특히 일상 생활과 관련된 기능 태스크를 반복적으로 수행함을 통해서 구동 장치에 의해 발생된 이동 패턴의 학습을 보다 빨리 할 수 있어 효과적인 신체 운동 기능 복원이 가능하다.The exercise rehabilitation treatment can perform the learning of the movement pattern generated by the driving device more quickly by repeatedly performing the functional tasks related to daily life, thereby effectively restoring the physical exercise function.
하지만 재활 치료를 위해서는 전문적인 교육을 받은 재활 치료사가 장애인의 신체를 직접 움직여 움직임을 발생시키며, 이 때 재활 치료사의 피로도 등에 기인하여 장기적인 치료를 위해서는 많은 비용이 발생하게 된다. However, for rehabilitation treatment, a professionally trained rehabilitation therapist directly moves the disabled person's body to generate movement. At this time, the rehabilitation therapist's fatigue, etc., causes a lot of cost for long-term treatment.
이를 보완하기 위해서 기존에 치료사에 의해 시행되던 재활 치료를 전기 모터 등에 의해 구동되는 기계 장치로 대체하는 방법에 대한 연구에 의해 재활 치료 효과를 보다 개선하기 위한 다양한 장치들이 고안되고 있는 상황이다.In order to compensate for this, various devices have been devised to improve the effectiveness of the rehabilitation treatment by research on a method of replacing the rehabilitation treatment previously performed by a therapist with a mechanical device driven by an electric motor.
하지만, 기존의 재활용 장치들은, 일부의 기능 태스크 운동에 활용하기에는 가격이나 크기 등에 있어 적합하지 않은 단점을 내포하고 있다.However, existing recycling apparatuses have disadvantages that are not suitable for use in some functional task movements in terms of price or size.
본 명세서는 사용자 동작의도에 의해 제어되고, 재활용 운동과 관련된 2 자유도를 가지는 착용형 재활 치료장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.It is a technical object of the present disclosure to provide a wearable rehabilitation therapy apparatus controlled by a user's operation intention and having two degrees of freedom associated with a recycling exercise.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부; 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부; 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부; 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.Wearable device according to the present specification for achieving the above object, the body portion mounted to the body portion of the user to support the body portion; A motor part for moving the body part; A body information acquisition unit which acquires body information related to movement of the body part; And detecting the intention of the user based on the acquired body information, and controlling the motor unit to have the two degrees of freedom associated with the first and second motions based on the detected intention of the user. It may include a control unit.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신체정보는, 상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나와 관련된 정보인 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 생체신호는, 생체 전기 신호(Bio-electric signals), 생체 임피던스 신호(Bio-impedance signals), 생체 음향 신호(Bio-acoustic signals), 생체 자기 신호(Bio-magnetic signals), 생체 역학 신호(Bio-mechanical signals), 생화학 신호(Bio-chemical signals) 및 생체 광학 신호(Bio-optical signals) 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 생체 전기 신호(Bio-electric signals)는, 심전도(ECG, Electrocardiography), 근전도(EMG, Electromyography) 및 뇌전도(또는 뇌파, EEG, Electroencephalography) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the biosignal may include bio-electric signals, bio-impedance signals, bio-acoustic signals, and bio-magnetic signals. signals, bio-mechanical signals, bio-chemical signals, and at least one of bio-optical signals, wherein the bio-electric signals include: It may include at least one of electrocardiogram (ECG, Electrocardiography), electromyography (EMG, Electromyography) and electroencephalogram (or EEG, EEG, Electroencephalography).
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신체정보 획득부는, 상기 신체정보를 감지하는 센서를 포함하는 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the body information acquisition unit may include a sensor for detecting the body information.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신체정보를 감지하는 센서는, 상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나를 감지하는 센서인 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the sensor for detecting the body information may be a sensor for detecting at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신체정보 획득부는, 상기 신체정보를 외부 장치 또는 외부 센서로부터 획득하는 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the body information acquisition unit may be to acquire the body information from an external device or an external sensor.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제 1 운동은, 제 1 축을 기준으로 하는 힌지(hinge) 운동, 팔꿈치 관절(Elbow Joint)의 굴곡(Flexion) 및 신전(Extension) 중 적어도 하나와 관련된 운동이고, 상기 제 2 운동은, 제 2 축을 기준으로 하는 비틀림 운동, 하박(Forearm)의 회내(Pronation) 및 회외(Supination) 중 적어도 하나와 관련된 운동인 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the first motion is a motion associated with at least one of a hinge motion, an elbow joint flexion, and an extension with respect to the first axis, The second exercise may be a exercise associated with at least one of a torsional movement based on a second axis, a pronation of a forearm, and a supination.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제 1 축은, 상기 제 2 축과 수직한 것일 수 있다. As an example related to the present specification, the first axis may be perpendicular to the second axis.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 사용자의 신체를 추가적으로 지지하기 위한 보조 바디부; 및 상기 바디부 및 상기 보조 바디부를 연결하는 바디 연결부를 더 포함할 수 있다.As an example associated with the present specification, an auxiliary body part for additionally supporting the user's body; And a body connection part connecting the body part and the auxiliary body part.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 모터부는, 특정 축을 기준으로 회전하는 제 1 모터 및 제 2 모터를 구비하고, 상기 바디부는, 상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 같은 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 1 운동을 하고, 상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 2 운동을 하는 것일 수 있다.As an example related to the present specification, when the motor unit includes a first motor and a second motor that rotate about a specific axis, and the body part rotates in the same direction as the first motor and the second motor, When the first movement and the first motor and the second motor rotates in the other direction, the second movement may be performed.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 특정 축은, 상기 제 1 축과 동일한 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the specific axis may be the same as the first axis.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제 1 모터의 움직임을 근거로 상기 제 1 축을 기준으로 회전하는 제 1 와이어 마찰 구동장치; 상기 제 2 모터의 움직임을 근거로 상기 제 1 축을 기준으로 회전하는 제 2 와이어 마찰 구동장치; 및 상기 제 1 와이어 마찰 구동장치 및 제 2 와이어 마찰 구동장치에 연결 되는 와이어를 더 포함하되, 상기 와이어는, 상기 바디부의 일측면과 접촉하고, 상기 제 1 와이어 마찰 구동장치 및 제 2 와이어 마찰 구동장치의 회전 운동을 근거로 상기 접촉에 의한 마찰력을 발생시키고, 상기 바디부는, 상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 발생된 마찰력을 근거로 제 2 운동을 하는 것일 수 있다.As an example associated with the present specification, a first wire friction driving device that rotates about the first axis based on the movement of the first motor; A second wire friction driving device that rotates about the first axis based on the movement of the second motor; And a wire connected to the first wire friction drive device and the second wire friction drive device, wherein the wire is in contact with one side of the body part and the first wire friction drive device and the second wire friction drive device. The frictional force generated by the contact is generated based on the rotational motion of the device, and when the first motor and the second motor rotate in different directions, the body part may perform a second motion based on the generated frictional force. have.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신체의 일부분과 다른 부분에 착용되는 외부 장치와 연결하기 위한 장치 연결부를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present specification, the apparatus may further include a device connecting part for connecting with an external device worn on a part of the body and another part.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신체의 일부분은, 팔꿈치이고, 상기 외부 장치는, 상기 사용자의 손목 및 어깨에 착용되는 장치 중 적어도 하나인 것일 수 있다.As an example related to the present specification, a part of the body may be an elbow, and the external device may be at least one of devices worn on the wrist and shoulder of the user.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 손목에 착용되는 장치는, 제 3 운동 및 제 4 운동과 관련된 2 자유도를 가지고, 상기 어깨에 착용되는 장치는, 제 5 운동, 제 6 운동 및 제 7 운동과 관련된 3 자유도를 가지는 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the device worn on the wrist has two degrees of freedom associated with a third exercise and a fourth exercise, and the device worn on the shoulder includes a fifth exercise, a sixth exercise, and a seventh exercise. It may have three degrees of freedom associated with it.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제 3 운동은, 손목 관절(Wrist Joint)의 굴곡(Flexion) 또는 신전 (Extension)과 관련된 운동이고, 상기 제 4 운동은, 상기 손목 관절(Wrist Joint)의 외전(Abduction) 또는 내전(Adduction)과 관련된 운동이고, 상기 제 5 운동은, 어깨 관절(Shoulder Joint)의 굴곡(Flexion) 또는 신전 (Extension)과 관련된 운동이고, 상기 제 6 운동은, 상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 외전(Abduction) 또는 내전(Adduction)과 관련된 운동이고, 상기 제 7 운동은, 상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 내측 회전(Internal Rotation) 또는 외측 회전(External Rotation)과 관련된 운동인 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the third exercise is a movement associated with flexion or extension of a wrist joint, and the fourth exercise is an abduction of the wrist joint. The movement is related to Abduction or adduction, and the fifth movement is a movement related to the flexion or extension of the shoulder joint, and the sixth movement is the shoulder joint. The motion is related to Abduction or Adduction of the shoulder joint, and the seventh motion is to be related to internal rotation or external rotation of the shoulder joint. Can be.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 외부 장치로부터 제 1 장치정보를 수신하고, 상기 외부 장치에 제 2 장치정보를 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present specification, the apparatus may further include a communication unit configured to receive first device information from the external device and transmit second device information to the external device.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 제 1 장치정보 및 상기 감지된 동작의도 중 적어도 하나를 근거로 상기 바디부가 구동되도록 제어하고, 상기 제 2 장치정보를 생성하고, 상기 외부장치는, 상기 제 2 장치정보를 근거로 상기 바디부와 연동되어 동작하는 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the controller controls the body unit to be driven based on at least one of the first device information and the sensed operation intention, generates the second device information, and generates the external device. May be linked to the body unit based on the second device information.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제 1 장치정보는, 상기 외부 장치에 대한 사용자의 조작의도 정보 및 상기 외부 장치의 구동 정보 중 적어도 하나이고, 상기 제 2 장치정보는, 상기 감지된 동작의도 정보, 상기 바디부의 구동 정보 및 상기 외부 장치를 제어하기 위한 제어 정보 중 적어도 하나인 것일 수 있다.As an example related to the present specification, the first device information is at least one of a user's operation intention information of the external device and driving information of the external device, and the second device information is a description of the detected operation. It may be at least one of FIG. Information, driving information of the body unit, and control information for controlling the external device.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 제1항에 있어서, 특정 운동패턴을 저장하는 메모리부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 저장된 특정 운동패턴을 근거로 상기 바디부가 움직이도록 상기 모터부를 제어하는 것일 수 있다.According to an example related to the present disclosure, the method of claim 1, further comprising a memory unit for storing a specific exercise pattern, the control unit may be to control the motor unit to move the body based on the stored specific exercise pattern. have.
본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 사용자 동작의도에 의해 제어되고, 재활용 운동과 관련된 2 자유도를 가지는 착용형 재활 치료장치를 제공한다. According to one embodiment disclosed herein, there is provided a wearable rehabilitation treatment device that is controlled by the user's intention and has two degrees of freedom associated with the recycling movement.
본 명세서에 개시된 착용형 장치에 따르면, 상기 착용형 장치의 사용자 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하고, 상기 획득된 신체정보를 근거로 구동되기 때문에 상기 사용자의 운동 재활 치료 효과가 증대되는 이점이 있다.According to the wearable device disclosed in this specification, the physical information related to the movement of a part of the user's body of the wearable device is acquired, and the driving effect is increased based on the obtained body information. There is this.
특히, 본 명세서에 개시된 착용형 장치에 따르면, 복수의 착용형 장치간을 연결하는 연결 수단이 구비되고, 상기 사용자의 조작의도 또는 장치의 구동 정보를 공유할 수 있는 통신 수단이 구비된 모듈화된 착용형 장치를 제공함으로써, 상기 사용자는 자신의 신체 특성(또는 신체의 손상정도) 또는 재활 치료의 진행상황등을 고려하여 필요에 따라 상기 모듈화된 착용형 기기 또는 장치를 선택적으로 결합하여 사용할 수 있어 효율적인 재활 치료가 가능하다는 이점이 있다.In particular, according to the wearable device disclosed in the present disclosure, there is provided a connection means for connecting a plurality of wearable devices, and modularized with communication means for sharing the operation intention or driving information of the device. By providing a wearable device, the user can selectively use the modular wearable device or device as needed in consideration of their physical characteristics (or degree of damage to the body) or the progress of rehabilitation treatment. The advantage is that efficient rehabilitation treatment is possible.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a wearable device according to embodiments disclosed herein.
도 2는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치과 관련된 운동을 나타내는 예시도이다.2 is an exemplary view showing a movement associated with the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
도 3은 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치의 구현예를 나타내는 예시도이다.3 is an exemplary view showing an embodiment of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
도 4는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the configuration of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
도 5는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 구현예를 보여주는 예시도이다.5 is an exemplary view showing an embodiment of a body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed in the present specification.
도 6은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 또 다른 구현예를 보여주는 예시도이다.6 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
도 7은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 또 다른 구현예를 보여주는 예시도이다.7 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
도 8은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 또 다른 구현예를 보여주는 예시도이다.8 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
도 9는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.9 is a block diagram showing the configuration of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
도 10은 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 블럭도이다.10 is a block diagram showing another configuration example of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
도 11은 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 외부장치의 운동을 나타내는 예시도이다.11 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
도 12는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 외부장치의 운동을 나타내는 예시도이다.12 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
도 13은 본 명세서에 개시된 제 4 실시예에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.13 is a block diagram showing the configuration of a wearable device according to a fourth embodiment disclosed herein.
본 명세서에 개시된 기술은 사용자 동작의도에 의해 제어되고, 재활용 운동과 관련된 2 자유도를 가지는 착용형 재활 치료장치에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 착용형 운동 장치 및 재활 장치에도 적용될 수 있다.The technique disclosed herein can be applied to a wearable rehabilitation device having two degrees of freedom associated with a recycling movement, controlled by the user's intention to operate. However, the technology disclosed herein is not limited thereto, and may be applied to all wearable exercise devices and rehabilitation devices to which the technical spirit of the technology may be applied.
상기 사용자의 동작의도는 상기 사용자 신체로부터 생성되는 다양한 신체정보를 통하여 감지될 수 있다. 예를 들어, 상기 사용자의 조작 의도는 근육에 발생된 힘에 의해 착용형 장치의 회전이 가능한 조인트 등에 인가되는 모멘트를 측정하거나 더 나아가 근육에 힘을 발생시키기 위해 몸에서 생성되는 생체 신호인 근전도 신호를 측정하여 이를 실시간 분석하여 파악하는 것이 가능하다.The intention of the user may be sensed through various body information generated from the user's body. For example, the user's manipulation intention is an EMG signal, which is a biological signal generated by the body to measure a moment applied to a joint or the like that can rotate the wearable device due to the force generated in the muscle, or to generate force to the muscle. It is possible to determine by measuring and analyzing it in real time.
또한, 본 명세서에 개시된 기술에 따르면, 파악된 사용자의 조작 의도에 동기 되어 상기 착용형 재활 치료장치에 포함된 전기 모터 등의 구동기를 통해 움직임이 발생되면, 상기 사용자의 움직임과 상기 착용형 재활 치료장치는 동기되어 움직이게 되어 뛰어난 재활 치료의 효과가 발생될 수 있다.In addition, according to the technology disclosed herein, when movement is generated through a driver such as an electric motor included in the wearable rehabilitation therapy device in synchronization with the user's operation intention, the movement of the user and the wearable rehabilitation treatment The device may move synchronously, resulting in a superior rehabilitation effect.
또한, 본 명세서에 개시된 기술에 따르면, 상기 사용자 신체 운동의 일부에 대해 재활이 가능한 독립화된 모듈화 기기 장치에 의해 특정 부위 운동 재활 치료를 가능하게 하고 다수의 모듈화된 기기 장치를 연결할 수 있는 기구 등을 구비하여 운동 재활 치료 기능을 확장할 수 있는 이점이 있을 수 있다.In addition, according to the technology disclosed herein, by using an independent modular device device capable of rehabilitation of a part of the user's physical exercise, a device for enabling the treatment of specific area exercise rehabilitation and connecting a plurality of modular device devices, etc. There may be an advantage to expand the function of exercise rehabilitation treatment.
또한, 본 명세서에 개시된 기술에 따른 착용형 재활 치료 장치를 통하여 척수 손상 또는 편마비 장애인과 근력이 저하된 일반인이 공통으로 운동 재활 치료 효과를 얻는 것을 기대할 수 있다.In addition, through the wearable rehabilitation treatment apparatus according to the technology disclosed herein, it can be expected that the spinal cord injury or hemiplegic impaired person and the general public who have reduced muscle strength commonly obtain the effect of exercise rehabilitation.
또한, 본 명세서에 개시된 기술에 따르면, 각각의 독립된 모듈들(또는 다수의 모듈화된 착용형 재활 치료장치)은 별도의 신호 처리 장치(또는 제어부)를 구비하고 있으며 장치에 의해 측정된 사용자 조작 의도 정보와 이를 통해 구동되는 운동 정보를 공유할 수 있는 통신 장치를 구비할 수 있다. 공유된 정보는 별도의 신호 처리 장치 등에 의해 각 모듈의 상태를 파악하고 이를 통해 연결된 모듈들 간의 동기화를 위한 명령 등을 발생하여 각 모듈의 구동을 변경할 수 있는 기능을 구비하고 있다.In addition, according to the technology disclosed herein, each of the independent modules (or a plurality of modular wearable rehabilitation devices) is provided with a separate signal processing device (or control unit) and the user operation intention information measured by the device And a communication device capable of sharing exercise information driven through the same. The shared information has a function of changing the driving of each module by identifying a state of each module by a separate signal processing device and generating a command for synchronization between the connected modules through the separate signal processing device.
구체적인 구현 예를 살펴보면, 상체 운동 재활 치료에 있어 팔꿈치의 굽힘 운동과 팔뚝의 비틀림에 의한 손의 회전 운동시 사용자 의도 파악 및 구동을 동시에 수행할 수 있는 2자유도 착용형 기기 장치 모듈(또는 착용형 재활 치료 장치)이 있을 수 있다.In a specific embodiment, in the upper body rehabilitation treatment, a two degree of freedom wearable device device module (or wearable) capable of simultaneously identifying and driving a user's intention during elbow bending and rotation of a hand due to forearm twisting Rehabilitation devices).
상기 2자유도 착용형 기기 장치 모듈은 추가적으로 손목의 2자유도 굽힘 운동을 발생시키는 모듈화 기기 장치 또는 어깨의 3자유도 회전운동을 발생시키는 모듈화 기기 장치 등과 연결하여 운동 재활 범위를 확장할 수 있는 기능을 구비할 수 있다.The two degree of freedom wearable device device module may further be connected to a modular device device for generating a two degree of freedom bending motion of a wrist or a modular device device for generating a three degree of freedom rotational motion of a shoulder to expand a range of exercise rehabilitation. It may be provided.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It is to be noted that the technical terms used herein are merely used to describe particular embodiments and are not intended to limit the spirit of the technology disclosed herein. In addition, the technical terms used herein should be construed as meanings generally understood by those skilled in the art to which the technology disclosed herein belongs, unless defined otherwise in this specification. It should not be interpreted in a comprehensive sense, or in an overly reduced sense. In addition, when the technical terms used herein are incorrect technical terms that do not accurately express the spirit of the technology disclosed herein, it should be replaced with technical terms that can be understood correctly by those skilled in the art. In addition, the general terms used herein should be interpreted as defined in the dictionary, or according to the context before and after, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. Also, the singular forms used herein include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some steps It should be construed that it may not be included or may further include additional components or steps.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. In addition, terms including ordinal numbers, such as first and second, as used herein may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. In addition, in describing the technology disclosed herein, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the technology disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it is to be noted that the accompanying drawings are only for easily understanding the spirit of the technology disclosed in this specification, and the spirit of the technology should not be construed as being limited by the accompanying drawings.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 착용형 장치에 대한 설명Description of a wearable device according to embodiments disclosed herein
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부, 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부, 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The wearable device according to the embodiments disclosed in the present disclosure may be mounted to a body part of a user to support a body part, a motor part to move the body part, and to acquire body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and make the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a wearable device according to embodiments disclosed herein.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 착용형 장치(100)는, 제어부(110), 신체정보 획득부(120), 모터부(130) 및 바디부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the wearable device 100 according to the exemplary embodiments disclosed herein may include a control unit 110, a body information acquisition unit 120, a motor unit 130, and a body unit 140. Can be.
또한, 일 실시예에 따른 착용형 장치는, 상기 사용자의 신체를 추가적으로 지지하기 위한 보조 바디부(미도시) 및 상기 바디부 및 상기 보조 바디부를 연결하는 바디 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wearable device may further include an auxiliary body part (not shown) for additionally supporting the user's body and a body connection part connecting the body part and the auxiliary body part.
이외에도 상기 착용형 장치(100)는 재활 치료를 위한 운동 기능을 수행하기 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.In addition, the wearable device 100 may further include various components for performing an exercise function for rehabilitation treatment.
도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 상기 착용형 장치(100)가 구현될 수도 있다.The components shown in FIG. 1 are not essential, so that the wearable device 100 with more or fewer components may be implemented.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in order.
상기 제어부(110)는 상기 착용형 장치(100)의 사용자에 대한 재활 운동 치료 기능을 제공하기 위한 다양한 기능을 할 수 있다.The controller 110 may perform various functions for providing a rehabilitation exercise treatment function for the user of the wearable device 100.
기본적으로, 상기 제어부(110)는 상기 재활 운동 치료 기능이 수행되도록 상기 착용형 장치(100)의 구성요소들을 제어하는 역할을 할 수 있다.Basically, the controller 110 may control the components of the wearable device 100 to perform the rehabilitation exercise treatment function.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따르면, 상기 제어부(110)는, 상기 신체정보 획득부(120)에 의해 획득된 신체정보를 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출할 수 있다.According to the embodiments disclosed herein, the controller 110 may detect the intention of the user based on the body information obtained by the body information acquisition unit 120.
또한, 상기 제어부(110)는 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부(140)가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부(130)를 제어할 수 있다.In addition, the controller 110 may control the motor unit 130 to have two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion based on the detected motion intention.
예를 들어, 외상 또는 정신적인 원인 등에 의해 상기 사용자의 척수 또는 뇌의 일부가 손상되는 경우, 상기 사용자의 근육을 움직이도록 하는 신호가 정상적으로 근육에 전달되지 않아 신체의 일부를 움직일 수 없게 되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 질환의 대표적인 예로는 척수 손상과 편마비를 들 수 있다. For example, when a part of the spinal cord or the brain of the user is damaged due to a trauma or a mental cause, a signal for moving the user's muscles is not normally transmitted to the muscles, which makes it impossible to move a part of the body. May occur. Representative examples of such diseases include spinal cord injury and hemiplegia.
이 경우 질환 발생 초기에 적극적인 운동 재활을 통해 상기 사용자의 신호 전달 기능을 복원하여 신체 마비가 개선되게 하는 임상 치료가 필요할 수 있다.In this case, clinical treatment may be necessary to restore the signal transmission function of the user through active exercise rehabilitation at the early stage of disease development to improve physical paralysis.
일 실시예에 따르면, 상기 착용형 장치(100)는 상기 감지된 사용자의 동작 의도에 따라 구동되기 때문에, 상기 사용자는 상기 착용형 장치(100)의 착용하고, 상기 착용형 장치(100)를 이용하여 일상생활에서 필요한 다양한 테스크(task) 운동을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 사용자는 상기 착용형 장치(100)를 이용한 다양한 테스크 운동을 통하여 높은 임상 피료효과를 얻을 수 있다.According to an embodiment, since the wearable device 100 is driven according to the sensed intention of the user, the user wears the wearable device 100 and uses the wearable device 100. It is possible to perform a variety of task (task) exercise required in everyday life. Accordingly, the user may obtain a high clinical treatment effect through various task exercises using the wearable device 100.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 운동은, 제 1 축을 기준으로 하는 힌지(hinge) 운동, 팔꿈치 관절(Elbow Joint)의 굴곡(Flexion) 및 신전(Extension) 중 적어도 하나와 관련된 운동일 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 제 1 운동은 상기 사용자의 팔꿈치 관절에 대한 굽힘 또는 펴기 운동을 의미할 수 있다.According to one embodiment, the first motion may be a motion associated with at least one of a hinge motion, an flexion of an elbow joint, and an extension with respect to the first axis. In other words, the first exercise may mean a bending or stretching motion of the elbow joint of the user.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 운동은, 제 2 축을 기준으로 하는 비틀림 운동, 하박(Forearm)의 회내(Pronation) 및 회외(Supination) 중 적어도 하나와 관련된 운동일 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 제 2 운동은 상기 사용자의 팔뚝에 대한 비틀림 운동일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the second exercise may be a exercise associated with at least one of a torsional movement based on a second axis, Pronation of a forearm, and supination. In other words, the second exercise may be a torsional movement of the forearm of the user.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 축은, 상기 제 2 축과 수직한 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment, the first axis may be perpendicular to the second axis.
상기 신체정보 획득부(120)는 상기 사용자의 동작의도를 감지하기 위한 신체정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 사용자 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득할 수 있다.The body information acquisition unit 120 may acquire body information for detecting an operation intention of the user. For example, the body information acquisition unit 120 may acquire body information related to the movement of a part of the user's body.
일 실시예에 따르면, 상기 신체정보는, 상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나와 관련된 정보일 수 있다.According to an embodiment, the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
예를 들어, 상기 생체신호는, 생체 전기 신호(Bio-electric signals), 생체 임피던스 신호(Bio-impedance signals), 생체 음향 신호(Bio-acoustic signals), 생체 자기 신호(Bio-magnetic signals), 생체 역학 신호(Bio-mechanical signals), 생화학 신호(Bio-chemical signals) 및 생체 광학 신호(Bio-optical signals) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the biosignal may be a bio-electric signal, a bio-impedance signal, a bio-acoustic signal, a bio-magnetic signal, a bio-signal. It may include at least one of bio-mechanical signals, bio-chemical signals and bio-optical signals.
여기서, 생체 전기 신호(Bio-electric signals)는, 심전도(ECG, Electrocardiography), 근전도(EMG, Electromyography) 및 뇌전도(또는 뇌파, EEG, Electroencephalography) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the bio-electric signals may include at least one of electrocardiogram (ECG), electrocardiography (EMG), electromyography (EMG), and electroencephalogram (or EEG, EEG, Electroencephalography).
상기 신체정보 획득부(120)는 다양한 방식으로 상기 신체정보를 획득할 수 있다. The body information acquisition unit 120 may obtain the body information in various ways.
일 실시예에 따르면, 상기 신체정보 획득부(120)는, 상기 신체정보를 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the body information acquisition unit 120 may include at least one sensor for detecting the body information.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 신체정보를 외부 장치 또는 외부 센서로부터 획득하는 것일 수 있다. According to another embodiment, the body information acquisition unit 120 may obtain the body information from an external device or an external sensor.
상기 신체정보 획득부(120)의 상기 신체정보 획득방식 내지 획득방법에 대해서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 후술된다.The body information acquisition method or the acquisition method of the body information acquisition unit 120 will be described later with reference to FIGS. 5 to 8.
상기 모터부(130)는 상기 제어부(110)의 제어에 따라 상기 바디부를 움직이게 하는 역할(또는 구동하는 역할)을 할 수 있다.The motor unit 130 may serve to move (or drive) the body unit under the control of the controller 110.
예를 들어, 상기 모터부(130)는, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부(140)가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지고 움직이도록 상기 바디부를 구동하는 역할을 할 수 있다.For example, the motor unit 130 drives the body part to move the body part 140 with two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion based on the detected motion intention. can do.
상기 모터부(130)는 다양한 형태의 모터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 모터부(130)는 전기 모터를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 모터부(130)는 플랫 모터를 포함할 수 있다.The motor unit 130 may include various types of motors. For example, the motor unit 130 may include an electric motor. In addition, for example, the motor unit 130 may include a flat motor.
일 실시예에 따르면, 상기 모터부(130)는, 특정 축을 기준으로 회전하는 제 1 모터 및 제 2 모터를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 특정 축은, 상기 제 1 축과 동일한 것일 수 있다.According to an embodiment, the motor unit 130 may include a first motor and a second motor rotating based on a specific axis. Here, the specific axis may be the same as the first axis.
이 경우, 상기 바디부(140)는, 상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 같은 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 1 운동을 하고, 상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 2 운동을 하는 것일 수 있다.In this case, when the first motor and the second motor rotate in the same direction, the body part 140 performs the first movement, and when the first motor and the second motor rotate in different directions, It may be to the second exercise.
상기 제 1 모터 및 제 2 모터를 구비하는 모터부에 대해서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 후술된다.A motor unit including the first motor and the second motor will be described later with reference to FIGS. 3 to 4.
상기 바디부(140)는 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 역할을 할 수 있다.The body unit 140 may be mounted on a body part of the user to support the body part.
또한, 상기 바디부(140)는 상기 모터부(130)에 의해 구동되어, 상기 신체 일부분을 움직이게 하는 역할을 할 수 있다.In addition, the body part 140 may be driven by the motor part 130 to serve to move the body part.
예를 들어, 상기 바디부(140)는 상기 모터부(130)의 구동에 따라, 상기 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지고 움직일 수 있다.For example, the body part 140 may move with two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion as the motor part 130 is driven.
제 1 실시예 - 팔꿈치에 착용되는 장치First embodiment-device worn on the elbow
본 명세서에 개시된 제 1 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다. The first embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of the embodiments, and the following provides a clear representation of the first embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부, 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부, 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The wearable device according to the first embodiment disclosed in the present specification may include a body part mounted on a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
또한, 제 1 실시예에 따르면, 상기 신체정보는, 상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나와 관련된 정보일 수 있다.In addition, according to the first embodiment, the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
또한, 제 1 실시예에 따르면, 상기 제 1 운동은, 제 1 축을 기준으로 하는 힌지(hinge) 운동, 팔꿈치 관절(Elbow Joint)의 굴곡(Flexion) 및 신전(Extension) 중 적어도 하나와 관련된 운동일 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 제 1 운동은 상기 사용자의 팔꿈치 관절에 대한 굽힘 또는 펴기 운동을 의미할 수 있다.Further, according to the first embodiment, the first movement is a movement related to at least one of a hinge movement, an elbow joint flexion, and an extension with respect to the first axis. Can be. In other words, the first exercise may mean a bending or stretching motion of the elbow joint of the user.
또한, 제 1 실시예에 따르면, 상기 제 2 운동은, 제 2 축을 기준으로 하는 비틀림 운동, 하박(Forearm)의 회내(Pronation) 및 회외(Supination) 중 적어도 하나와 관련된 운동일 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 제 2 운동은 상기 사용자의 팔뚝에 대한 비틀림 운동일 수 있다.In addition, according to the first embodiment, the second exercise may be a movement related to at least one of a torsional movement based on a second axis, a pronation of a forearm, and a supination. In other words, the second exercise may be a torsional movement of the forearm of the user.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 축은, 상기 제 2 축과 수직한 것일 수 있다.According to an embodiment, the first axis may be perpendicular to the second axis.
도 2는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치과 관련된 운동을 나타내는 예시도이다.2 is an exemplary view showing a movement associated with the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
도 2를 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치는 상기 착용형 장치 사용자의 팔꿈치 관절 또는 손목과 관련된 운동을 수행하는 역할을 할 수 있다.Referring to FIG. 2, the wearable device according to the first embodiment of the present disclosure may serve to perform an exercise related to an elbow joint or a wrist of the wearable device user.
예를 들어, 상기 착용형 장치는 제 1 축(a100)을 기준으로 하는 힌지 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다(도 2(a)). 상기 힌지 운동은 상기 사용자의 팔꿈치 관절(p100)에 대한 굽힘(m110) 또는 펴기(m120) 운동을 의미할 수 있다. 상기 힌지 운동은 팔꿈치 관절(Elbow Joint, p100)의 굴곡(Flexion, m110) 또는 신전(Extension, m120)과 관련된 운동일 수 있다.For example, the wearable device may have a degree of freedom associated with the hinge movement about the first axis a100 (FIG. 2 (a)). The hinge movement may refer to a bending (m110) or straightening (m120) movement of the elbow joint p100 of the user. The hinge movement may be an exercise associated with flexion (m110) or extension (m120) of the elbow joint (p100).
또한, 예를 들어, 상기 착용형 장치는 제 2 축(a200)을 기준으로 하는 비틀림 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다(도 2(b)). 상기 비틀림 운동은 상기 사용자의 팔뚝에 대한 비틀림 운동(m210 또는 m220)을 의미할 수 있다. 다른 의미로, 상기 비틀림 운동은 하박(Forearm)의 회내(Pronation, m210) 및 회외(Supination, m220)과 관련된 운동일 수 있다.Also, for example, the wearable device may have a degree of freedom associated with a torsional movement about the second axis a200 (FIG. 2B). The torsional movement may mean a torsional movement (m210 or m220) for the forearm of the user. In other words, the torsional movement may be a movement associated with Proearm m210 and Supination m220 of Forearm.
도 3a 내지 도 3b는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치의 구현예를 나타내는 예시도이다.3A to 3B are exemplary views showing an embodiment of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
도 3a을 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치(100)는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부(140), 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부(130), 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부(미도시) 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부(또는 신호처리부, 미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3A, the wearable device 100 according to the first embodiment of the present disclosure may include a body 140 mounted on a body part of a user to support the body part, and a motor part to move the body part. 130, a body information acquiring unit (not shown) for acquiring body information related to the movement of the body part and the intention of the user based on the acquired body information, and detecting the detected intention of the user. The controller may include a controller (or a signal processor, not shown) that controls the motor unit so that the body part has two degrees of freedom associated with the first and second motions.
상기 바디부(140)는 상기 사용자 신체 일부분을 지지하기 위한 바디 지지부(1401) 및 상기 사용자 신체일부분을 고정하기 위한 바디 고정부(1402)를 포함할 수 있다.The body part 140 may include a body support part 1401 for supporting a part of the user's body and a body fixing part 1402 for fixing a part of the user's body.
제 1 실시예에 따르면, 상기 바디부(140)는 상기 모터부(130)에 의해 상기 제 1 운동 및 상기 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 구비할 수 있다.According to the first embodiment, the body part 140 may have two degrees of freedom associated with the first motion and the second motion by the motor part 130.
상기 모터부(130)는 상기 바디부(140)를 구동하여 움직이게 하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 모터부(130)는 상기 바디부(140)가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지고 움직이도록 상기 바디부(140)를 구동할 수 있다.The motor unit 130 may serve to drive and move the body unit 140. For example, the motor unit 130 may drive the body 140 to move the body 140 with two degrees of freedom associated with the first and second motions.
제 1 실시예에 따르면, 상기 모터부(130)는, 특정 축(또는 팔꿈치 굽힘 조인트, a101)을 기준으로 회전하는 제 1 모터(130a) 및 제 2 모터(130b)를 구비할 수 있다.According to the first embodiment, the motor unit 130 may include a first motor 130a and a second motor 130b that rotate about a specific axis (or elbow bending joint, a101).
이 경우, 상기 바디부(140)는, 상기 제 1 모터(130a) 및 제 2 모터(130b)가 같은 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 1 운동을 하고, 상기 제 1 모터(130a) 및 제 2 모터(130b)가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 2 운동을 하는 것일 수 있다.In this case, when the first motor 130a and the second motor 130b rotate in the same direction, the body part 140 performs the first movement, and the first motor 130a and the second motor. When the motor 130b rotates in another direction, the second movement may be performed.
또한, 제 1 실시예에 따르면, 상기 특정 축(a101)은, 상기 제 1 축(a100)과 동일한 것일 수 있다.In addition, according to the first embodiment, the specific axis a101 may be the same as the first axis a100.
또한, 제 1 실시예에 따른 착용형 장치(100)는, 상기 제 1 모터(130a)의 움직임을 근거로 상기 제 1 축(a100)을 기준으로 회전하는 제 1 와이어 마찰 구동장치(131a), 상기 제 2 모터(130b)의 움직임을 근거로 상기 제 1 축(a100)을 기준으로 회전하는 제 2 와이어 마찰 구동장치(131b) 및 상기 제 1 와이어 마찰 구동장치(131a) 및 제 2 와이어 마찰 구동장치(131b)에 연결 되는 와이어(133)를 더 포함하되, 상기 와이어(133)는, 상기 바디부(140)의 일측면과 접촉하고, 상기 제 1 와이어 마찰 구동장치(131a) 및 제 2 와이어 마찰 구동장치(131b)의 회전 운동을 근거로 상기 접촉에 의한 마찰력을 발생시키고, 상기 바디부(140)는, 상기 제 1 모터(130a) 및 제 2 모터(130b)가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 발생된 마찰력을 근거로 제 2 운동을 하는 것일 수 있다.In addition, the wearable device 100 according to the first embodiment may include a first wire friction drive device 131a rotating based on the first axis a100 based on the movement of the first motor 130a, The second wire friction drive device 131b and the first wire friction drive device 131a and the second wire friction drive that rotate based on the first axis a100 based on the movement of the second motor 130b. Further comprising a wire 133 connected to the device (131b), the wire 133 is in contact with one side of the body portion 140, the first wire friction drive device (131a) and the second wire When the frictional force generated by the contact is generated based on the rotational movement of the friction drive device 131b, and the body part 140 rotates the first motor 130a and the second motor 130b in different directions. The second movement may be performed based on the generated frictional force.
또한, 제 1 실시예에 따른 착용형 장치(100)는, 상기 와이어(133)을 지지하고, 상기 와이어(130)가 쉽게 움직일 수 있도록 하는 롤러(132a, 132b)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wearable device 100 according to the first embodiment may further include rollers 132a and 132b that support the wire 133 and allow the wire 130 to move easily.
또한, 제 1 실시예에 따른 착용형 장치(100)는 상기 사용자의 신체를 추가적으로 지지하기 위한 보조 바디부(141) 및 상기 바디부(140) 및 상기 보조 바디부(141)를 연결하는 바디 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wearable device 100 according to the first embodiment may further include an auxiliary body 141 for additionally supporting the user's body, and a body connection part connecting the body 140 and the auxiliary body 141. It may further include.
상기 보조 바디부(141)은 상기 사용자의 신체를 추가적으로 지지하고, 상기 바디부(140)가 기준 축(예를 들어, 상기 제 1 축(a100) 또는 상기 제 2 축(a200))을 기준으로 흔들림이 없이 움직이도록 하는 보조적인 역할을 할 수 있다.The auxiliary body 141 additionally supports the user's body, and the body 140 is based on a reference axis (for example, the first axis a100 or the second axis a200). It can serve as an assistant to move without shaking.
상기 보조 바디부(141)은 상기 사용자의 신체를 추가적으로 지지하기 위한 보조 바디 지지부(1411) 및 상기 사용자의 신체를 추가적으로 고정하기 위한 보조 바디 고정부(1412)를 포함할 수 있다.The auxiliary body 141 may include an auxiliary body support 1411 for additionally supporting the user's body and an auxiliary body fixing part 1412 for additionally fixing the user's body.
도 3b를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 착용형 장치(100)의 구성요소들이 조립된 모습을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3B, it can be seen that components of the wearable device 100 according to the first embodiment are assembled.
도 4는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the configuration of the wearable device according to the first embodiment disclosed herein.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 모터(130a) 및 제 2 모터(130b)가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 1 와이어 마찰 구동장치(131a) 및 제 2 와이어 마찰 구동장치(131b)가 각각 반대 방향으로 회전 운동을 할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the first motor 130a and the second motor 130b rotate in different directions, the first wire friction drive device 131a and the second wire friction drive device 131b are respectively rotated. Can rotate in the opposite direction.
이 경우, 상기 와이어(133)는 상기 롤러(132a, 132b)를 통해 움직이고, 상기 움직임 및 상기 바디부(140)와의 접촉을 근거로 마찰력을 발생시킬 수 있다.In this case, the wire 133 may move through the rollers 132a and 132b and generate frictional force based on the movement and contact with the body part 140.
또한, 상기 바디부(140)는, 상기 발생된 마찰력을 근거로 상기 제 2 운동을 할 수 있다.In addition, the body part 140 may perform the second movement based on the generated frictional force.
변형된 제 1 실시예에 따르면, 상기 착용형 장치(100)는 특정 축(또는 팔꿈치 굽힘 조인트, a101)에 한 개의 플랫 모터를 구비하여 팔꿈치 굽힘 운동을 발생시키고 팔뚝 고정 부위에 별도의 소형 모터를 구비하여 이를 통해 팔뚝의 비틀림에 의한 손의 회전 운동을 발생시키도록 하는 구동 메커니즘으로 동작될 수 있다.According to the first modified embodiment, the wearable device 100 is provided with one flat motor on a specific axis (or elbow bend joint, a101) to generate elbow bend movement and a separate small motor to the forearm fixation site. It can be operated as a drive mechanism to generate a rotational movement of the hand by the forearm twist through it.
제 2 실시예 - 센서등을 통한 신체정보의 획득Second Embodiment-Acquisition of Physical Information through Sensors
본 명세서에 개시된 제 2 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다. The second embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the second embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부, 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부, 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In the wearable device according to the second embodiment of the present disclosure, a body part mounted on a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and acquire body information related to the movement of the body part Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention It may include a control unit for controlling the motor unit.
제 2 실시예에 따르면, 상기 신체정보는, 상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나와 관련된 정보일 수 있다.According to a second embodiment, the body information may be information related to at least one of a force and a bio signal generated in the body part.
또한, 상기 생체신호는, 생체 전기 신호(Bio-electric signals), 생체 임피던스 신호(Bio-impedance signals), 생체 음향 신호(Bio-acoustic signals), 생체 자기 신호(Bio-magnetic signals), 생체 역학 신호(Bio-mechanical signals), 생화학 신호(Bio-chemical signals) 및 생체 광학 신호(Bio-optical signals) 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 생체 전기 신호(Bio-electric signals)는, 심전도(ECG, Electrocardiography), 근전도(EMG, Electromyography) 및 뇌전도(또는 뇌파, EEG, Electroencephalography) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The biosignal may include bio-electric signals, bio-impedance signals, bio-acoustic signals, bio-magnetic signals, and biomechanical signals. Bio-mechanical signals, bio-chemical signals, and at least one of bio-optical signals, wherein the bio-electric signals include electrocardiography (ECG). It may include at least one of electromyography (EMG, Electromyography) and electroencephalogram (or EEG, EEG, Electroencephalography).
또한, 제 2 실시예에 따르면, 상기 신체정보 획득부는, 상기 신체정보를 감지하는 센서를 포함하는 것일 수 있다.Further, according to the second embodiment, the body information acquisition unit may include a sensor for detecting the body information.
여기서, 상기 신체정보를 감지하는 센서는, 상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나를 감지하는 센서일 수 있다.The sensor for detecting the body information may be a sensor for detecting at least one of a force generated from the body part and a bio signal.
도 5는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 구현예를 보여주는 예시도이다.5 is an exemplary view showing an embodiment of a body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed in the present specification.
도 5를 참조하면, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 사용자 신체 일부분에서 생성되는 힘을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the body information acquisition unit 120 may include a sensor that detects a force generated from a part of the user's body.
즉, 제 2 실시예에 따르면, 상기 모터부(130)와 상기 사용자의 신체를 지지하기 위한 상기 바디부(130)의 연결 부위에 힘 또는 모멘트가 작용하면 변형이 발생되도록 상기 착용형 장치(100)의 기구를 설계하여 힘에 따라 발생하는 변형량을 스트레인게이지(strain gage, 121) 등을 이용하여 전기 신호로 변환하여 주는 측정 수단을 활용하여 계측할 수 있다.That is, according to the second embodiment, the wearable device 100 so that deformation occurs when a force or a moment is applied to the connection portion of the body portion 130 for supporting the body of the motor unit 130 and the user. ) Can be measured using a measuring means that converts the amount of deformation generated by the force into an electrical signal using a strain gage 121 or the like.
도 5의 경우, 와이어(133)에 발생하는 장력 변화에 의해 상기 스트레인 게이지(121)가 부착된 부재의 변형이 발생될 수 있다.In the case of FIG. 5, deformation of the member to which the strain gauge 121 is attached may occur due to the tension change occurring in the wire 133.
또한, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 변형을 상기 스트레인 게이지(121)를 통해 측정할 수 있다.In addition, the body information acquisition unit 120 may measure the deformation through the strain gauge 121.
이러한, 상기 스트레인 게이지(121)를 통한 힘의 측정 방법의 일 특징으로는 상기 사용자의 동작의도에 의해 발생된 힘과 더불어 치료사 등의 안내에 의해 외부에서 작용된 힘이 같이 측정되는 것을 들 수 있으며 이를 통해 상기 사용자 스스로 움직일 수 없는 중증 상태에서도 동일한 측정 수단에 의해 재활 단계에 따라 치료사 조작 의도에 의해 생성된 운동 패턴에 따라 운동 재활 치료를 수행하고 수행 중 힘 측정 결과를 통해 재활 치료를 받는 사용자의 운동 개입 상황을 실시간 모니터링하는 것이 가능할 수 있다.Such a characteristic of the method of measuring the force through the strain gauge 121 is that the force acting from the outside by the guidance of the therapist and the like, along with the force generated by the user's operation intention may be measured together. By doing so, the user performs the exercise rehabilitation treatment according to the exercise pattern generated by the therapist operation intention according to the rehabilitation stage by the same measuring means even in the severe state where the user cannot move himself and receives the rehabilitation treatment through the force measurement result It may be possible to monitor the situation of exercise interventions in real time.
또 다른 제 2 실시예에 따른 힘 측정 방법은, 구동을 위한 상기 모터부(130)와 연결된 상기 바디부(140)와 상기 사용자 신체 사이에 커프 등의 추가 기구를 배치하고 커프와 구조물 사이에 힘을 측정할 수 있는 수단을 구비하여 순수하게 사용자의 동작 의지에 의해 발생된 힘과 구조물 사이에 작용하는 반발력을 측정하는 것이 가능할 수 있다. 이와 같은 힘 측정 수단 배치에 의해 얻을 수 있는 특징으로는 외력에 영향을 받지 않고 사용자의 순수 조작 의도에 의한 기기 장치 구동이 가능하고 또한 구동 중 사용자에 이해 발생되는 순수 힘을 모니터링할 수 있는 것 등을 들 수 있다.The force measuring method according to a second embodiment of the present invention may further include disposing an additional mechanism such as a cuff between the body part 140 and the user's body connected to the motor unit 130 for driving, and between the cuff and the structure. It may be possible to measure the repulsive force acting between the structure and the force generated by the user's willingness to act purely by having a means to measure. The characteristics obtained by the arrangement of the force measuring means are capable of driving the device by the pure intention of the user without being influenced by external force, and can monitor the pure force generated by the user while driving. Can be mentioned.
이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여, 근전도 신호를 근거로 한 착용형 장치의 구현예가 후술된다.Hereinafter, an embodiment of the wearable device based on the EMG signal will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
제 2 실시예에 따르면, 상기 근전도 신호는, 상기 사용자의 상박의 이두박근(Biceps), 삼두박근(triceps) 및 팔뚝의 비틀림 중 적어도 하나에 해당하는 근전도 신호일 수 있다.According to the second embodiment, the EMG signal may be an EMG signal corresponding to at least one of the biceps, triceps, and forearm twist of the upper arm of the user.
즉, 팔꿈치의 굽힘 운동과 관련하여서는 상박의 이두박근(Biceps)과 삼두박근(triceps)에 의해 운동이 발생될 수 있다.That is, in relation to the bending motion of the elbow, the motion may be generated by the biceps and triceps of the upper arm.
이 경우, 상기 운동에 따라 상기 두 근육의 근방에 전극을 배치하여 근육 운동을 발생시키는 근전도 신호를 측정할 수 있도록 메커니즘 장치의 벨크로우를 고안하고 신호 취득을 위한 전극을 배치하는 구성이 상기 착용형 장치에 적용될 수 있다.In this case, the wearable device is designed to devise a bellows mechanism of the mechanism device and to arrange an electrode for signal acquisition so that an electrode is placed in the vicinity of the two muscles according to the exercise to measure an EMG signal that generates muscle movement. It can be applied to the device.
또한, 팔뚝의 비틀림에 의한 손 회전 운동과 관련하여서는 팔뚝의 요골(Radius)과 척골(Ulna)에 감긴 형태로 배치된 회외근(Supinator)와 회내근(Pronator)에 의해 운동이 발생된다. In addition, in relation to the hand rotational movement due to the forearm of the forearm, the movement is generated by the supinator and the pleator disposed in the form wound around the radial and ulna of the forearm.
이 경우, 상기 운동에 따라 두 근육의 근전도 신호를 측정하기 위해 팔꿈치에 팔뚝이 연결된 부위 근방에 벨크로우를 배치하고 신호 취득을 위한 전극을 배치하는 구성이 상기 착용형 장치에 적용될 수 있으며, 상기 착용형 장치는 이에 의해 사용자의 동작 의도를 파악할 수 있다.In this case, in order to measure the EMG signals of the two muscles according to the exercise, a configuration in which a bell claw is placed near the forearm connected to the elbow and an electrode for signal acquisition may be applied to the wearable device. The mold apparatus can thereby grasp the operation intention of the user.
도 6은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 또 다른 구현예를 보여주는 예시도이다.6 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
도 6을 참조하면, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 사용자 신체 일부분에서 생성되는 생체신호를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the body information acquisition unit 120 may include a sensor for detecting a biosignal generated from a part of the user's body.
예를 들어, 상기 생체신호는, 근전도 신호일 수 있고, 상기 근전도 신호는 상기 사용자의 이두박근에서 생성되는 것일 수 있다.For example, the biosignal may be an EMG signal, and the EMG signal may be generated from the biceps muscle of the user.
따라서, 상기 신체정보 획득부(120)는 이두박근 근전도 센서(122)를 포함할 수 있고, 상기 이두박근 근전도 센서(122)는 바디부 고정부(1402)에 위치할 수 있다.Thus, the body information acquisition unit 120 may include a biceps muscle electromyogram sensor 122, and the biceps muscle electromyogram sensor 122 may be located at the body part fixing unit 1402.
즉, 도 6의 경우처럼, 상기 착용형 장치(100)는 상기 바디부 고정부(또는 벨트 안쪽면, 1402)에 벨크로가 부착되고 이를 통해서 이두박근 근전도 센서(122)가 상기 벨트 안쪽면에 부착되도록 구현될 수 있다. 따라서, 상기 착용형 장치(100)를 착용하면서 상기 이두박근 근전도 센서(122)가 자연스럽게 상박의 이두박근 근처에 위치할수 있도록 약간의 위치 조절이 가능하도록 상기 착용형 장치(100)의 구현이 가능할 수 있다.That is, as in the case of Figure 6, the wearable device 100 has a Velcro attached to the body portion fixing portion (or the inner surface of the belt, 1402) so that the biceps EMG sensor 122 is attached to the inner surface of the belt. Can be implemented. Accordingly, the wearable device 100 may be implemented such that the biceps muscle electromyogram sensor 122 may be slightly positioned near the biceps muscle of the upper arm while wearing the wearable device 100.
도 7은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 또 다른 구현예를 보여주는 예시도이다.7 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
도 7을 참조하면, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 사용자의 삼두박근에서 생성되는 근전도 신호를 감지하는 삼두박근 근전도 센서(123)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 삼두박근 근전도 센서(123)는 바디 지지부(1401)에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 7, the body information acquisition unit 120 may include a triceps muscle EMG sensor 123 that detects an EMG signal generated by the triceps muscle of the user. In addition, the triceps muscle EMG sensor 123 may be located in the body support 1401.
즉, 도 7의 경우처럼, 상기 삼두박근 근전도 센서(123)는 상기 바디 지지부(또는 패드(pad), 1401에 역시 벨크로가 통해 부착됨에 의해 구성될 수 있고, 상기 착용형 장치(100)는 팔뚝에 고정될 때 자연스럽게 삼두박근에 밀착될 수 있도록 약간의 위치 조절 기능을 갖도록 구현될 수 있다.That is, as in the case of Figure 7, the triceps muscle EMG sensor 123 may be configured by the Velcro is also attached to the body support (or pad, 1401), the wearable device 100 is the forearm It may be implemented to have a slight position adjustment function so that it can be naturally in close contact with the triceps when fixed to the.
도 8은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 착용형 장치의 신체정보 획득부의 또 다른 구현예를 보여주는 예시도이다.8 is an exemplary view showing another embodiment of the body information acquisition unit of the wearable device according to the second embodiment disclosed herein.
도 8을 참조하면, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 사용자의 팔뚝에서 생성되는 근전도 신호를 감지하는 팔뚝 비틀림 근전도 센서(124)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the body information acquisition unit 120 may include a forearm electromyogram sensor 124 that detects an EMG signal generated from the forearm of the user.
즉, 도 8의 경우처럼, 상기 팔뚝 비틀림 근전도 센서(124)는 상기 바디 지지부(또는 패드, 1401)의 양 끝단 또는 상기 바디 고정부(또는 벨트, 1402) 안쪽 부분에 위치할 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, the forearm torsion EMG sensor 124 may be located at both ends of the body support (or pad) 1401 or inside the body fixing part (or belt) 1402.
이 경우, 상기 팔뚝 비틀림 근전도 센서(124)는 상기 사용자 팔에 상기 착용형 장치(100)가 부착될 때 자연스럽게 팔꿈치 비틀림에 사용되는 근육에 가깝게 밀착될 수 있도록 부착될 수 있다.In this case, the forearm torsion electromyogram sensor 124 may be attached to be close to the muscle used for elbow torsion naturally when the wearable device 100 is attached to the user arm.
상기 팔뚝 비틀림 근전도 센서(124) 또한 벨크로를 통해 부착 가능하도록 구현될 수 있어, 약간의 위치 변화를 가능케 하여 착용자에 따른 근육 위치 변화를 보상할 수 있도록 구현될 수 있다.The forearm torsion EMG sensor 124 may also be implemented to be attachable through the Velcro, it may be implemented to compensate for the change in muscle position according to the wearer by enabling a slight position change.
또한, 변형된 제 2 실시예에 따르면, 상기 신체정보 획득부는, 상기 신체정보를 외부 장치 또는 외부 센서로부터 획득하는 것일 수 있다.In addition, according to the modified second embodiment, the body information acquisition unit may be to obtain the body information from an external device or an external sensor.
이 경우, 상기 착용형 장치(100)의 외부에 상기 신체정보(예를 들어, 신체 일부분에서 생성되는 힘 또는 생체신호)를 감지하는 별도의 외부 장치(미도시) 또는 외부 센서(미도시)가 존재할 수 있고, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 외부 장치 또는 외부센서로부터 상기 힘 또는 생체신호를 획득할 수 있다. In this case, a separate external device (not shown) or an external sensor (not shown) for detecting the body information (for example, a force or a bio signal generated from a part of the body) is provided outside the wearable device 100. The body information acquisition unit 120 may obtain the force or the biosignal from the external device or an external sensor.
또한, 상기 힘 또는 생체신호의 획득을 위해, 상기 신체정보 획득부(120)는 상기 외부장치 또는 상기 외부센서와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.In addition, the body information acquisition unit 120 may be connected to the external device or the external sensor in a wired or wireless manner to obtain the force or bio-signal.
또한, 변형된 제 2 실시예에 따르면,, 상기 외부장치는 상기 신체정보를 외부 센서로부터 획득하고, 상기 신체정보를 신호처리과정을 통해 가공할 수 있고, 상기 가공된 신체정보를 상기 신체정보 획득부(120)에 전송할 수 있다.Further, according to the second modified embodiment, the external device may acquire the body information from an external sensor, process the body information through a signal processing process, and obtain the body information from the processed body information. It may transmit to the unit 120.
제 3 실시예 - 외부 장치와 연결되는 착용형 장치Third embodiment-wearable device connected to an external device
본 명세서에 개시된 제 3 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다. The third embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the third embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부, 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부, 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The wearable device according to the third embodiment disclosed in the present specification includes a body part mounted to a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
또한, 제 3 실시예에 따른 착용형 장치는, 상기 신체의 일부분과 다른 부분에 착용되는 외부 장치와 연결하기 위한 장치 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wearable device according to the third embodiment may further include a device connection part for connecting with an external device worn on a part different from the part of the body.
여기서, 상기 신체의 일부분은, 팔꿈치이고, 상기 외부 장치는, 상기 사용자의 손목 및 어깨에 착용되는 장치 중 적어도 하나인 것일 수 있다.Here, the part of the body is an elbow, the external device may be at least one of the device worn on the wrist and shoulder of the user.
구체적으로 상술하면, 제 3 실시예에 따른 착용형 장치는, 상기 사용자 신체 일부분에 착용되며, 상기 신체 일부분과 서로 다른 신체의 일부분에 착용되는 적어도 하나의 착용형 외부장치와 기구적으로 연결될 수 있는 수단(또는 연결부)을 구비하고 있다.Specifically, the wearable device according to the third embodiment may be mechanically connected to at least one wearable external device that is worn on the body part of the user and is worn on the part of the body different from the body part. Means (or a connection part) is provided.
즉, 제 3 실시예에 따른 착용형 장치 및 상기 적어도 하나의 착용형 외부장치는 기구적으로 서로 연결될 수 있는 수단(또는 연결부)등을 구비하므로 각각 모듈화된 기기 또는 장치라고 할 수 있다. 따라서, 상기 사용자는 자신의 신체 특성(또는 신체의 손상정도) 또는 재활 치료의 진행상황등을 고려하여 필요에 따라 상기 모듈화된 기기 또는 장치를 선택적으로 결합하여 사용할 수 있다. That is, the wearable device and the at least one wearable external device according to the third embodiment may be referred to as modular devices or devices, because the wearable device and the at least one wearable external device have a means (or a connection part) that can be mechanically connected to each other. Accordingly, the user may selectively combine the modular device or device as necessary in consideration of his / her physical characteristics (or degree of damage to the body) or the progress of rehabilitation treatment.
예를 들어, 상기 사용자의 상체 부분 전체가 손상된 경우, 초기 재활 치료 단계에서, 상기 사용자는 자신의 상체에 어깨, 팔꿈치 및 손목에 해당하는 각각의 모듈화된 기기 또는 장치(또는 외부 장치와 연결할 수 있는 연결부를 구비하는 착용형 장치)를 장착하여 하나의 재활 치료 장치로 사용할 수 있다. 이 후, 재활 치료의 진행상황에 따라, 어깨 부분의 재활치료가 완료되는 경우, 상기 사용자는 상기 어깨에 해당하는 모듈화된 기기(또는 착용형 장치)를 분리하고, 상기 팔꿈치 및 손목에 해당하는 기기만을 연결하여 하나의 재활 치료 장치로 사용할 수 있다. For example, if the entire upper body part of the user is injured, in the initial rehabilitation step, the user can connect to each modular device or device (or external device) corresponding to the shoulders, elbows and wrists of his upper body. Wearable device with a connection) can be used as one rehabilitation device. Thereafter, according to the progress of the rehabilitation treatment, when the rehabilitation of the shoulder portion is completed, the user separates the modular device (or wearable device) corresponding to the shoulder, the device corresponding to the elbow and wrist Only one can be connected and used as a rehabilitation device.
또한, 상기 기구적으로 서로 연결될 수 있는 수단(또는 연결부)은, 팔의 특정 부위만의 운동 재활 치료를 담당하는 모듈화된 재활 치료 장치를 통해 일상생활 기능 태스크 복원 치료를 실시하는데 있어 필요에 따라 선택적으로 연결하여 사용할 수 있는 수단을 의미할 수 있다.In addition, the means (or connecting portion) that can be mechanically connected to each other is optional, as needed in carrying out the daily functional task restoration treatment through a modular rehabilitation treatment device that is responsible for the exercise rehabilitation treatment of only a specific part of the arm It may mean a means that can be used by connecting.
또한, 예를 들어, 상기 기구적으로 서로 연결될 수 있는 수단(또는 연결부)은 추가의 보조 기구물과 탈착이 가능하도록 하는 버클 형태의 고정 장치를 통해 상기 각각의 독립된 모듈화 운동 재활 치료 장치를 사용자의 조건에 맞추어 고정할 수 있는 기구등이 있을 수 있다.Further, for example, the means (or connections) that can be mechanically connected to each other can be adapted to the conditions of the user by means of the respective modular modular exercise rehabilitation treatment device via a buckle-type fastening device that allows detachment with additional aids. There may be a mechanism to fix it.
도 9는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.9 is a block diagram showing the configuration of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
도 9를 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치(100)는 제어부(110), 신체정보 획득부(120), 모터부(130), 바디부(140) 및 연결부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the wearable device 100 according to the third embodiment of the present disclosure may include a control unit 110, a body information acquisition unit 120, a motor unit 130, a body unit 140, and a connection unit ( 150).
상기 제어부(110), 신체정보 획득부(120), 모터부(130), 바디부(140)는 상술한 실시예들에서 개시된 것과 동일한 기능을 할 수 있다.The controller 110, the body information acquisition unit 120, the motor unit 130, and the body unit 140 may have the same function as described in the above-described embodiments.
상기 연결부(150)는 외부장치(200)와 상기 착용형 장치(100)을 연결하는 역할을 할 수 있다.The connection unit 150 may serve to connect the external device 200 and the wearable device 100.
제 3 실시예에 따르면, 상기 착용형 장치(100)는 상기 착용형 장치(100)의 사용자의 팔꿈치에 착용되는 장치이고, 상기 외부장치(200)는 상기 사용자의 팔꿈치 이외의 부분에 착용되는 장치일 수 있다.According to a third embodiment, the wearable device 100 is a device that is worn on the elbow of the user of the wearable device 100, the external device 200 is worn on a portion other than the elbow of the user Can be.
도 10은 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 블럭도이다.10 is a block diagram showing another configuration example of the wearable device according to the third embodiment disclosed herein.
도 10을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 착용형 장치(100)는 상기 착용형 장치(100)를 제 1 외부장치(200a) 및 제 2 외부장치(200b)와 연결하는 제 1 연결부(150a) 및 제 2 연결부(150b)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the wearable device 100 according to the third embodiment may include a first connection part 150a that connects the wearable device 100 to the first external device 200a and the second external device 200b. ) And the second connector 150b.
여기서, 상기 착용형 장치(100)는 상기 착용형 장치(100)의 사용자의 팔꿈치에 착용되는 장치이고, 상기 제 1 외부장치(200a)는 상기 사용자의 손목에 착용되는 장치이고, 상기 제 2 외부장치(200b)는 상기 사용자의 어깨에 착용되는 장치일 수 있다.Here, the wearable device 100 is a device worn on the elbow of the user of the wearable device 100, the first external device 200a is a device worn on the wrist of the user, the second external The device 200b may be a device worn on the shoulder of the user.
또한, 제 3 실시예에 따르면, 상기 제 1 외부장치(200a)는, 제 3 운동 및 제 4 운동과 관련된 2 자유도를 가지고, 상기 제 2 외부장치(200b)는, 제 5 운동, 제 6 운동 및 제 7 운동과 관련된 3 자유도를 가지는 것일 수 있다.Further, according to the third embodiment, the first external device 200a has two degrees of freedom associated with the third motion and the fourth motion, and the second external device 200b includes the fifth motion and the sixth motion. And three degrees of freedom associated with the seventh movement.
상기 제 1 외부장치(200a) 및 상기 제 2 외부장치(200b)의 운동에 대해서는 도 11을 참조하여 후술된다.Movement of the first external device 200a and the second external device 200b will be described later with reference to FIG. 11.
도 11은 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 외부장치의 운동을 나타내는 예시도이다.11 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
제 3 실시예에 따른 상기 착용형 장치(100)는, 제 3 운동 및 제 4 운동과 관련된 2 자유도를 가지는 제 1 외부장치(200a)와 연결될 수 있다.The wearable device 100 according to the third embodiment may be connected to the first external device 200a having two degrees of freedom associated with the third motion and the fourth motion.
상기 착용형 장치(100) 및 상기 제 1 외부장치(200a) 간의 연결은 상기 제 1 연결부(150a)를 통하여 이루어질 수 있다.The connection between the wearable device 100 and the first external device 200a may be made through the first connection part 150a.
제 3 실시예에 따르면, 상기 제 3 운동은, 손목 관절(Wrist Joint = Complex Joint [복합 관절])의 굴곡(Flexion) 또는 신전(Extension)과 관련된 운동이고, 상기 제 4 운동은, 상기 손목 관절(Wrist Joint)의 외전(Abduction = Radial Deviation [요골 측위]) 또는 내전(Adduction = Ulnar Deviation [척골 측위])과 관련된 운동일 수 있다.According to a third embodiment, the third movement is a movement associated with flexion or extension of a wrist joint (Complex joint), and the fourth movement is the wrist joint. (Abduction = Radial Deviation) or adduction (Adduction = Ulnar Deviation).
도 11(a)를 참조하면, 상기 제 1 외부장치(200a)는 제 3 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다.Referring to FIG. 11A, the first external device 200a may have a degree of freedom associated with a third movement.
상기 제 3 운동은 제 3 축(a300)을 기준으로 하는 손목 관절(Wrist Joint = Complex Joint [복합 관절])의 굴곡(Flexion)에 해당하는 운동(m310) 또는 손목 관절의 신전(Extension)에 해당하는 운동(m320)일 수 있다.The third motion corresponds to a motion (m310) or extension of the wrist joint corresponding to the flexion of the wrist joint (Wrist Joint = Complex Joint [Compound Joint]) based on the third axis (a300). May be an exercise (m320).
또한, 도 11(b)를 참조하면, 상기 제 1 외부장치(200a)는 제 4 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다.In addition, referring to FIG. 11B, the first external device 200a may have a degree of freedom associated with a fourth motion.
상기 제 4 운동은 제 3 축(a300)을 기준으로 하는 상기 손목 관절(Wrist Joint)의 외전(Abduction = Radial Deviation [요골 측위])에 해당하는 운동(m410) 또는 내전(Adduction = Ulnar Deviation [척골 측위])에 해당하는 운동(m420)일 수 있다.The fourth motion is a motion (m410) or an abduction (Adduction = Ulnar Deviation) corresponding to the abduction (Abduction = Radial Deviation) of the wrist joint with respect to the third axis (a300). Positioning]) may correspond to an exercise (m420).
도 12는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 외부장치의 운동을 나타내는 예시도이다.12 is an exemplary view illustrating a motion of an external device according to a third embodiment disclosed herein.
도 12를 참조하면, 상기 착용형 장치(100)는 제 5 운동, 제 6 운동 및 제 7 운동과 관련된 3 자유도를 가지는 제 2 외부장치(200b)와 연결될 수 있다.Referring to FIG. 12, the wearable device 100 may be connected to a second external device 200b having three degrees of freedom associated with fifth, sixth, and seventh motions.
상기 착용형 장치(100) 및 상기 제 2 외부장치(200b) 간의 연결은 상기 제 2 연결부(150b)를 통하여 이루어질 수 있다.Connection between the wearable device 100 and the second external device 200b may be made through the second connection part 150b.
제 3 실시예에 따르면, 상기 제 5 운동은, 어깨 관절(Shoulder Joint = Complex Joint [복합 관절])의 굴곡(Flexion) 또는 신전 (Extension)과 관련된 운동이고, 상기 제 6 운동은, 상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 외전(Abduction) 또는 내전(Adduction)과 관련된 운동이고, 상기 제 7 운동은, 상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 내측 회전(Internal Rotation) 또는 외측 회전(External Rotation)과 관련된 운동인 것일 수 있다.According to a third embodiment, the fifth exercise is an exercise associated with flexion or extension of a shoulder joint = complex joint, and the sixth exercise is the shoulder joint. Is a motion associated with abduction or adduction of a shoulder joint, and the seventh motion is a motion associated with an internal rotation or an external rotation of the shoulder joint. It may be.
도 12(a)를 참조하면, 상기 제 2 외부장치(200b)는 상기 제 5 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다.Referring to FIG. 12A, the second external device 200b may have a degree of freedom associated with the fifth movement.
상기 제 5 운동은 제 4 축(a400)을 기준으로 하는 어깨 관절(Shoulder Joint = Complex Joint [복합 관절])의 굴곡(Flexion)에 해당하는 운동(m510) 또는 신전 (Extension)에 해당하는 운동(m520)일 수 있다.The fifth exercise corresponds to an exercise (m510) or extension corresponding to the flexion of the shoulder joint (Shoulder Joint = Complex Joint [Compound Joint]) based on the fourth axis (a400). m520).
또한, 도 12(b)를 참조하면, 상기 제 2 외부장치(200b)는 상기 제 6 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다.In addition, referring to FIG. 12B, the second external device 200b may have a degree of freedom associated with the sixth movement.
상기 제 6 운동은 제 4 축(a400)을 기준으로 하는 상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 외전(Abduction)에 해당하는 운동(m610) 또는 내전(Adduction)에 해당하는 운동(m620)일 수 있다.The sixth exercise may be an exercise m610 corresponding to abduction of the shoulder joint based on a fourth axis a400 or an exercise m620 corresponding to adduction.
또한, 도 12(c)를 참조하면, 상기 제 2 외부장치(200b)는 상기 제 7 운동과 관련된 자유도를 가질 수 있다.In addition, referring to FIG. 12C, the second external device 200b may have a degree of freedom associated with the seventh movement.
상기 제 7 운동은 제 5 축(a500)을 기준으로 하는 상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 내측 회전(Internal Rotation)에 해당하는 운동(m710) 또는 외측 회전(External Rotation)에 해당하는 운동(m720)일 수 있다.The seventh motion is a motion (m710) corresponding to an internal rotation of the shoulder joint (Shoulder Joint) or an external rotation (m720) based on a fifth axis a500. Can be.
결과적으로, 상술한 제 3 실시예에 따르면, 각각의 모듈화된 운동 재활 치료 장치들(또는 착용형 장치들)은 필요에 의해 상기 사용자 신체의 다수 부위에 동시에 사용될 수 있으며 상기 착용형 장치들 간의 연결을 위한 기구적 수단을 통해 다수 개의 운동 재활 치료 장치에 의한 복합적인 재활 운동 패턴 생성 및 반복 운동이 가능하다는 이점이 있을 수 있다.As a result, according to the third embodiment described above, each of the modular exercise rehabilitation therapy devices (or wearable devices) can be used simultaneously on multiple parts of the user's body as needed and the connection between the wearable devices Through mechanical means for the complex rehabilitation exercise pattern generated by a plurality of exercise rehabilitation treatment device may be an advantage that it is possible to repeat the exercise.
각각의 모듈화된 운동 재활 치료 장치의 기구적 연결을 위한 일 실시 예를 살펴보면, 각 모듈은 서로 연결할 수 있는 취구부를 포함하고 있어 착용하는 순서에 따라 취구부를 통해 각각의 모듈화 재활 치료 장치를 고정할 수 있는 수단을 구비하고 있는 기구 메커니즘을 포함할 수 있다.Looking at one embodiment for the mechanical connection of each of the modular exercise rehabilitation device, each module includes a mouthpiece that can be connected to each other to secure each modular rehabilitation device through the mouthpiece in the order of wearing It may include a mechanism mechanism having a means to be present.
또한, 모듈화 재활 치료 장치의 기구적 연결을 위한 또 다른 일 실시 예로서, 상기 착용형 장치들은 각 모듈화된 장치들의 순서에 상관없이 신체에 착용하고 착용된 모듈화된 재활 치료 장치를 연결 시키는 수단을 갖는 추가의 기구물을 통해 각각의 모듈화 재활 치료 장치를 연결하고 추가의 기구물에 포함되어 있는 버클 등의 취구부를 통해 각각의 모듈화 재활 치료 장치에 추가 구조물을 결합하여 다수의 모듈화 재활 치료 장치를 기구적으로 연결하는 기구 메커니즘을 포함할 수 있다.In addition, as another embodiment for the mechanical connection of the modular rehabilitation device, the wearable device has a means for connecting the modular rehabilitation device worn and worn on the body regardless of the order of the respective modular devices Connect multiple modular rehabilitation units to each modular rehabilitation unit by connecting each modular rehabilitation unit through additional instruments and coupling additional structures to each modular rehabilitation unit through a mouthpiece such as a buckle included in the additional unit. It may include a mechanism mechanism.
이와 같이, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 착용형 장치는, 모듈화된 특성으로 인해 확장성을 가지며, 이로 인해 운동 재활 치료를 위한 일상생활 기능 태스크에 따라 적절한 형태의 결합으로 선택적인 운동 재활 치료를 수행하는 것이 가능해 질 수 있다.As such, the wearable device according to the third embodiment disclosed herein is expandable due to its modular nature, thereby allowing selective motor rehabilitation in a suitable form of combination according to the daily living functional tasks for motor rehabilitation therapy. It may be possible to carry out treatment.
제 4 실시예 - 외부장치와의 통신 및 정보 교환Fourth embodiment-communication and information exchange with external devices
본 명세서에 개시된 제 4 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 4 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다. The fourth embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the fourth embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
본 명세서에 개시된 제 4 실시예에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부, 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부, 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The wearable device according to the fourth exemplary embodiment disclosed in the present specification includes a body part mounted to a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
또한, 제 4 실시예에 따른 착용형 장치는, 상기 신체의 일부분과 다른 부분에 착용되는 외부 장치와 연결하기 위한 장치 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wearable device according to the fourth embodiment may further include a device connection part for connecting with an external device worn on a part different from the body part.
또한, 제 4 실시예에 따른 착용형 장치는, 상기 외부 장치로부터 제 1 장치정보를 수신하고, 상기 외부 장치에 제 2 장치정보를 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.The wearable device according to the fourth embodiment may further include a communication unit configured to receive first device information from the external device and to transmit second device information to the external device.
여기서, 상기 제 1 장치정보는, 상기 외부 장치에 대한 사용자의 조작의도 정보 및 상기 외부 장치의 구동 정보 중 적어도 하나이고, 상기 제 2 장치정보는, 상기 감지된 동작의도 정보, 상기 바디부의 구동 정보 및 상기 외부 장치를 제어하기 위한 제어 정보 중 적어도 하나인 것일 수 있다.Here, the first device information is at least one of user's operation intention information about the external device and driving information of the external device, and the second device information includes the detected operation intention information and the body part. It may be at least one of driving information and control information for controlling the external device.
도 13은 본 명세서에 개시된 제 4 실시예에 따른 착용형 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.13 is a block diagram showing the configuration of a wearable device according to a fourth embodiment disclosed herein.
도 13을 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 4 실시예에 따른 착용형 장치(100)는 제어부(110), 신체정보 획득부(120), 모터부(130), 바디부(140), 연결부(150) 및 통신부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, the wearable device 100 according to the fourth embodiment of the present disclosure may include a control unit 110, a body information acquisition unit 120, a motor unit 130, a body unit 140, and a connection unit ( 150 and the communicator 160.
상기 연결부(150)는 외부장치(200)와 상기 착용형 장치(100)을 연결하는 역할을 할 수 있다.The connection unit 150 may serve to connect the external device 200 and the wearable device 100.
상기 통신부(160)는 상기 외부장치(200)로부터 제 1 장치정보를 수신하고, 상기 외부장치(200)에 제 2 장치정보를 송신할 수 있다.The communication unit 160 may receive first device information from the external device 200 and transmit second device information to the external device 200.
여기서, 상기 제 1 장치정보는, 상기 외부 장치에 대한 사용자의 조작의도 정보 및 상기 외부 장치의 구동 정보 중 적어도 하나이고, 상기 제 2 장치정보는, 상기 감지된 동작의도 정보, 상기 바디부의 구동 정보 및 상기 외부 장치를 제어하기 위한 제어 정보 중 적어도 하나인 것일 수 있다.Here, the first device information is at least one of user's operation intention information about the external device and driving information of the external device, and the second device information includes the detected operation intention information and the body part. It may be at least one of driving information and control information for controlling the external device.
상기 제어부(110)는, 상기 제 1 장치정보 및 상기 신체정보 획득부(120)에 의해 감지된 동작의도 중 적어도 하나를 근거로 상기 바디부가 구동되도록 제어할 수 있다. The controller 110 may control the body to be driven based on at least one of the first device information and the intention of the motion detected by the body information acquirer 120.
또한, 상기 제어부(110)는, 상기 제 2 장치정보를 생성할 수 있다.In addition, the controller 110 may generate the second device information.
상기 외부장치(200)는, 상기 제 2 장치정보를 근거로 상기 바디부(140)와 연동되어 동작하는 것일 수 있다.The external device 200 may operate in conjunction with the body unit 140 based on the second device information.
제 4 실시예에 대하여 구체적으로 상술하면, 연결 수단(또는 연결부)을 통해 결합된 모듈화 착용형 장치들(예를 들어, 운동 재활 치료 장치들)은 동시에 구동되어 하나의 복합적인 일상생활 기능 태스크 궤적을 생성하기 위해 서로간에 동기화 되어 동작되어야 할 필요성이 있을 수 있다. Specifically, with respect to the fourth embodiment, the modular wearable devices (e.g., exercise rehabilitation devices) coupled through the connecting means (or connections) are driven simultaneously to track one complex daily living function task trajectory. There may be a need to operate in synchronization with each other to create a.
따라서, 제 4 실시예에 따르면, 상기 착용형 장치들은, 각각의 모듈화 된 운동 재활 치료 장치 간에 사용자 동작 의도 정보와 각각의 구동기(또는 모터부) 구동 정보를 공유하고 필요에 따라 구동 특성을 변경할 수 있는 명령을 주고 받을 수 있는 통신 수단(또는 통신부)을 구비할 수 있다. Accordingly, according to the fourth embodiment, the wearable devices may share user operation intention information and respective driver (or motor part) driving information between respective modular exercise rehabilitation therapy devices, and change driving characteristics as necessary. It may be provided with a communication means (or communication unit) that can send and receive a command.
또한, 상기 통신 수단에 의한 분산 제어 기법이 착용형 장치들을 동기화하는 수단으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 별도의 중앙 연산 처리 장치와 각각의 모듈화 착용형 장치(예를 들어, 운동 재활 치료 장치)에 구비된 신호 처리 장치들 간에 통신할 수 있는 수단이 구비될 수 있고, 이를 통하여 연결된 모든 모듈화 착용형 장치들의 사용자 동작 의도 정보와 구동 정보가 수집될 수 있고, 이를 응용하여 각각의 모듈화 운동 재활 치료 장치의 운동 궤적에 영향을 줄 수 있는 명령이 생성될 수 있으며, 이를 다시 각각의 장치에 통신 수단을 통해 전달하고 전달된 명령어를 기반으로 각각의 모듈화 착용형 장치에서는 동기화 된 구동을 수행할 수 있도록 구동 특성을 변경하는 기능을 포함할 수 있다.In addition, a distributed control technique by the communication means can be used as a means for synchronizing the wearable devices. For example, a means may be provided for communicating between a separate central processing unit and signal processing units provided in each modular wearable device (eg, an exercise rehabilitation unit), whereby all connected User motion intention information and driving information of the modular wearable devices may be collected, and an application may be generated to apply a command to influence the motion trajectory of each modular exercise rehabilitation device, which is in turn applied to each device. Each modular wearable device may include a function of changing driving characteristics to perform synchronized driving based on the command transmitted and communicated through the communication means.
또한, 상기 분산 제어 구현 방법이 적용되는 별도의 중앙 연산 처리 장치 및 각각의 모듈화된 운동 재활 치료 장치는 사용자 동작 의도 정보와 구동 정보를 외부에 제공할 수 있는 수단을 구비할 수 있으며, 이를 통해 정보를 표시할 수 있는 수단을 구비한 별도의 기기 장치에 모든 정보를 제공하여 사용자가 운동 재활 치료를 수행하는 동안의 모든 데이터를 실시간으로 디스플레이 화면 등을 통해 표시해 줄 수 있고 부가적인 저장 장치에 데이터를 저장해 두고 재활 치료 효과 분석 등을 위한 정보로 활용할 수 있는 수단을 제공하는 것을 포함할 수 있다.In addition, a separate central processing unit and each modular exercise rehabilitation apparatus to which the distributed control implementation method is applied may include means for providing user operation intention information and driving information to the outside. All information is provided to a separate device equipped with a means for displaying the information so that the user can display all the data while performing the exercise rehabilitation treatment on the display screen in real time. It may include providing a means to store and use as information for analyzing the effect of rehabilitation treatment.
제 5 실시예 - 특정 운동 패턴을 저장하는 착용형 장치Embodiment 5-Wearable Device for Storing a Specific Exercise Pattern
본 명세서에 개시된 제 4 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 4 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다. The fourth embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the fourth embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
본 명세서에 개시된 제 4 실시예에 따른 착용형 장치는, 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부, 상기 바디부를 움직이게 하는 모터부, 상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부 및 상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고, 상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The wearable device according to the fourth exemplary embodiment disclosed in the present specification includes a body part mounted to a body part of a user to support the body part, a motor part to move the body part, and body information related to the movement of the body part. Detect the intention of the user based on the body information acquiring unit and the acquired body information, and to have the body part have two degrees of freedom associated with the first and second movements based on the detected intention of the user. It may include a control unit for controlling the motor unit.
또한, 제 5 실시예에 따른 착용형 장치는, 특정 운동패턴을 저장하는 메모리부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 저장된 특정 운동패턴을 근거로 상기 바디부가 움직이도록 상기 모터부를 제어하는 것일 수 있다.In addition, the wearable device according to the fifth embodiment may further include a memory unit for storing a specific exercise pattern, and the controller may control the motor unit to move the body part based on the stored specific exercise pattern. .
구체적으로, 운동 재활 치료의 기능을 가지는 착용형 장치의 경우, 신체에 중증의 손상을 입은 사용자의 치료 단계에 있어서, 상기 착용형 장치는 치료사에 의한 외력 인가 또는 상기 사용자의 조작의도에 근거하여 상기 착용형 장치에 해당하는 특정 운동 패턴을 생성하여, 이를 반복적으로 수행할 수 있게 하는 기능을 구비할 필요성이 있을 수 있다.Specifically, in the case of a wearable device having a function of exercise rehabilitation treatment, in the treatment step of a user who has severely damaged the body, the wearable device may be based on an external force applied by a therapist or an operation intention of the user. It may be necessary to have a function of generating a specific exercise pattern corresponding to the wearable device and repeatedly performing the same.
예를 들어, 일상생활 기능 태스크 기반의 운동 재활에 의해 편마비 및 척수 손상 등의 장애에 의해 제한되었던 운동 기능을 복원하는 치료 효과가 극대화될 수 있다.For example, the therapeutic effect of restoring motor function that was limited by disorders such as hemiplegia and spinal cord injury may be maximized by daily rehabilitation task-based exercise rehabilitation.
따라서, 상술한 제 5 실시예에 따른 착용형 장치는, 상기 생성된 특정 운동패턴을 저장하는 메모리부를 포함할 수 있고, 상기 저장된 특정 운동패턴을 근거로 상기 바디부가 움직이도록 상기 모터부를 제어할 수 있다.Accordingly, the wearable device according to the fifth embodiment may include a memory unit for storing the generated specific exercise pattern, and control the motor unit to move the body part based on the stored specific exercise pattern. have.
또한, 상술한 실시예들에서와 같이, 상기 모듈화된 착용형 장치들(또는 운동 재활 치료 장치들)은 필요에 의해 상기 사용자 신체의 다수 부위에 동시에 사용될 수 있으며 상기 착용형 장치들간의 연결을 위한 기구적 수단을 통해 다수 개의 착용형 장치에 의한 복합적인 재활 운동 패턴 생성 및 반복 운동이 가능할 수 있다.In addition, as in the embodiments described above, the modular wearable devices (or exercise rehabilitation therapy devices) can be used simultaneously on multiple parts of the user's body as needed and for connection between the wearable devices. Through mechanical means, it is possible to generate a complex rehabilitation exercise pattern and repeat exercise by a plurality of wearable devices.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and the present invention can be modified, changed, or improved in various forms within the scope of the spirit and claims of the present invention.

Claims (20)

  1. 사용자의 신체 일부분에 장착되어 상기 신체 일부분을 지지하는 바디부;A body part mounted on a body part of a user to support the body part;
    상기 바디부를 움직이게 하는 모터부; A motor part for moving the body part;
    상기 신체 일부분의 움직임과 관련된 신체정보를 획득하는 신체정보 획득부; 및A body information acquisition unit which acquires body information related to movement of the body part; And
    상기 획득된 신체정보에 근거로 상기 사용자의 동작의도를 검출하고,Detect the intention of the user based on the obtained body information,
    상기 검출된 동작의도를 근거로 상기 바디부가 제 1 운동 및 제 2 운동과 관련된 2 자유도를 가지도록 상기 모터부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 장치.And a controller configured to control the motor unit to have two degrees of freedom associated with the first and second motions based on the detected intention of motion.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신체정보는,The method of claim 1, wherein the body information,
    상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나와 관련된 정보인 것인 착용형 장치.Wearable device that is information associated with at least one of a force and a biosignal generated in the body part.
  3. 제2항에 있어서, 상기 생체신호는,The method of claim 2, wherein the bio-signal,
    생체 전기 신호(Bio-electric signals), 생체 임피던스 신호(Bio-impedance signals), 생체 음향 신호(Bio-acoustic signals), 생체 자기 신호(Bio-magnetic signals), 생체 역학 신호(Bio-mechanical signals), 생화학 신호(Bio-chemical signals) 및 생체 광학 신호(Bio-optical signals) 중 적어도 하나를 포함하되,Bio-electric signals, bio-impedance signals, bio-acoustic signals, bio-magnetic signals, bio-mechanical signals, At least one of bio-chemical signals and bio-optical signals,
    상기 생체 전기 신호(Bio-electric signals)는,The bio-electric signals,
    심전도(ECG, Electrocardiography), 근전도(EMG, Electromyography) 및 뇌전도(또는 뇌파, EEG, Electroencephalography) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 착용형 장치.Wearable device comprising at least one of electrocardiography (ECG, Electrocardiography), electromyography (EMG, Electromyography) and electroencephalogram (or EEG, EEG, Electroencephalography).
  4. 제1항에 있어서, 상기 신체정보 획득부는,The method of claim 1, wherein the body information acquisition unit,
    상기 신체정보를 감지하는 센서를 포함하는 것인 착용형 장치.Wearable device comprising a sensor for sensing the body information.
  5. 제4항에 있어서, 상기 신체정보를 감지하는 센서는,The method of claim 4, wherein the sensor for detecting the body information,
    상기 신체 일부분에서 생성되는 힘 및 생체신호 중 적어도 하나를 감지하는 센서인 것인 착용형 장치.Wearable device that is a sensor for sensing at least one of the force and the bio-signals generated in the body part.
  6. 제1항에 있어서, 상기 신체정보 획득부는,The method of claim 1, wherein the body information acquisition unit,
    상기 신체정보를 외부 장치 또는 외부 센서로부터 획득하는 것인 착용형 장치.Wearable device to obtain the body information from an external device or an external sensor.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제 1 운동은,The method of claim 1, wherein the first exercise,
    제 1 축을 기준으로 하는 힌지(hinge) 운동, 팔꿈치 관절(Elbow Joint)의 굴곡(Flexion) 및 신전(Extension) 중 적어도 하나와 관련된 운동이고,A motion associated with at least one of a hinge motion, flexion and extension of the elbow joint about the first axis,
    상기 제 2 운동은,The second exercise,
    제 2 축을 기준으로 하는 비틀림 운동, 하박(Forearm)의 회내(Pronation) 및 회외(Supination) 중 적어도 하나와 관련된 운동인 것인 착용형 장치.A wearable device that is associated with at least one of a torsional movement relative to a second axis, Pronation and Upination of the Forearm.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제 1 축은,The method of claim 7, wherein the first axis,
    상기 제 2 축과 수직한 것인 착용형 장치.Wearable device perpendicular to the second axis.
  9. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 사용자의 신체를 추가적으로 지지하기 위한 보조 바디부; 및An auxiliary body part for additionally supporting the user's body; And
    상기 바디부 및 상기 보조 바디부를 연결하는 바디 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 장치.Wearable device further comprises a body connecting portion for connecting the body portion and the auxiliary body portion.
  10. 제1항에 있어서, 상기 모터부는,The method of claim 1, wherein the motor unit,
    특정 축을 기준으로 회전하는 제 1 모터 및 제 2 모터를 구비하고,It has a first motor and a second motor that rotates about a specific axis,
    상기 바디부는,The body portion,
    상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 같은 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 1 운동을 하고,When the first motor and the second motor rotates in the same direction, the first movement,
    상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 다른 방향으로 회전하는 경우, 상기 제 2 운동을 하는 것인 착용형 장치.The wearable device of claim 1, wherein when the first motor and the second motor rotate in a different direction, the second movement.
  11. 제10항에 있어서, 상기 특정 축은,The method of claim 10, wherein the specific axis,
    상기 제 1 축과 동일한 것인 착용형 장치.Wearable device that is the same as the first axis.
  12. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 제 1 모터의 움직임을 근거로 상기 제 1 축을 기준으로 회전하는 제 1 와이어 마찰 구동장치;A first wire friction driving device that rotates about the first axis based on the movement of the first motor;
    상기 제 2 모터의 움직임을 근거로 상기 제 1 축을 기준으로 회전하는 제 2 와이어 마찰 구동장치; 및A second wire friction driving device that rotates about the first axis based on the movement of the second motor; And
    상기 제 1 와이어 마찰 구동장치 및 제 2 와이어 마찰 구동장치에 연결 되는 와이어를 더 포함하되,Further comprising a wire connected to the first wire friction drive and the second wire friction drive,
    상기 와이어는,The wire,
    상기 바디부의 일측면과 접촉하고,In contact with one side of the body portion,
    상기 제 1 와이어 마찰 구동장치 및 제 2 와이어 마찰 구동장치의 회전 운동을 근거로 상기 접촉에 의한 마찰력을 발생시키고,Generate frictional force due to the contact based on the rotational motion of the first wire friction drive and the second wire friction drive;
    상기 바디부는,The body portion,
    상기 제 1 모터 및 제 2 모터가 다른 방향으로 회전하는 경우, When the first motor and the second motor rotates in the other direction,
    상기 발생된 마찰력을 근거로 제 2 운동을 하는 것인 착용형 장치.Wearable device for performing a second movement based on the generated frictional force.
  13. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 신체의 일부분과 다른 부분에 착용되는 외부 장치와 연결하기 위한 장치 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 장치.And a device connection portion for connecting with an external device worn on a portion of the body and another portion.
  14. 제13항에 있어서, 상기 신체의 일부분은,The method of claim 13, wherein the portion of the body,
    팔꿈치이고,Elbow,
    상기 외부 장치는,The external device,
    상기 사용자의 손목 및 어깨에 착용되는 장치 중 적어도 하나인 것인 착용형 장치.Wearable device that is at least one of the device worn on the wrist and shoulder of the user.
  15. 제14항에 있어서, 상기 손목에 착용되는 장치는,The device of claim 14, wherein the device is worn on the wrist.
    제 3 운동 및 제 4 운동과 관련된 2 자유도를 가지고,Has 2 degrees of freedom associated with the third and fourth movements,
    상기 어깨에 착용되는 장치는,The device worn on the shoulder,
    제 5 운동, 제 6 운동 및 제 7 운동과 관련된 3 자유도를 가지는 것인 착용형 장치.The wearable device having three degrees of freedom associated with the fifth, sixth, and seventh movements.
  16. 제15항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제 3 운동은,The third exercise,
    손목 관절(Wrist Joint)의 굴곡(Flexion) 또는 신전 (Extension)과 관련된 운동이고,Movement associated with flexion or extension of the wrist joint,
    상기 제 4 운동은,The fourth exercise,
    상기 손목 관절(Wrist Joint)의 외전(Abduction) 또는 내전(Adduction)과 관련된 운동이고,Exercise associated with abduction or adduction of the wrist joint,
    상기 제 5 운동은, The fifth exercise,
    어깨 관절(Shoulder Joint)의 굴곡(Flexion) 또는 신전 (Extension)과 관련된 운동이고,Movement associated with flexion or extension of the shoulder joint,
    상기 제 6 운동은,The sixth exercise,
    상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 외전(Abduction) 또는 내전(Adduction)과 관련된 운동이고,Exercise associated with abduction or adduction of the shoulder joint,
    상기 제 7 운동은, The seventh exercise,
    상기 어깨 관절(Shoulder Joint)의 내측 회전(Internal Rotation) 또는 외측 회전(External Rotation)과 관련된 운동인 것인 착용형 장치.A wearable device, wherein the movement is associated with an internal rotation or an external rotation of the shoulder joint.
  17. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 외부 장치로부터 제 1 장치정보를 수신하고,Receiving first device information from the external device,
    상기 외부 장치에 제 2 장치정보를 송신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 장치.The wearable device of claim 2, further comprising a communication unit configured to transmit second device information to the external device.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,The method of claim 17, wherein the control unit,
    상기 제 1 장치정보 및 상기 감지된 동작의도 중 적어도 하나를 근거로 상기 바디부가 구동되도록 제어하고,Control the body to be driven based on at least one of the first device information and the sensed operation intention;
    상기 제 2 장치정보를 생성하고,Generating the second device information,
    상기 외부장치는,The external device,
    상기 제 2 장치정보를 근거로 상기 바디부와 연동되어 동작하는 것인 착용형 장치.Wearable device that operates in conjunction with the body based on the second device information.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제 1 장치정보는,The method of claim 17, wherein the first device information,
    상기 외부 장치에 대한 사용자의 조작의도 정보 및 상기 외부 장치의 구동 정보 중 적어도 하나이고,At least one of user's operation intention information of the external device and driving information of the external device;
    상기 제 2 장치정보는,The second device information,
    상기 감지된 동작의도 정보, 상기 바디부의 구동 정보 및 상기 외부 장치를 제어하기 위한 제어 정보 중 적어도 하나인 것인 착용형 장치.Wearing device that is at least one of the detected motion intention information, drive information of the body portion and control information for controlling the external device.
  20. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    특정 운동패턴을 저장하는 메모리부를 더 포함하고,Further comprising a memory unit for storing a specific exercise pattern,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 저장된 특정 운동패턴을 근거로 상기 바디부가 움직이도록 상기 모터부를 제어하는 것인 착용형 장치.Wearable device to control the motor unit to move the body based on the stored specific movement pattern.
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