WO2016125961A1 - 마우스형 재활 훈련 장치 - Google Patents

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WO2016125961A1
WO2016125961A1 PCT/KR2015/006077 KR2015006077W WO2016125961A1 WO 2016125961 A1 WO2016125961 A1 WO 2016125961A1 KR 2015006077 W KR2015006077 W KR 2015006077W WO 2016125961 A1 WO2016125961 A1 WO 2016125961A1
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mouse body
mouse
movement
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pattern
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PCT/KR2015/006077
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반호영
최용근
유경환
이수빈
노성준
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주식회사 네오펙트
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Definitions

  • the present invention relates to a mouse-type rehabilitation training apparatus, and more particularly, to a mouse-type rehabilitation training apparatus capable of rehabilitation training of the wrist and shoulder joint.
  • each joint part of the human body has a structure in which parts adjacent to the joint part are rotatable based on the joint part.
  • the conventional rehabilitation training device was mostly to have a function of restraining the joint angle of the wrist and shoulder joint of the user to avoid excessive exercise.
  • the present inventors have developed a mouse type rehabilitation training device that can rehabilitate the joints of the wrist and shoulder in a state where the user holds the hand.
  • the present invention has been made in view of the above, by moving the mouse body is mounted in a variety of patterns according to the user's characteristics, it is possible to rehabilitation training by changing the joint angle of the wrist and shoulder joint of the user
  • An object of the present invention is to provide a mouse type rehabilitation training device.
  • the present invention provides a mouse-type rehabilitation training device that allows the user to move the mouse body in a desired direction by using a fine muscle force, to change the joint angle of the wrist and shoulder joints of the user and to perform rehabilitation training The purpose.
  • the mouse body is a hand mounted; One or more wheels rotatably coupled to the mouse body; One or more drive motors that each rotate the one or more wheels to move the mouse body; A pattern recognition unit provided in the mouse body and recognizing coordinate data of a printing pattern printed on a printed matter; And a control unit for controlling the one or more drive motors to change the moving direction and the speed of the mouse body based on the coordinate data of the print pattern recognized by the pattern recognition unit.
  • a control unit for controlling the one or more drive motors to change the moving direction and the speed of the mouse body based on the coordinate data of the print pattern recognized by the pattern recognition unit.
  • the pattern recognition unit may be an optical recognition sensor or a photosensor.
  • the pattern recognition unit may include a first pattern recognition unit disposed at the center of the bottom surface of the mouse body; And a second pattern recognition unit disposed on a bottom surface of the mouse main body so as to be biased with the first optical recognition sensor.
  • An arm holder which is lettered to the mouse body, on which an arm of a user holding the mouse body is mounted; And one or more auxiliary wheels rotatably coupled to the arm holder.
  • a memory provided in the mouse body and storing planar coordinate data and movement speed data of a movement pattern to which the mouse body is to be moved; And a wireless communication unit provided in the mouse body and receiving planar coordinate data and movement speed data of a movement pattern to which the mouse body is to be moved from an external device, wherein the controller is configured to print a pattern received from the pattern recognition unit.
  • the one or more driving motors may be controlled based on the coordinate data and the movement speed data of the movement pattern received through the memory or the wireless communication unit in preference to the coordinate data.
  • the controller may determine that the deviation is within a certain range when the deviation between the coordinate data and the movement speed data of the movement pattern received through the memory or the wireless communication unit and the current coordinate data and the speed data of the mouse body exceeds a predetermined range.
  • the one or more drive motors can be controlled to have within.
  • an external input measuring unit for indicating the moving direction and the speed of the mouse body and generating the moving direction and the speed data of the mouse body, wherein the control unit is configured based on the moving direction and the speed data transmitted from the external input measuring unit.
  • the one or more drive motors may be controlled to move the mouse body.
  • a memory provided in the mouse body and storing planar coordinate data and movement speed data of a movement pattern to which the mouse body is to be moved; And a wireless communication unit provided in the mouse body to receive planar coordinate data and movement speed data of a movement pattern to which the mouse body is to be moved from an external device, wherein the control unit further comprises a direction in which the mouse body is moved in the external input measurement unit. And controlling the one or more driving motors to move according to the speed data, wherein the coordinate data and the movement speed data of the movement pattern received through the memory or the wireless communication unit and the current coordinate data and the speed data of the mouse body. When the deviation exceeds a predetermined range, the one or more drive motors may be controlled to have the deviation within a predetermined range.
  • the external input measurement unit may generate the moving direction and the speed data of the mouse body by measuring the strength and direction of the pushing force from the outside through at least one of the load cell, torque sensor, force sensor, pressure sensor, variable resistor. .
  • the mouse body Protruding from the mouse body, it may further include a handle for holding the user's hand.
  • the wireless communication unit may include at least one of a mobile communication module, a wireless internet module, and a short range communication module.
  • the present invention by having a pattern recognition unit for recognizing the coordinate data for the print pattern printed on the printed matter, by moving the mouse body on which the hand is mounted based on the coordinate data for the print pattern recognized by the pattern recognition unit, According to the characteristics of the user can not only joint movement in a variety of patterns, but also rehabilitation training by changing the joint angle of the wrist and shoulder joint area of the user.
  • an external input measurement unit in the form of a joystick
  • the user can move the mouse body in a desired direction by using a fine muscle force, it is possible to rehabilitation training by changing the joint angle of the wrist and shoulder joint of the user.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mouse-type rehabilitation training device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a front view of FIG. 1
  • FIG. 3 is a right side view of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a bottom view of FIG. 1,
  • FIG. 5 is a control block diagram of a mouse-type rehabilitation training apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 5 show a mouse type rehabilitation training device according to an embodiment of the present invention.
  • the mouse-type rehabilitation training device 10 is a mouse body 11, a pair of wheels 15, a pair of drive motor 21, pattern recognition
  • the unit 31 and the control unit 41 are included.
  • the mouse body 11 has a hollow cylindrical shape, and a pair of drive motors 21 and a controller 41 are housed therein.
  • the user's hand is mounted on the upper surface of the mouse body 11.
  • the pair of wheels 15 are rollably coupled to the bottom surface of the mouse body 11.
  • the pair of wheels 15 are disposed to face each other and serve to move the mouse body 11.
  • the pair of wheels 15 are coupled to the mouse body 11 so as to be parallel to each other with respect to the center of the mouse body 11.
  • a pair of wheels 15 are shown in this embodiment, the present invention is not limited thereto, and one or more wheels 15 may be provided.
  • the pair of wheels 15 may be rotatably coupled to the bottom surface of the mouse body 11 to be rotatable at an angle of 360 degrees.
  • the pair of drive motors 21 are accommodated in the mouse body 11 and connected to the pair of wheels 15, respectively, and serve to rotate the wheels 15 to move the mouse body 11.
  • the quantity of the drive motor 21 is provided corresponding to the quantity of the wheel 15, each of the drive motor 21 is rotated at the same or different speed through the control of the controller 41.
  • the drive motor 21 preferably uses an encoder motor, a servo motor, and a stepping motor capable of precise speed control.
  • the pattern recognizing unit 31 is provided on the bottom surface of the mouse main body 11 to recognize coordinate data for a print pattern printed in advance on a printed matter such as a sensing sheet (not shown) serving as a mouse pad.
  • the pattern recognition unit 31 may be provided as an optical identification sensor (OID sensor) or a photo sensor that recognizes a printing pattern displayed on a printed matter such as a sensor sheet.
  • OID sensor optical identification sensor
  • a photo sensor that recognizes a printing pattern displayed on a printed matter such as a sensor sheet.
  • the pattern recognition unit 31 of the mouse type rehabilitation training device 10 is a first pattern recognition unit disposed in the center of the bottom surface of the mouse body 11, and the first optical recognition sensor 33. And a second optical recognition sensor 35 as a second pattern recognition unit disposed on the bottom surface of the mouse body 11 so as to be displaced from the first optical recognition sensor 33.
  • the coordinate data of any one of a circle, an ellipse, a spiral, and a polygon is recognized through the first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35.
  • Each of the optical recognition sensors 33 and 35 transmits the recognized coordinate data to the controller 41.
  • the control unit 41 By arranging the first optical recognition sensor 33 in the center of the mouse body 11, and the second optical recognition sensor 35 to be offset from the first optical recognition sensor 33, the control unit 41 The movement direction and the current position of the mouse body 11 can be recognized.
  • the control unit 41 is accommodated in the mouse main body 11 and moves the mouse main body 11 based on the coordinate data for the print pattern transmitted from the first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35.
  • the rotational speed of each drive motor 21 is controlled to change direction and speed.
  • the controller 41 controls the rotational speed of the pair of drive motors 21 to the same, the mouse body 11 moves forward or backward, and the rotational speeds of the pair of drive motors 21 are different from each other.
  • the mouse main body 11 is pivoted or free-curved.
  • control part 41 calculates the moving direction and the moving distance of the mouse main body 11 in cooperation with the drive motor 21.
  • the mouse type rehabilitation training device 10 further includes an arm holder 51 and an auxiliary wheel 59.
  • the arm holder 51 is lettered to the mouse main body 11 to mount the arm of the user holding the mouse main body 11.
  • the arm holder 51 includes a first arm mounting portion 53 on which the lower arm between the user's wrist and elbow is mounted, and a second arm mounting portion 55 on which the upper arm between the elbow and the shoulder joint is mounted.
  • the second arm mounting portion 55 is provided to form a step with respect to the upper surface of the mouse body 11, and the first arm mounting portion 53 is the second arm mounting portion 55 and the mouse body 11 It is formed to bend inclined so as to cover the step between the upper surface of the.
  • the arm holder 51 is not fixed to one side of the mouse body 11, it may be provided to be swivel (swivel) on the mouse body (11).
  • a pair of auxiliary wheels 59 for smoothly moving the arm holder 51 are rollably coupled.
  • the pair of auxiliary wheels 59 are rotatably provided at an angle of 360 degrees on the bottom surface of the arm holder 51 so that the arm holder 51 can correspond to various types of movement of the mouse body 11.
  • one or three auxiliary wheels 59 may be provided.
  • the arm holder 51 generally has a bogie shape, and the user can mount the arm on the arm holder 51 and at the same time, mount the hand on the mouse body 11.
  • the arm rest 51 and the auxiliary wheel 59 may be selectively interposed as necessary.
  • the mouse type rehabilitation training device 10 further includes an external input measuring unit for indicating the moving direction and speed of the mouse main body 11 and generating the moving direction and speed data of the mouse main body 11.
  • the external input measurement unit measures the strength and direction of the pushing force from the outside through at least one of a load cell, a torque sensor, a force sensor, a pressure sensor, and a variable resistor to generate a moving direction and speed data of the mouse body 11.
  • a load cell a torque sensor, a force sensor, a pressure sensor, and a variable resistor to generate a moving direction and speed data of the mouse body 11.
  • the joystick 61 is swivelably provided in the mouse main body 11, instructs the moving direction and speed of the mouse main body 11, and generates the moving direction and speed data of the mouse main body 11.
  • the joystick 61 may be a variable resistance type in which a voltage is changed according to the variable resistance of the variable resistor unit 65 corresponding to the movement of the lever 63 before, after, and after the left and right.
  • the variable resistance joystick 61 is provided on the lever 63 which the user grips by hand to indicate the moving direction of the mouse main body 11 and the swivel trajectory of the lever 63 according to the movement of the lever 63. It includes a variable resistor portion 65, the resistance is variable.
  • the movement direction data of the mouse main body 11 according to the resistance variation of the variable resistor unit 65 corresponding to the movement of the front, rear, left and right of the lever 63 is transmitted to the controller 41.
  • the control unit 41 adjusts each rotational speed of the pair of drive motors 21 so that the mouse body 11 moves in the direction indicated by the joystick 61 based on the movement direction and the speed data transmitted from the joystick 61. To control.
  • the controller 41 may take precedence over the coordinate data of the print pattern received from the first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35.
  • the rotational speed of the pair of drive motors 21 is controlled so that the mouse body 11 moves according to the moving direction and the speed data of the joystick 61.
  • the pair of drive motors 21 is provided on the side of the mouse body 11 or the joystick 61 with the first optical recognition sensor 33.
  • a control selection button 67 for selecting whether to control based on the coordinate data of the print pattern received from the second optical recognition sensor 35 or to rotate according to the control signal of the joystick 61. It may be arranged.
  • the control selection button 67 When the control selection button 67 is operated to rotate the pair of drive motors 21 according to the coordinate data of the print pattern received from the first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35, The first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35 recognize the coordinate data of the print pattern printed on the printed matter, and transmit the coordinate data of the recognized print pattern to the controller 41 to drive the motor ( The rotational speed of 21 is controlled, and the mouse body 11 is moved along the printing pattern printed on the printed matter. At this time, the joystick 61 loses the control function for moving the mouse body 11, in which case the lever 63 of the joystick 61 is gripped by the user to stably hold the hand on the mouse body 11. It will function as a handle that can be mounted.
  • control selection button 67 when the control selection button 67 is operated to rotate the pair of drive motors 21 according to the control signal of the joystick 61, the user manipulates the joystick 61 using fine muscle power, and the user indicates The mouse main body 11 can be moved in the direction.
  • the mouse type rehabilitation training device 10 according to the present invention further includes a memory 45.
  • the memory 45 is provided in the mouse body 11 to store plane coordinate data and movement speed data for the movement pattern to which the mouse body 11 is to move.
  • the memory 45 provides the controller 41 with plane coordinate data and movement speed data for the movement pattern to which the mouse main body 11 stored in the memory 45 moves by selection of the control selection button 67.
  • the controller 41 controls the rotation speed of the pair of drive motors 21 based on the coordinate data and the movement speed data for the movement pattern provided through the memory 45 to control the movement of the mouse body 11. .
  • the movement pattern is selected and received through the memory 45 according to the characteristics of the user, and the movement is stored in the memory 45 while the user places the hand on the mouse body 11.
  • Rehabilitation training can be performed by changing the joint angle of the joint site in a predetermined direction based on the coordinate data and the movement speed data for the pattern.
  • the controller 41 controls the pair of drive motors 21 to move according to the movement direction and the speed data of the joystick 61, and the movement pattern received through the memory 45. If the deviation between the coordinate data and the movement speed data of the mouse body 11 and the current coordinate data and the speed data of the mouse body exceeds a predetermined range, the controller 41 controls the pair of drive motors 21 to have the deviation within a predetermined range. You can control the rotation speed of).
  • the mouse type rehabilitation training device 10 further includes a wireless communication unit (81).
  • the wireless communication unit 81 may include one or more modules provided in the mouse body 11 to receive data through the network with the external device 5.
  • the wireless communication unit 81 includes a mobile communication module 83, a wireless internet module 85, and a short range communication module 87.
  • the mobile communication module 83 transmits and receives data with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the mobile communication module 83 is configured to implement a voice call mode capable of talking with the other party.
  • the wireless internet module 85 refers to a module for wireless internet connection and is embedded in the mouse body 11.
  • Wireless Internet technologies include Wireless LAN (Wi-Fi), Wireless Broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (Wimax), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), long term evolution (LTE), LTE-A Long Term Evolution-Advanced and the like can be used.
  • the short range communication module 87 refers to a module for short range communication.
  • Short range communication technologies include Bluetooth, BLE (Bluetooth Low Energy), Beacon, Radio Frequency Identification (RFID), Near Field Communication (NFC), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and the like may be used.
  • the wireless communication unit 81 receives the plane coordinate data and the movement speed data of the movement pattern to which the mouse main body 11 moves from the external device 5 by the selection of the control selection button 67. Serves to provide.
  • the controller 41 controls the rotational speed of the pair of drive motors 21 on the basis of the coordinate data and the movement speed data of the movement pattern received through the wireless communication unit 81 to control the movement of the mouse body 11. To control.
  • the wireless communication unit 81 is provided. Coordinate data and movement of the movement pattern received through the wireless communication unit 81 with the user placing the hand on the mouse body 11 by selecting and receiving the movement pattern through the wireless communication unit 81 according to the characteristics of the user. Based on the velocity data, rehabilitation training can be performed by changing the joint angle of the joint part in a predetermined direction.
  • the controller 41 controls the pair of driving motors 21 to move according to the movement direction and the speed data of the joystick 61, and the movement received through the wireless communication unit 81.
  • the controller 41 may generate a pair of drive motors such that the deviation is within a certain range.
  • the rotation speed of 21 can be controlled.
  • the wireless communication unit 81 in the present embodiment has been described as including a mobile communication module 83, a wireless Internet module 85, and a short-range communication module 87, but is not limited to this, the wireless communication unit ( 81 may include only at least one of the mobile communication module 83, the wireless internet module 85, and the short range communication module 87.
  • the mouse-type rehabilitation training device 10 is recognized by the first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35 in a state where the user holds the hand.
  • the mouse main body 11 moves and guides the user's arm, whereby the joint angles of the wrist and shoulder joints of the user are adjusted. You can change and rehabilitation training.
  • the user manipulates the joystick 61 using fine muscle power, thereby moving the mouse main body 11 in a desired direction, thereby changing the joint angles of the wrist and shoulder joints of the user and performing rehabilitation training.
  • the mouse-type rehabilitation training device 10 as another embodiment, although not shown may not be provided with an external input measuring unit in the above-described embodiment.
  • the controller 41 gives priority to the coordinate data for the print pattern received from the pattern recognition unit 31 and the coordinate data for the movement pattern received through the memory 45 or the wireless communication unit 81 and the movement.
  • the pair of drive motors 21 are controlled based on the speed data.
  • the controller 41 determines that a deviation between the coordinate data and the movement speed data of the movement pattern received through the memory 45 or the wireless communication unit 81 and the current coordinate data and the speed data of the mouse body 11 is within a predetermined range. If exceeded, the pair of drive motors 21 are controlled such that the deviation is within a certain range.
  • the mouse-type rehabilitation training device 10 may include a rod-shaped handle (not shown) instead of the joystick 61 in another embodiment, although not shown as another embodiment. .
  • the handle is provided to protrude from the center of the upper surface of the mouse body 11 like the lever 63 of the joystick 61 so as not to swivel with respect to the mouse body 11.
  • the user can mount the hand on the mouse main body 11 and grip the handle at the same time, thereby stably mounting the hand on the mouse main body 11.
  • the first optical recognition sensor 33 and the second optical recognition sensor 35 recognize the coordinate data of the print pattern printed on the printed matter, and control the coordinate data for the recognized print pattern.
  • the mouse body 11 is moved along the printing pattern printed on the printed matter.
  • the mouse body 11 is mounted to move the hand according to the set print pattern, changing the joint angle of the wrist and shoulder joint of the user rehabilitation training Will be able to.
  • the mouse-type rehabilitation training device 10 as another embodiment, although not shown in the above-described embodiment may include only the joystick 61 without the pattern recognition unit 31 in the above-described embodiment. .
  • the user operates the joystick 61 using fine muscle force, thereby controlling the rotational speed of the pair of drive motors 21 in accordance with a control signal generated by the operation of the joystick 61 to control the mouse body.
  • a control signal generated by the operation of the joystick 61 to control the mouse body.
  • the controller 41 controls the pair of drive motors 21 to move according to the movement direction and the speed data of the joystick 61, the memory 45 or the wireless communication unit 81. If the deviation between the coordinate data for the movement pattern received through the current coordinate data of the mouse body 11 exceeds a predetermined range, the controller 41 controls the pair of drive motors 21 to have the deviation within a predetermined range. Can control the rotation speed of
  • a mouse main body having a pattern recognition unit for recognizing coordinate data of a printed pattern printed on a printed matter, the hand being mounted on the basis of the coordinate data of the printed pattern recognized by the pattern recognition unit
  • an external input measurement unit in the form of a joystick
  • the user can move the mouse body in a desired direction by using a fine muscle force, it is possible to rehabilitation training by changing the joint angle of the wrist and shoulder joint of the user.
  • a pair of driving motors are connected to a pair of wheels, respectively, so that the pair of wheels rotate at the same or different speeds, but the present invention is not limited thereto.
  • One drive motor to control the movement direction and speed of the wheels, or three wheels are provided to control the forward and backward movement and speed of the three wheels with one drive motor, Control the movement direction and speed of the three wheels, or arrange the wheels moving in an oblique direction at intervals of 90 degrees, and connect the driving motor to each wheel to drive the driving direction and speed of each wheel by driving the driving motor. You can also control.

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Abstract

본 발명은 마우스형 재활 훈련 장치에 관한 것으로서, 손이 거치되는 마우스 본체; 상기 마우스 본체에 롤링가능하게 결합되는 하나 이상의 바퀴; 상기 마우스 본체가 이동하도록 상기 하나 이상의 바퀴를 각각 회전시키는 하나 이상의 구동 모터; 상기 마우스 본체에 마련되어, 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하는 패턴 인식부; 및 상기 패턴 인식부에 의해 인식된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도를 바꾸기 위해 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마우스형 재활 훈련 장치
본 발명은 마우스형 재활 훈련 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 손목 및 어깨 관절 부위를 재활 훈련할 수 있는 마우스형 재활 훈련 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인체의 각 관절 부위는 관절 부위와 인접한 부위들이 관절 부위를 기준으로 회전 가능한 구조를 가진다.
한편, 노인이나 근력이 약한 재활 환자들은 건강한 사람들에 비해 관절 운동에 어려움을 겪고 있으며, 실질적으로 운동이 필요함에도 일반적인 운동기구로는 운동을 하는 것이 현실적으로 어려운 실정이다.
특히, 손목 및 어깨와 같은 관절 부위를 수술한 환자의 경우에는 스스로 운동이 불가능하므로, 근육이 약해지고 원활한 영양 공급이 이루어지지 않아서 손목 및 어깨의 관절 부위가 뻣뻣해지면서 굳어질 우려가 있다.
따라서, 관절의 변형을 방지하고 정상적인 활동에 복귀하기 위해서는 장시간 통증을 동반한 재활 운동을 하여야 한다.
한편, 종래의 재활 훈련 장치는 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 구속시켜 무리한 운동을 하지 않도록 하는 정도의 기능을 갖는 것이 대부분이었다.
이에, 근래에 들어서는 액추에이터에 의해 관절 각도를 변화시키도록 구성되는 재활 훈련 장치의 연구가 진행되고 있다.
따라서, 본 출원인은 사용자가 손을 거치한 상태에서 손목 및 어깨의 관절 부위를 재활 훈련할 수 있는 마우스형 재활 훈련 장치를 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 손이 거치되는 마우스 본체를 사용자의 특성에 따라 다양한 패턴으로 이동시켜, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있는 마우스형 재활 훈련 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 사용자가 미세한 근력을 이용하여 마우스 본체를 원하는 방향으로 이동시켜, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있는 마우스형 재활 훈련 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 손이 거치되는 마우스 본체; 상기 마우스 본체에 롤링가능하게 결합되는 하나 이상의 바퀴; 상기 마우스 본체가 이동하도록 상기 하나 이상의 바퀴를 각각 회전시키는 하나 이상의 구동 모터; 상기 마우스 본체에 마련되어, 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하는 패턴 인식부; 및 상기 패턴 인식부에 의해 인식된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도를 바꾸기 위해 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함하는, 마우스형 재활 훈련 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 패턴 인식부는 광학인식센서 또는 포토센서일 수 있다.
상기 패턴 인식부는, 상기 마우스 본체의 저부면 중앙에 배치되는 제1패턴 인식부; 및 상기 제1광학인식센서와 편위되게 상기 마우스 본체의 저부면에 배치되는 제2패턴 인식부를 포함할 수 있다.
상기 마우스 본체에 편지지되어, 상기 마우스 본체를 파지하는 사용자의 팔이 거치되는 팔 거치대; 및 상기 팔 거치대에 롤링가능하게 결합되는 하나 이상의 보조 바퀴를 포함할 수 있다.
상기 마우스 본체에 마련되어, 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터가 저장된 메모리; 및 상기 마우스 본체에 마련되어, 외부 기기로부터 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 수신하는 무선통신부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 패턴 인식부로부터 수신된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 우선하여 상기 메모리 또는 상기 무선통신부를 통해 수신한 상기 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 메모리 또는 상기 무선통신부를 통해 수신한 상기 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 상기 마우스 본체의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터의 편차가 일정 범위를 초과할 경우, 상기 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어할 수 있다.
상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도를 지시하며 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생하는 외부입력측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 외부입력측정부로부터 전송된 이동 방향 및 속도 데이터에 의거하여 상기 마우스 본체가 이동하도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어할 수 있다.
상기 마우스 본체에 마련되어, 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터가 저장된 메모리; 및 상기 마우스 본체에 마련되어, 외부 기기로부터 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 수신하는 무선통신부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 마우스 본체가 상기 외부입력측정부의 이동 방향 및 속도 데이터에 따라 이동하도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하되, 상기 메모리 또는 상기 무선통신부를 통해 수신한 상기 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 상기 마우스 본체의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터와의 편차가 일정 범위를 초과할 경우 상기 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어할 수 있다.
상기 외부입력측정부는 로드셀, 토크센서, 포스센서, 압력센서, 가변저항 중 적어도 어느 하나를 통해 외부로부터의 미는 힘에 대한 세기와 방향을 측정하여 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생할 수 있다.
상기 마우스 본체로부터 돌출되어, 상기 사용자의 손을 파지하기 위한 핸들을 더 포함할 수 있다.
상기 무선통신부는 이동통신 모듈, 무선인터넷 모듈, 근거리통신 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하는 패턴 인식부를 구비하고, 패턴 인식부에 의해 인식된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 손이 거치되는 마우스 본체를 이동시킴으로써, 사용자의 특성에 따라 다양한 패턴으로 관절 운동할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있다.
또한, 조이스틱 형태의 외부입력측정부를 마련함으로써, 사용자가 미세한 근력을 이용하여 마우스 본체를 원하는 방향으로 이동시키며, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스형 재활 훈련 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 우측면도,
도 4는 도 1의 저면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스형 재활 훈련 장치의 제어블록도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스형 재활 훈련 장치가 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 마우스 본체(11), 한 쌍의 바퀴(15), 한 쌍의 구동 모터(21), 패턴 인식부(31), 제어부(41)를 포함한다.
마우스 본체(11)는 속이 빈 원통 형상을 가지며, 내부에는 한 쌍의 구동 모터(21) 및 제어부(41)가 수납된다. 이러한 마우스 본체(11)의 상부면에는 사용자의 손이 거치된다.
한 쌍의 바퀴(15)는 마우스 본체(11)의 저부면에 롤링가능하게 결합되어 있다. 한 쌍의 바퀴(15)는 상호 대향 배치되며, 마우스 본체(11)를 이동시키는 역할을 한다. 한 쌍의 바퀴(15)는 마우스 본체(11)의 중심에 대해 상호 평행을 유지하도록 마우스 본체(11)에 결합되어 있다. 여기서, 본 실시예에서는 한 쌍의 바퀴(15)가 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 바퀴(15)는 하나 이상 마련될 수도 있다. 또한, 한 쌍의 바퀴(15)는 360도의 각도로 회전가능하게 마우스 본체(11)의 저부면에 롤링가능하게 결합될 수도 있다.
한 쌍의 구동 모터(21)는 마우스 본체(11)에 수납되어 한 쌍의 바퀴(15)에 각각 연결되며, 마우스 본체(11)가 이동하도록 바퀴(15)를 회전시키는 역할을 한다. 여기서, 구동 모터(21)의 수량은 바퀴(15)의 수량에 대응하여 마련되며, 각 구동 모터(21)는 제어부(41)의 제어를 통해 동일 또는 상이한 속도로 회전한다. 또한, 구동 모터(21)는 정밀한 속도 제어가 가능한 엔코더모터, 서보모터, 스테핑모터를 사용하는 것이 바람직하다.
패턴 인식부(31)는 마우스 본체(11)의 저부면에 마련되어, 마우스 패드 역할을 하는 센싱 시트(미도시)와 같은 인쇄물에 미리 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식한다. 패턴 인식부(31)로서 센서 시트 등과 같은 인쇄물에 표시된 인쇄 패턴을 인식하는 광학인식센서(optical identification sensor, OID 센서) 또는 포토센서로 마련될 수 있다. 이하에서는 패턴 인식부(31)로서 광학인식센서를 적용한 것에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)의 패턴 인식부(31)는 마우스 본체(11)의 저부면 중앙에 배치되는 제1패턴 인식부로서 제1광학인식센서(33)와, 제1광학인식센서(33)와 편위되게 마우스 본체(11)의 저부면에 배치되는 제2패턴 인식부로서 제2광학인식센서(35)를 포함한다.
따라서, 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴의 일 예로서, 원형, 타원형, 나선형, 다각형 중 어느 하나의 형상에 대한 좌표 데이터를 제1광학인식센서(33)와 제2광학인식센서(35)를 통해 인식하고, 각 광학인식센서33,35)는 인식된 좌표 데이터를 제어부(41)로 전송한다. 한편, 제1광학인식센서(33)를 마우스 본체(11)의 중앙에 배치하고, 제2광학인식센서(35)를 제1광학인식센서(33)와 편위되게 배치함으로써, 제어부(41)는 마우스 본체(11)의 이동 방향과 현재 위치를 인식할 수 있게 된다.
제어부(41)는 마우스 본체(11)에 수납되어, 제1광학인식센서(33)와 제2광학인식센서(35)로부터 전송된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 마우스 본체(11)의 이동 방향 및 속도를 바꾸기 위해 각 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어한다.
제어부(41)가 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 동일하게 제어하면 마우스 본체(11)는 전진 또는 후진 이동을 하게 되고, 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 각각 상이하게 제어하면 마우스 본체(11)는 선회 이동 또는 자유 곡선 이동을 하게 된다.
또한, 제어부(41)는 구동 모터(21)와 연동하여, 마우스 본체(11)의 이동 방향과 이동 거리를 연산한다.
한편, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 팔 거치대(51)와, 보조 바퀴(59)를 더 포함한다.
팔 거치대(51)는 마우스 본체(11)에 편지지되어, 마우스 본체(11)를 파지하는 사용자의 팔이 거치된다. 팔 거치대(51)는 사용자의 손목과 팔꿈치 사이의 하박이 거치되는 제1아암거치부(53)와, 팔꿈치와 어깨 관절 사이의 상박이 거치되는 제2아암거치부(55)를 포함한다.
제2아암거치부(55)는 마우스 본체(11)의 상부면에 대해 단차를 이루며 편평하게 마련되고, 제1아암거치부(53)는 제2아암거치부(55)와 마우스 본체(11)의 상부면 사이의 단차를 커버하도록 경사지게 절곡 형성되어 있다.
여기서, 팔 거치대(51)는 마우스 본체(11)의 일측에 고정되지 않고, 마우스 본체(11)에 스위블(swivel) 가능하게 마련될 수도 있다.
팔 거치대(51)의 저부면에는 팔 거치대(51)의 이동을 원활하게 하는 한 쌍의 보조 바퀴(59)가 롤링가능하게 결합되어 있다. 한 쌍의 보조 바퀴(59)는 팔 거치대(51)가 마우스 본체(11)의 다양한 이동 형태에 대응할 수 있도록 팔 거치대(51)의 저부면에 360도의 각도로 회전가능하게 마련된다. 여기서, 보조 바퀴(59)는 하나 또는 세 개 이상 마련될 수 있다.
이로써, 팔 거치대(51)는 전체적으로 대차 형태를 가지며, 사용자는 팔을 팔 거치대(51)에 거치함과 동시에, 마우스 본체(11)에 손을 거치할 수 있게 된다.
*여기서, 팔 거치대(51)와 보조 바퀴(59)는 필요에 따라 선택적으로 개재될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 마우스 본체(11)의 이동 방향 및 속도를 지시하며 마우스 본체(11)의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생하는 외부입력측정부를 더 포함한다. 외부입력측정부는 로드셀, 토크센서, 포스센서, 압력센서, 가변저항 중 적어도 어느 하나를 통해 외부로부터의 미는 힘에 대한 세기와 방향을 측정하여 마우스 본체(11)의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생하며, 조이스틱과 같은 형태로 구현될 수 있으며, 본 실시예에서는 외부입력측정부?? 일 실시예로서 가변저항식 조이스틱(61)이 마련되어 있다.
조이스틱(61)은 마우스 본체(11)에 스위블 가능하게 마련되어, 마우스 본체(11)의 이동 방향 및 속도를 지시하며 마우스 본체(11)의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생한다.
조이스틱(61)은 레버(63)의 전, 후, 좌, 우의 움직임에 대응하는 가변저항부(65)의 가변저항에 따라 전압이 변동되는 방식의 가변저항식일 수 있다.
이러한 가변저항식 조이스틱(61)은, 사용자가 손으로 파지하여 마우스 본체(11)의 이동 방향을 지시하는 레버(63)와, 레버(63)의 스위블 궤적에 마련되어 레버(63)의 움직임에 따라 저항이 가변되는 가변저항부(65)를 포함한다.
따라서, 레버(63)의 전, 후, 좌, 우의 움직임에 대응하는 가변저항부(65)의 저항 변동에 따른 마우스 본체(11)의 이동 방향 데이터는 제어부(41)로 전송된다. 제어부(41)는 조이스틱(61)으로부터 전송된 이동 방향 및 속도 데이터에 기초하여, 마우스 본체(11)가 조이스틱(61)의 지시 방향으로 이동하도록 한 쌍의 구동 모터(21)의 각 회전 속도를 제어한다.
또한, 제어부(41)는 조이스틱(61)으로부터 이동 방향 및 속도 데이터가 수신되면, 제1광학인식센서(33) 및 제2광학인식센서(35)로부터 수신된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 우선하여, 조이스틱(61)의 이동 방향 및 속도 데이터에 따라 마우스 본체(11)가 이동하도록 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어한다.
이러한 조이스틱(61)의 구성을 갖는 마우스형 재활 훈련 장치(10)의 경우, 마우스 본체(11) 또는 조이스틱(61)의 일측에는, 한 쌍의 구동 모터(21)를 제1광학인식센서(33) 및 제2광학인식센서(35)로부터 수신된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 의거하여 제어할 것인지, 아니면 조이스틱(61)의 제어 신호에 따라 회전시킬 것인지를 선택하기 위한 제어 선택 버튼(67)이 마련될 수도 있다.
제1광학인식센서(33) 및 제2광학인식센서(35)로부터 수신된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 따라 한 쌍의 구동 모터(21)가 회전하도록 제어 선택 버튼(67)을 조작하면, 제1광학인식센서(33)와 제2광학인식센서(35)가 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하여, 인식한 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 제어부(41)로 전송하여 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어하게 되고, 마우스 본체(11)는 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴을 따라 이동하게 된다. 이 때, 조이스틱(61)은 마우스 본체(11)를 이동시키기 위한 제어 기능을 상실하게 되고, 이 경우 조이스틱(61)의 레버(63)는 사용자가 파지하여 손을 마우스 본체(11)에 안정적으로 거치할 수 있는 핸들의 기능을 하게 된다.
한편, 조이스틱(61)의 제어 신호에 따라 한 쌍의 구동 모터(21)가 회전하도록 제어 선택 버튼(67)을 조작하면, 사용자가 미세한 근력을 이용하여 조이스틱(61)을 조작하여, 사용자가 가리키는 방향으로 마우스 본체(11)를 이동시킬 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 메모리(45)를 더 포함한다.
메모리(45)는 마우스 본체(11)에 마련되어, 마우스 본체(11)가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 저장한다.
메모리(45)는 제어 선택 버튼(67)의 선택에 의해 메모리(45)에 저장된 마우스 본체(11)가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 제어부(41)에 제공한다.
제어부(41)는 메모리(45)를 통해 제공된 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어하여, 마우스 본체(11)의 이동을 제어한다.
이와 같이 메모리(45)를 마련함에 따라, 사용자의 특성에 따라 메모리(45)를 통해 이동 패턴을 선택 수신하여, 사용자가 손을 마우스 본체(11)에 거치한 상태에서 메모리(45)에 저장된 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 미리 설정된 방향으로 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
한편, 제어부(41)는 마우스 본체(11)가 조이스틱(61)의 이동 방향 및 속도 데이터에 따라 이동하도록 한 쌍의 구동 모터(21)를 제어할 때, 메모리(45)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 마우스 본체(11)의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터와의 편차가 일정 범위를 초과할 경우 제어부(41)는 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 무선통신부(81)를 더 포함한다.
무선통신부(81)는 마우스 본체(11)에 마련되어, 외부 기기(5)와 네트워크를 통하여 데이터를 수신하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선통신부(81)는 이동통신 모듈(83)과, 무선인터넷 모듈(85)과, 근거리통신 모듈(87)을 포함한다.
이동통신 모듈(83)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 데이터를 송수신한다. 이동통신 모듈(83)은 상대방과 통화를 할 수 있는 음성통화모드를 구현하도록 이루어진다.
무선 인터넷 모듈(85)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 마우스 본체(11)에 내장된다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(long term evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 이용될 수 있다.
근거리통신 모듈(87)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), 비콘(Beacon), RFID(Radio Frequency Identification), NFC(Near Field Communication), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
특히, 이러한 무선통신부(81)는 제어 선택 버튼(67)의 선택에 의해 외부 기기(5)로부터 마우스 본체(11)가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 수신하여 제어부(41)에 제공하는 역할을 한다.
제어부(41)는 무선통신부(81)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어하여, 마우스 본체(11)의 이동을 제어한다.
이와 같이 무선통신부(81)를 마련함에 따라. 사용자의 특성에 따라 무선통신부(81)를 통해 이동 패턴을 선택 수신하여, 사용자가 손을 마우스 본체(11)에 거치한 상태에서 무선통신부(81)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 미리 설정된 방향으로 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
한편, 제어부(41)는 마우스 본체(11)가 조이스틱(61)의 이동 방향 및 속도 데이터에 따라 이동하도록 한 쌍의 구동 모터(21)를 제어할 때, 무선통신부(81)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 마우스 본체(11)의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터와의 편차가 일정 범위를 초과할 경우 제어부(41)는 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서의 무선통신부(81)는 이동통신 모듈(83)과, 무선인터넷 모듈(85)과, 근거리통신 모듈(87)을 포함하는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않으며, 무선통신부(81)는 이동통신 모듈(83), 무선인터넷 모듈(85), 근거리통신 모듈(87) 중 적어도 어느 하나만 포함될 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 사용자가 손을 거치한 상태에서 제1광학인식센서(33) 및 제2광학인식센서(35)에 의해 인식된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 손이 거치되는 마우스 본체(11)를 이동시킴으로써, 마우스 본체(11)가 이동하며 사용자의 팔을 이끌어주게 되어, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
또는, 사용자가 미세한 근력을 이용하여 조이스틱(61)을 조작함으로써, 마우스 본체(11)를 원하는 방향으로 이동시키며, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 다른 실시예로서, 도시되어 있지 않지만 전술한 일 실시예에서의 외부입력측정부를 구비하지 않을 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 제어부(41)는 패턴 인식부(31)로부터 수신된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 우선하여 메모리(45) 또는 무선통신부(81)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 한 쌍의 구동 모터(21)를 제어하게 된다.
또한, 제어부(41)는 메모리(45) 또는 무선통신부(81)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 마우스 본체(11)의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터의 편차가 일정 범위를 초과할 경우, 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 한 쌍의 구동 모터(21)를 제어하게 된다. 한편, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 또 다른 실시예로서, 도시되어 있지 않지만 전술한 일 실시예에서 조이스틱(61) 대신에 봉 형상의 핸들(미도시)을 포함할 수 있다.
핸들은 마우스 본체(11)에 대해 스위블하지 않도록, 조이스틱(61)의 레버(63)와 같이 마우스 본체(11)의 상부면 중앙으로부터 돌출되도록 마련된다.
이에 의해, 사용자는 마우스 본체(11)에 손을 거치함과 동시에 핸들을 파지함으로써, 손을 안정적으로 마우스 본체(11)에 거치할 수 있게 된다.
이러한 구성에 의하여, 제1광학인식센서(33)와 제2광학인식센서(35)가 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하여, 인식한 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 제어부(41)로 전송하여 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어하게 되고, 마우스 본체(11)는 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴을 따라 이동하게 된다.
이로써, 사용자의 특성에 따라 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴을 선택하여, 설정된 인쇄 패턴에 따라 손이 거치되는 마우스 본체(11)가 이동하여, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 마우스형 재활 훈련 장치(10)는 또 다른 실시예로서, 도시되어 있지 않지만 전술한 일 실시예에서 패턴 인식부(31)를 구비하지 않고 조이스틱(61)만을 구비할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 사용자가 미세한 근력을 이용하여 조이스틱(61)을 조작함으로써, 조이스틱(61)의 조작에 의해 발생하는 제어 신호에 따라 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어하여 마우스 본체(11)를 원하는 방향으로 이동시키며, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
한편, 제어부(41)는 마우스 본체(11)가 조이스틱(61)의 이동 방향 및 속도 데이터에 따라 이동하도록 한 쌍의 구동 모터(21)를 제어할 때, 메모리(45) 또는 무선통신부(81)를 통해 수신한 이동 패턴에 대한 좌표 데이터와 마우스 본체(11)의 현재 좌표 데이터와의 편차가 일정 범위를 초과할 경우 제어부(41)는 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 한 쌍의 구동 모터(21)의 회전 속도를 제어할 수 있다
이와 같이, 본 발명에 따르면, 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하는 패턴 인식부를 구비하고, 패턴 인식부에 의해 인식된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 손이 거치되는 마우스 본체를 이동시킴으로써, 사용자의 특성에 따라 다양한 패턴으로 관절 운동할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
또한, 조이스틱 형태의 외부입력측정부를 마련함으로써, 사용자가 미세한 근력을 이용하여 마우스 본체를 원하는 방향으로 이동시키며, 사용자의 손목 및 어깨 관절 부위의 관절 각도를 변화시키며 재활 훈련을 할 수 있게 된다.
한편, 전술한 실시예들에서는, 한 쌍의 바퀴에 각각 한 쌍의 구동 모터가 연결되어 한 쌍의 바퀴가 각각 동일 또는 상이한 속도로 회전하는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않으며, 하나의 바퀴를 마련하여 하나의 구동 모터로 바퀴의 이동 방향 및 속도를 제어하거나, 또는 세 개의 바퀴를 마련하여 하나의 구동 모터로 세 개의 바퀴의 전진 및 후진 이동 및 속도를 제어함과 동시에, 또 하나의 구동 모터로 세 개의 바퀴의 이동 방향 및 속도를 제어하거나, 또는 사선방향으로 이동하는 바퀴들을 각각 90도 각도의 간격으로 배치하고 각 바퀴에 구동 모터를 연결하여 구동 모터의 구동에 의해 각 바퀴들의 이동 방향 및 속도를 제어할 수도 있다.

Claims (11)

  1. 손이 거치되는 마우스 본체;
    상기 마우스 본체에 롤링가능하게 결합되는 하나 이상의 바퀴;
    상기 마우스 본체가 이동하도록 상기 하나 이상의 바퀴를 회전시키는 하나 이상의 구동 모터;
    상기 마우스 본체에 마련되어, 인쇄물에 인쇄된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터를 인식하는 패턴 인식부; 및
    상기 패턴 인식부에 의해 인식된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 기초하여 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도를 바꾸기 위해 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 인식부는 광학인식센서 또는 포토센서인, 마우스형 재활 훈련 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패턴 인식부는,
    상기 마우스 본체의 저부면 중앙에 배치되는 제1패턴 인식부; 및
    상기 제1광학인식센서와 편위되게 상기 마우스 본체의 저부면에 배치되는 제2패턴 인식부를 포함하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마우스 본체에 편지지되어, 상기 마우스 본체를 파지하는 사용자의 팔이 거치되는 팔 거치대; 및
    상기 팔 거치대에 롤링가능하게 결합되는 하나 이상의 보조 바퀴를 포함하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마우스 본체에 마련되어, 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터가 저장된 메모리; 및
    상기 마우스 본체에 마련되어, 외부 기기로부터 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 수신하는 무선통신부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 패턴 인식부로부터 수신된 인쇄 패턴에 대한 좌표 데이터에 우선하여 상기 메모리 또는 상기 무선통신부를 통해 수신한 상기 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터에 의거하여 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 메모리 또는 상기 무선통신부를 통해 수신한 상기 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 상기 마우스 본체의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터의 편차가 일정 범위를 초과할 경우, 상기 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마우스 본체의 이동 방향및 속도를 지시하며 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생하는 외부입력측정부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 외부입력측정부로부터 전송된 이동 방향 및 속도 데이터에 의거하여 상기 마우스 본체가 이동하도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마우스 본체에 마련되어, 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터가 저장된 메모리; 및
    상기 마우스 본체에 마련되어, 외부 기기로부터 상기 마우스 본체가 이동할 이동 패턴에 대한 평면 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터를 수신하는 무선통신부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 마우스 본체가 상기 외부입력측정부의 이동 방향 및 속도 데이터에 따라 이동하도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하되, 상기 메모리 또는 상기 무선통신부를 통해 수신한 상기 이동 패턴에 대한 좌표 데이터 및 이동 속도 데이터와 상기 마우스 본체의 현재 좌표 데이터 및 속도 데이터의 편차가 일정 범위를 초과할 경우 상기 편차가 일정 범위 이내를 갖도록 상기 하나 이상의 구동 모터를 제어하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 외부입력측정부는 로드셀, 토크센서, 포스센서, 압력센서, 가변저항 중 적어도 어느 하나를 통해 외부로부터의 미는 힘에 대한 세기와 방향을 측정하여 상기 마우스 본체의 이동 방향 및 속도 데이터를 발생하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  10. 제1항, 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마우스 본체로부터 돌출되어, 상기 사용자의 손을 파지하기 위한 핸들을 더 포함하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
  11. 제5항 또는 제8항에 있어서,
    상기 무선통신부는 이동통신 모듈, 무선인터넷 모듈, 근거리통신 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 마우스형 재활 훈련 장치.
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