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사용자가 앉을 수 있는 좌석(1);상기 좌석(1)에 장착되고 사용자의 대퇴부를 고정시키는 제1지지대(10);상기 제1지지대(10)에 회동가능하게 결합되며 사용자의 종아리를 지지하는 제2지지대(20);상기 제1지지대(10)와 상기 제2지지대(20)가 연결되는 부위에 장착되어 상기 제2지지대(20)를 회동시키는 구동수단(31);회동하는 상기 제2지지대(20)의 운동변화를 감지하는 운동변화 감지센서(32); 및 재활 치료 시 상기 운동변화 감지센서(32)에서 감지된 측정값 변화에 따라 무릎의 운동을 도울 수 있도록 상기 구동수단의 구동력을 제어하는 제어부(33);를 포함하여,상기 제어부(33)는 사용자가 자력으로 무릎을 펴거나 굽히는 구간과 상기 구동수단에 의해 타력으로 무릎을 펴거나 굽히는 구간을 구분하고, 사용자가 자력으로 무릎을 움직이는 구간에서 상기 운동변화 감지센서(32)에 의해 측정된 측정값이 기 설정된 기준값 보다 작은 경우 타력으로 무릎을 펴거나 굽히는 구간을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 1항에 있어서, 상기 운동변화 감지센서(32)는, 상기 제1지지대(10)와 상기 제2지지대(20)가 연결되는 부위에 장착되어 상기 제2지지대(20)의 회동 시 발생되는 각속도 변화를 감지하는 각도센서나, 엔코더인 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 1항에 있어서, 상기 운동변화 감지센서(32)는, 상기 제1지지대(10)와 상기 제2지지대(20)가 연결되는 부위에 장착되어 상기 제2지지대(20)의 회동 시 발생되는 토크값의 변화를 측정하는 토크센서인 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자가 다리를 펴는 운동을 하는 경우, 상기 제어부(33)는 상기 제2 지지대(20)의 전체 폄 회동구간(A)을 사용자의 무릎이 접힌 상태에서 초기 부하 없이 운동을 시작하는 폄 시작구간(a1)과, 사용자가 무릎을 자력으로 펼 수 있는 위치까지 펴는 자력 폄구간(a2)과, 상기 구동수단에(31) 의해 사용자의 무릎을 추가적으로 펴는 타력 폄구간(a3)과, 사용자의 무릎 펴기를 중단하는 폄 정지구간(a4)으로 구분하고, 상기 자력 폄구간(a2)에서 상기 운동변화 감지센서(32)에 의해 측정된 측정값이 기 설정된 기준값 보다 작은 경우 상기 타력 폄구간(a3)을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 4항에 있어서, 상기 제어부(33)는 초기 설정되는 전체 회동구간을 기준으로 상기 자력 폄구간(a2)의 회전구간이 증가된 만큼 상기 타력 폄구간(a3)의 회전구간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 4항에 있어서, 상기 제어부(33)는 상기 타력 폄구간(a3)에서 상기 구동수단(31)의 회전속도를 정속도, 감속도 및 가속도 중 어느 하나로 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 4항에 있어서, 상기 제어부(33)는, 상기 폄 정지구간(a4)에서 상기 구동수단(31)의 감속을 진행하고, 마지막에 정지상태를 기 설정된 시간만큼 유지하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자가 다리를 굽히는 운동을 하는 경우, 상기 제어부(33)는 상기 제2지지대(20)의 전체 회동구간(B)을 사용자가 무릎이 펴진 상태에서 초기 부하 없이 운동을 시작하는 굽힘 시작구간(b1)과, 사용자가 무릎을 자력으로 접을 수 있는 위치까지 접는 자력 굽힘구간(b2)과, 상기 구동수단(31)에 의해 사용자의 무릎을 추가적으로 굽히는 타력 굽힘구간(b3)과, 사용자가 무릎 굽히기를 중단하는 굽힘 정지구간(b4)으로 구분하고, 상기 자력 굽힘구간(b2)에서 상기 운동변화 감지센서(32)에 의해 측정된 측정값의 기 설정된 기준값 보다 작은 경우 상기 타력 굽힘구간(b3)을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 8항에 있어서, 상기 제어부(33)는 초기 설정되는 전체 회동구간(B)을 기준으로 상기 자력 굽힘구간(b2)이 증가된 만큼 상기 타력 굽힘구간(b3)을 감소시키는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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10
제 8항에 있어서, 상기 제어부(33)는 상기 타력 굽힘구간(b3)에서 상기 구동수단(31)의 회전속도를 정속도, 감속도 및 가속도 중 어느 하나로 설정하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 8항에 있어서, 상기 제어부(33)는, 상기 굽힘 정지구간(b4)에서 상기 구동수단(31)의 감속을 진행하고, 마지막에 정지상태를 기 설정된 시간만큼 유지하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동기구
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제 1항에 따른 슬관절 운동기구의 슬관절 운동방법으로서, 사용자가 좌석에 앉은 상태로 상기 제1지지대(10)와 상기 제2지지대(20)에 대퇴부와 종아리를 고정시키고, 재활운동을 준비하는 준비단계(S1);사용자의 무릎이 접힌 상태에서 초기 부하 없이 운동을 시작하는 폄 시작단계(S2);자력 폄구간(a2)에서 운동변화 감지센서(32)로 상기 제2지지대(20)의 운동변화를 감지하면서 사용자가 무릎을 자력으로 펼 수 있는 위치까지 펴는 자력 폄단계(S3);상기 운동변화 감지센서(32)에서 감지된 측정값 변화에 따라 제어되는 구동수단(31)에 의해 상기 제2지지대(20)를 추가적으로 펴는 타력 폄단계(S4);사용자의 무릎 펴기를 중단하는 폄 정지단계(S5);를 실시하여 슬관절 운동을 실시하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 12항에 있어서, 상기 준비단계(S1)는, 상기 제2지지대(20)가 회동되는 총 회동구간을 설정하는 총 회동구간 설정단계(S11);상기 폄 시작단계에서의 각속도(W3)나, 회전 토오크(T3) 값을 설정하는 운동값 설정단계(S12);상기 타력 폄단계(a3)에서 상기 구동수단(31)의 회전속도를 정속도, 감속도 및 가속도 중 어느 하나로 설정하는 회전속도 설정단계(S13); 및상기 자력 폄구간(a2)에서 자력 운동 여부를 판단하는 기준값(W1, T1)을 설정하는 기준값 설정단계(S14);를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 13항에 있어서, 상기 타력 폄단계(S4)에서는, 상기 자력 폄단계(S3)에서 운동변화 감지센서(32)에 측정되는 각속도(W2) 값이 상기 운동값 설정단계에서 설정된 각속도 기준값(W1)보다 작은 경우 상기 구동수단(31)의 구동을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 13항에 있어서, 상기 타력 폄단계(S4)에서는, 상기 자력 폄단계(S3)에서 운동변화 감지센서(32)에 측정되는 토오크 값(T1)이 상기 운동값 설정단계(S12)에서 설정된 토오크 기준값(T)보다 작은 경우 상기 구동수단(31)의 구동을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 1항에 따른 슬관절 운동기구의 슬관절 운동방법으로서, 사용자가 좌석(1)에 앉은 상태로 상기 제1지지대(10)와 상기 제2지지대(20)에 대퇴부와 종아리를 고정시키고, 재활운동을 준비하는 준비단계(S6);사용자가 무릎이 펴진 상태에서 초기 부하 없이 운동을 시작하는 굽힘 시작단계(S7);자력 굽힘 구간(b2)에서 운동변화 감지센서(32)로 상기 제2지지대(20)의 운동변화를 감지하면서 사용자가 무릎을 자력으로 굽힐 수 있는 위치까지 굽히는 자력 굽힘단계(S8);상기 운동변화 감지센서(32)에서 감지된 측정값 변화에 따라 제어되는 구동수단(31)에 의해 상기 제2지지대(20)를 추가적으로 굽히는 타력 굽힘단계(S9);사용자의 무릎 굽히기를 중단하는 굽힘 정지단계(S10):를 실시하여 슬관절 운동을 실시하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 16항에 있어서, 상기 준비단계(S6)는, 상기 제2지지대(20)가 회동되는 총 회동구간을 설정하는 총 회동구간 설정단계(S61);상기 굽힘 시작단계(S7)에서의 각속도나, 회전 토오크 값을 설정하는 운동값 설정단계(S62);상기 타력 굽힘단계(S9)에서 상기 구동수단(31)의 회전속도를 정속도, 감속도 및 가속도 중 어느 하나로 설정하는 회전속도 설정단계(S63); 상기 자력 굽힙단계(S9)에서 자력 운동 여부를 판단하는 기준값(W2, T2)을 설정하는 기준값 설정단계(S64); 및 상기 자력 굽힘단계에서 사용자가 가하는 힘에 반대되는 방향으로 작용되는 저항력(F1)을 설정하는 저항력 설정단계(S65);를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 16항에 있어서, 상기 타력 굽힘단계에서는, 상기 타력 굽힘단계에서 운동변화 감지센서에 측정되는 각속도 값이 상기 준비단계(S6)에서 설정되는 설정 각속도 값보다 작은 경우 상기 구동수단의 구동을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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제 16항에 있어서, 상기 타력 굽힘단계에서는, 상기 타력 굽힘단계에서 운동변화 감지센서에 측정되는 토오크 값이 상기 준비단계(S6)에서 설정되는 설정 토오크 값보다 작은 경우 상기 구동수단의 구동을 시작하는 것을 특징으로 하는 슬관절 운동방법
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