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복수의 전극들을 포함하고, EMG(Electromyography) 신호를 감지하는 EMG 전극부; 상기 EMG 전극부로부터 수신한 전극 신호들을 기반으로 채널 데이터를 생성하는 EMG 회로부; 상기 EMG 회로부로부터 상기 채널 데이터를 수신하고, 상기 채널 데이터를 기반으로 자발근활성 신호를 추출하고, 상기 자발근활성 신호를 기반으로 FES(Functional Electrical Stimulation) 자극 변수들을 결정하는 제어부;상기 FES 자극 변수들을 기반으로 기능적 전기적 자극을 출력하는 FES 전극부; 및상기 제어부로부터 상기 FES 자극 변수들을 수신하고, 상기 FES 자극 변수들을 기반으로, 상기 기능적 전기적 자극을 생성하고, 상기 기능적 전기적 자극을 상기 FES 전극부로 전송하는 FES 회로부를 포함하고,상기 제어부는 상기 자발근활성 신호를 기반으로 상기 기능적 전기적 자극의 세기를 조절하는 근육 제어 장치
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제 1 항에 있어서,상기 제어부는 상기 자발근활성 신호에 제곱 평균 제곱근 연산을 수행하여 EMG 실효값을 생성하고, 상기 EMG 실효값이 증가할수록 상기 기능적 전기적 자극의 세기가 증가하도록 상기 FES 자극 변수들을 결정하는 근육 제어 장치
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제 2 항에 있어서, 상기 FES 자극 변수들의 값들은 상기 EMG 실효값에 비례 또는 반비례하는 근육 제어 장치
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제 2 항에 있어서,상기 FES 자극 변수들은 펄스 크기, 펄스 주기, 펄스 폭, 또는 펄스 형태 등 중 조합인 근육 제어 장치
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제 1 항에 있어서,상기 자발근활성 신호를 기반으로 동작 방향 또는 힘의 세기 등을 포함하는 사용자의 의도를 파악하는 근육 제어 장치
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제 5 항에 있어서,상기 제어부는 UART(universal asynchronous receiver-transmitter), SPI(serial peripheral interface), I2C(inter-integrated circuit), 블루투스(Bluetooth), USB(Universal Serial Bus), 또는 WiFi 중 어느 하나를 기반으로 상기 EMG 회로부 및 상기 FES 회로부와 통신하는 근육 제어 장치
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제 2 항에 있어서,상기 채널 데이터는 제1 및 제2 채널 데이터를 포함하고,상기 제어부는 제1 주기 동안, 제1 채널 이전 주기 데이터 및 제2 채널 이전 주기 데이터를 추출하고, 제2 주기 동안, 제1 채널 현재 주기 데이터 및 제2 채널 현재 주기 데이터를 추출하고, 상기 제1 채널 이전 주기 데이터 및 상기 제1 채널 현재 주기 데이터에 대하여 차연산 수행하여 제1 채널 차연산 데이터를 생성하고, 상기 제2 채널 이전 주기 데이터 및 상기 제2 채널 현재 주기 데이터에 차연산을 수행하여 제2 채널 차연산 데이터를 수행하고, 상기 제1 채널 차연산 데이터 및 상기 제2 채널 차연산 데이터에 대하여 차연산 수행하여 상기 자발근활성 신호를 추출하는 근육 제어 장치
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제 7 항에 있어서,상기 EMG 신호는 상기 기능적 전기적 자극으로 인한 자극 아티팩트, M-wave, 및 상기 자발근활성 신호가 결합된 근육 제어 장치
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근육 제어 장치의 동작 방법에 있어서,복수의 전극들을 통해 EMG(Electromyography) 신호를 감지하는 단계;상기 EMG 신호를 기반으로 자발근활성 신호를 추출하는 단계;사용자가 주기적인 행동을 수행 중인지 판별하는 단계; 상기 사용자가 주기적인 행동을 수행 중이라고 판별된 경우, FES(Functional Electrical Stimulation) 시간을 조절하는 단계; 상기 자발근활성 신호를 기반으로 FES 자극 변수들을 결정하는 단계; 및상기 FES 자극 변수들을 기반으로 기능적 전기적 자극을 출력하는 단계를 포함하고,상기 기능적 전기적 자극의 세기는 상기 자발근활성 신호를 기반으로 조절되는 동작 방법
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제 9 항에 있어서,상기 자발근활성 신호를 기반으로 FES 자극 변수들을 결정하는 단계는,상기 자발근활성 신호에 제곱 평균 제곱근 연산을 수행하여 EMG 실효값을 생성하는 단계; 및상기 FES 자극 변수들의 값들을 상기 EMG 실효값에 비례하도록 결정하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제 10 항에 있어서,상기 EMG 실효값이 큰 것은 사용자가 힘을 많이 주어 관절을 움직이려는 동작 의도를 가리키고, 상기 EMG 실효값이 작은 것은 사용자가 적은 힘을 주어 관절을 움직이려는 동작 의도를 가리키는 동작 방법
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제 10 항에 있어서,상기 자발근활성 신호를 기반으로 FES 자극 변수들을 결정하는 단계는,상기 EMG 실효값이 큰 경우, 상기 기능적 전기적 자극의 세기가 크도록 상기 FES 자극 변수들의 값을 조절하는 단계; 및 상기 EMG 실효값이 작은 경우, 상기 기능적 전기적 자극의 세기가 작도록 상기 FES 자극 변수들의 값을 조절하는 단계를 더 포함하는 동작 방법
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제 9 항에 있어서,상기 FES 시간을 조절하는 단계는, 상기 FES 시간이 상기 EMG 신호 시간보다 앞서도록 조절하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제 9 항에 있어서,상기 EMG 신호를 기반으로 자발근활성 신호를 추출하는 단계는 상기 감지된 EMG 신호에서 상기 기능적 전기적 자극에 의해 발생된 자극 아티팩트 및 M-wave의 영향을 제거하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제 9 항에 있어서,상기 FES 시간을 조절하는 단계는,풋 스위치(foot switch), IMU(Inertia Measurement Unit) 센서, 또는 고니어미터(goniometer) 등을 사용하여 획득한 정보를 기반으로 상기 FES 시간을 조절하는 단계를 포함하는 동작 방법
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