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인체를 보조하는 웨어러블 장치를 설계하기 위한 시뮬레이션 방법 및 이를 수행하는 장치들

  • 기술번호 : KST2022014637
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 인체를 보조하는 웨어러블 장치를 설계하기 위한 시뮬레이션 방법 및 이를 수행하는 장치들이 개시된다. 일 실시예에 따른, 인체를 보조하는 웨어러블 장치를 설계하는 방법은 동역학 시뮬레이션 결과 및 운동 목표를 제1 운동 신경 네트워크에 입력하여 뇌 신호를 출력하는 동작; 상기 동역학 시물레이션 결과 및 상기 뇌 신호를 제2 운동 신경 네트워크에 입력하여 근육의 운동 자극 신호를 출력하는 동작; 및 상기 운동 자극 신호에 응답하여 상기 웨어러블 장치가 착용되는 상기 인체에 대응하는 인체 근골격 동역학 모델에 대해 동역학 시뮬레이션을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
Int. CL A61F 2/50 (2006.01.01) A61F 2/72 (2006.01.01) A61H 3/00 (2006.01.01) A61B 5/378 (2021.01.01)
CPC A61F 2/5046(2013.01) A61F 2/72(2013.01) A61H 3/00(2013.01) A61B 5/378(2013.01) A61B 5/7275(2013.01) A61B 5/7264(2013.01) A61F 2002/5047(2013.01)
출원번호/일자 1020210012367 (2021.01.28)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0109100 (2022.08.04) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.01.28)
심사청구항수 27

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 구승범 대전광역시 유성구
2 구영준 대전광역시 유성구
3 정민기 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 무한 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(역삼동,화물재단빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2021.01.28 수리 (Accepted) 1-1-2021-0115484-55
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.11.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
인체를 보조하는 웨어러블 장치를 설계하는 방법에 있어서,동역학 시뮬레이션 결과 및 운동 목표를 제1 운동 신경 네트워크에 입력하여 뇌 신호를 출력하는 동작;상기 동역학 시물레이션 결과 및 상기 뇌 신호를 제2 운동 신경 네트워크에 입력하여 근육의 운동 자극 신호를 출력하는 동작; 및상기 운동 자극 신호에 응답하여 상기 웨어러블 장치가 착용되는 상기 인체에 대응하는 인체 근골격 동역학 모델에 대해 동역학 시뮬레이션을 수행하는 동작을 포함하는, 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 제1 운동 신경 네트워크는 비모델 네트워크이고,상기 제2 운동 신경 네트워크는 모델기반 네트워크인, 방법
3 3
제1항에 있어서,상기 제2 운동 신경 네트워크는,상기 인체의 운동 신경학적 특성을 나타내는 수치인 신경 특성 변수를 수신하는, 방법
4 4
제3항에 있어서,상기 제2 운동 신경 네트워크는,상기 신경 특성 변수의 조절에 의해서 특정 신경 질환에 따른 신경 운동 특성을 가지는, 방법
5 5
제3항에 있어서,상기 신경 특성 변수는,근육 사이의 힘 피드백에 대한 시간 지연;근육 사이의 신장 피드백에 대한 시간 지연;근육 사이의 힘 피드백에 대한 이득; 및근육 사이의 신장 피드백에 대한 이득을 포함하는, 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 인체 근골격 동역학 모델에 인체 모델 변수를 설정하는 동작을 더 포함하는, 방법
7 7
인체를 보조하는 웨어러블 장치를 설계하는 방법에 있어서,제1 제어기를 통해 상기 인체에 대응하는 인체 근골격 동역학 모델을 제어하는 동작;제2 제어기를 통해 상기 웨어러블 장치에 대응하는 장비 모델을 제어하는 동작; 및제1 동작 모드 또는 제2 동작 모드에 기초하여 상기 인체 근골격 동역학 모델과 상기 장비 모델이 상호작용하도록 동역학 시뮬레이션을 수행하는 동작을 포함하고,상기 제1 동작 모드는 상기 제1 제어기를 비학습 모드로 동작하게 하는 것이고,상기 제2 동작 모드는 상기 제1 제어기를 학습 모드로 동작하게 하는 것인, 방법
8 8
제7항에 있어서,상기 인체 근골격 동역학 모델을 제어하는 동작은,동역학 시뮬레이션 결과 및 운동 목표를 제1 운동 신경 네트워크에 입력하여 뇌 신호를 출력하는 동작; 및상기 동역학 시물레이션 결과 및 상기 뇌 신호를 제2 운동 신경 네트워크에 입력하여 근육의 운동 자극 신호를 상기 인체 근골격 동역학 모델로 출력하는 동작을 포함하는, 방법
9 9
제8항에 있어서,상기 제1 운동 신경 네트워크는 비모델 네트워크이고,상기 제2 운동 신경 네트워크는 모델기반 네트워크인, 방법
10 10
제8항에 있어서,상기 제1 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과 중 하나로 상기 장비 모델에 대한 장비 모델 성능 평가를 출력하는 동작; 및상기 제2 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과 중 하나로 상기 인체 근골격 동역학 모델에 대한 인체 모델 운동 평가를 출력하는 동작을 더 포함하는, 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 제1 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과에 기초하여 상기 제2 제어기 및 상기 장비 모델 중 하나 이상을 조정하는 동작을 더 포함하는, 방법
12 12
제10항에 있어서,상기 제2 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과에 기초하여 상기 제1 제어기를 학습시키는 동작을 더 포함하는, 방법
13 13
제12항에 있어서,상기 제2 동작 모드에서,상기 제1 운동 신경 네트워크의 파라미터는 상기 학습시키는 동작에 의해서 학습되고,상기 제2 운동 신경 네트워크의 파라미터는 상기 인체의 운동 신경학적 특성을 나타내는 수치인 신경 특성 변수로 사전에 입력된 값으로 사용되는 것인, 방법
14 14
하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
15 15
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및상기 인스트럭션을 실행시키기 위한 프로세서를 포함하고,상기 인스트럭션이 실행될 때, 상기 프로세서는,동역학 시뮬레이션 결과 및 운동 목표를 제1 운동 신경 네트워크에 입력하여 뇌 신호를 출력하고, 상기 동역학 시물레이션 결과 및 상기 뇌 신호를 제2 운동 신경 네트워크에 입력하여 근육의 운동 자극 신호를 출력하고, 상기 운동 자극 신호에 응답하여 상기 웨어러블 장치가 착용되는 상기 인체에 대응하는 인체 근골격 동역학 모델에 대해 동역학 시뮬레이션을 수행하는, 장치
16 16
제15항에 있어서,상기 제1 운동 신경 네트워크는 비모델 네트워크이고,상기 제2 운동 신경 네트워크는 모델기반 네트워크인, 장치
17 17
제15항에 있어서,상기 제2 운동 신경 네트워크는,상기 인체의 운동 신경학적 특성을 나타내는 수치인 신경 특성 변수를 수신하는, 장치
18 18
제17항에 있어서,상기 제2 운동 신경 네트워크는,상기 신경 특성 변수의 조절에 의해서 특정 신경 질환에 따른 신경 운동 특성을 가지는, 장치
19 19
제17항에 있어서,상기 신경 특성 변수는,근육 사이의 힘 피드백에 대한 시간 지연;근육 사이의 신장 피드백에 대한 시간 지연;근육 사이의 힘 피드백에 대한 이득; 및근육 사이의 신장 피드백에 대한 이득을 포함하는, 장치
20 20
제15항에 있어서,상기 프로세서는,상기 인체 근골격 동역학 모델에 인체 모델 변수를 설정하는, 장치
21 21
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및상기 인스트럭션을 실행시키기 위한 프로세서를 포함하고,상기 인스트럭션이 실행될 때, 상기 프로세서는,제1 제어기를 통해 상기 인체에 대응하는 인체 근골격 동역학 모델을 제어하고, 제2 제어기를 통해 상기 웨어러블 장치에 대응하는 장비 모델을 제어하고, 제1 동작 모드 또는 제2 동작 모드에 기초하여 상기 인체 근골격 동역학 모델과 상기 장비 모델이 상호작용하도록 동역학 시뮬레이션을 수행하며,상기 제1 동작 모드는 상기 제1 제어기를 비학습 모드로 동작하게 하는 것이고,상기 제2 동작 모드는 상기 제1 제어기를 학습 모드로 동작하게 하는 것인, 장치
22 22
제21항에 있어서,상기 프로세서는,동역학 시뮬레이션 결과 및 운동 목표를 제1 운동 신경 네트워크에 입력하여 뇌 신호를 출력하고, 상기 동역학 시물레이션 결과 및 상기 뇌 신호를 제2 운동 신경 네트워크에 입력하여 근육의 운동 자극 신호를 상기 인체 근골격 동역학 모델로 출력하는, 장치
23 23
제22항에 있어서,상기 제1 운동 신경 네트워크는 비모델 네트워크이고,상기 제2 운동 신경 네트워크는 모델기반 네트워크인, 장치
24 24
제22항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과 중 하나로 상기 장비 모델에 대한 장비 모델 성능 평가를 출력하고,상기 제2 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과 중 하나로 상기 인체 근골격 동역학 모델에 대한 인체 모델 운동 평가를 출력하는, 장치
25 25
제24항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제1 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과에 기초하여 상기 제2 제어기 및 상기 장비 모델 중 하나 이상을 조정하는, 장치
26 26
제24항에 있어서,상기 프로세서는,상기 제2 동작 모드에서, 상기 동역학 시뮬레이션 결과에 기초하여 상기 제1 제어기를 학습시키는, 장치
27 27
제26항에 있어서,상기 제2 동작 모드에서,상기 제1 운동 신경 네트워크의 파라미터는 상기 학습시키는 동작에 의해서 학습되고,상기 제2 운동 신경 네트워크의 파라미터는 상기 인체의 운동 신경학적 특성을 나타내는 수치인 신경 특성 변수로 사전에 입력된 값으로 사용되는 것인, 장치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술원 개인기초연구(과기정통부)(R&D) 심층강화학습 기반 생체역학적 인체 근골격 보행 제어기 개발