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KR102771801B1 - 웨어러블 장치 및 그 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법 - Google Patents

웨어러블 장치 및 그 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법 Download PDF

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KR102771801B1
KR102771801B1 KR1020190139447A KR20190139447A KR102771801B1 KR 102771801 B1 KR102771801 B1 KR 102771801B1 KR 1020190139447 A KR1020190139447 A KR 1020190139447A KR 20190139447 A KR20190139447 A KR 20190139447A KR 102771801 B1 KR102771801 B1 KR 102771801B1
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South Korea
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wearable device
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torque
walking
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이연백
이주석
서기홍
형승용
황중식
임복만
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

웨어러블 장치 및 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법이 개시된다. 운동 지원 방법은 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보를 수신하는 단계, 운동 설정 정보에 기초하여 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는 단계 및 해당 결정된 토크 프로파일에 기초하여 웨어러블 장치의 액츄에이터를 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

웨어러블 장치 및 그 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법 {WEARABLE DEIVCE AND EXERCISE SUPPORT METHOD PERFOMRED BY THE WEARABLE DEVICE}
아래의 실시예들은 웨어러블 장치와 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 보행 보조 장치는 각종 질환이나 사고 등으로 인하여 스스로 걷지 못하는 환자들이 재활 치료를 위한 보행 운동을 할 수 있도록 도와주는 기구 또는 장치를 말한다. 최근 고령화 사회가 심화됨에 따라 다리 관절의 문제로 정상적인 보행이 어렵거나 보행에 대해 불편을 호소하는 사람들이 증가하여 보행 보조 장치에 대한 관심도 높아지고 있다. 보행 보조 장치는 사용자의 신체에 장착되어 사용자가 보행하는데 필요한 근력을 보조(assistance)해 주고, 사용자가 정상적인 보행 패턴으로 보행할 수 있도록 사용자의 보행을 유도한다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법은, 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 토크 프로파일에 기초하여 상기 웨어러블 장치의 액츄에이터를 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 결정하는 단계는, 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 결정하는 단계는, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 보행 페이즈를 기초로 상기 운동 설정 정보에 따른 저항 토크의 적용 구간을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 운동 설정 정보는, 하체 근육들 중 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하나 이상의 하체 근육에 대한 선택 정보를 포함할 수 있다.
상기 운동 설정 정보를 수신하는 단계는, 상기 웨어러블 장치와 통신이 가능한 원격 제어 장치로부터 상기 운동 설정 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 결정하는 단계는, 상기 웨어러블 장치에 의해 측정된 센싱 정보를 기초로 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 보행 페이즈를 추정하는 단계; 및 상기 추정한 보행 페이즈와 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 토크 프로파일을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 결정하는 단계는, 상기 보행 페이즈에서 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간을 식별하는 단계; 및 상기 식별된 보행 구간에 상기 액츄에이터에 저항 토크가 공급되도록 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 결정하는 단계는, 제1 시간 구간에서는 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 다리 움직임을 보조하기 위한 보조 토크를 출력하고, 제2 시간 구간에서는 상기 사용자의 다리 움직임을 방해하는 저항 토크를 출력하도록 상기 토크 프로파일을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 웨어러블 장치는, 상기 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 모드 및 상기 사용자의 다리 움직임을 방해하는 힘인 저항 토크를 출력하는 운동 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다.
다른 실시예에 따른 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법은, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 선택에 기초하여 운동 모드를 실행시키는 단계; 상기 운동 모드에서, 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보를 수신하는 단계; 및 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에서, 상기 웨어러블 장치의 액츄에이터를 통해 상기 사용자의 움직임을 방해하는 저항 토크를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 저항 토크를 출력하는 단계는, 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에, 상기 저항 토크를 출력하도록 토크 프로파일을 설정하는 단계; 및 상기 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 액츄에이터를 통해 상기 저항 토크를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보를 수신하고, 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는 콘트롤러; 및 상기 결정된 토크 프로파일에 기초하여 토크를 출력하는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 콘트롤러는, 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 움직임을 측정하여 센싱 정보를 출력하는 센서를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 센싱 정보를 기초로 상기 사용자의 보행 페이즈를 추정하고, 상기 추정한 보행 페이즈와 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 토크 프로파일을 결정할 수 있다.
상기 콘트롤러는, 상기 보행 페이즈에서 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간을 식별하고, 상기 식별된 보행 구간에 상기 액츄에이터에 저항 토크가 공급되도록 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자에 착용된 웨어러블 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 구조와 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 보행 운동 과정에서의 하체 근육들의 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 사용자 입력을 통해 운동 설정 정보를 설정하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일반 보행 과정에서 하체 근육들의 시간에 따른 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전체 보행 구간에 저항 토크를 적용하였을 때 하체 근육들의 시간에 따른 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 일부 보행 구간에 저항 토크를 적용하였을 때 하체 근육들의 시간에 따른 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 달리 명시되지 않는 한 일반적으로 "하나 이상의"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자에 착용된 웨어러블 장치를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 웨어러블 장치(110)는 웨어러블 장치(110)를 착용한 사용자(또는 착용자, 100)의 보행을 보조하는 기능을 수행할 수 있는 장치이다. 웨어러블 장치(110)는 보행 보조 장치(walking assist device; WAD 또는 gait assist device)로도 지칭될 수도 있다. 웨어러블 장치(110)가 보행 보조 기능을 수행하는 경우, 보행 보조 장치(110)는 사용자(100)의 다리 일부 또는 전체를 보조하여 사용자(100)의 보행을 돕는다. 예를 들어, 일반적인 사람이나 노인이 웨어러블 장치(110)를 착용하는 경우, 웨어러블 장치(110)는 장시간 보행을 가능하게 하여 사용자(100)의 보행 능력을 확장시켜 주거나, 비정상 보행자의 보행을 개선시킬 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(100)는 보행에 필요한 힘을 보조함으로써 독립적인 보행을 가능하게 한다.
도 1에 도시된 것과 같은, 착용할 수 있는 외골격(wearable exoskeleton) 타입의 웨어러블 장치(110)는 사용자(100)가 보행할 때 근력을 보조하여 사용자(100)의 보행을 개선시키거나 정상적인 보행을 가능하게 한다. 다만, 도 1에 도시된 사용자(100)의 고관절 또는 허벅지에 착용되는 힙(hip) 타입의 웨어러블 장치(110)는 일례에 불과하며, 본 명세서에서 설명된 기술 내용은 다른 형태의 웨어러블 장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(110)는 복합 관절 장치로서 사용자(100)의 다리 전체(힙, 무릎, 발목)를 보조하는 형태, 또는 단일 관절 장치로서 다리의 일부(예, 무릎 또는 발목)를 지원하는 형태일 수 있다.
웨어러블 장치(110)는 위 보행 보조 기능을 수행하는 보행 보조 모드 이외에, 사용자(100)에게 저항력을 제공하여 사용자(100)의 운동을 돕는 운동 모드로도 동작할 수도 있다. 운동 모드에서 웨어러블 장치(110)에 의해 사용자(100)의 신체에 제공되는 저항력은 사용자(100)의 움직임을 방해하는 힘으로서 작용하여, 사용자(100)의 근력을 증가시키거나 재활에 도움을 줄 수 있다. 일례로, 웨어러블 장치(110)는 사용자(100)의 보행에 저항을 주기 위한 저항 토크(resist torque)를 생성하고, 저항 토크에 기반하여 사용자(100)의 움직임에 저항력을 가할 수 있다.
이하에서 설명될 실시예들에 따르면, 웨어러블 장치(110)의 운동 모드에서 사용자(110)는 웨어러블 장치(110)를 착용한 상태에서 보행 운동을 수행하는 것을 통해, 원하는 하나 이상의 하체 근육에 대한 운동을 할 수 있다. 사용자(100)는 강화하고자 하는 하체 근육(또는 하체 부위)을 선택할 수 있고, 웨어러블 장치(110)는 사용자(100)가 선택한 하체 근육을 강화시키기 위한 토크 프로파일을 생성하여 생성된 토크 프로파일에 따라 특정한 보행 구간에 사용자(100)의 다리에 저항력을 가할 수 있다.일 실시예에서, 운동 모드에서 사용자(100)는 웨어러블 장치(110)를 착용한 상태로 보행을 하게 되며, 웨어러블 장치(110)는 사용자(100)의 보행 단계(gait phase) 중 특정한 보행 구간에 저항력을 가함으로써 사용자(100)가 선택했던 하체 근육을 강화시킬 수 있는 운동 기능을 제공할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해, 선택적인 하체 근육 강화가 가능해 지며, 특정 하체 부위에 대한 재활이나 운동이 효과적으로 수행될 수 있다. 또한, 다른 하체 운동, 예를 들어 런지(lunge), 스쿼트(squat), 자전거 타기 등과 다르게, 보행 운동을 통해 관절에 무리를 주지 않으면서 위 하체 운동들과 유사한 운동 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 구조와 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 웨어러블 장치(110)는 보행 보조 모드로 동작할 때, 콘트롤러(controller; 230)의 제어 하에 좌우 고관절(220L, 220R)에서 보조 토크를 생성하고, 생성된 보조 토크는 무릎 위쪽의 전달부(240L, 240R)를 통해 사용자(100)의 다리를 밀어주거나(extension) 당겨주는(flexion) 보조력을 제공할 수 있다. 이 때, 웨어러블 장치(110)는 센서를 통해 사용자(100)의 움직임 정보를 측정하고, 측정된 움직임 정보에 기초하여 사용자(100)의 보행 단계(또는 보행 상태)를 추정할 수 있다. 웨어러블 장치(110)는 추정된 보행 단계에 기초하여, 현재 시점에서 각각의 다리에 대해 어느 방향으로 얼마만큼의 보조력을 제공해야 할 지를 결정할 수 있다.
웨어러블 장치(110)가 운동 모드로 동작할 때, 콘트롤러(230)는 사용자(100)의 보행 단계 중 일 구간이나 전체 구간에 대한 저항 토크를 생성할 수 있고, 생성된 저항 토크는 전달부(240L, 240R)을 통해 사용자(100)의 다리 움직임을 방해하는 힘인 저항력을 제공할 수 있다. 콘트롤러(230)는 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 기초하여 저항 토크에 대한 토크 프로파일을 결정하고, 토크 프로파일에 기초하여 웨어러블 장치(110)의 액츄에이터를 구동시킬 수 있다. 토크 프로파일은 시간의 흐름이나 보행 단계의 진행에 따라 액츄에이터에 적용될 토크의 세기와 방향이 어떻게 될 것인지를 나타낸다.
일 실시예에서, 사용자(100)는 원격 제어 장치(250)를 통해 운동하고자 하는 하체 근육 내지 하체 부위를 선택할 수 있다. 사용자(100)는 원격 제어 장치(250)에서 실행되는 인터페이스를 통해 운동하고자 하는 하체 근육을 선택할 수 있고, 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보는 원격 제어 장치(250)로부터 웨어러블 장치(110)로 전송될 수 있다. 콘트롤러(230)는 원격 제어 장치(250)로부터 수신한 운동 설정 정보에 기초하여 운동 모드에서 이용될 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 원격 제어 장치(250)는, 예를 들어 개인 컴퓨팅 장치, 랩탑 컴퓨팅 장치, 태블릿 컴퓨팅 장치, 스마트폰과 같은 모바일 장치, 스마트워치와 같은 다른 형태의 웨어러블 장치 또는 임의의 다른 전자 장치일 수 있다.
실시예에 따라, 운동 설정 정보는 웨어러블 장치(110)를 착용하고 있는 사용자(100)가 아닌 제3자의 사용자 입력에 의해 결정될 수도 있다. 예를 들어, 제3자는 재활 및 의료 분야의 전문가 또는 웨어러블 장치(110)를 착용하고 있는 사용자(100)를 보조해주는 보조자 등일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 웨어러블 장치(300)는 하나 이상의 센서(340), 제어 장치(310) 및 액츄에이터(350)를 포함한다. 실시예에 따라, 웨어러블 장치(300)는 외부 장치, 예를 들어 원격 제어 장치와 통신할 수 있는 통신기(360)를 더 포함할 수 있다.
원격 제어 장치는 사용자 입력에 응답하여 웨어러블 장치(300)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 원격 제어 장치는 웨어러블 장치(300)의 특정한 기능이나 동작을 시작시키거나 정지시킬 수 있다. 원격 제어 장치는 웨어러블 장치(300)의 조작을 가능하게 하는 사용자 인터페이스(User Interface; UI)를 제공할 수 있고, 사용자는 사용자 인터페이스를 통한 조작을 통해 웨어러블 장치(300)의 기능과 동작을 제어할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 운동하고자 하는 하체 근육이나 하체 부위를 선택할 수 있고, 운동 강도나 운동 시간과 같은 운동 속성도 선택할 수 있다. 통신기(360)는 원격 제어 장치로부터 웨어러블 장치(300)를 원격으로 제어하는 제어 신호 및/또는 운동하고자 하는 하체 근육이나 운동 속성에 대한 운동 설정 정보를 수신할 수 있다.
센서(340)는 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 센서(340)는 웨어러블 장치(300)를 착용한 사용자의 보행 상태나 움직임을 측정하기 위한 센서와 웨어러블 장치(300)의 동작에 있어 필요한 정보를 획득하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(340)는 웨어러블 장치(300)를 착용한 사용자의 움직임을 측정하여 센싱 정보를 출력할 수 있고, 사용자의 움직임을 측정하기 위한 가속도 센서, 관성 센서 및/또는 자이로(gyro) 센서 등을 포함할 수 있다. 센서(340)는 액츄에이터(350)에 의해 전달된 토크를 측정하기 위한 토크 센서 및/또는 전류/전압 센서 등을 더 포함할 수도 있다.
웨어러블 장치(300)의 동작 및 기능을 제어하는 제어 장치(310)는 콘트롤러(320) 및 메모리(330)를 포함한다. 메모리(330)는 콘트롤러(320)에 연결되고, 콘트롤러(320)에 의해 실행될 인스트럭션들, 콘트롤러(320)가 연산할 데이터 및/또는 콘트롤러(320)에 의해 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(330)는 콘트롤러(320)가 출력한 제어 신호에 대응하는 파라미터들을 저장할 수 있다. 메모리(330)는, 예를 들어 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체, 예컨대 고속 랜덤 액세스 메모리 및/또는 비휘발성 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예컨대, 하나 이상의 디스크 저장 장치, 플래쉬 메모리 장치, 또는 기타 비휘발성 솔리드 스테이트 메모리 장치)를 포함할 수 있다.
콘트롤러(320)는 웨어러블 장치(300)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 예를 들어, 콘트롤러(320)는 센서(340)에 의해 측정된 사용자의 움직임에 기초하여 웨어러블 장치(300)가 제공할 토크를 제어하기 위한 토크 제어 신호를 생성할 수 있다. 콘트롤러(320)는 본 명세서에서 설명된 웨어러블 장치에 대한 하나 이상의 동작과 기능을 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(300)는 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 모드 및 사용자의 다리 움직임을 방해하는 힘인 저항 토크를 출력하는 운동 모드 중 어느 하나의 운영 모드로 동작할 수 있고, 콘트롤러(320)는 각 운영 모드에서의 웨어러블 장치(300)의 동작과 기능을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(300)는 사용자로부터 웨어러블 장치(300)의 운영 모드에 대한 사용자 선택 입력을 수신할 수 있다. 각각의 운영 모드에 대한 동작 알고리즘이 미리 웨어러블 장치(300)에 탑재되어 있을 수 있고, 각 운영 모드는 미리 탑재된 알고리즘에 따라 동작할 수 있다. 콘트롤러(320)는 사용자 선택 입력에 따라 웨어러블 장치(300)를 구동시킬 수 있다.
운영 모드로서 보행 보조 모드가 선택된 경우, 콘트롤러(320)는 사용자의 보행을 보조하기 위한 보조력을 결정하기 위한 알고리즘을 실행시킨다. 일 실시예에서, 콘트롤러(320)는 센서(340)에 의해 측정된 센싱 정보를 기초로 사용자의 보행 주기를 추정하고, 추정된 보행 주기에 기초하여 사용자의 보행 상태에 따른 토크 제어 신호를 생성할 수 있다.
액츄에이터(350)는 콘트롤러(320)에 의해 생성된 토크 제어 신호에 기초하여 토크를 출력한다. 액츄에이터(350)는 사용자의 양쪽 고관절의 움직임에 특정한 힘(보조력 또는 저항력)을 제공할 수 있다. 액츄에이터(350)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하고, 운동 에너지를 사용자의 신체에 가함으로써 사용자가 움직이는 필요한 힘을 제공하거나 사용자의 움직임을 방해하는 힘을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 액츄에이터(350)는 복수 개가 존재할 수 있고, 각 액츄에이터(350)는 사용자의 양쪽 고관절 위치에 대응되는 부분에 위치하여 사용자의 다리를 밀거나 끌어당기는 토크를 발생시킬 수 있다.
콘트롤러(320)는 사용자의 보행 움직임에 기초하여 사용자의 보행 상태를 나타내는 상태 변수를 결정하고, 결정된 상태 변수에 기초하여 액츄에이터(350)를 제어할 수 있다. 콘트롤러(320)는 상태 변수에 기초하여 보조 토크를 제어하기 위한 파라미터를 설정하고, 설정된 파라미터에 기초하여 사용자의 보행을 보조하기 위한 토크 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 콘트롤러(320)는 상태 변수에 따라 웨어러블 장치(300)에 의해 공급되는 보조 토크를 제어하고, 상태 변수에 기초하여 보조 토크를 제어하기 위한 제어 신호를 결정할 수 있다. 콘트롤러(320)는 보조 토크의 세기를 조절하기 위한 이득(gain) 및 보조 토크의 출력 시간을 조절하기 위한 시간 지연(time delay)을 설정하고, 설정된 이득 및 시간 지연에 기초하여 상태 변수를 정의할 수 있다.
운영 모드로서 운동 모드가 선택된 경우, 콘트롤러(320)는 사용자의 움직임을 방해하는 저항력을 결정하기 위한 알고리즘을 실행시킨다. 운동 모드에서, 콘트롤러(320)는 사용자의 보행 운동을 기초로 근육 운동을 위한 토크 프로파일을 결정할 수 있고, 액츄에이터(350)는 결정된 토크 프로파일에 기초하여 토크(예, 저항 토크)를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 콘트롤러(320)는 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보를 수신하고, 운동 설정 정보에 기초하여 웨어러블 장치(300)에 적용될 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 여기서, 운동 설정 정보는 하체 근육들 중 사용자 입력에 의해 선택된 하나 이상의 하체 근육에 대한 선택 정보를 포함할 수 있다.
사용자는 웨어러블 장치(300)나 원격 제어 장치에서 제공되는 인터페이스를 통해, 운동 목표로서 운동시키고자 하는 하나 이상 또는 전체의 하체 근육을 선택할 수 있고, 이러한 선택에 대한 정보를 포함하는 운동 설정 정보에 기초하여 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 운동 설정 정보는 운동 강도에 대한 선택 정보도 포함할 수 있다. 사용자가 보다 높은 강도의 운동 강도를 선택한 경우, 콘트롤러(320)는 보다 높은 세기의 저항 토크가 출력되도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
콘트롤러(320)는 운동 설정 정보를 기초로, 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에서 웨어러블 장치(300)를 착용한 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 콘트롤러는(320)는 센서(340)로부터 획득된 센싱 정보를 기초로 사용자의 보행 페이즈를 추정하고, 추정한 보행 페이즈와 운동 설정 정보에 기초하여 운동 모드에서의 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(320)는 보행 페이즈에서 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간을 식별하고, 식별된 보행 구간에 액츄에이터(350)에 저항 토크가 공급되도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 이와 같이, 콘트롤러(320)는 사용자의 보행 페이즈에 따라 적절한 보행 구간에 저항 토크를 가하여 사용자가 강화시키기를 원했던 타겟 하체 근육을 운동시킬 수 있다. 콘트롤러(320)는 토크 프로파일에서 토크 적용 시점의 딜레이를 조정하는 것에 의해 사용자에게 가해질 부하의 타이밍을 조정할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 콘트롤러(320)는 보조 토크와 저항 토크를 조합하거나 보조 토크와 저항 토크가 동시에 출력되도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(320)는 제1 시간 구간(예, 15분)에서는 웨어러블 장치(330)를 착용한 사용자의 다리 움직임을 보조하기 위한 보조 토크를 출력하고, 제2 시간 구간(예, 15분)에서는 사용자의 다리 움직임을 방해하는 저항 토크를 출력하도록 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 다른 예로, 콘트롤러(320)는 사용자의 하나의 보행 페이즈 중 일 보행 구간에서는 보조 토크가 출력되고, 다른 보행 구간에서는 저항 토크가 출력되도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 또 다른 예로, 콘트롤러(320)는 동일한 시점에 오른쪽 다리에 토크를 가하는 액츄에이터에 대해서는 보조 토크가 출력되고, 왼쪽 다리에 토크를 가하는 액츄에이터에 대해서는 저항 토크가 출력되도록 토크 프로파일을 설정할 수도 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
위에서 설명한 바와 같이, 웨어러블 장치는 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 모드 및 사용자의 다리 움직임을 방해하는 힘인 저항 토크를 출력하여 사용자에게 운동 효과를 제공할 수 있는 운동 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다.
웨어러블 장치는 사용자의 선택에 기초하여 운동 모드를 실행시킬 수 있고, 단계(410)에서 웨어러블 장치는 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 운동 설정 정보를 수신할 수 있다. 운동 설정 정보는, 예를 들어 하체 근육들 중 사용자 입력에 의해 선택된 하나 이상의 하체 근육에 대한 선택 정보, 운동 세기 정보, 운동 시간 정보 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 웨어러블 장치와 통신이 가능한 원격 제어 장치를 통해 하체 운동에 관한 설정 사항을 입력할 수 있고, 입력된 설정 사항은 운동 설정 정보에 포함되어 웨어러블 장치로 전송될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 웨어러블 장치에 하체 운동에 관한 설정 사항을 입력할 수 있는 사용자 인터페이스가 구비되어 있을 수 있고, 사용자는 해당 사용자 인터페이스를 통해 운동 설정 정보를 결정할 수도 있다.
단계(420)에서, 웨어러블 장치는 운동 설정 정보에 기초하여 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치는 센서에 의해 측정된 센싱 정보를 기초로 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 보행 페이즈를 추정하고, 추정한 보행 페이즈와 운동 설정 정보에 기초하여 토크 프로파일을 결정할 수 있다. 웨어러블 장치는 사용자의 보행 페이즈를 기초로 운동 설정 정보에 따른 저항 토크의 적용 구간을 결정할 수 있다. 웨어러블 장치는 사용자의 보행 페이즈에서 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간을 식별하고, 식별된 보행 구간에 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크가 액츄에이터에 공급되도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
또한, 웨어러블 장치는 운동 설정 정보에서 설정된 운동 강도나 운동 세기에 따라 토크 프로파일에 나타날 저항 토크의 세기를 결정하고, 저항 토크가 적용될 전체 시간 구간을 설정할 수 있다.
단계(430)에서, 웨어러블 장치는 단계(420)에서 결정된 토크 프로파일에 기초하여 웨어러블 장치의 액츄에이터를 구동시킬 수 있다. 웨어러블 장치는 토크 프로파일에 따라 액츄에이터를 통해 사용자의 움직임을 방해하는 저항 토크를 출력할 수 있다. 웨어러블 장치는 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에서 액츄에이터를 통해 저항 토크를 출력할 수 있다. 저항 토크가 출력되는 경우, 사용자는 보행 운동 중 저항력을 느끼며 저항 토크가 가해지지 않은 경우보다 많은 힘을 주어 움직여야 하기 때문에 근력을 보다 강화시킬 수 있다. 또한, 사용자가 선택한 하체 근육에 대응하는 보행 시점에 저항 토크가 출력됨으로써, 하체 근육들에 대한 선택적인 운동이 가능하게 된다. 위와 같은 운동 모드에서의 기능들은 보행 보조에 대해서도 확장되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 특정한 보행 시점에서 고관절의 움직임을 보조하는 것만으로 무릎 관절이나 발목 관절의 움직임을 보조하는 것이 가능해 진다.
도 5는 보행 운동 과정에서의 하체 근육들의 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
보행 상태를 나타내는 보행 페이즈는 사용자의 어느 한쪽 다리를 기준으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이, 보행 페이즈는 사용자의 오른쪽 다리를 기준으로 스탠스 페이즈(stance phase) 및 스윙 페이즈(swing phase)를 포함할 수 있다. 스탠스 페이즈는 이중 지지(double support), 단순 지지(simple support), 이중 지지의 순서로 구성될 수 있다. 단순 지지는 지지 초기(initial), 지지 중기(middle) 및 지지 말기(terminal)로 보다 세분화될 수 있다. 일반적인 보행 메커니즘(gait mechanism)에 따르면, 각 다리의 보행 페이즈는 스탠스 페이즈 및 스윙 페이즈를 포함하고, 스탠스 페이즈와 스윙 페이즈가 번갈아 가면서 수행된다.
한편, 보행 운동은 하체의 전체 근육을 강화할 수 있는 운동이다. 도시된 표는 각 보행 페이즈에서 활성화되는 하체 근육들을 나타낸다. 표에 따르면, 스탠스 페이즈의 처음 이중 지지 단계에서는 대퇴박근(Gracilis), 대퇴직근(Rectus femoris), 넓은근(Vasti muscle), 대둔근(Gluteus maximus), 중둔근(Gluteus medius), 대퇴이두근(Biceps femoris) 및 전경골근(Musculus Tibialis anterior)이 주로 활성화되고, 단순 지지 단계에서는 비복근(Gastrocnemius), 비장근(Soleus) 및 후경골근(Musculus Tibialis posterior)이 주로 활성화된다는 것을 알 수 있다. 스윙 페이즈에서는 엉덩근(Iliacus muscle), 대퇴박근 및 대퇴직근이 활성화된다는 것을 알 수 있다.
위와 같이, 보행 운동 과정에서 보행 페이즈에 따라 활성화되는 하체 근육이 달라지며, 특정한 하체 근육이 활성화되는 보행 페이즈의 구간에 저항 토크를 사용자에게 가함으로써 특정한 하체 근육을 보다 강화시킬 수 있는 운동의 구현이 가능해 진다. 예를 들어, 스탠스 페이즈의 단순 지지 구간에서 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 오른쪽 다리에 저항 토크를 가함으로써, 비복근, 비장근 및 후경골근에 대한 운동 효과가 더 커질 수 있다. 다른 예로, 스윙 페이즈의 초기 구간에서 사용자의 오른쪽 다리에 저항 토크를 가함으로써, 엉덩근, 대퇴박근 및 대퇴직근에 대한 운동 효과가 더 커질 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 사용자 입력을 통해 운동 설정 정보를 설정하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, 원격 제어 장치는 도 6에 도시된 것과 같이 사용자가 직관적으로 운동 설정 정보를 설정하도록 할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 원격 제어 장치는 사용자 인터페이스에서 사용자가 직관적으로 인식할 수 있도록 하체 근육들의 형태와 위치를 이미지 형태로 출력할 수 있다.
사용자는 사용자 인터페이스를 통해 운동하고자 하는 하나 이상의 하체 근육이나 신체 부위를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 터치 입력을 통해 운동하고자 하는 하나 이상의 하체 근육의 이미지를 선택할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 선택된 하체 근육에 대한 운동 강도나 전체 운동 시간을 설정할 수도 있다. 이와 같이 설정된 사항들에 대한 정보는 운동 설정 정보에 포함되어 웨어러블 장치에 전달될 수 있다.
도 7은 일반 보행 과정에서 하체 근육들의 시간에 따른 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, (A)는 사용자의 보행 과정의 흐름을 나타낸다. (B1)과 (B2)는 각각 보행 과정의 흐름에 따른, 대둔근, 중둔근을 포함하는 엉덩이 근육의 활성화 변화 및 대퇴이두근을 포함하는 햄스트링(hamstrings) 또는 무릎 뒤 근육의 활성화 변화를 나타낸다. (B3)과 (B4)는 각각 보행 과정의 흐름에 따른 대퇴직근을 포함하는 무릎 앞 근육의 활성화 변화 및 비장근을 포함하는 발목 근육의 활성화 변화를 나타낸다.
(B1), (B2), (B3), (B4)의 근육 활성화 그래프들은 사용자의 보행 운동에 저항 토크가 가해지지 않은 경우의 근육 활성화 변화를 나타내며, 각 근육 활성화 그래프에서 가로축은 시간의 흐름에 대응하고, 세로축은 활성화의 크기를 나타낸다. 각 근육 활성화 그래프들에서 위쪽 부분은 왼쪽 다리에 있는 하체 근육의 근육 활성화 변화를 나타내고, 아래쪽 부분은 오른쪽 다리에 있는 하체 근육의 근육 활성화 변화를 나타낸다.
위 (B1), (B2), (B3), (B4)의 근육 활성화 그래프들에 대한 설명은 이하에서 설명될 도 8 및 도 9의 근육 활성화 그래프들에도 그대로 적용된다.
도 8은 일 실시예에 따른 전체 보행 구간에 저항 토크를 적용하였을 때 하체 근육들의 시간에 따른 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, (B1), (B2), (B3), (B4)는 하체 근육들의 근육 활성화 그래프들을 나타내고, (C)는 웨어러블 장치에 적용되는 토크 프로파일을 나타낸다. 토크 프로파일에 따르면, 전체 보행 구간(810)에서 저항 토크가 적용된다. 토크 프로파일에서 위쪽 부분은 왼쪽 고관절의 액츄에이터에 적용되는 저항 토크의 변화를 나타내고, 아래쪽 부분은 오른쪽 고관절의 액츄에이터에 적용되는 저항 토크의 변화를 나타낸다.
이에 따라, 사용자가 보행하는 동안 내내 저항력이 사용자의 움직임에 적용된다. 이 경우, 도 8의 근육 활성화 그래프들에서 원(circle)으로 표시한 부분들과 같이, 도 7의 일반 보행 과정에서의 근육 활성화 변화와 비교하여 (B1), (B2), (B3)가 각각 나타내는 엉덩이 근육, 무릎 뒤 근육 및 무릎 앞 근육이 보다 활성화된다는 것을 알 수 있다.
사용자가 보행 운동 과정에서 엉덩이 근육, 무릎 뒤 근육 및 무릎 앞 근육을 보다 강화하기를 원하여, 해당 하체 근육들을 선택하는 것으로 운동 설정 정보가 결정되었다면, 웨어러블 장치는 사용자의 보행 페이즈 전 구간에서 저항 토크가 발생하도록 토크 프로파일을 설정함으로써 도 8에 나타난 것과 같은 근육 활성화의 효과를 유도할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 일부 보행 구간에 저항 토크를 적용하였을 때 하체 근육들의 시간에 따른 활성화 변화를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, (B1), (B2), (B3), (B4)는 하체 근육들의 근육 활성화 그래프들을 나타내고, (C)는 웨어러블 장치에 적용되는 토크 프로파일을 나타낸다. 토크 프로파일에서 위쪽 부분은 왼쪽 고관절의 액츄에이터에 적용되는 저항 토크의 변화를 나타내고, 아래쪽 부분은 오른쪽 고관절의 액츄에이터에 적용되는 저항 토크의 변화를 나타낸다.
토크 프로파일에 따르면, 하나의 보행 페이즈에 대응하는 전체 보행 구간 중 일부 보행 구간(910)에서만 저항 토크가 적용된다. 특정한 보행 구간(910)에만 사용자의 움직임에 저항력이 작용한다. 이 경우, 도 9의 근육 활성화 그래프들에서 원으로 표시한 부분들과 같이, 도 7의 일반 보행 과정에서의 근육 활성화 변화와 비교하여 (B4)가 나타내는 발목 근육이 보다 활성화된다는 것을 알 수 있다.
사용자가 보행 운동 과정에서 발목 근육을 보다 강화하기를 원하여, 발목 근육을 선택하는 것으로 운동 설정 정보가 결정되었다면, 웨어러블 장치는 사용자의 보행 페이즈에서 보행 구간(910)에 대응되는 시간 구간에서 저항 토크가 발생하도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 이에 따라, 도 9에 나타난 것과 같이 사용자는 웨어러블 장치를 착용하고 보행 운동을 수행하는 것을 통해 일반 보행 운동에서 발목 근육을 보다 강화시킬 수 있다. 이와 같이, 웨어러블 장치는 각 하체 근육들의 활성화 시점에 저항력을 사용자에 가하여 하체 근육을 선택적으로 운동 또는 재활하는 것을 가능하게 한다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (19)

  1. 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법에 있어서,
    사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 선택 정보를 포함하는 운동 설정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치의 액츄에이터를 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 운동 중 상기 사용자가 선택한 하체 근육이 활성화되는 시간 구간에서 상기 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 상기 액츄에이터를 제어하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 설정하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 보행 페이즈를 기초로 상기 운동 설정 정보에 따른 저항 토크의 적용 구간을 결정하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 운동 설정 정보는,
    하체 근육들 중 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하나 이상의 하체 근육에 대한 선택 정보를 포함하는,
    운동 지원 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 운동 설정 정보를 수신하는 단계는,
    상기 웨어러블 장치와 통신이 가능한 원격 제어 장치로부터 상기 운동 설정 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 웨어러블 장치에 의해 측정된 센싱 정보를 기초로 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 보행 페이즈를 추정하는 단계; 및
    상기 추정한 보행 페이즈와 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 토크 프로파일을 결정하는 단계는,
    상기 보행 페이즈에서 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 보행 구간에 상기 액츄에이터에 저항 토크가 공급되도록 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    제1 시간 구간에서는 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 다리 움직임을 보조하기 위한 보조 토크를 출력하고, 제2 시간 구간에서는 상기 사용자의 다리 움직임을 방해하는 저항 토크를 출력하도록 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치는,
    상기 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 모드 및 상기 사용자의 다리 움직임을 방해하는 힘인 저항 토크를 출력하는 운동 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있는,
    운동 지원 방법.
  10. 웨어러블 장치에 의해 수행되는 운동 지원 방법에 있어서,
    상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 선택에 기초하여 운동 모드를 실행시키는 단계;
    상기 운동 모드에서, 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 선택 정보를 포함하는 운동 설정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육이 활성화되는 시간 구간에서, 상기 웨어러블 장치의 액츄에이터를 통해 상기 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 저항 토크를 출력하는 단계는,
    상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에, 상기 저항 토크를 출력하도록 토크 프로파일을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 액츄에이터를 통해 상기 저항 토크를 출력하는 단계
    를 포함하는 운동 지원 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  13. 웨어러블 장치에 있어서,
    액츄에이터; 및
    사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대한 선택 정보를 포함하는 운동 설정 정보를 수신하고, 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 액츄에이터를 제어하는 콘트롤러
    를 포함하고,
    상기 콘트롤러는,
    상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 운동 중 상기 사용자가 선택한 하체 근육이 활성화되는 시간 구간에서 상기 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 상기 액츄에이터를 제어하는,
    웨어러블 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간에, 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 움직임을 방해하기 위한 저항 토크를 출력하도록 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 설정하는,
    웨어러블 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 움직임을 측정하여 센싱 정보를 출력하는 센서
    를 더 포함하고,
    상기 콘트롤러는,
    상기 센싱 정보를 기초로 상기 사용자의 보행 페이즈를 추정하고, 상기 추정한 보행 페이즈와 상기 운동 설정 정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는,
    웨어러블 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    상기 보행 페이즈에서 상기 사용자 입력에 의해 선택된 하체 근육에 대응하는 보행 구간을 식별하고, 상기 식별된 보행 구간에 상기 액츄에이터에 저항 토크가 공급되도록 상기 토크 프로파일을 설정하는,
    웨어러블 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    제1 시간 구간에서는 상기 웨어러블 장치를 착용한 사용자의 다리 움직임을 보조하기 위한 보조 토크를 출력하고, 제2 시간 구간에서는 상기 사용자의 다리 움직임을 방해하는 저항 토크를 출력하도록 상기 웨어러블 장치에 적용될 토크 프로파일을 결정하는,
    웨어러블 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치는,
    상기 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 모드 및 상기 사용자의 다리 움직임을 방해하는 힘인 저항 토크를 출력하는 운동 모드 중 어느 하나로 동작하는,
    웨어러블 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    원격 제어 장치로부터 상기 운동 설정 정보를 수신하는 통신기
    를 더 포함하는 웨어러블 장치.
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