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이 논문은 뇌졸중(stroke)으로 인한 상지 편마비 환자들의 환측 손의 재활을 위해 사용자의 손과 일체화되어 착용 가능하면서도, 무게가 가벼운 착용형 손 재활훈련기기 개발에 관한 연구이다. 본 연구의 손 재활훈련기기는 사람 손의 동작 메커니즘을 고려하여 엄지를 제외한 검지와 나머지 세 손가락, 그리고 손목의 구동을 위한 3 자유도를 가지도록 설계되었다. 각 손가락과 손목의 구동을 위한 기구부는 링크구조로 체결되어 있으며, 기기에 장착된 구동기의 동작에 의해 굽힘(...

이 논문은 뇌졸중(stroke)으로 인한 상지 편마비 환자들의 환측 손의 재활을 위해 사용자의 손과 일체화되어 착용 가능하면서도, 무게가 가벼운 착용형 손 재활훈련기기 개발에 관한 연구이다. 본 연구의 손 재활훈련기기는 사람 손의 동작 메커니즘을 고려하여 엄지를 제외한 검지와 나머지 세 손가락, 그리고 손목의 구동을 위한 3 자유도를 가지도록 설계되었다. 각 손가락과 손목의 구동을 위한 기구부는 링크구조로 체결되어 있으며, 기기에 장착된 구동기의 동작에 의해 굽힘(flexion) 또는 폄(extension) 동작이 이루어진다. 손가락 기구부의 기절골(proximal phalange)과 중-말절골(distal-middle phalange)은 링크구조로 연결되어 중수지간 관절을 중심으로 회전하는 기절골의 움직임만으로도 중-말절골을 동작시킬 수 있다. 본 논문에서는 환측 손의 재활훈련(rehabilitation exercise)을 위해, 수동(passive)훈련이 가능한 손 재활훈련기기와 능동(active)/수동(passive)훈련이 가능한 착용형 손 재활훈련기기를 제안하였다. 먼저, 수동훈련이 가능한 손 재활훈련기기는 프로토타입 인공근육 구동형과 운동궤적 일치형의 두 가지 모델을 개발되었으며, 각 손가락과 손목의 폄 동작은 공압식 인공근육(artificial air muscle)의 수축에 의해 이루어지도록 하였다. 다음으로 능동/수동훈련이 가능 하도록 앞에서 제안한 수동훈련기기에 공압식 실린더(air cylinder)와 리니어 액츄에이터로(linear actuator)를 적용하여 굼힘과 폄 동작이 이루어지도록 개발하였다. 실험의 결과로부터 본 연구에서 제안한 착용형 손 재활훈련기기가 근육의 구축정도에 따라 무리없이 착용가능하며, 사용자의 운동궤적에 일치되어 재활훈련에 적용이 가능함을 확인하였다.