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6자유도 원형체외고정기 조정을 위한 자동화 시스템 개발에 관한 연구
A Development of the Automated System for Adjusting the Hexapod Circular Fixator 원문보기

의공학회지 = Journal of biomedical engineering research, v.25 no.6 = no.87, 2004년, pp.505 - 510  

정상길 (한양대학교 메카트로닉스공학과) ,  박범석 (한양대학교 정밀기계공학과) ,  심형준 (한양대학교 메카트로닉스공학과) ,  한창수 (한양대학교 기계정보경영학부) ,  한정수 (한성대학교 기계시스템공학부)

초록
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본 논문에서 우리는 6자유도 원형 체외고정기의 조정을 위한 자동화 시스템에 관한 연구를 진행하였다. 6자유도 원형체외 고정기 자동화시스템은 HCF(Hexapod Circular Fixaotr)라는 체외 고정기를 자동화 한 것으로 HCF의 조정을 위한 소프트웨어와 HCF의 스트럿을 조정해주는 자동화 스트럿으로 구성된다. HCF는 일리자로프 고정기의 한 형태로서, 대표적인 병렬형 로봇인 스튜어트 플랫폼과 유사한 기구적 구조를 갖는다. HCF 조정 소프트웨어는 복잡한 골 변형의 교정을 쉽게 하기위한 소프트웨어로서, X-ray 사진을 이용하여 데이터를 획득한 후, 이 데이터를 HCF 조정 소프트웨어에 입력하여 스트럿의 길이 조정 값을 구한다. 또한 여기서 구한 스트럿 길이 조정 값을 자동화 스트럿 컨트롤러로 입력하여, 자동화 스트럿은 계획된 위치만큼 자동으로 구동된다. 또한 HCF 조정 소프트웨어 데이터는 자동화 스트럿 없이 일반 스트럿을 이용하여 HCF 조정을 위해 사용될 수 있다. 제안된 시스템은 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this article, we present an automated system for adjusting the 6 degree of freedom (D.O.F.) circular fixator. The system includes a scheduling software to adjust the Hexapod Circular Fixator (HCF) and an automated strut with the ability of the multiple synchronized motion and independent motion. ...

주제어

#The automated system   #Hexapod Circular Fixator (HCF)   #HCF adjustment software   #Stewart Platform   #Automated strut  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 고러나 기구적 해석의 복잡성 때문에 직관적으로 스트럿의 길이를 조정하기에는 많은 무리가 따른다. 그래서 시간경과에 따른 스트럿 길이의 변화를 쉽게 알 수 있도록 HCF 구동 소프트웨어를 개발하였으며 HCF 구동 소프트웨어에서 계산된 데이터를 이용하여 스트럿 길이 조정을 자동으로 해줄 수 있는 자동화 스트럿 시 스템에 관해 연구를 진행하였다.[10] 자동화 시스템을 이용해 데이터를 입력하는 것으로 환자들이 오랜 시간 병원에 입원해 치료하는 기간을 단축시켜 집에서 치료하는 것을 가능하게 할 것이다.
  • 본 논문에서 HCF 자동화 시스템에 관해 연구하였다. 이 시스템의 목적은 6자유도 원형체외 고정기인 HCF를 보다 정확하고 쉽게 사용하고자 하는 데 있다.
  • 본 연구에서 우리는 HCF를 자동화한 HCF 자동화 시스 템을 개발하였다. HCF 자동화 시스템은 HCF 조정 소프트웨어와 자동화 스트럿 두 부분으로 구성이 된다.
  • 본 논문에서 HCF 자동화 시스템에 관해 연구하였다. 이 시스템의 목적은 6자유도 원형체외 고정기인 HCF를 보다 정확하고 쉽게 사용하고자 하는 데 있다. HCF 자동화 시스템은 크게 HCF 구동 소프트웨어와 자동화 시스템의 두 부분으로 나눌 수 있으며 HCF 구동 소프트웨어는 이 자체만으로도 기존의 6자유도 원형체외 고정기에 이용하여 정확한 데이터를 얻을 수 있음을 실험을 통해 검증 하였다.
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참고문헌 (14)

  1. 황건성, '신연골쟁성 : 원리와 적용', 한양의대학술지, 제17권, 2호, pp.34-37, 1997 

  2. L. Martin, M. Farrell, K. Lambrenos, D. Nayagam, 'Living with the Ilizarov frame: adolescent perceptions', Journal of Advanced Nursing, Vol.43, pp.478-487, 2003 

  3. ES. Holt, ST. Hansen ,KA. Mayo , 'Ankle arthrodesis using internal screw fixation', Clin Orthop, Vol.268, pp.21-28, 1991 

  4. RC. Maurer ,WR. Cimino, Cox CV, 'Transarticular cross screw fixation. A technique of ankle arthrodesis', Clin Orthop, Vol.268, pp.56-64, 1991 

  5. BJ. Hawkins , RJ. Langerman , DM. Anger, 'The Ilizarov technique in ankle fusion : a preliminary report', Bull Hosp Jt Kis, Vol.53, pp.17-64, 1993-95 

  6. C. Khodadadyan-Klostermann, M. Raschke, T. Mittlmeier, I. Melcher, N. P. Haas, 'Ankle and pan-talar arthrodesis with Ilizarov composite hybrid fixation: operative technique and review of 21 cases', Foot and Ankle Surgery, Vol.7, pp.149-156, 2001 

  7. D. Stewart, 'A platform with six degrees of freedom', in Proc. Inst. Mech. Engr, vol. 180, no. Vol.15, pp.371-386, 1965 

  8. E.F Fichter, 'A Stewart platform-based manipulator: General theory and practical construction', Int. J. Pobotics Res., vol.5, pp.157-182, 1968 

  9. K. Liu, M. John. Fitzgerald, F. L. Lewis, 'Kinematic Analysis of a Stewart Platform Manipulator', IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.40, pp.260-266, 1993 

  10. 박범석, 한창수, 한정수, 최인호, '6자유도 원형채외고 정기 조정을 위한 오프라인 스프트웨어 개발에 관한 연구', 한국정밀공학회, 2003년도 춘계학술대회논문집, pp. 300-304, 2003 

  11. M. Raghavan, 'The Stewart Platform of General Geomety Has 40 Configurations', ASME J. Mech. Des., Vol.115, pp.277-282, 1993 

  12. C. Reinholtz, D. Gokhale, 'Design and Analysis of Variable Geometry Truss Robot' , Proc. 9th Applied Mechanisms Conference, pp.48-53, 1987 

  13. F. Sternheim, 'Computation of the Direct and Inverse Kinematic Model of the Delta 4 Parallel Robot', Robotersysteme, Vol.3, pp.1999-2003, 1987 

  14. 원주연, 섬형준, 한창수, ’로봇을 이용한 상지 재활 시스탱에 관한 연구', 의용생 체공학회지, Vol. 24, No. 4, pp.309-318, 2003 

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