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문제 정의
- 많은 기능을 고려하여 설계된 의족일지라도 착용자의 의도대로 움직이지 않거나, 오동작을 할경우실족의 위험이 있다. 따라서 의족은사용자와 보조기구의 상호 보완적인 관계를 연구하는 인간 공학(Ergonomics)을 기 본으로 연구된다.
- 그렇기 때문에 동력 의족은 사용자의 조작을 통해 각 상황을 구분하고, 정상인의 움직 임을 세분화하여 대응하는 방법을 사용하고 있다[15, 16]. 또한, 동력의족의 구현 방법과 기구부에 적용된 센서 에 따라 세분화된 알고리즘도 달라지기 때문에 이 글에서는 동력 의족의 가장 기본이 되는평지 보행을세분화하는방법과대응전략에 대해서만 소개한다.
- 본 논문에서는 동력 의족의 목적과 동력 의족에서의 기구부적 제약, 보행 분석과대응방법, 의족의 연구가나아가는 방향에 대해 소개하였다. 아직 동력 의족은 제한된 동작을 상정하고, 사람과 기 계가 정 해진 알고리즘을 바탕으로 서로 맞추어 움직이는 수준에 그치며, 안전성과자유도를 높이기 위해선 착용자의 숙련도에 의존한다.
- 실제 운동은 매우 복합적으로 이루어지지만, 무릎관절을움직이기 위해선 대퇴에 위치한 근육, 발목 관절을 움직 이 기 위 해선 종아리 에 위치 한 근육을 주로 이 용한다[28, 29]. 이 점 에서 착안하여 절단 부위의 신경 의 말단 혹은 잔여 근육의 근전도 신호를 측정하고 착용자의 신호패턴을 세분화하여 사용자의 의도를 파악하고자 한 것이다. Goldfarb 교수는 2010년에 근전도 신호를 활용하여 동력 의족을 굽히고 피는실험을 하였고, 2013년에 시카고 재활 기관에서는 그림 4와 같이 대퇴부 절단환자가 근전도 신호를 활용한 동력의족을 통해 정상인이 임의로 취하는 동작을 따라하거나, 굴러오는 공을 차는데 성 공하였다[30, 31].
가설 설정
- 있다. 첫째로 사람의 신체와 유사한 형상을 유지해야 한다. 동력 의족은 관절 혹은 발목과 무릎 관절에서 구동기을 통해 정상인과 유사한 움직 임을 구현하는 것과 동시에 부피 와 형상이 제한된 범위 내에서 설계되어야 한다.
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