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NTIS 바로가기로봇학회논문지 = The journal of Korea Robotics Society, v.12 no.2, 2017년, pp.144 - 151
우한승 (Department of Mechanical Engineering, Sogang University) , 이장목 (Department of Mechanical Engineering, Sogang University) , 공경철 (Department of Mechanical Engineering, Sogang University)
An important characteristic of people with partially impaired walking ability, such as incomplete paraplegics, is that they are able to generate voluntary motion of lower-limbs. Therefore, wearable robots for the incomplete paraplegic patients require a different assistance method compared to those ...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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직렬탄성구동 구조는 무엇인가? | 하지 부분마비 장애인은 자발적인 하지 동작이 가능하기 때문에 이들을 위한 착용형 로봇은 이러한 동작에 저항력을 생성해서는 안 된다. 직렬탄성구동 구조는 착용형 로봇과 같이 인간과 로봇 시스템 간의 상호 작용력을 제어하기에 매우 유리한 방법이다. 이 장에서는 직렬탄성구동구조를 적용한 착용형 로봇 Exoskeletal Robotic Orthosis for Walking Assistance (EROWA) Fig. | |
착용형 로봇을 이용하여 부분마비 장애인에게 도움을 주기 위해 어떤 시도가 진행되고 있는가? | 하지만 하지가 완전히 마비되지는 않았음에도 노화, 근육병, 신경병 등으로 인해 하지 운동능력이 손상되어 보행 장애를 갖는 환자는 매우 많다. 이러한 환자들을 부분마비 장애인이라 부르며, 착용형 로봇을 이용하여 손상된 운동능력을 보조함으로써 정상적인 동작을 가능하게 하는 시도들이 계속되고 있다[4]. | |
중력보상 방법의 모델 정확도 문제를 해결하기 위해 어떤 기술이 연구되고 있는가? | 중력보상 방법은 착용자-로봇 모델을 기반하기 때문에 모델 정확도에 영향을 받는다. 이러한 문제를 해결하기 위해 모델과 상관없이 필요한 순간에만 미리 정해진 동작 보조가 수행되는 Assistance-as-needed (AAN) 기술이 연구되고 있다. AAN 기술 구현을 위해서는 로봇과 착용자 간의 상호작용력(보조력)을 정밀하게 제어할 수 있는 구동 투명성(actuation transparency) 달성이 필수적이다[6]. |
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D. Sanz Merodio, et al., "Control motion approach of a lower limb orthosis to reduce energy consumption," International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 9, no. 6, pp. 1-8, 2012.
Hian Kai Kwa, J. H. Noorden, M. Missel, T. Craig, J. E. Pratt, and P. D. Neuhaus, "Development of the IHMC Mobility Assist Exoskeleton," 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Kobe, Japan, pp. 2556-2562, 2009.
T. Lenzi, M.C. Carrozza, and S.K. Agrawal, "Powered Hip Exoskeletons Can Reduce the User's Hip and Ankle Muscle Activations During Walking," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 21, no. 6, pp. 938-948, Nov. 2013.
T. Nakamura, K. Saito, ZhiDong Wang and K. Kosuge, "Realizing model-based wearable antigravity muscles support with dynamics terms," 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Edmonton, Canada, pp. 2694-2699, 2005.
J. Meuleman, E. van Asseldonk, G. van Oort, H. Rietman and H. van der Kooij, "LOPES II-Design and Evaluation of an Admittance Controlled Gait Training Robot With Shadow-Leg Approach," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 24, no. 3, pp. 352-363, Mar. 2016.
Tingfang Yan, Marco Cempini, Calogero Maria Oddo, Nicola Vitiello, "Review of assistive strategies in powered lower-limb orthoses and exoskeletons," Robotics and Autonomous Systems, vol. 64, pp.120-136, Feb. 2015.
Kyoungchul Kong, Joonbum bae, and Masayoshi Tomizuka, "A Compact Rotary Series Elastic Actuator for Human Assistive Systems," 2012 IEEE/ASME transactions on mechatronics, vol. 17, no. 2, pp. 288-297, Jan. 2012.
Alexandra S. Voloshina and Deniel P. Ferris, "Biomechanics and energetics of running on uneven terrain," The journal of experimental biology, pp. 711-719, Mar. 2015.
Hanseung Woo, Evan Chang-Siu, Kyoungchul Kong, and Doyoung Jeon, "Observation of Gait Patterns and Orientation Angles for Development of an Active Ankle-Foot Prosthesis," The 19th World Congress of the International Federation of Automatic Control. Cape Town, South Africa, pp. 2147-2152, 2014.
C.E. Clauser, et al., "Weight, volume, and center of mass of segments of the human body", Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, U.S., AMRL TR 69-70, Aug. 1969.
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