초록 ▼

Ⅲ. 기술개발의 내용 및 방법
요추운동 근력측정시스템의 성능을 측정하기 위해서 기존 요추운동 근력측정시스템과 시제품의 성능평가 비교시험을 실시하였다. MRF 액튜에이터를 설계하기 위하여 등척, 등속, 등 장운동의 최대운동토크를 조사하였으며 모터와 MR 댐퍼의 hybrid형 액튜에이터를 설계 및 제작 및 제어성능 테스트를 실시하였다. 요추의 회전 및 측방굴곡운동 시스템을 설계 및 제작하였으며 MRF 모듈을 각각의 시스템에 적용하여 임상시험을 완료하였다. 고정밀 토크제어 컨트롤러를 제작하기 위해서 제어보드를 제작하였으며, 여러 부

Ⅲ. 기술개발의 내용 및 방법
요추운동 근력측정시스템의 성능을 측정하기 위해서 기존 요추운동 근력측정시스템과 시제품의 성능평가 비교시험을 실시하였다. MRF 액튜에이터를 설계하기 위하여 등척, 등속, 등 장운동의 최대운동토크를 조사하였으며 모터와 MR 댐퍼의 hybrid형 액튜에이터를 설계 및 제작 및 제어성능 테스트를 실시하였다. 요추의 회전 및 측방굴곡운동 시스템을 설계 및 제작하였으며 MRF 모듈을 각각의 시스템에 적용하여 임상시험을 완료하였다. 고정밀 토크제어 컨트롤러를 제작하기 위해서 제어보드를 제작하였으며, 여러 부하수준에 따른 PID 컨트롤 프로그램과 시스템 프로그램을 제작하였다. 요추 근력 측정 데이터 DB를 구축하여 환자와 의사가 편리하게 DB 데이터를 이용할 수 있도록 하였으며 제품의 상용화를 위하여 요추의 신전/굴곡운동, 회전운동, 측방굴곡운동 근력측정 시스템에 대한 디자인 작업을 실시하였다. 또한 신전/굴곡운동 근력측정 시스템에 대한 상용화 제품을 제작하였다

Abstract ▼

Ⅲ. Content and strategy of technical development
Performance test was conducted to compare new lumbar motion measurement system with others. Hybrid typed MRF module was made using MR dampers and servo motor and MRF module was conducted performance test. The maximum lumber torques with respect to

Ⅲ. Content and strategy of technical development
Performance test was conducted to compare new lumbar motion measurement system with others. Hybrid typed MRF module was made using MR dampers and servo motor and MRF module was conducted performance test. The maximum lumber torques with respect to isometric, isokinetic and isotonic were studied. Lumber motion measurement system for lateral flexion and rotation were designed and made using hybrid typed MRF module. The software, is able to store a spine load protocol and a measurement result, is developed. Controller using PID control theory was made and spine load measurement data DB was established. Also, communication protocol for doctors and patients was established. Design and production of flexion-extension lumber motion measurement system for motion as commercialized product was proceeded.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 9
• 제1장 기술개발과제의 개요 ... 12
• 제1절 기술개발의 필요성 및 목적 ... 12
• 1. 기반성 ... 14
• 2. 핵심성 ... 14
• 3. 사회적 필요성 ... 15
• 4. 경제적 필요성 ... 16
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제1절 국내 기술 현황 ... 17
• 1. 전반적 연구동향 ... 17
• 2. 정부에 의한 지원 현황 ... 18
• 3. 민간의 연구 개발 활동 ... 18
• 4. 기술수준 ... 19
• 제2절 해외 기술 현황 ... 20
• 1. 전반적 연구동향 ... 20
• 2. 정부에 의한 지원 현황 ... 20
• 3. 민간의 연구 개발 활동 ... 21
• 4. 기술수준 ... 22
• 5. 국내외 관련 핵심 기술별 기술 격차 ... 22
• 제3절 산업 현황 및 전망 ... 23
• 1. 시장 현황 및 전망 ... 23
• 2. 생산 현황 및 전망 ... 25
• 제3장 기술개발 내용, 방법 및 결과 ... 38
• 제1절 요추운동 근력측정시스템의 평가 및 성능 측정 ... 38
• 1. 기존제품(Biodex data) 검사 결과 ... 38
• 2. 시제품 검사결과(요추 측방굴곡, 요추 회전운동 근력측정 시스템) ... 46
• 3. 시제품과 기존제품를 동일한 실험군에서 측정했을 때 비교 결과 ... 49
• 4. 시제품을 이용한 편의성 조사 설문지 ... 52
• 5. Scoliosis, Lordosis 측정 결과 ... 53
• 6. 훈련 프로토콜 제시 ... 54
• 제2절 MRF 액튜에이터 설계/제작 ... 57
• 1. 운동토크에 따른 MRF 설계 ... 57
• 2. MRF 시뮬레이션 및 시제품 제작 ... 62
• 제3절 요추운동 및 근력측정 시스템의 설계 및 제작 ... 63
• 1. 요추의 회전운동 기구부 제작 ... 63
• 2. 요추의 측방굴곡운동 기구부 제작 ... 67
• 제4절 상용화 제품 디자인 및 제작 ... 71
• 1. Flexion/Extension 요추운동 및 근력측정시스템 ... 71
• 2. Rotation 요추운동 및 근력측정시스템 ... 79
• 3. Lateral flexion 요추운동 및 근력측정시스템 ... 87
• 4. 상용화 제품의 제작 ... 92
• 제5절 고정밀 토크제어 컨트롤러 ... 94
• 1. 각 변위 감지 센서 회로 설계/제작 ... 94
• 2. 위치 측정 센서 및 회로 설계/제작 ... 95
• 3. 컨트롤러 회로 제작 및 시스템 프로그램 ... 97
• 제6절 요추 운동 DB 시스템 ... 107
• 1. 요추 근력 측정 데이터 DB서버 구축 ... 107
• 2. 환자/의사의 DB 데이터 프로토콜 작성 및 구축 ... 116
• 3. PC와 DBMS(Data Base Management System)의 통신 프로토콜 구축 ... 117
• 제7절 제품의 성능시험 분석 ... 122
• 1. 내구성, 제어성능, 부하시험 및 분석 ... 122
• 2. 등속도 측정 및 분석 ... 123
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 125
• 제1절 목표달성도 ... 125
• 1. 요추 근력측정 평가 및 성능 측정 ... 125
• 2. MRF 액튜에이터 설계/제작 ... 125
• 3. 요추 운동 및 근력측정 시스템의 설계 및 제작 ... 125
• 4. 상용화 제품 디자인 ... 126
• 5. 고정밀 토크제어 컨트롤러 ... 126
• 6. 요추 운동 DB 시스템 ... 126
• 7. 제품의 성능시험 분석 ... 126
• 제2절 관련분야의 기여도 ... 127
• 1. 기술적 성과 ... 127
• 2. 경제․산업적 성과 ... 127
• 제5장 기술개발결과의 활용계획 ... 129
• 제1절 활용방안 ... 129
• 1. 비장애인의 체력 측정 및 증진을 위한 시스템으로서의 활용 ... 129
• 2. 장애인 고령자의 척추 훈련 시스템으로 활용 ... 130
• 3. 훈련의 효율성을 높일 수 있는 방안 ... 131
• 제2절 사업화 계획 ... 132
• 1. 사업화 전략 ... 132
• 2. 사업화 추진일정 ... 135
• 제6장 기술개발과정에서의 수집한 해외과학기술정보 ... 136
• 1. Medx ... 136
• 2. Biodex ... 138
• 3. David ... 139
• 제7장 참고문헌 ... 140