초록 ▼

2. 개발내용 및 결과
● 무릎 각도를 알 수 있는 센서 내장형 외골격 로봇 보조기 개발
- 수동형(Passive) 버전은 무릎에 장착된 홀 센서를 통하여, 능동형(Active) 버전은 힌지 조인트에 부착된 엔코더를 사용하여 무릎 각도 데이터를 수집하므로 별도의 센서 모듈을 착용할 필요가 없음
● 인솔센서와 무릎 각도만을 가지고 계단/평지/경사를 알 수 있는 알고리즘 개발
- 무릎각도를 알 수 있는 센서 이외에 상대적으로 착용이 편리한 인솔센서를 추가로 도입하여 간단한 착용으로 보행의도 파악에 유리한 시스템 구

2. 개발내용 및 결과
● 무릎 각도를 알 수 있는 센서 내장형 외골격 로봇 보조기 개발
- 수동형(Passive) 버전은 무릎에 장착된 홀 센서를 통하여, 능동형(Active) 버전은 힌지 조인트에 부착된 엔코더를 사용하여 무릎 각도 데이터를 수집하므로 별도의 센서 모듈을 착용할 필요가 없음
● 인솔센서와 무릎 각도만을 가지고 계단/평지/경사를 알 수 있는 알고리즘 개발
- 무릎각도를 알 수 있는 센서 이외에 상대적으로 착용이 편리한 인솔센서를 추가로 도입하여 간단한 착용으로 보행의도 파악에 유리한 시스템 구축
● 효과적인 내반슬 교정 지원을 위한 퇴행성 환자의 보행 특성 분석
- 보행구간 중 내반슬 정도가 심하게 일어나는 구간만 파악하여 교정함으로 효과적인 교정치료를 할 수 있도록 함
● 교정 치료와 보행지원을 동시에 만족시키는 시스템
- 내반슬 교정치료와 동시에 보행 근력 지원이 가능한 능동형 보조기
● 착용자 맞춤형 보조기 생산에 유리한 모듈형 설계
- 링크 및 구동부 부분을 모듈 설계함으로 환자의 상태에 맞게 설계 변형이 유리하도록 함.

● 과도한 내반 토크 인가를 막는 에너지 저장형 내반 토크 구조 설계
- 내반토크를 인가하는 링크 끝단 스프링 구조를 채택하여 일정량 이상의 내반토크가 전달되지 않도록 설계
● 내반 토크 지원량 조절이 가능한 메커니즘 설계
- 스프링 길이 조절 및 교정 이동 길이 조절이 가능한 구조로 설계하여 내반슬 정도에 따라 적당량의 내반토크 지원이 가능

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 개 발 결 과 의 견 서 ... 2
• 최 종 보 고 요 약 서 ... 3
• 목 차 ... 5
• 제 1 장 기술 개발 개요 ... 6
• 제 1 절 개발 내용 및 최종목표 ... 6
• (1) 기술개발 내용 ... 6
• (2) 기술개발 최종목표 ... 9
• 제 2 절 기술개발의 필요성 및 중요성 ... 10
• (1) 사회적 배경 및 필요성 ... 10
• (2) 경제/산업적 중요성 및 필요성 ... 12
• (3) 기술적 필요성 및 혁신성 ... 13
• 제 3 절 국내/외 관련 기술현황 및 시장현황 ... 14
• (1) 국내/외 관련기술 현황 ... 14
• (2) 국내 선행기술의 지적재산권 현황 ... 15
• 제 2 장 연구 개발 내용 ... 16
• 제 1 절 퇴행성관절염 동작분석 및 설계지표 도출 ... 16
• (1) 퇴행성 슬 관절염의 비정상적 정렬 조사 및 교정방법 ... 17
• (2) 퇴행성 관절염 환자의 보행 특성 분석 ... 17
• (3) 메커니즘 설계 지표 도출 ... 20
• 제 2 절 능동형 기구 메커니즘 구동부 설계/제어 기술 개발 ... 23
• (1) 관절 구동부 사양 선정 ... 24
• (2) 수동형(Passive) 버전 설계 ... 26
• (3) 능동형(Active) 버전 설계 ... 29
• 제 3 절 센서 융합을 통한 자세 측정 및 보정력 제어 알고리즘 개발 ... 32
• (1) 보행의도 파악을 위한 센서 모듈 ... 32
• (2) 수동형(Passive) 버전의 보행 지원을 위한 모터 제어 ... 34
• (3) 착용자의 보행의도 파악 ... 34
• 제 3 장 사업 성과 ... 35
• 제 1 절 목표 달성도 ... 35
• 제 2 절 기술개발 성과 ... 36
• (1) 기술적 성과 ... 36
• (2) 사회, 경제적 성과 ... 36
• 제 3 절 향후 사업화 계획 ... 37
• 끝페이지 ... 37