초록 ▼

□ 개발목표
계 획
○ 보행 패턴 분석
○ 보행 패턴 재활기 개념 설계
○ 보행 패턴 재활기 기구 및 동역학 해석
○ 환자의 보행 이벤트 검출을 위한 센서 조합 설계
○ 보행 재활 기기 시작품 제작
○ 보행 재활 훈련을 위한 제어 알고리즘 개발
실 적
○ 보행 패턴 분석
- 보행 패턴 분석 관련 자료 조사
- 모션 분석 시스템 활용을 통한 보행 패턴 분석
○ 의학적 생체 역학에 근거한 보행 패턴 재활기 개념 설계
- 반나선형 외부착 모델
- 과도한

□ 개발목표
계 획
○ 보행 패턴 분석
○ 보행 패턴 재활기 개념 설계
○ 보행 패턴 재활기 기구 및 동역학 해석
○ 환자의 보행 이벤트 검출을 위한 센서 조합 설계
○ 보행 재활 기기 시작품 제작
○ 보행 재활 훈련을 위한 제어 알고리즘 개발
실 적
○ 보행 패턴 분석
- 보행 패턴 분석 관련 자료 조사
- 모션 분석 시스템 활용을 통한 보행 패턴 분석
○ 의학적 생체 역학에 근거한 보행 패턴 재활기 개념 설계
- 반나선형 외부착 모델
- 과도한 동작 방지 이중 안전장치
○ 보행 패턴 재활기 기구 및 동역학 해석
- 재활기의 기구 부 동역학 해석
- recurdyn 의 colink을 활용한 제어 시뮬레이션으로 기구학 검증
○ 보행 이벤트 검출을 위한 센서조합 설계
- encoder와 로드셀을 사용하여 실용적인 센서의 조합 설계
○ 보행 패턴 재활기 시제품 개발
- 환자로부터 유입되는 부하 토크를 최소화 할 수 있는 구동 메커니즘 설계
- 환자에 적합한 착용 형 외골격계 설계 및 제작
○ 보행 패턴 재활훈련을 위한 제어 알고리즘 개발
- 훈련기 동역학 기반 제어 알고리즘 적용
- 기준 보행 패턴을 추종하는 제어 알고리즘 개발

□ 정량적 목표항목 및 달성도
1.보행속도 : 계획(3.2km/h ), 실적(3.355km/h)
2.훈련기 자유도 : 계획(3DOF이상 ), 실적(4DOF)
3.관절기동범위(고관절) : 계획(80˚이상 ), 실적(86.7˚)
4.관절기동범위(슬관절) : 계획(40˚이상 ), 실적(49˚)
5.길이조정범위(고관절~슬관절) : 계획(350~480mm ), 실적(349.8~483.5mm)
6.길이조정범위(슬관절~족관절) : 계획(353~483mm ), 실적(353.6~484.2mm)
7. 길이조절 정밀도(고관절~슬관절) : 계획(2mm이하 ), 실적(1mm)
8. 길이조절 정밀도(슬관절~족관절) : 계획(2mm이하 ), 실적(1mm)

□ 기대효과
◦수입대체 효과/수출산업 증대
◦재활치료기기 개발의 기술적 초석
◦사회, 국가적 인력, 비용 절감

□ 적용분야
◦뇌 손상 환자(하지 편마비 및 양지마비)의 초기 하지 재활 치료기
◦보행 장애우의 일상생활동작 보조목적의 밀착형 보조도구
◦인간-로봇 협업기반의 산업 노동 지원 로봇

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 중소기업 기술개발사업 최종보고서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 요약서(초록) ... 4
• 목차 ... 5
• 제 1 장 개발기술의 개요 ... 7
• 제 1 절 대상기술의 개요 및 개발 필요성 ... 7
• 1. 대상기술의 개요 ... 7
• 2. 개발 필요성 ... 9
• 제 2 절 국내·외 관련기술의 현황 ... 11
• 1. 국내 관련기술 현황 ... 11
• 2. 국외 관련기술 현황 ... 12
• 제 2 장 개발목표 및 개발내용 ... 13
• 제 1 절 기술개발목표 ... 13
• 제 2 절 세부 개발내용 및 방법 ... 14
• 1. 보행 패턴 분석 ... 14
• 2. 보행 재활 훈련기 기구부 설계 ... 38
• 3. 보행 재활 훈련기 기구 및 동역학 해석 ... 74
• 4. 보행 재활 훈련기 시작품 제작 ... 91
• 5. 보행 재활 훈련기 제어기 개발 ... 102
• 6. 계획대비 실적 ... 150
• 7. 공인 시험 성적서 ... 151
• 제 3 장 성과 요약 및 기대 효과 ... 163
• 제 1 절 개발 성과 ... 163
• 제 2 절 기대효과 ... 167
• 제 3 절 사업화 계획 ... 168
• 끝페이지 ... 172