초록 ▼

○ 과제 연구목표
본 과제를 통해 착용식 외골격 로봇을 이용하여 사용자의 맞춤형 국부 근육 강화를 위한 방법론을 연구함. 기존의 착용로봇 연구는 사용자의 근력을 증강시키는 것에 초점을 둔 것에 비해 제안 과제는 외골격 로봇의 저항력을 이용하여 사용자의 요구 근육을 강화하는 근력 훈련 시스템 개발을 목표로 함
• 인체 모델 기반 상지(팔) 동작 생성을 위한 외부 작용 목적 토크 최적화 기법 연구 (EMG 센서 기반 실험 검증)
• 외부 자극(힘, 운동방향, 전류)에 따른 인체 근골격 모델 해석 기법 및 주반응 근육

○ 과제 연구목표
본 과제를 통해 착용식 외골격 로봇을 이용하여 사용자의 맞춤형 국부 근육 강화를 위한 방법론을 연구함. 기존의 착용로봇 연구는 사용자의 근력을 증강시키는 것에 초점을 둔 것에 비해 제안 과제는 외골격 로봇의 저항력을 이용하여 사용자의 요구 근육을 강화하는 근력 훈련 시스템 개발을 목표로 함
• 인체 모델 기반 상지(팔) 동작 생성을 위한 외부 작용 목적 토크 최적화 기법 연구 (EMG 센서 기반 실험 검증)
• 외부 자극(힘, 운동방향, 전류)에 따른 인체 근골격 모델 해석 기법 및 주반응 근육 모델 연구
• 사용자 요구 부위 근육 강화를 위한 외골격 로봇의 가상 어드미턴스 모델 기반 제어 기법 연구

○ 핵심 연구 목표
1. 인체 상지의 요구 부위별 근육 훈련을 위한 운동 기법 개발 (Isolated exercise)
2. 검증용 착용식 외골격 로봇 테스트 베드 개발
3. 훈련 시스템 특성에 맞는 실시간 로봇 운용을 위한 제어/전장 시스템 개발 및 최적화
4. 운동 유도를 위한 실시간 관측 및 제어 모니터링 시스템 개발

○ 핵심 연구 내용
- 사용자 요구 근육 훈련을 위한 운동 종류 및 범위 최적화 연구
- 사용자의 상지(팔)에 착용이 용이한 외골격 타입 로봇 메커니즘 연구
- EMG 센서, 관절 운동, 링크 말단 힘 정보와 주반응 근육 모델 동역학 해석 정보를 통합 획득, 모니터링 및 처리 가능한 실시간 제어 시스템 개발
- EMG 센서로 분석한 신호와 사용자 운동 시 실시간으로 측정된 말단의 힘 센서 정보 비교 분석하여 객관적인 운동 효과 분석 연구 수행
- 실시간으로 힘/전극 부하 및 운동 궤적을 변화하여 사용자의 요구 근육 부위 강화 실험 검증

○ 핵심 연구 결과
- 손목 내전 재활 훈련용 디바이스 및 제어 알고리즘 개발
⟶ 어드미턴스 제어 기반의 간단한 훈련이 가능한 제어, 모니터링 툴 개발
⟶ 4가지 운동 모드(스프링모드, 댐퍼모드, 능동훈련모드, 수동훈련모드) 지원
⟶ 손목 동작, 기구 측정치, 운동 지령 및 강도 모니터링

(출처 : I. 연구결과 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 15
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 16
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 16
• Ⅲ. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 17