초록 ▼

○ 고정식 운동기구 표준 KS ISO 20957-2 에 제시된 가장 높은 토크가 요구되는 무릎 펴기 운동이 수행 가능한 600Nm급 근관절 운동용 등속성 운동시스템 Leg extension 장비 시작품 개발 완료

○ 사용자의 이질감을 최소화 하기 위한 다양한 형태의 운동 기구부(모터+감속기)를 검토하였으며, Backdrivable 성능을 높이기 위하여 감속비를 낮추고 저속 고토크 모터 적용

○ 등속성 운동기구로써 사용자의 근기능을 보다 정확히 측정하기 위하여 운동 기구부의 마찰력을 최소화 하고 기구부에서 발

○ 고정식 운동기구 표준 KS ISO 20957-2 에 제시된 가장 높은 토크가 요구되는 무릎 펴기 운동이 수행 가능한 600Nm급 근관절 운동용 등속성 운동시스템 Leg extension 장비 시작품 개발 완료

○ 사용자의 이질감을 최소화 하기 위한 다양한 형태의 운동 기구부(모터+감속기)를 검토하였으며, Backdrivable 성능을 높이기 위하여 감속비를 낮추고 저속 고토크 모터 적용

○ 등속성 운동기구로써 사용자의 근기능을 보다 정확히 측정하기 위하여 운동 기구부의 마찰력을 최소화 하고 기구부에서 발생하는 기계적 마찰력 및 운동 링크단에서 발생하는 중력 성분에 대한 보상알고리즘 적용

○ 중력방향에 관계없이 일정 힘을 인가하는 “Standard mode”방식과 사용자의 힘의 세기에 관계없이 일정속도로 동작하는 “isokinetic mode” 알고리즘 적용, 가상의 스프링 댐퍼적인 힘의 적용이 가능한 임피던스 제어기반 “soft isokinetic mode”적용

○ 사용자의 운동 가이드 역할을 수행 할 수 있도록 HMI환경 구현 및 CiA 402기반 주기적 토크제어모드, 주기적 속도제어모드 구현

○ 정량적인 성능 평가가 가능하도록 등속성 운동기구의 운동 기구부 성능 평가를 위한 성능평가시스템 개발

○ 다양한 형태의 운동기구 개발이 가능하도록 모듈형 운동기구 설계 및 검토

(출처 : 보고서 초록 3p)

Abstract ▼

In this study, key technologies for isokinetic exerciser have been developed, which can effectively enhance the user’s muscle functionalities. Also, a modular-type exerciser actuation unit is proposed, to be used in various types of exercisers.

Isokinetic exercisers can enhance the user’s mus

In this study, key technologies for isokinetic exerciser have been developed, which can effectively enhance the user’s muscle functionalities. Also, a modular-type exerciser actuation unit is proposed, to be used in various types of exercisers.

Isokinetic exercisers can enhance the user’s muscle functionalities by providing an opposing force against the force applied to the exerciser by the user. The maximum torque of the exerciser is chosen to be 600 Nm, according to KS ISO 20957-2, the standard for fixed exercisers. The mechanical structure of the prototype exerciser has been designed, and its response time and accuracy are evaluated to enable effective training. Isokinetic exercisers require high output torque and thus, the use of a gear reducer is inevitable. To improve the training performance, the system must be backdrivable. Thus, a high torque, a low velocity servo motor is designed.

Isokinetic exerciser must be able to accurately measure the user’s muscle strength and provide exercises accordingly. This study reviewed key software functionalities of isokinetic exercises, and basic exercise modes have been implemented. Also, HMI is designed and the overall effectiveness of the developed exerciser is evaluated.

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 9
• 목차 ... 10
• 그림목차 ... 11
• 표목차 ... 13
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 1절 연구개발 기술의 개요 ... 14
• 2절 해결하고자 하는 핵심 문제 ... 19
• 3절 문제점의 해결 방법 ... 20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 21
• 1절 기술현황 분석 ... 21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 1절 등속성 운동시스템 분석 ... 23
• 2절 근관절 운동용 등속성 운동시스템 개발 ... 28
• 3절 근관절 운동용 등속성 운동 평가시스템 개발 ... 41
• 4절 모듈형 등속성 운동시스템 검토 ... 43
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 63
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 65
• 제 6 장 참고문헌 ... 66
• 끝페이지 ... 69