초록 ▼

□ 연구목적
인천대학교 햅틱공학연구실과 프랑스 파리대학교 영상신호지능연구실의 두 전문분야인 인지햅틱스와 외골격로봇기술을 융합하여 햅틱 기반 재활용 발목외골격 로봇을 제안 및 설계함으로써 세계 최초의 햅틱발목재활 기술을 검증함.

□ 연구내용
인천대학교 연구그룹의 인지햅틱스 전문분야와 파리대학교 외골격형 발목재활로봇 전문분야를 융합하여 새로운 기술인 햅틱 발목재활로봇을 설계하고 선행연구를 수행하였음. 1차년도에는 인천대학교와 파리대학교의 연구교류 활성화를 위하여 상호방문 및 인력 교류를 진행함. 또한 환자 착용형

□ 연구목적
인천대학교 햅틱공학연구실과 프랑스 파리대학교 영상신호지능연구실의 두 전문분야인 인지햅틱스와 외골격로봇기술을 융합하여 햅틱 기반 재활용 발목외골격 로봇을 제안 및 설계함으로써 세계 최초의 햅틱발목재활 기술을 검증함.

□ 연구내용
인천대학교 연구그룹의 인지햅틱스 전문분야와 파리대학교 외골격형 발목재활로봇 전문분야를 융합하여 새로운 기술인 햅틱 발목재활로봇을 설계하고 선행연구를 수행하였음. 1차년도에는 인천대학교와 파리대학교의 연구교류 활성화를 위하여 상호방문 및 인력 교류를 진행함. 또한 환자 착용형 햅틱 시스템 개발과 햅틱 발목재활로봇 시작품 개발 및 통합준비를 하였음. 2차년도에는 통합 및 기술 보완을 위한 공동세미나 및 연구교류를 활성화하였고 소형 햅틱 드라이버 개발 및 저전력 착용형 햅틱 피드백 시스템 개발함. 이를 통해 발목재활로봇 햅틱 통합 인터페이스를 개발을 완료하고 건강한 사람을 대상으로 검증 실험을 진행함.

□ 연구결과
인천대학교 연구그룹의 인지햅틱스 전문분야와 파리대학교 외골격형발목재활로봇 전문분야를 융합하여 새로운 기술인 햅틱 발목재활로봇을 시스템 설계를 완료하고 시험 검증함.

- (1차년도) DDS기반의 저전력 햅틱피드백 드라이버 개발
- (1차년도) 햅틱 피드백시스템과 발목재활로봇 통합을 위한 인터페이스 설계 및 시뮬레이션 검증
- (1차년도) 주기적 미팅 및 상호교류를 통한 전문지식 상호교환
- (2차년도) 주파수 제어 가능한 AC 엑츄에이터 디자인
- (2차년도) 크기 제어 가능한 DC 엑츄에이터 디자인
- (2차년도) 웨어러블 저전력 햅틱 드라이버 설계 및 구현
- (2차년도) 발목착용형 햅틱 피드백 인터페이스 디자인
- (2차년도) 햅틱 발목 재활로봇 시스템 통합완료
- (2차년도) 햅틱 발목 재활로봇 시스템 건강한 사람대상 실험 및 검증

- 연구인력 상호 방문 총 8회: 1차년도 4회(인천대->파리대 2회), 2차년도 4회(인천대->파리대 2회)
- 인력교류 총 19명:
인천대 6명 (교수1명, 박사과정 1명, 석사과정 4명)
파리대 13명 (교수 8명, 박사 1명, 박사과정 4명)

□ 연구결과의 활용계획
본 연구를 통해 세계 최초 외골격형 햅틱발목재활로봇 기술에 대한 기초를 확립하였고 이를 통해 국내 기술의 중장기적 국제 일류 연구를 주도할 수 있는 초석이 됨. 또한 국내 재활로봇 산업의 다양한 국내 중소기업 관계자들과의 연구교류를 통하여 산업 발전에 기여할 수 있도록 계획함.

(출처 : 국문 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose
The goal of this proposal is to design a new haptic ankle-foot orthosis that can be an ultimate rehabilitative solution to existing orthosis technologies in order to improve the performance of rehabilitation. In this endeavor, we, two laboratories, LISSI (Laboratory of Images Signals an

□ Purpose
The goal of this proposal is to design a new haptic ankle-foot orthosis that can be an ultimate rehabilitative solution to existing orthosis technologies in order to improve the performance of rehabilitation. In this endeavor, we, two laboratories, LISSI (Laboratory of Images Signals and Intelligent Systems) at UPEC (University of Paris Est Creteil) in France and HERL (Haptic Engineering Research Lab) at INU (Incheon National University) in Korea, will be globally merged as one research team to integrate expertise, exoskeleton robotics and perceptual haptics by exchanging researchers of the two labs, and by hosting multiple online meetings and an international seminar.

□ Contents
Haptic ankle rehabilitation robot, which is a new technology, was designed and studied by integrating perceptual haptic feedback into existing orthosis system at University of Paris. During the first year, researchers at two schools visited and designed a new haptic orthosis system. For the second year, a new haptic orthosis system was developed using wearable tactile feedback system. The develped system was verified with healthy subjects.

□ Results
As planned, two research groups designed and developed a haptic orthosis system and the system was evaluated with healthy subjects.

Details of the results:
(1st year) Development of DDS based wearable tactile feedback system
(1st year) Design and evaluation of a protocol to integrate INU haptic system into the orthosis system at UPEC
(1st year) Researchers visit each lab and exchange ideas and expertise
(2nd year) AC actuator design to control frequencies
(2nd year) DC actuator design to control amplitudes
(2nd year) Development of wearable low power haptic drivers
(2nd year) A belt design to attach haptic actuators
(2nd year) Integration complete and evaluated with healthy subjects at UPEC

Researchers’ visits: 8 times in total for two years
Researchers involved in activities: 19 in total
- Incheon National University: 6 (1 Prof, 1 Phd student, 4 MS students)
- UPEC: 13 (8 Profs, 1 postdoc, 4 PhD students)

□ Expected Contribution
Through this research, we have established the foundation of the world 's first exoskeleton haptic ankle rehabilitation robot technology and it is the cornerstone to lead the long - term international first rate research of domestic technology. In addition, it plans to contribute to industrial development through research exchanges with various domestic small and medium-sized businesses in the domestic rehabilitation robot industry.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구계획 요약문 ... 3
• II. 연구결과 요약문 ... 4
• 1. 국문 요약문 ... 4
• 2. SUMMARY ... 5
• III. 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발 과제의 개요 ... 7
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 3. 목표 달성도 및 자체평가 ... 14
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 15
• 끝페이지 ... 15