초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구는 기존 뇌졸중 환자의 보행운동에 사용되는 수동식 보행기(Walker)구조를 지능화하고 환자에게 무리가 가지 않는 하지 근력 지원을 위해 와이어 구동기를 장착한 지능형 햅틱 보행기(Haptic Walker) 개발 및 환자의 보행 의도 및 보행상태를 파악하는 바이오피드백 시스템을 채용하여 1) 환자의 근력상태에 따른 하지 근력지원 기능을 제공하면서 2) 이동훈련동안 실시간으로 환자의 체중부하 및 균형 값을 피드백 받아 햅틱 보행기가 자율적으로 지면 저항능력을 생성시킬 수 있도록 하며, 3) 환자의

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구는 기존 뇌졸중 환자의 보행운동에 사용되는 수동식 보행기(Walker)구조를 지능화하고 환자에게 무리가 가지 않는 하지 근력 지원을 위해 와이어 구동기를 장착한 지능형 햅틱 보행기(Haptic Walker) 개발 및 환자의 보행 의도 및 보행상태를 파악하는 바이오피드백 시스템을 채용하여 1) 환자의 근력상태에 따른 하지 근력지원 기능을 제공하면서 2) 이동훈련동안 실시간으로 환자의 체중부하 및 균형 값을 피드백 받아 햅틱 보행기가 자율적으로 지면 저항능력을 생성시킬 수 있도록 하며, 3) 환자의 이동 의도에 맞춰서 보행 및 전진하도록 하여 환자가 주도하는 실제 지면에서의 보행훈련이 가능한 시스템을 구현하고자 한다.

□ 연구결과
■ 본 연구에 따른 하지 재활 로봇 결과물

- ANN(As Needed as Need), Robust, Neural network 제어기 기반 케이블 드리븐 로봇
- 와이어구동 하지근력 지원 가능 햅틱 워커 개발 및 사용자 평가
- 보행 주기 측정 시스템 및 낙상방지 시스템 개발
- 뇌졸중 환자 대상 바이오피드백 기반 햅틱 실험
- 젠슨 메커니즘 기반 링크 기구 보행 재활 워커

■ 연구개발성과

- SCI급 논문: 14건
특허출원/등록:5/2건
- 기술이전: 2건

□ 연구결과의 활용계획
■ 개발되는 haptic-walker를 병원에서 보행 재활 장치로 사용하도록 하여 뇌졸중 중증 환자가 균형 안정성이 보장된 상태에서 haptic 정보를 받아 능동적인 보행 재활훈련을 하도록 하고, 만성 환자에게는 적절한 저항감을 이기고, 비대칭성의 정도에 따른 다양한 모드의 재활 훈련을 통해 마비 근육의 활성화와 비대칭성에 도움이 되는 보행 재활용 지능형 보행 재활 장치로 우선 활용
■ 노인 및 퇴원 후의 뇌졸중 환자도 야외용 보행 재활 훈련기로 추 후 사용
■ 동적 움직임 동안 적절한 저항이 보행자에게 주는 효과를 신경과학자들이 다양한 각도로 연구할 수 있는 연구 플랫폼을 제공
■ 기존의 재활 훈련 방법은 환자에게 최대한 편의성을 보장하면서, 환자가 의도하고자 하는 동작을 도와주고 지지(support)해주는 것인데 반해, 본 연구의 재활 방법은 최대한 환자에게 바이오 피드백을 제공함으로 과제 지향적으로 재활을 수행하는 방법론을 제안하고 있으므로 재활 의학자들에게 재활 효과를 연구할 수 있는 연구 플랫폼을 제공
■ 교육 분야에서 재활의학, 로봇공학, 제어공학, 의공학의 교육에 활용

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
This research aims to develop an haptic based intelligent walker, which has wire-driven actuators to allow convenient wearing of a patient and has a bio-feedback system to monitor a patient intension. The proposed system can provide weight-bearing tasks, balance training as we

□ Purpose& contents
This research aims to develop an haptic based intelligent walker, which has wire-driven actuators to allow convenient wearing of a patient and has a bio-feedback system to monitor a patient intension. The proposed system can provide weight-bearing tasks, balance training as well as strengthening training with self motivations in the gait rehabilitation.

□ Result
■ Research results from this project

- Developing the Wire driven robot based on the ANN(As Needed as Need), Robust, Neural network controller
- Developing and test the Haptic walker based on wire driven system to compensate joint torque
- Developing the phase detecting system and preventing fall system
- Experiment about Haptic force based on bio-feedback signal for stroke patient
- Developing the portable gait walker based on Jenson mechnism of 8 links

■ Reseach Outputs

- SCI level Journals: 14
Patent application/registration:5/2
- Technology Transfer: 2
- Ms/Phd graduation: 4

□ Expected Contribution
- By making walker intelligent, a patient can get body support and walking assistance support, as well as being supported for walking strength with wire actuation, which results in possible gait rehabilitation of sub-acute stroke patients at overground
- By achieving a target based training of stroke patients, increasing training efficiency, more patients can get rehabilitation benefits
- The proposed biofeedback based gait control technology provides patients-driven rehabilitation modes with mechatronics and biomedical integrated high tech.
- The proposed rehabilitation robot technologies helps to acquire fundamental technologies for human robot interaction, and to promote from domestic level

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 18
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 63
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 70
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 71
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 71
• 8. 참고문헌 ... 72
• 9. 연구성과 ... 74
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 84
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 84
• 12. 기타사항 ... 85
• [별첨1] 대 표 연 구 실 적 ... 86
• [별첨2] 세부 목표 관련 증빙 ... 101
• 끝페이지 ... 105