초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
● 연구 목적
- 손은 사람이 외부 환경과 직접 접촉하여 상호작용하는 통로로, 손이 절단된 환자들은 외부와의 물리적 상호작용에 심각한 제한을 가짐
- 본 연구에서는 바이오메카닉스 연구를 기반으로 사람 손의 근 골격 및 피부 변형을 모사하여, 가볍고, 외형이 사람의 손과 유사하며, 기민함을 갖춘 바이오닉 손 메커니즘을 개발하는 것을 목표로 함
● 연구 내용
- 생체모사 바이오닉 손 메커니즘 설계기술 개발: 인체 손의 골격구조, 텐던 경로, 피부 변형을 모사하고, 구동효율을 높이기 위

□ 연구의 목적 및 내용
● 연구 목적
- 손은 사람이 외부 환경과 직접 접촉하여 상호작용하는 통로로, 손이 절단된 환자들은 외부와의 물리적 상호작용에 심각한 제한을 가짐
- 본 연구에서는 바이오메카닉스 연구를 기반으로 사람 손의 근 골격 및 피부 변형을 모사하여, 가볍고, 외형이 사람의 손과 유사하며, 기민함을 갖춘 바이오닉 손 메커니즘을 개발하는 것을 목표로 함
● 연구 내용
- 생체모사 바이오닉 손 메커니즘 설계기술 개발: 인체 손의 골격구조, 텐던 경로, 피부 변형을 모사하고, 구동효율을 높이기 위한 제동, 부족구동, 커플링 등의 메커니즘을 개발, 적용하며, 타 연구단의 결과물을 장착하여 높은 수준의 일상생활활동이 가능한 바이오닉 손 메커니즘 개발

□ 연구개발성과
● 충격에 강하고, 고하중 파지가 가능한 FLLEX Hand: 손가락 관절 정밀 제어 및 충격 흡수가 가능한 로봇 손과 인공 의수 개발
● 3D 프린팅을 활용해 한 번에 제작 가능한 ST3P Hand: 3D 프린팅의 장점을 극대화하여 출력형 로봇 연구 수행
● 3D 프린팅을 이용한 방수모듈 개발: 3D 프린팅을 활용하여 방수 모듈을 맞춤형으로 제작
● 효율적 스윙이 가능한 생체모사 스포츠 의수: 의수 착용자의 편의성 증대 및 작업지향적 의수개발의 새로운 관점을 제시한 의수 개발
● 인체모사 관절 구조를 활용한 4.5 자유도 엄지 부분 의수: 복잡도가 높은 엄지 관절을 소형 골격구조로 구현할 수 있는 접근법 제시
● 생체모사 손목 관절 및 센서: 생체모사 관절/센서 설계기법 및 텐던 설계 기법 제시
● 의수작업 기능성 향상이 가능한 생체모사 3층 피부 구조: 피부 물성을 모사한 실리콘 인공 피부의 제작, 기능성 평가 및 파지 능력 평가 수행
● 텐던부족구동 의수의 최적 설계 및 물체조작 기법 제어: 2가지 이상의 목적을 동시에 달성할 수 있는 최적 설계 방법론 제시

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
● 바이오닉 손의 개발을 통해 직접적으로는 약 12만 명의 손 전체 또는 부분 손가락 절단 장애인의 손 기능이 향상 되고, 국내에 존재하는 약 13만 명의 상지 절단 환자의 손 기능이 향상되어 새로운 노동력 확보 및 복지 효과 창출
● 기존의 의수보다 인간의 손에 보다 가까운 형태로, 착용형 로봇이나 인간 공학 등 인체관련 연구 분야에 활용 가능하며, 일반 산업 분야에도 초경량의 유연한 로봇 손으로서 활용 가능
● 세부 기술 별로 보면, 생체 모사를 활용한 설계 기술은 재활의학 및 정형외과 등 의학의 발전에 기여할 수 있고, 개발하고자 하는 인체 모사 메커니즘은 기존의 전통적인 기계기술의 패러다임에서 진일보한 개념으로 로봇 및 일반 기계 분야에 획기적인 전환점이 기대됨

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 6
• 제 1 절 연구개발의 최종 목표 ... 6
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 7
• 제 3 절 국내외 연구현황 ... 10
• 제 2 장 연구수행내용 및 성과 ... 13
• 제 1 절 연구내용 및 접근방법 ... 13
• 제 2 절 연구수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 3 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 51
• 제 1 절 연구개발의 목표 ... 51
• 제 2 절 목표 달성 여부 ... 52
• 제 3 절 목표 미달성 시 원인 (사유) 및 차후대책 (후속연구의 필요성 등) ... 55
• 제 4 장 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 56
• 제 1 절 연구개발의 목표 ... 56
• 붙임. 참고문헌 ... 57
• 끝페이지 ... 60