보행 시 안정성 및 에너지 효율 향상을 위한 신개념 와이어-패브릭 메커니즘 기반 발목보조기구
- 지원기관
- 한국연구재단 - 기본연구지원사업
- 지원기간
- 2019.06.01 ~ 2022.02.28 (총 1.375억)
발목보조기구는 환자를 대상으로 한 고정장치 형태뿐 아니라, 최근 다양한 로봇 기술을 접목하여 노약자, 군인, 소방관 등을 위한 하지 근력 보조기구 형태의 연구로 활발히 진행되고 있음. 하지만 기존 하드타입의 발목보조기구의 경우, 단단한 재질로 인해 부피가 크고 무거우며, 외관 상의 노출로 일상생활에 제약 존재. 특히 낮은 재질의 유연성으로 인해 착용자의 신체구조와 불일치 및 부자연스러운 움직임을 야기. 이를 극복하고자 본 연구에서는 신개념 와이어-패브릭 메커니즘 기반 발목보조기구 제안함. 와이어-패브릭 재질을 사용함으로써 가볍고 매우 컴팩트하게 제작이 가능. 의복 형태로 제작하여 일상생활 중 신발 내에 착용이 가능하도록 하는 것을 목표. 특히 착용자의 신체구조에 맞춰 유연하게 변형이 가능하여 편안함 및 자연스러운 움직임 제공 가능. 뿐만 아니라 기존 보조 방법론 연구는 강한 압박력을 통한 보행 시 안정성 향상, 혹은 외골격 로봇과 같이 추진력 보조를 통한 에너지 효율 향상 중 한가지 방법론에 집중해왔다는 한계점 존재. 보행 효율이 안정성과 추진력 모두에 영향을 받는다는 점에서, 본 연구에서는 안정성과 추진력을 모주 보조할 수 있는 새로운 보조방법론을 함께 제안. 보행 주기를 안정성 보조 구간(Heel-strike ~ Mid-stance)과 추진력 보조 구간(Late Mid-stance ~ Push-off)으로 나누어 보조. 최종적으로 시제품 검증 및 인간대상 실험을 통해 착용성 및 안정성, 에너지 효율 향상에 대한 검증 수행 목표.
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