표제지
요약문
목차
제1장 연구개요 8
제1절 연구의 배경 8
1. 연구의 배경 8
제2절 연구의 필요성 18
1. 연구의 필요성 18
제2장 연구의 목표 및 범위 19
제1절 연구목표 19
1. 보급형 보행운동기기의 상용화를 위한 중개연구 19
제2절 연구범위 20
1. 보급형 상하지 보행운동기기의 시작품 개발 20
2. 임상시험 및 평가 20
제3장 국내외 기술개발 현황 21
제1절 국내외 하지운동관련 재활로봇 특징 21
1. 국내외 하지운동관련 재활로봇 특징 21
제2절 상하지 운동기기(일립티컬, 스텝퍼)의 특징 23
제4장 연구사업 수행내용 및 결과 24
제1절 보급형 상하지 보행운동기기 구동부 개발 24
1. 4절 링크를 이용한 최적화 솔루션 도출 24
2. 보행궤적이 구현되는 연속구동 구조의 프로토타입 제작 27
3. 1차 시작품 제작(GTR P_1) 30
4. 2차 시작품 제작(GTR P_2) 33
제2절 보급형 상하지 보행운동기기 디자인 개발 39
1. 3차 시작품(GTR P_3) 디자인 개발 39
제3절 시작품 대상 임상평가 46
1. 임상 평가 적용 46
제5장 연구사업 목표 달성도 및 대외기여도 51
제1절 연구사업 목표 달성도 51
1. 보급형 상하지 보행운동기기 상용화 연구 51
제2절 대외기여도 52
1. 국내 특허출원 52
2. 국외 PCT출원 53
3. 2014한국정밀공학회 춘계학술대회 54
4. 9th World Stroke Congress 2014(이미지참조) 55
5. 시작품 제작 56
제6장 연구사업 결과의 활용계획 60
1. GTR P_3을 대상으로 사용성 평가 60
2. GTR P_3을 대상으로 임상연구 60
3. 사용성 개선권고안을 반영하여 최종 디자인과 매뉴얼 제작 60
4. 기술이전을 위한 자료 작성 61
참고문헌 62
부록 63
부록 1. 국내특허출원 명세서 63
부록 2. PCT 특허출원 명세서 80
부록 3. 한국정밀공학회 2014춘계학술대회 구두발표논문 92
부록 4. 9th World Stroke Congress 2014_포스터 발표 94
부록 5. 재활로봇중개연구 심포지엄 포스터 95
판권기 96
〈표 1-1〉 트레드밀과 SG P_1 시작품의 보행분석 비교표 8
〈표 1-2〉 트레드밀과 기존기술 시제품의 보행분석 비교표 10
〈표 1-3〉 동작분석과 전문가 자문에 근거한 시작품 1차 수정사항 13
〈표 3-1〉 트레드밀과 기존기술 시제품의 보행분석 비교표 21
〈표 3-2〉 시판되고 있는 보행운동기기의 특징 23
〈표 4-1〉 Virtuix Omni 시스템의 사용모습 41
[그림 1-1] SG P_1의 3D 모델링 시뮬레이션 연구 15
[그림 1-2] 3D 모델링을 활용한 보행궤적 시뮬레이션 16
[그림 4-1] 일반적 보행궤적과 SG P_1의 정량적 비교 24
[그림 4-2] 기준 보행궤적과 최적 보행궤적 26
[그림 4-3] 기준 보행궤적 수정 및 2차 시뮬레이션 결과 26
[그림 4-4] 1차 4절 링크 시스템 구동 시뮬레이션 결과 27
[그림 4-5] 보행궤적을 수정한 2차 4절 링크 시스템 구동 시뮬레이션 결과 28
[그림 4-6] 4절 링크 시스템의 프토토타입 제작 29
[그림 4-7] GTR P_1의 보행궤적 구현 구동개념도 30
[그림 4-8] GTR P_1의 상·하지 연결 기구부 설계도면 31
[그림 4-9] 제작된 GTR P_1의 이미지 32
[그림 4-10] GTR P_2의 보폭조절 메커니즘 탐색 33
[그림 4-11] GTR P_2의 보폭조절 메커니즘 탐색 결과 34
[그림 4-12] GTR P_2의 회전부의 길이조절 메커니즘 34
[그림 4-13] GTR P_2의 구동시스템 35
[그림 4-14] 2차 시작품 최종 설계 3D 모델링 36
[그림 4-15] 제작된 2차 시작품(GTR P_2) 사진 37
[그림 4-16] 최종 제작된 GTR P_2의 사진 38
[그림 4-17] Design Proposal Type_A 39
[그림 4-18] Design Proposal Type_B 40
[그림 4-19] Design Proposal Type_C 40
[그림 4-20] Design Proposal Type_D 41
[그림 4-21] GTR P_3의 1차 디자인 제안 42
[그림 4-22] 3차 시작품(GTR P_3)의 최종 디자인 43
[그림 4-23] GTR P_3의 3면도 44
[그림 4-24] GTR P_3의 구동부 개념도 45
[그림 4-25] 보행 분석 구간 정의 46
[그림 4-26] 발목 관절 궤적 변화 47
[그림 4-27] 유각기(좌), 입각기(우)에서의 족관절 각도 변화 48
[그림 4-28] 유각기(좌), 입각기(우)에서 슬관절 각도 변화 49
[그림 4-29] 유각기(좌), 입각기(우)에서의 고관절 각도 변화 49
[그림 5-1] 보행궤적 검증을 위한 프토토타입 제작 56
[그림 5-2] 1차 시작품 사진 57
[그림 5-3] 2차 제작된 시작품 사진 58
[그림 5-4] 3차 제작된 시작품 사진 59