초록
본 연구에서는 사용자의 자세에 따라 실시간으로 제공되는 진동모터에 의해서 촉각 피드백이 구현되는 골반교정 및 자세균형능력 증진을 위한 균형의자(balance chair)를 개발하고 그 유효성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 MC Nylon을 이용하여 몸체을 제작하고 사용자 인터페이스를 위한 터치 TFT와 아두이노를 사용한 주 제어모듈, 사용자 자세판별을 위한 9축 가속센서, 촉각피드백을 위한 진동모듈을 내장하고 사용자의 편안한 착석감을 위한 쿠션으로 외부를 둘러싼 균형의자 시제품을 제작하였다. 제작된 시제품을 이용한 자세균형 훈련시스템의 유효성을 확인하기 위해 여성 피험자 10명을 대상으로 척추움직임의 주요근육인 좌우 요장늑근에 대한 근활성도(%MVIC)를 측정하였고 자세균형능력 평가장비인 Spine Balance 3D를 이용하여 훈련 전후의 균형능력을 측정하였다. 균형의자를 통한 운동 및 자세균형 유지 시 진동을 통한 피드백 방법에 의해 사용자의 좌우 요장늑근이 균형적으로 활성화되고 또한 이를 통한 훈련 전후 균형능력이 증진되는 결과를 얻었다. 향후 본 연구는 다양한 자세균형 제품 개발에 기초 연구로 활용 가능하다고 사료된다.
The purpose of this study was to develop a balance chair for improving pelvic correction and postural balance through postural balance training using tactile feedback by a vibration motor provided in real time according to the user's attitude. We built a body frame using mono cast(MC) Nylon, Touch thin film transistor(TFT) for user interface, a main control module using Arduino, a 9-axis acceleration sensor for user's posture determination, and a vibration module for tactile feedback. The prototype of the Balance Chair which surrounds the outside was made with cushion for sitting conformability. In order to verify the effectiveness of the postural balance training system using the built prototype, the muscle activity (% MVIC) of the left and right iliocostalis lumborum those are the main muscles of the spinal movement was measured with ten female subjects. And the balance ability before and after training was measured using Spine Balance 3D, a posture balance ability evaluation device. The muscular activities of the left and right iliocostalis lumborum showed the balance activation according to vibration feedback during exercise protocol and postural balance improved after balance exercise training using balance chair. This study could be apply to use the fundamental research for developing the various postural balance product.
