융합신호처리학회논문지 (Journal of the Institute of Convergence Signal Processing)

한국융합신호처리학회 (The Korea Institute of Convergence Signal Processing)
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근육 상태를 고려한 운동이 가능한 근전도 신호 반응형 보행 재활 로봇 시스템 개발

Development of Electromyographic Signal Responsive Walking Rehabilitation Robot System Enables Exercise Considering Muscle Condition

  • 박상일 ((주)광원메디텍 기업부설연구소) ;
  • 문창수 ((주)케이알메디 기업부설연구소) ;
  • 권언혁 ((주)광원메디텍 기업부설연구소) ;
  • 김성원 ((주)케이엠지 기업부설연구소) ;
  • 노시철 ((주)케이엠지 기업부설연구소)
  • Sang-Il Park (Affiliated Research Institute, Kwangwon Meditech Co., Ltd.) ;
  • Chang-Su Mun (Affiliated Research Institute, KR Medi Co., Ltd.) ;
  • Eon-Hyeok Kwon (Affiliated Research Institute, Kwangwon Meditech Co., Ltd.) ;
  • Seong-Won Kim (Affiliated Research Institute, KMG Co., Ltd.) ;
  • Si-Cheol Noh (Affiliated Research Institute, KMG Co., Ltd.)
  • 투고 : 2023.04.03
  • 심사 : 2023.05.30
  • 발행 : 2023.06.30
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초록

고령화의 심화, 사회참여 욕구의 확대, 삶의 질 향상과 관련하여 장애인과 고령자를 위한 재활 로봇에 대한 관심이 커지고 있다. 최근 고령 및 장애 인구의 증가와 함께 간병인 또는 보호자의 감소 추세에 따라 더 관심이 증대되고 있다. 이에 이러한 변화에 맞는 경제적이면서도 효율적인 재활훈련이 가능한 능동형 보행훈련 로봇의 개발이 요구된다. 이에 본 연구에서는 두 다리의 관절을 움직이는 근육 6 부위에서 근전도를 획득하고, 이를 분석하여 개인의 근육 상태를 고려하여 보행 재활이 가능한 운동 로봇 시스템을 제안하였다. 이를 통하여 단순히 자동으로 보행 운동이 제공될 때 환자의 의지가 반영되지 않아 운동의 효과가 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 시스템을 구성하였다. 개발된 시스템의 평가 결과 본 연구를 통해 제작된 보행 재활 로봇 시스템이 설계 요구사항에 적합한 성능을 갖추었음을 확인할 수 있었으며, 사용성 평가에서도 종합적으로 만족스러운 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 보행 재활에 어려움을 겪고 있는 환자들에게 큰 도움이 될 것으로 생각되며, 근전도 신호 기반 보행 로봇 시스템 개발에 도움이 될 것으로 판단된다.

In this study, electromyography was obtained in the six muscle areas that move the joints of the two legs, and by analyzing it, an exercise robot system capable of gait rehabilitation was proposed in consideration of the individual's muscle state. Through this, the system was constructed to prevent the effect of exercise from decreasing because the patient's will was not reflected when walking exercise was simply provided automatically. As a result of the evaluation of the developed system, it was confirmed that the pedestrian rehabilitation robot system manufactured through this study had performance suitable for the design requirements, and it was also confirmed that the usability evaluation was comprehensively satisfactory. The results of this study are thought to be of great help to patients who are having difficulty in gait rehabilitation, and are believed to be helpful in the development of electromyography signal-based gait robot systems.

키워드

과제정보

본 연구는 2021년 중소벤처기업부의 지역특화산업육성+(R&D)-지역주력산업육성 사업(S3092384)의 지원을 받아 수행된 연구입니다.

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