• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.60-67
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• 2011

본 논문에서는 중력보상기의 구조에 대해 연구하였고, 이를 적용하여 토크 성능을 개선하고 위치 오차를 줄이는 새로운 구조의 6축 다관절 로봇 매니퓰레이터에 대하여 연구하였다. 로봇 팔의 기구해석을 하였다. 또한, 로봇 팔의 1 및 2 축에 중력보상기를 적용한 관절구동기의 성능시험을 하였다. 성능 시험결과, 중력보상기를 적용한 로봇 관절구동기의 외부부하와 반복위치 오차가 대폭 감소됨이 검증되었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권4호
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• pp.343-358
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• 2011

임플랜트 치료가 보편화되고, 다양한 형태와 재료의 상부 구조물이 보급되었다. 그리고 실패에 대한 보고도 다양하며, 그 중 지대나사의 풀림현상이 가장 흔하다고 지적되고 있다. 본 연구는 외부연결구조와 내부연결구조 임플랜트에 의해 지지되는 상부 구조물을 나사로 연결할 때, 세 가지 나사조임순서와 두 가지 나사조임방법에 따른 나사의 풀림 토크값을 비교하여 나사조임순서와 나사조임방법이 서로 다른 연결구조에 따라 나사풀림현상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 완전 무치악 하악모형을 자가중합형 아크릴릭 레진으로 제작하고 이공간 부위에 중심간 거리가 약 15 mm 되도록 네 개의 임플랜트 고정체 유사체를 고정한 후 바 타입으로 납형 형성하여 상부 구조물을 주조 제작하였다. 상부 구조물과 정확한 적합이 되는 주모형을 제작한 후 연결 인상법으로 외부연결구조, 내부연결구조를 가지는 연구모형을 각각 5개씩 제작하였다. 각 모형에서 각 나사의 풀림 토크값을 가장 왼쪽에 조여지는 나사를 1번 나사로 하고 가장 오른쪽의 나사를 4번 나사로 명명하였다. 먼저, 나사조임순서의 영향을 알아보기 위해 1-2-3-4, 2-3-1-4, 2-4-3-1의 순서로 15 Ncm의 힘으로 조이고, 다시 같은 순서로 최종 조임토크값인 30 Ncm까지 조인 후 (2-step 방법) 각 나사의 풀림 토크값을 측정하였다. 또한 나사조임방법의 영향을 알아보기 위해 2-3-1-4의 순서로 한 번에 최종 조임토크값인 30 Ncm까지 조인 후 (1-step 방법) 각 나사의 풀림 토크값을 측정하여 같은 순서 (2-3-1-4)의 2-step 방법과 비교하였다. 세 가지 나사조임순서에 따른 나사의 풀림 토크값은 외부연결구조에서 2-3-1-4군이 2-4-3-1군보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 그리고 내부연결구조에서도 2-3-1-4군이 2-4-3-1군과 1-2-3-4군보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 또한 나사조임순서와 무관하게 몇 번째 조여진 나사인지에 따른 풀림 토크값을 비교해 본 결과, 외부연결구조에서는 처음에 조여진 나사가 두 번째 조여진 나사보다 유의하게 높았으나 (p<0.05), 내부연결구조에서는 처음에 조여진 나사에서부터 마지막에 조여진 나사 간에 차이가 없었다. 그리고 두 가지 나사조임방법 간에는 외부연결구조와 내부연결구조 모두에서 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 연결구조에 대한 비교에서 외부연결구조와 내부연결구조의 풀림 토크값은 각각 16.27 Ncm, 14.25 Ncm 였으며, 통계적으로 유의한 차이가 나타났다 (p<0.05). 다수 임플랜트에 의해 지지되는 상부 구조물을 나사로 연결할 때, 나사조임순서에 따라 차이가 있었으며, 가운데부터 조인 경우에서 풀림 토크값이 낮았고, 연결구조 간에도 차이가 있었다. 풀림 토크값에 미치는 요인에 대해 좀 더 상세히 분석할 필요가 있으며, 하중 조건에서의 부가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.391-401
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• 2009

임플란트의 성공은 식립 후의 초기 안정성 (Initial stability)의 결과가 중요한 영향을 준다. 이 연구의 목적은 연질 골에서 두 종류의 테이퍼 형태 임플란트가 임플란트의 디자인과 self-tapping blade의 유무에 따라서 초기 안정성에 주는 영향을 알아보는 것이다. Self-tapping blade를 가지고 있는 것과 가지고 있지 않은 두 종류의 테이퍼 형태 임플란트가 사용되었다. Solid Rigid Polyurethane Form으로 연질 골 상태인 D4 골 모형을 재현하였다. 임플란트 고정체를 식립하면서 초기 안정성 값을 기록하고, 식립 직후 implant stability quotient (ISQ)을 측정하여 Resonance frequency Analysis (RFA)를 평가하였다. 마지막으로 임플란트가 식립된 모형골을 만능 시험기에 부착하여 장축 방향으로의 pull-out force를 측정하였다. 초기 안정성 값과 최대 pull-out torque 값은 non self-tapping implants가 self-tapping group에 비하여 통계학적으로 유의하게 큰 평균값을 나타냈다 (P = 0.008). 공진 주파수 분석 결과인 ISQ 값은 거의 비슷한 평균값을 보였으면 통계학적으로 차이가 없었다. 각 임플란트 시스템에서 식립 토크와 pull-out 최대 토크 그리고 공진 주파수 간에는 상관관계를 나타내지 않았다. Non self-tapping 임플란트의 높은 식립 토크는 임상적으로 우수한 초기 안정성을 의미한다. 결론적으로 연질 골에서 self-tapping blade가 없는 임플란트가 있는 것 보다 더 우수한 초기 안정성을 보였다.

• 대한물리의학회지
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• 제8권4호
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• pp.567-571
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• 2013

PURPOSE: This study find out the effect of torque and power through various solidity of mouth guard on shoulder flexion and extension. METHODS: This study was conducted with healthy adults in their 20s Korean. Cybex system was used to measure the torque and power fo shoulder joint flexion/extension during isokinetic contraction when the various solidity mouth guard was used and no mouth guard was used. RESULT: The results of this study were summarized as follows: relative torque and average power was showed significantly difference between non applying mouth guard and applying hard type mouth guard during shoulder flexion and extension at isokinetic contraction. CONCLUSION: The application of hard type mouth guard was increased torque and power in joint of body. which may be clinically useful.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.843-848
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• 2007

Quadruped robot is very useful mechanism for a various area. Recently, home entertainment and military robots adapted quadruped platform and useful function have been introduced. Our goal is the development of quadruped robot locomotion for any type of ground included to sloping one and irregular terrain. This paper, as a first step, deals with design and construction of quadruped robot walking on the flat ground. The most important factor of quadruped robot is stability of locomotion. At first, we introduce the developed quadruped robot based on dynamic simulation and experimental study of general gait algorithm. Finally, propose unique locomotion proper to our mechanism. Future work of this study is the performance test and analysis on the ground of various conditions and proposes the improved mechanism and gait algorithm.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.793-798
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• 1996

In this paper, output compliance effects at RCC point by both redundant joint compliances and antagonistic torques generated by internal preloading between joints of a spherical 3 degree-of-freedom mechanism are investigated. For this purpose, kinematic analysis is briefly described. Then, output compliance models at RCC point, which is generated by redundant joint compliances and by internal preloading between joints are derived. Finally, ranges of output compliance modulation due to these redundant joint compliances and antagonistic torques are examined through simulation.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.294-297
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• 2022

본 논문에서는 비평탄 지형 보행이 가능한 이동형 로봇의 설계 최종 목적에 최적화된 12자유도 소형 4족 로봇의 하드웨어를 설계하였으며, 비평탄 지형을 극복하기 위한 지능적인 보행을 설계하고 그에 따른 각 관절별 모터들의 용량을 분석하고 시뮬레이션을 통해 최적의 파라미터값들을 도출한다

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1532-1537
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• 2008

무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 영상분석과 근전도 분석 그리고 운동생리학적 분석을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 한 계단 오르기와 내리기 동안 소요시간은 대상자들 간에 통계적으로 큰 차이(p=0.380, p=0.171)는 없었지만 평균에서는 약간의 차이가 나타났다. 단 축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 오르기와 내리기에서 평균속도가 빠른 것으로 나타났다. 한 계단 오르기 동안 고관절의 각속도, 무릎의 각속도, 발목의 각속도는 세 관절 모두 통계적으로는 유의한 차이(p=0.078, p=0.095, p=0.069)는 없었지만 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절 수술자보다 빠르게 나타났다. 한 계단 오르기 동안 관절의 최대 토크는 통계적으로 차이(p=0.052, p=0.096, p=0.134)는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절의 수술자보다 각관절의 토큐가 모두 크게 나타났다. 굴곡과 신전으로만 움직이게 단축으로 제작된 인공관절에서는 볼 수 없는 변인으로서 연구의 의미가 있다고 사료된다. 계단 오르기와 내리기 동안 외전과 내전이 일어나는 각도를 알아본 결과 통계적으로는 큰 차이는 없었으나(p=0.103) 계단 오르기 동작 ($6.2^{\circ},\;7.8^{\circ}$)이 내리기 동작($5.8^{\circ},6.4^{\circ}$)보다 약간 크게 나타났다. 다축범위 수술자와 단축범위 수술자의 등장성 수축 시 하지의 근육변화를 알아보기 위하여 $15^{\circ}-75^{\circ}$ 사이의 무릎을 펴는 동안 VM, VL, RF, BF, ST의 근육들의 EMG값을 비교해본 결과 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)가 나타났다. Table 5에서 보면 다축범위 수술자와 단축범위 수술자간에 대퇴사두근과 무릎오금근에서 유의한 차이(p<0.05, p<0.01)를 나타내고 있다. 무릎을 펴는 등장성 수축 동작에서 VM EMG값은 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 $31^{\circ}-45^{\circ}$ 그리고 $61^{\circ}-75^{\circ}$에서 더욱 크게 나타났다. BF EMG값은 모든 구간에서 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 크게 나타났다. 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 체지방율의 변화는 젊은 일반군(C), 노인군(E), 단축범위 수술자(S), 다축범위 수술자(M) 에서 운동시기별 측정값의 통계적 유의한 차이는 나타나지 않았으나, C 그룹에서 시기별 체지방률이 감소하였고, 고강도 운동인 HI 시기에 가장 낮은 값을 나타내었다. 반면에 E, S 및 M 그룹에서는 시기별 감소하는 경향은 있었으나, 증가된 곳도 있고 HI 시기에서는 모든 그룹에서 감소하였다. 하지만 모든 시기에서 통계적인 차이를 나타내지 않았다. 서로 다른 4그룹에서 운동강도별 피험자의 안정시대사량의 변화는 그룹별 용이한 비교를 위하여 체표면적으로 나눈 값으로 표기하였다. C 그룹에서 시기별 안정 시 대사량 값이 증가하여 저강도 운동 후 가장높은 값을 보였고 통계적으로도 유의하게 증가함을 알 수 있었다(p<0.05). 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 평균에너지 지출량의 변화는 운동 중과 운동 후 30분간의 에너지 지출량의 평균값을 나타낸 것으로 시기별 C 그룹에 대하여 다른 그룹을 비교 하였다. 우선 고강도 운동 시 C 그룹에 비해 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였고, 모든 그룹에서 통계적으로 낮은 값을 보였다(p<0.05). 그리고 이러한 결과는 저 강도 운동에서도 같은 경향을 보이며 나타났는데, 저강도 운동 시 평균 에너지 지출량은 C그룹에 비하여 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였다. 무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 운동역학적인 변인과 운동생리학적 변인을 동시에 병행하여 연구를 시도한 결과 우선 실험상의 어려움들이 많이 나타났다. 현재는 인공관절 수술이 두 종류의 형태뿐만 아니라 재료가 다른 여러 종류의 인공관절도 제작되고 있다. 계속적으로 추가적인 연구가 실시되어야 할 것으로 사료된다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제15권1호
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• pp.8-15
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• 2012

목적: 본 연구의 목적은 골다공증이 있는 회전근개 파열 환자에서 상완골 골두에 표준 크기 (5.0 mm) 보다 작은 송곳 (awl) (3.7 mm 나사못용)을 사용해서 5.0 mm 나사못을 삽입하는 것이 표준 크기의 송곳과 6.5 mm 나사못을 삽입하는 것에 비해 토크 (torque)나 뽑힘 강도(pullout strength)에서 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 방부 처리된 12명, 24개의 짝지은 사체 견관절을 A군와 B군, 두 군으로 나누어 관심 부위의 골밀도를 측정한 후에 A군에서는 5.0 mm 나사못 삽입을 위해 3.7 mm 송곳 (awl)을 이용하는 경우를 A1군, 5.0 mm 나사못 삽입을 위해 5.0 mm 송곳을 이용하는 경우를 A2군으로 하였다. B군에서는 5.0 mm 송곳을 이용하여 5.0 mm 나사못을 삽입하는 경우를 B1군, 6.5 mm 나사못을 삽입하는 경우를 B2군으로 하여 나사못 삽입 시의 토크와 뽑힘 강도를 측정하였다. 결과: 골밀도는 A군과 B군 간이나 군내에 차이가 없었다. 토크는 A1군이 A2군보다 각각 20.6 $cN{\cdot}m$와 13.2 $cN{\cdot}m$로 유의한 차이를 보였고 (p<0.001), B1군과 B2군에서도 각각 12.1 $cN{\cdot}m$와 20.8 $cN{\cdot}m$로 유의한 차이를 보였다 (p<0.001). 그러나 증가된 정도의 차이는 유의하지 않았다. A1군과 A2군의 뽑힘 강도는 각각 204.2 N과 152.9 N으로 유의한 차이를 보였고 (p<0.001), B1군과 B2군에서도 149.5 N과 210.9 N으로 유의한 차이를 보였다 (p<0.001). 그러나 증가된 정도의 차이는 유의하지 않았다. 결론: 송곳 크기보다 큰 치수의 나사못을 사용하면, 같은 크기의 송곳과 나사못을 사용하는 경우 토크나 뽑힘 강도가 유의하게 증가하였다. 그러나 증가된 정도는 큰 송곳과 작은 송곳 간에 차이가 유의하지 않았다. 따라서 대결절의 footprint 내에 나사못과 나사못 사이의 거리가 충분하지 않은 경우에 5.0 mm 송곳을 이용하여 6.5 mm 나사못을 삽입하는 대신 3.7 mm 송곳을 이용하여 5.0 mm 나사못을 삽입해도 증가되는 뽑힘 강도는 차이가 없을 것으로 생각한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.771-782
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• 2017

본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.