• 정보와 통신
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• 제33권8호
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• pp.10-18
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• 2016

재활로봇은 최근 기술적 성장과 임상 수요를 통해 시장을 만들어 가고 있다. 재활로봇은 1990년대 일상생활보조를 바탕으로 연구개발 및 제품화가 진행되었다. 2000년대에 들어서면서 치료현장에서 재활로봇이 적용되기 시작하였다. 척수손상과 같은 마비환자의 보행재활을 시작으로 대상군의 규모가 더 큰 뇌졸중에 재활로봇이 활용되고 있다. 재활로봇은 많은 횟수의 훈련이 가능할 뿐만 아니라 치료 수준을 균일하게 할 수 있다. 최근 기술적 이슈인 (1) 경량화, (2) 재료의 변화, (3) 의도파악, (4) 인간-로봇 상호작용 관점의 피드백에 대해 살펴본다. 추가적 최근 시장에서의 경쟁이 심화하는 하지 외골격 로봇에 대해 현황을 살펴본다. 재활로봇 분야는 절대 강자가 없는 다양성이 강한 시장이다. 재활로봇의 임상진입을 위한 중개연구, 시장 보급을 위한 시범보급이 추진을 바탕으로 진행되고 있다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제21권2호
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• pp.39-46
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• 2015

근래에 들어서 노인인구과 장애인구의 지속적인 증가로 인해 재활용 로봇 산업이 지속적인 관심을 받고 있다. 특히 재활 로봇은 환자의 삶의 질 향상과 밀접한 관계가 있고, 인간의 기능을 보조하는 시스템기술로 로봇공학과 밀접한 관계가 있는 분야이므로 더욱 주목받고 있다. 본 논문에서는 현재 활발히 연구가 진행되고 있는 다양한 재활 로봇의 기술 분류와 공개된 시스템의 개발현황을 소개하며 시스템들의 특징을 간략하게 소개하였다. 재활 로봇은 치료 목적 운동에 따라 다양한 형태로 개발될 수 있으며, 실제 상용화된 제품들이 있지만 임상적 효능과 실제 사용성 평가와 관련한 연구가 부족한 실정이다. 실사용자 및 의료계와의 지속적인 협력으로 지속적인 기술 개발의 필요성이 요구될 것으로 전망된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.73-79
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• 2016

본 논문에서는 경부통증완화에 효과적인 맥킨지 운동(Mckenzie exercise)이 가능한 경부 재활로봇(cervical rehabilitation robot)을 제안한다. 이 로봇은 목의 좌우 측방굴곡, 전방향의 굴곡 및 후방향의 신전이 가능하도록 2자유도를 가지며, 맥킨지의 경부 스트레칭과 등척성 운동이 가능하다. 재활로봇의 기구부는 의자에 거치할 수 있어 가정에서 의자에 앉은 채로 맥킨지 운동을 할 수 있도록 설계하였다. 실험에서는 피험자가 프로토타입 경부 재활로봇을 착용하고 맥킨지 운동을 수행시 전후좌우의 굴곡과 신전 각도를 측정하고, 동시에 목주위의 표면 근전도와 머리부착부위의 압력을 측정하여 로봇의 성능을 평가하였다. 이 실험의 결과로부터 본 연구에서 제안한 경부 맥킨지 운동용 재활로봇이 적용가능함을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1017-1026
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• 2012

본 논문에서는 오십견의 재활을 보다 체계적이고 효율적으로 보조할 수 있는 로봇의 개발을 소개하고자 한다. 개발된 로봇의 가장 큰 특징은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫째, 구조적 특징으로써 로봇은 환자의 양쪽 어깨를 재활 치료할 수 있도록 설계되었고 롤, 피치, 요 축이 한 점에서 교차하도록 하여 사람과 같은 볼 조인트 움직임을 기구적으로 나타낼 수 있도록 하였다. 둘째, 기능적 특징으로써, 로봇은 두 가지 운동 모드를 가지고 있다. 첫 번째 모드는 관절재활모드로써 모션 캡처로부터 미리 얻어진 패턴대로 환자의 어깨를 운동시켜주어 어깨 관절의 운동 범위를 되찾을 수 있도록 한다. 두 번째 모드는 근육재활모드로써 환자의 움직임에 따라 로봇이 적절히 저항을 하여 근육을 강화시킨다. 이 두 가지 모드를 통하여 환자의 상태에 맞추어서 오십견 재활 보조를 체계적으로 수행할 수 있으며, 자세한 로봇개발 과정에 대한 내용을 본 논문에 서술하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.265-273
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• 2015

자폐스펙트럼장애 아동은 시각적 처리, 체계화와 같은 강점을 지니며, 사물 및 기계에 대한 흥미와 관심을 나타낸다. 이 같은 맥락에서 로봇이 자폐스펙트럼장애 아동의 재활에 유용한 것으로 제안되고 있다. 즉 로봇은 자폐스펙트럼장애 아동의 관심을 유발하고, 주의를 집중하게 하고, 단순화된 사회적 자극을 제시하며, 반복적용이 가능하고, 대상에 따른 프로그래밍이 가능하다. 이에 본 연구에서는 자폐스펙트럼장애 아동의 재활을 위한 국내 로봇 관련 연구를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 자폐, 로봇을 키워드로 검색하여 11편의 국내 문헌을 최종 선정하고, 활용 로봇, 로봇 제시자극, 실험절차 및 종속변인에 따라 문헌을 내용 분석하였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제16권3호
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• pp.28-33
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• 2010

재활 및 헬스케어 분야에서 로봇의 응용은 활동이 필요한 장애자를 돕거나 물리적인 기능이나 인식능력 등을 향상시키기 위해 다양한 치료방법을 제공하는 것으로 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 그 동안 국내외적으로 진행된 다양한 로봇의 응용방법과 예를 살펴보고, 이를 통하여 최신 연구동향을 파악하고자 한다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.73-78
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• 2014

이 논문은 팔꿈치 재활 훈련에 있어서 거울치료 기법을 적용한 착용형 재활로봇을 제안한다. 거울치료는 건측의 팔꿈치 동작을 측정하여, 환측의 팔꿈치 훈련을 하는 것이다. 이를 위해 환측의 재활을 위한 착용형 장치 뿐만 아니라 건측 팔꿈치 동작을 측정하기 위한 착용형 센서도 개발하였다. 착용형 장치는 인체의 팔꿈치 구조를 고려하여 설계하였다. 착용형 센서는 굽힘센서와 광파이버를 이용한 센서를 각각 개발하여 센터의 특성을 평가하였다. 개발된 거울치료형 팔꿈치 재활로봇은 피험자의 동작에 따른 동작특성을 3차원 모션 측정장치로 평가하였다. 실험의 결과는 이 연구에서 개발된 착용형 팔꿈치 재활로봇이 적용 가능함을 보였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제16권3호
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• pp.16-20
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• 2010

손 재활 로봇 연구의 목표는 손 기능 장애를 갖는 환자들을 대상으로 치료사를 대신하여 치료는 수행하는 것이다. 일반적으로 손의 운동기능 장애는 골절, 인대 손상 또는 노화에 의한 근력 소실에 의해 발생하거나 뇌졸중이나 파킨슨병, 척수 손상 등에 의한 신경계 문제에 의해 발생할 수 있다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제21권2호
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• pp.25-30
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• 2015

본 논문에서는 간병인의 도움없이 자가 보행 재활에 효과적으로 사용될 수 있는 새로운 개념의 가슴 착용형 로봇을 개발하였다. 개발된 로봇의 특징은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫째, 구조적 특징으로써, 하박에 착용하는 기존 지팡이 타입의 엘보 크러치와 달리 개발된 로봇은 가슴에 착용되어 착용자의 두 팔을 자유롭게 하는 동시에 팔의 부담을 제거하여 준다. 둘째는 구동 알고리즘의 특징으로써, 가슴부에 부착된 압력센서로부터 사용자의 보행의도를 자동적으로 인식하여 로봇의 다리를 이동시킨다. 또한 착용자의 안전을 위해 초음파 센서를 이용하여 착용자 전방에 장애물이 나타날 시 보행을 멈추고 경고음을 발생시킨다. 마지막으로, 스카치요크 메커니즘을 사용하여 지지다리의 상승과 하강 시 지면 반발력으로 인하여지지 발 상/하강 모터에 과도한 토크가 부과되지 않도록 하였다. 이러한 세 가지 특징으로부터 개발된 로봇이 자가 보행 재활에 효과적으로 사용될 수 있음을 실험적으로 보였으며, EMG (Electromyography) 센서를 이용하여 근력 보조 성능을 정량적으로 검증하였다.

• 재활치료과학
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• 제7권1호
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• pp.79-88
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• 2018

목적 : 본 연구에서는 뇌졸중 환자의 치료 효과를 증진시키기 위한 방법으로, 로봇 기반에 연속적이며, 실시간으로 환자의 의지에 따른 표면 근전도 신호에 비례한 제어가 가능한 최적 알고리즘을 구현 및 재활로봇과 PC소프트웨어에 적용기술을 개발하였다. 연구방법 : 뇌졸중 환자의 치료를 위한 재활로봇 제어 알고리즘 개발을 위해서 본 연구에서는 선형 재귀모델을 이용하였다. 또한, 이를 PC 소프트웨어에 적용하여 실제 근전도 신호에 비례하여 게임을 진행할 수 있도록 환경을 구축하였으며, 이를 활용하여 모의 훈련을 진행하였다. 결과 : 모의실험 결과 실제 움직인 위치와 선형 재귀모델로부터 추정된 위치의 결과가 상당히 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 3명의 피험자를 대상으로 실험 한 결과, 3번의 각기 다른 시도에 따라 훈련이 진행되면서 그 결과가 좋아짐을 확인할 수 있었다. 결론 : 본 연구에서는 재활로봇에 적용 가능한 실시간으로 동작하는 근전도에 비례한 움직임을 유도해 낼 수 있는 선형 재귀 모델을 개발하였다. 또한, 이를 활용한 소프트웨어도 함께 구축하여 그 활용 가능성이 높음을 확인하였다. 향후 실제 재활로봇에 적용하여 자가-재활 및 원격재활 로봇에 기본 알고리즘으로 널리 활용될 수 있을 것이라 기대된다.