• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.504-509
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• 2000

In this study, a transfemoral prosthesis system of which stance phase and swing phase are controlled during walking has been developed for the recovery of the biomechanical function of the amputated leg. It consists of a 5 bar link mechanism, a hydraulic-rubber knee damper for stance phase control and a pneumatic cylinder controlled via a microprocessor for stance phase control. The mechanical characteristics and behaviour of the knee damper which absorbs the impact energy generated at the heel contact was investigated. The characteristics of the pneumatic cylinder essential for the speed adaptation of the prosthesis during swing phase was also studied for its mechanical characteristics. The prosthesis was subject to the clinical test ant the gait characteristics obtained were very close to those of normal. The stance and swing controlled prosthesis that were developed in this study showed good stability during the stance phase and showed good controllability during the swing phase.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.247-253
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• 2005

본 연구에서는 여러 굽 높이의 신발을 신고 보행하는 동안 발/발목 복합체의 roll-over 모양을 분석하였다. 본 연구를 위해서 근골격계 및 발 질환이 없는 15명의 건강한 성인 여성들을 대상으로 보행분석을 수행하였고, 실험에는 굽 높이가 다른 4종의 신발을 사용하였다. 보행분석 시 roll-over의 특성을 구하기 위해 초기접지기부터 반대발 초기접지기까지의 발목 및 무릎의 반사마커 궤적과 지면반발력의 압력중심 데이터를 이용하였다. 연구결과로 굽 높이가 증가할수록 roll-over의 모양은 원위방향으로 이동하고 그 특성은 굽 높이에 상관없이 일정한 형태로 관찰되었다. 또한, 6cm이하의 신발에서는 roll-over의 곡률중심이 수직방향으로 이동함으로써 일정한 roll-over 특성을 유지하도록 발/발목 복합체에서 자동으로 적응함을 알 수 있었다. 그러나 그 이상의 굽 높이의 신발에서는 발목관절만으로 충분한 균형을 보장할 수 없으므로 무릎 및 엉덩관절의 보상작용이 동시에 일어남을 알 수 있었다. Roll-over 특성에 대한 본 연구결과는 인간 보행의 보다 간단하고 넓은 이해를 제공할 것이고, 나아가 의지 또는 보조기와 같은 재활기기의 보다 넓은 이해를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권2호
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• pp.162-169
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• 2010

This paper deals with the recognition algorithm of walking will based on torque estimation. Recently, concern about walking assistant aids is increasing according to the increase in population of elder and handicapped person. However, most of walking aids don't have any actuators for its movement. So, general walking aids have weakness for its movement to upward/download direction of slope. To overcome the weakness of the general walking aids, many researches for active type walking aids are being progressed. Unfortunately it is difficult to control aids during its movement, because it is not easy to recognize user's walking will. Many kinds of methods are proposed to recognize of user's walking will. In this paper, we propose walking will recognition algorithm by using torque estimation from wheels. First, we measure wheel velocity and voltage at the walking aids. From these data, external forces are extracted. And then walking will that is included by walking velocity and direction is estimated. Here, all the processes are verified by simulation and experiment in the real world.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제21권2호
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• pp.31-38
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• 2015

의족은 선천적 또는 후천적으로 하지의 일부를 상실한 사람의 신체를 대신하는 보조기구이며, 의족의 가장 이상적인 목표는 사람의 신체를 온전히 대체하는 것이다. 기존의 수동 의족은 신체의 구조적인 해석과 기계적인 에너지 보존을 통하여 절단 환자의 움직임을 보조하는 선에서 그쳤지만, 최근에는 로봇 공학과 반도체 공학 등 다양한 기술의 발전에 따라 의족에서도 동력을 사용하여 근육의 역할을 대신하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 본 기술 논문에서는 하지 절단 환자를 보조하기 위한 동력 의족을 사람의 신체와 비교하여 어떤 기구적인 제약조건을 가지고 있는지 설명하고, 정상인의 보행과 동력 의족의 구동 알고리즘을 비교함으로써 동력 의족에서 사용하고 있는 유한 상태 제어기의 한계점에 대해 언급한다. 마지막으로 근전도를 활용한 동력 의족을 통해 새로이 시도되고 있는 의지적 제어에 대해 소개하고, 동력 의족의 연구가 앞으로 나아갈 방향을 제시한다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제22권1호
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• pp.33-41
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• 2005

갑작스러운 요통과 양측하지통, 하지의 근력 감소, 대소변 장애 및 운동, 감각장애로 양방병원에서 마미증후군으로 진단받고 추궁판 절제술과 감압술을 시행 후 임상적인 호전을 보이지 않은 환자 1례에 대해 홍화자(紅花子) 약침요법(藥鍼療法)을 중심으로 복합적인 한방치료를 시행한 결과 요통에 대한 VAS와 요통점수표, ODI 항목에서는 각 항목 모두에서 현저한 호전 양상을 나타내었다. 운동기능 및 보행에 있어서 입원 당시에 보행기에 의지하여 보행하였는데 치료 후에는 안독으로 보행이 가능하고 일상적인 가벼운 생활도 가능해지게 되었다. 배뇨기능에 있어서도 자발적인 배뇨가 가능할 정도로 완전회복 되었다. 하지만 배변의 상태는 입원 당시와 치료 후에는 변의가 느껴지는 것 이외에 자발적인 배변은 이루어지지 않았다. 감각 기능의 회복에 있어서도 온통각, 압촉각과 하지 냉감은 호전 양상을 보였으나 안장 감각과 괄약근의 기능은 거의 회복되지 않았다. 본 연구를 기초로 하여 향후 수술이나 양방적인 치료 후에 발생할 수 있는 후유증의 관리에 있어서 홍화자(紅花子) 약침(藥鍼)에 대한 더욱 심도있는 후속 연구가 이루어져야 할 것이다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제16권2호
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• pp.108-115
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• 2004

The aim of this study is to present the basic reference data of age and specipic gait parameters for comparisons of the gait characteristics depended on Unilateral Trans-Femoral or Trans-Tibial Prostheses. The basic gait parameters were extracted from 10 Adult, 10 above knee(A/K) patients and 10 below knee(B/K) patients, 50 to 60 years of age using VICON 512 Motion Analyzer. The results were as follows; 1) The mean Cadence of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $87.77{\pm}8.64$ steps/min, to $99.84{\pm}11.14$ steps/min.(p<0.05) 2) The mean Walking Speed of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $0.84{\pm}0.15$ m/s, to $0.96{\pm}0.25$ m/s.(p>0.05) 3) The mean Stride Length of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $1.14{\pm}0.14$ m, to $1.14{\pm}0.22$m.(p>0.05) 4) The mean maximal angles of joint on the hip flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $34.75{\pm}10.18_{\circ}$, to $32.32{\pm}6.34_{\circ}$ .(p>0.05) 5) The mean maximal angles of joint on the knee flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $66.97{\pm}15.08_{\circ}$, to $52.65{\pm}9.21_{\circ}$ .(p<0.05) 6) The mean maximal angles of joint on the ankle dorsiflexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $14.41{\pm}4.82_{\circ}$, to $10.04{\pm}3.49_{\circ}$ .(p>0.05) 7) The mean maximal angles of joint on the ankle plantarflexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $5.77{\pm}3.17_{\circ}$, to $2.75{\pm}4.49_{\circ}$ .(p>0.05)

• 한국전문물리치료학회지
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• 제3권1호
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• pp.65-72
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• 1996

The purpose of this study was to introduce rotation-plasty procedure and prosthetic ambulation training. The recent development of chemotherapy and diagnostic facility have permitted the orthopaedic surgeons to try limb saving procedures rather than amputations for the treatment of the malignant bone tumors. If the tumors around the knee joint were treated by mid-thigh amputation or hip disarticulation, it would impose the client with a great handicap for rehabilitation. Rotation-plasty procedure was first done by Borggreve, in 1930 for the congenital short femur. Recently this procedure was used a malignant bone tumor at the distal femur by Kotz and Salzer in 1982. In spite of its cosmetic problem of the distal stump, this procedure has the great functional advantage of converting the above-knee amputation to the below-knee amputation. The inverted foot was also good to control the prosthesis as a below-knee stump and heel functioned as a patella to support the body weight. This 15 years old girl case was had rotation-plasty due to osteosarcoma of the distal femur with 3rd postoperative chemotherapy, and admitted to Yonsei rehabilitation hospital for prosthetic ambulation training. Then, the case had excellent functional results of prosthetic ambulation training with rotaion-plasty after 3 months.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제5권2호
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• pp.91-97
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• 1998

The purpose of this study is to introduce prosthetic discipline and ambulation training after hemipelvectomy due to osteosarcoma. Over the past years, when the malignant bone tumors occurs in the extremities amputation is not enough to prevent a part recurrence and distal transformation resulting in fatal prognosis. On the other hand, these procedures could bring about a difficulty in rehabilitation in curing patient who have had hemipelvectomy. However the recent development of chemotherapy and diagnostic facility have permitted the orthopedic surgeons to many try amputations for the treatment of the malignant bone tumors. Unfortunately, there has not been many researches on hemipelvectomy. Since there is no studies found on hemipelvectomy either. Therefore, we introduce successful procedures for rehabilitation through the ambulation training for patients who have had amputation. One of our patients, who is an eighteen years old male, has had hemipelvectomy on the eighteenth of June in 1997 after his anticancer treatment over 12 times. He has had physical therapy of prosthetic ambulation training at the department of rehabilitation medicine Yonsei University Medical Center from the fifteenth of October to December '2nd in 1997.

• 산업융합연구
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• 제22권7호
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• pp.15-21
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• 2024

등산스틱은 일반적으로 산행하는 등산객 등이 보행 시 자신의 신체를 의지하면서 보행이 가능하도록 하는 보행 보조도구의 하나이다. 이러한 보조기구인 등산스틱에 다양한 기능을 수행할 수 있도록 하기 위해 충전용 배터리가 내장되어야 한다. 충전용 배터리를 충전하기 위해 별도의 전원공급장치가 필요하다. 본 연구는 자가발전 전원장치에 대한 것으로 기존의 방식보다 발전효율이 높은 스크루를 이용한 발전장치를 개발한다. 기존의 발전 방식 등과 비교 분석하고 이에 대한 문제점을 파악하여 본 연구에서 제시한 방식과 차별화를 둔다. 스크루 방식의 발전장치는 등산스틱이 지면에 접촉할 때와 지면과 떨어질 때 발전하도록 한다. 발전장치의 내장으로 별도의 전원공급장치가 필요 없고, 휴대폰 보조배터리의 역할과 조명등을 부착하여 사용할 수 있고, GPS 센서 등을 내장하여 위치 추적을 통해 길을 잃었을 때 찾을 수 있고 조명을 이용해 조난 등 위급한 상황에서 사용자의 안전을 지킬 수 있는 효과가 있다. 기존의 등산스틱 내장형 발전장치는 전류가 매우 약해 충전이 어렵고 실용성이 낫다. 본 연구에서 개발한 발전장치는 고효율을 실현하여 충분한 전류를 얻을 수 있어 배터리 충전이 가능하고 실용성이 높다.

• 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.