• 제목/요약/키워드: Exoskeleton robot

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보행 모의 실험을 위한 발목 없는 하지 외골격 로봇의 지면 접촉 모델 최적화 (Optimization of Ground Contact Model of Ankleless Lower Exoskeleton Robot for Gait Simulation)

  • 최기명;김상형;조창현
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.481-486
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    • 2023
  • The purpose of this study is to optimize parameters of a contact model to obtain similar ground contact force of human walking. Dynamic walking simulation considering ground contact is performed to determine load specifications when developing walking assist robots. Large contact forces that are not observed in actual experimental data occur during the simulation at the initial contact (e.g., heel contact). The large contact force generates unrealistic large joint torques. A lower exoskeleton robot with no ankles is developed with the Matlab simscape and the nonlinear hyper volumetric contact model is applied. Parameters of the nonlinear hyper volumetric model were optimized using actual walking contact force data. As a result of optimization, it was possible to obtain a contact force pattern similar to actual walking by removing the large contact force generated during initial contact.

산업현장 적용을 위한 착용식 근력증강 로봇의 설계 (Wearable Robot Design for Industrial Application)

  • 하태준;이지석;백성훈;김석환;이정엽
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.433-440
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    • 2012
  • Various studies to improve the physical abilities of the human have been steadily continued from the past to the present. Only recently such technology has been realized, and those are expected to replace or complement human beings in large part. In this paper, the current status of developed wearable robots is investigated and studies were conducted in order to apply the types of robots in industry spot. In order to apply wearable exoskeleton robot to industry which enhances human physical capability, driving range of the robot's degrees of freedom were selected by analyzing working motion, and augmentative exoskeleton structure design process is presented by analyzing require torque and power during selected working motion. At the end of this paper, the designed mock-up is introduced to validate the feasibility of designed robot.

EMG 신호로 반신불수 환자의 보행 보조로봇 제어에 관한 연구 (A Study on Control of Walking Assistance Robot for Hemiplegia Patients with EMG Signal)

  • 신대섭;이동훈
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.55-62
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    • 2013
  • 본 논문은 편마비 환자나 장애인의 보행을 지원하는 외골격 로봇에 대해 연구하였다. 2축 자유도를 가진 외골격 로봇 개발 및 관절 운동에 대해 테스트 하였다. 정상적인 사람으로부터 얻어진 EMG 신호를 분석하고, 편마비 환자를 정상적인 사람처럼 보행 할 수 있도록 보조 로봇을 편리하고 자동화된 보행이 되도록 제어신호를 추출 하였다. 편마비 환자의 보행을 위한 기능적 전기 자극(FES)를 사용하는 목적이 손상된 기능을 복원하는 것이다. 그러나 이것은 사용을 잘못하면 환자에게 치명적인 전기 충격을 줄 수 있거나 지속적인 자극으로 근육피로의 원인이 될 수 있다. 최소한의 근육 피로도로 편마비 환자의 편리한 걸음은 제어 신호로 외골격 보조 로봇의 조작을 통해 가능성을 제시하였다. 보행 보조 외골격로봇은 FES 자극기를 사용하는 것보다 보다 효율적으로 동작할 수 있음을 보였다. 본 연구 실험은 앉아, 서, 걷기같이 우리의 생활에 보통의 움직임을 수행하고, 버튼스위치, 피에조 센서와 특별히 피드백 제어 시스템은 부드러운 보행 모션이 되도록 하였다. 그리고 실험결과도 건강한 다리의 근전도 신호를 편마비 환자의 손상된 다리의 보조로봇 시스템의 동작신호로 이용하여 편리하게 이동할 수 있음을 보여준다.

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상지 근력지원용 웨어러블 로봇을 위한 명령신호 생성 기법 개발 (Development of Command Signal Generating Method for Assistive Wearable Robot of the Human Upper Extremity)

  • 이희돈;유승남;이승훈;장재호;한정수;한창수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.176-183
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    • 2009
  • This paper proposes command signal generating method for a wearable robot using the force as the input signal. The basic concept of this system pursues the combination of the natural and sophisticated intelligence of human with the powerful motion capability of the robot. We define a task for the command signal generation to operate with the human body simultaneously, paying attention to comfort and ease of wear. In this study, we suggest a basic exoskeleton experimental system to evaluate a HRI(Human Robot Interface), selecting interfaces of arm braces on both wrists and a weight harness on the torso to connect the robot and human. We develop the HRI to provide a command for the robot motion. It connects between the human and the robot with the multi-axis load-cell, and it measures the relative force between the human and the robot. The control system calculates the trajectory of end-effector using this force signal. In this paper, we verify the performance of proposed system through the motion of elbow E/F(Extension/Flexion), the shoulder E/F and the shoulder Ab/Ad (Abduction/Adduction).