• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
• /
• pp.121-126
• /
• 1993

Artificial muscle actuators are used in various fields. Especially, they are applied to the power assist circuit to make use of their characteristics. The purpose of this paper is to and analyze the power assist circuit using an artificial muscle actuator. As a result, it is found that the operating feeling of the power assist circuit depends mainly on the flow gain of the pneumatic servo valve. The required flow gain is calculated from the proposed model, and the experimental results agreed with the calculated results.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
• /
• 제9권3호
• /
• pp.197-200
• /
• 2020

Objective: The purpose of this study was to develop and investigate the feasibility of a sit-to-stand assistive chair using a pneumatic cylinder. Design: Cross-sectional study. Methods: The sit-to-stand assistive chair was developed to assist the sit-to-stand movement by rising up of the chair by a pneumatic cylinder. After the user is seated on the chair, if the pneumatic cylinder pulls the seat plate when standing up, the spring of the pneumatic cylinder, which has been stretched, assists in rising the rear end of the seat plate so that the user can stand conveniently and comfortably. A feasibility test was performed in 10 heathy adults. The electromyographic muscle activation of the trunk and lower extremity muscles was analyzed, which included the erector spinae, rectus abdominis, quadriceps, tibialis anterior, gastrocnemius when standing up from sitting using the developed chair and standing up without using the developed chair. Results: As a result, the sit-to-stand assistive chair using a pneumatic cylinder was developed. In the feasibility test, the use of the developed chair had a decrease in rectus abdominis, quadriceps, tibialis anterior activation compared to those who did not use the device in the healthy adults. Conclusions: The sit-to-stand assistive chair using a pneumatic cylinder may be helpful to reduce the activation of the rectus abdominis, quadriceps, tibialis anterior muscles when performing a sit-to-stand movement. Through the results, the efficacy of the sit-to-stand assistive chair can be confirmed. In the future, further studies are warranted to investigate for the safety and efficacy of its use in the elderly population or those who are disabled.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제5권2호
• /
• pp.24-31
• /
• 2008

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.161-168
• /
• 2014

본 연구에서는 Pneumatic air fitting system을 적용한 기립보조기 제품을 뇌병변 소아환자를 대상으로 기립보조기의 신체 고정용 폼패드(foam pad)와 에어패드(air pad) 사용 시, 뇌병변 장애아동들의 체간 및 하지근육의 수축 양상을 비교 분석하였다. 연구결과, 패드(foam pad vs. air pad) 유형에 따른 근육별 근력 활성도는 차이가 있었다. 이러한 차이는 큰 동작(식사동작)에서 크게 나타나고, 작은 동작(쓰기동작, 읽기동작)이 작게 나타났다. 이는 Pneumatic air fitting system을 적용한 기립보조기 제품 사용 시, 기존 폼패드에 비해 사용자에게 좀 더 편안함을 제공하는 것으로 나타났다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2011

본 연구에서는 공압 액추에이터를 이용하여 보다 안전하고 편리하게 사용자가 원하는 맞춤형 운동 프로그램을 선택할 수 있는 공압용 슬관절 운동시스템을 개발하였고, 재활운동 시 운동효과에 대한 유효성을 검증하고자 한다. 피험자는 평소 운동을 주 1회 이하로 실시하며 슬관절 신전과 굴곡에 이상이 없는 대학생 수준의 20대 남녀 10명을 대상으로 실시하였다. 실험방법은 기존의 유압식 슬관절 운동장비와 개발된 운동시스템을 이용하여 하루 12회씩 3세트의 슬관절 신전 및 굴곡운동을 실시하고, 주 3회 실시하며 실험은 총 4주간 반복되었다. 운동부하 프로그램은 유압식의 수동형 운동부하와 본 연구에서 개발된 시스템의 능동형 운동부하로 나누어 제공하였다. 운동부하 프로그램에 따른 실시간 근육활성 패턴과 운동 전 후 근육활성도를 비교함으로써 재활운동에 대한 운동효과를 검증하였다. 실험결과 수동형 운동부하보다 능동형 운동부하에 보다 높은 근육활성도를 이끌어 냈으며 운동 4주 후 더 큰 근력증진 효과를 나타냈다. 장비 중심의 운동부하 보다 사용자 중심의 운동부하가 더 효과적으로 근력을 증진할 수 있음을 알 수 있었다. 향후 재활환자나 노약자들에게 안전하고 효율적인 재활운동프로그램으로 활용 될 것이며 또한 재활장비에 적용되어 재활치료관련 종사자들에게 보다 쉽고 편리한 재활운동처방이 가능할 것이라 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권5호
• /
• pp.533-541
• /
• 2011

본 연구에서는 공압형 인공근육으로 이루어진 회전관절의 동적 특성을 파악하기 위해서 두 개의 공압형 인공근육으로 이루어진 상극구동 시스템의 주파수 응답특성실험을 수행하였다. 인공근육의 작동범위에서 수행한 주파수 응답결과에 최적으로 근사할 수 있는 선형모델을 추정하고 이를 이용하여 회전관절의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있는 모델에 기초한 제어법칙을 제시하였다. 사각파, 정현파 기준궤적에 대한 회전관절의 추종실험을 수행한 결과 선형 추정모델에 의한 보상효과와 피드벡 이득에 의한 추종오차 제거효과를 통해서 우수한 궤적 추정성능을 보였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
• /
• pp.1169-1172
• /
• 2005

For elderly people, an advanced training machine that uses actuator and can adjust load according to muscle activity is proposed. The proposed machine allows users to have a safe and effective training through exercise close to ordinal motion appears in daily life such as stretching or stooping motion. A muscle activity sensor real-timely monitors the activation level of user's muscle during the exercise and the training load is adjusted based on the measured data. The training load is exerted and continuously controlled by electric/pneumatic actuator.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
• /
• pp.1704-1707
• /
• 1997

In this work, position and vibratiion control of a two-link manipulator with one flexible link, which an unkoun but bounded payload mass and two pair of artificial muscle-type penumatic actuators, are investgated. A flexible link robot has advantages over a figid link robot in the sense that it is much safer when it cones into contact with its environment, including humans. Furthermore, for the sake of safety, it would be more desirabel if an actuator could deliver required force while maintaining proper compliance. An artificial muscle-type penumatic actuator is adequate for such cases. In this study, a controller based on singular perturbation method, adaptive and sliding mode contro, and .mu.-synthesis is developed. The effectiveness of the proposed control scheme is confirmed through simulations and experiments.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권3호
• /
• pp.289-296
• /
• 2016

본 연구에서는 공압인공근육을 구동부로 가지는 내부형 연속체로봇의 기구학을 제시한다. 연속체로봇 단일마디는 세 개 인공근육의 병렬구조로 구성되며, 각 인공근육은 가해지는 공기압력에 의해서 독립적으로 수축하여 근육의 한쪽이 부착된 기준 마디절에 대해서 근육의 다른쪽이 연결된 원격의 마디절의 공간상 운동이 발생한다. 인공근육의 굽힘형상을 고려하여 원격 마디절 중심에서의 방위와 위치를 예측하는 기구식을 유도하였으며, 단일 마디를 여러 층으로 적층하였을 때 로봇 말단장치에서의 방위와 위치도 변환행렬의 곱으로 제시한다. 그리고 인공근육의 길이/압력 변화에 따른 말단장치에서의 속도를 계산하는 자코비안 행렬을 구동부의 위치배열을 고려하여 유도하였고 실제 실험을 통해서 제시한 기구식의 유효성을 검증하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제18권4호
• /
• pp.77-83
• /
• 2021

With the progress in virtual reality technology, various virtual objects can be displayed using head-mounted displays (HMD). However, force feedback sensations such as pushing against a virtual object are not possible with an HMD only. Focusing on force feedback, desktop-type devices are generally used, but the user cannot move in a virtual space because such devices are fixed on a desk. With a wearable force feedback device, users can move around while experiencing force feedback. Therefore, the authors have developed a wearable force feedback device using a magnetorheological fluid clutch and pneumatic rubber artificial muscle, aiming at presenting the elasticity, friction, and viscosity of an object. To date, we have developed a wearable four-degree-of-freedom (4-DOF) force feedback device and have quantitatively evaluated that it can present commanded elastic, frictional, and viscous forces to the end effector. However, sensory evaluation with a human has not been performed. In this paper, therefore, we conduct a sensory evaluation of the proposed method. In the experiment, frictional and viscous forces are rendered in a virtual space using a 4-DOF force feedback device. Subjects are asked to answer questions on a 1- to 7-point scale, from 1 (not at all) to 4 (neither) to 7 (strongly). The Wilcoxon signed rank test was used for all data, and answer 4 (neither) was used as compared standard data. The experimental results confirmed that the user could feel the presence or absence of viscous and frictional forces. However, the magnitude of those forces was not sensed correctly.