• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.459-466
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• 2016

본 연구는 아급성기 뇌졸중 환자에서 로봇 보조치료법이 운동능력 및 기능적인 회복에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 환자 53명이 연구에 참여하였다. 로봇보조 보행치료군은 고식적인 치료에 추가로 Lokomat$^{(R)}$ 이용하여 하루에 삼십분씩, 일주일에 5회, 4주 동안 시행하였으며, 대조군은 고식적인 치료에 추가로 하루에 삼십분씩 고식적인 치료를 시행 받았다. 모든 환자들은 임상지표의 비교를 위해, 치료 전과 4주간의 치료 후 Fugl-Meyer assessment, Motricity index, functional ambulation category, Berg balance scale, 10m 보행검사, 한국판 수정 바델지수, 한국판 간이 정신 상태검사와 벡 우울증 척도를 평가 받았다. 환자들은 기능회복과 체성 감각 유발전위 검사 결과의 관계를 알아보기 위해 유발 전위 검사를 시행하였다. 아급성기 뇌졸중 환자에서 로봇 보조 보행치료군에서 대조군에 비해 하지의 운동기능, 보행 능력, 일상생활능력의 유의한 호전이 나타났다. 체성 감각 유발 전위 검사의 결과는 임상 지표들의 관련성 분석에서 Motricity index와 한국판 수정 바델지수와 관련이 있는 것으로 나타나 아급성기 뇌졸중 환자의 기능을 예측하는데 유용할 것으로 생각된다. 로봇 보조 보행치료는 아급성기 뇌졸중 환자의 운동기능과 보행기능의 회복을 촉진하는 것으로 생각된다.

• 로봇학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.116-123
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• 2017

Wearable robots are receiving great attention from the public, as well as researchers, because its motivation is to improve the quality of lives of people. Above all, complete paraplegic patients due to spinal cord injury (SCI) might be the most adequate target users of the wearable robots, because they definitely need physical assistance due to the complete loss of muscular strength and sensory functions. Furthermore, the medical care of complete paraplegics by using the wearable robots have significantly reduced the mortality rate and improved the life expectancy. The requirements of the wearable robot for complete paraplegics are actuation torque, locomotion speed, wearing sensation, robust gait stability, safety, and practicality (i.e., size, volume, weight, and energy efficiency). A WalkON Suit is the wearable robot that has satisfied the requirements of the wearable robot for complete paraplegics and participated in the powered exoskeleton race of Cybathlon 2016. In this paper, configuration of the WalkON Suit, human-machine interface, gait pattern, control algorithm, and evaluation results are introduced.

• 재활치료과학
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• 제7권3호
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• pp.59-78
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• 2018

목적 : 본 연구의 목적은 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구방법 : 본 연구는 개별실험 연구방법(single subject experimental research) 중 A-B-A' 설계를 사용하였다. 3명의 파킨슨병 환자에게 총 20회기에 걸쳐 실험을 진행하였고, 로봇치료는 1회당 45분, 주5회로 시행되었다. 대상자의 상지 기능회복을 알아보기 위해 매 회기 Reo Assessment tool을 통해 상지 움직임의 효율성 지수를 측정 하여 결과 값을 분석하였고 상지 기능의 중재 전후 비교를 위하여 사전-사후 평가로 JHF, BBT, NHT를 측정하였으며 결과 분석은 시각적 그래프와 기술 통계량을 사용하였다. 결과 : 상지 로봇 치료를 적용한 뒤 측정된 상지 움직임의 효율성 지수 결과 값인 상지 움직임의 저항, 부드러움, 경로 효율성, 방향 정확성, 움직임 시작 시간, 전체 움직임 시간에 전반적인 향상을 보였고, 이를 통해 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 파킨슨 환자의 상지 기능 향상을 위한 작업치료 적용 과정에서 로봇 치료는 대안적인 방안으로 고려되어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.77-80
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• 2011

의료용 로봇은 크게 네 분야로 나눌 수 있는데, 수술을 보조하는 수술보조 로봇, 수술 로봇, 수술시뮬레이터, 재활 로봇이라 할 수 있다. 이와 같이 의료용 로봇은 주로 고 정밀도 및 신뢰성을 요구하는 작업을 위해 개발되고 있다. 의료용 서비스 로봇의 또 다른 분야로 수술이 아닌 진료를 위한 서비스 로봇이 있다. 진료 서비스 로봇은 병원의 접수 업무 및 진료 시 사용할 수 있는 환자의 생체 데이터 취득, 병원 내 위치 및 콘텐츠 정보 등을 환자에게 제공할 수 있는 로봇이다. 하지만 지금까지의 의료 서비스 로봇은 실제적인 접수 처리과정을 진행하는 역할을 하지는 못하였다. 본 논문에서는 의료 서비스 로봇 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 로봇 시스템은 의료정보 교환을 위한 표준 프로토콜을 사용해 직접 병원 정보 시스템과의 연동이 가능하고, 병원의 환자 접수 및 처리, 진료 대기자 수와 같은 정보를 제공할 수 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.510-517
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• 2015

For the self-directed rehabilitation of upper extremity hemiplegia patients, in this paper we propose an interface method capable of doing bilateral exercises in rehabilitation robotics. This is a method for estimating information of movements from the unaffected-side, and projects it to the affected-side in order. That the affected-side is followed the movements of the unaffected-side. For estimation of the unaffected-side movements information, gyro sensor data and acceleration sensor data were fused. In order to improve the measurement error in data fusion, a HDR filter and a complementary filter were applied. Estimated motion information is derived the one side of the drive input of rehabilitation robot. In order to validate the proposed method, experimental equipment is designed to be similar to the body's joints. The verification was performed by comparing the estimation angle data from inertial sensors and the encoder data which were attached to the mechanism.

• 센서학회지
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• 제20권5호
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• pp.351-356
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• 2011

Stroke patients should exercise for the rehabilitation of their fingers, because they can't use their hand and fingers. Their hand and fingers are fixed on the hand fixing system for rehabilitation exercise of them. But the hands clenched the fist of stroke patients are difficult to fix on it. In order to fix the hands and fingers, their palms are pressed with pressing bars and are controlled by reference force. The fixing system must have a five-axis force/moment sensor to force control. In this paper, the five-axis force/moment sensor was developed for the hand fixing system of finger-rehabilitation exercising system. The structure of the five-axis force/moment sensor was modeled, and designed using finite element method(FEM). And it was fabricated with strain-gages, then, its characteristic test was carried out. As a result, the maximum interference error is less than 2.43 %.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.1201-1216
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• 2017

In this study, we described the development of a methodology to measure tip-pinch strength on the paretic hand rehabilitation device and aimed to investigate reliability of the device. FSR sensors were embedded on the device, and tip pinch strength was estimated with data collected from the sensors using a developed equation while participants were demonstrating tip pinch. Reliability tests included inter-rater, test-retest, and inter-instrument reliability. B&L Engineering pinch gauge was utilized for the comparison. Thirty-seven healthy students participated in the experiment. Both inter-rater and test-retest reliability were excellent as Intraclass Correlation Coefficients (ICCs) were greater than 0.9 (p<0.01). There were no statistically significant differences in tip-pinch strengths. Inter-instrument reliability analysis confirmed good correlation between the two instruments (r = 0.88, p < 0.01). The findings of this study suggest that the two instruments are not interchangeable. However, the tip-pinch mechanism used in the paretic hand rehabilitation device is reliable that can be used to evaluate tip pinch strength in clinical environment and can provides a parameter that monitors changes in the hand functions.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.833-836
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• 1998

The propose of this paper is to implement the master slave control with non-actuated Master Arm scheme by using spaceball. The spaceball is a device which can receive all 6-DOF at once and was selected because it isn't dependent to robot type or it's DOF but can be used to produce information about 3D coordiante system The proposed method's main benefit is that one who has no idea about robot structure can control the manipulator with easy. The simulation is supported with 3 modes of control to accomodate unexpected situation. The proposed implementation has probed that a non-trained user can manipulate the slave with intuition without much difficults.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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• pp.103-106
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• 1996

In this paper, we proposed the design and algorithm of force reflection joystick which control mobile robot as a rehabilitation assistance system. The disabled persons are poor at joystick control because of hand vibration and clumsiness in operating it. These problems bring tasks which concerned with operator's safety So there is required technique which prevent collision with wall or obstacles. One of these solution is force reflection joystick which disturb that robot is closed to the wall. To confirm this way, we experimented and simulated with force reflection joystick which attached torque controller.