로봇을 이용한 상지 재활 시스템에 관한 연구

Abstract

본 연구는 현재 산업용으로 널리 사용되고 있는 수직 다관절 6자유도 로봇을 의료용 목적으로 적용하기 위해 수행하였다． 이미 산업용으로 제안되어 검증된 로봇을 사용한다면 비용， 시간적인 면에서 상당한 잇점이 있다． 따라서 본 논문에시는 산업용으로 제안된 로봇을 의료 목적으로 사용하여 연구하였다． 본 시스템은 뇌졸중 환자와 같이 한쪽 팔을 다친 사람들을 위해 제안하였다． 한쪽 괄이 비 정상이고 다른 팔이 정상인 환자를 대상으로 정상인 팔 의 움직 임 을 획 득하여 마비 되 거 나 정 상으로 움직 이 기 어 려 운 팔을 운동시 키 도록 마스터 －슬레 이 브 시 스템 을 구성 하였 다． 또한 팔꿈치 와 어 깨 의 기 구 학을 해석히기 위하여 기존의 인체에 관한 연구 결과를 적용하였다． 또한 슬레이브 로봇에 힘 센서를 부착하여 환자의 재활 정도를 측정 할 수 있도 록 하였으며， 위험 상황에 대비함으로써 슬레이브 로봇의 안전성을 높였다． 이러한 시스템으로 인해 물리치료사의 도움 없이 환자 혼자 운동이 가 능하도록 시스템을 구성하였다． 제안된 시스템과 제어 알고리즘은 실험과 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다．