근력 모니터링 기능을 갖는 다관절 등속성 운동 시스템 연구
Research on the multi-joint isokinetic exercise system with the function of muscle force monitoring
- 주제(키워드) 도움말 등속성 운동 , 근력 모니터링
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 전도영
- 발행년도 2014
- 학위수여년월 2014. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000053290
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
본 다관절 운동 장치는 근력 강화 또는 재활 치료를 위해 개발되었다. 개발한 다관절 운동 장치는 기존의 System4 Pro(Biodex社), 770C Upright Bike(Cybex社)와 같은 기기와 달리 운동궤적이 기구적으로 종속되지 않아 다양한 궤적의 운동 구현이 가능하다. 본 연구에서는 원 궤적에 대해 등속성 운동을 구현하였다. 구현된 등속성 운동은 사용자가 운동궤적 접선방향으로 일정한 크기 이상의 힘을 가할 때만 진행되도록 프로그램되어 있다. 또한 사용자의 발이 미는 힘과 상관없이 일정한 접선 속력을 유지할 수 있도록 구현되었다. 재활 운동을 하는 동안에 사용자가 자신의 근력을 모니터링하고 이를 토대로 효율적인 운동을 할 수 있도록 근력 모니터링 기능을 구현하였다. 힘/토크 센서에서 측정된 값은 직교좌표계에서의 힘으로 변환되고, 다시 고관절/슬관절 토크로 변환된다. 이 고관절/슬관절 토크는 9개의 근육군별 근력으로 변환된다. 사용자는 자신의 근육군별 근력을 실시간으로 모니터링할 수 있으며 이를 통해 운동 효율을 제고할 수 있다. 이러한 운동 장치의 효용성을 입증할 수 있는 실험을 수행하였다.
more초록/요약 도움말
A multi-axis exercise device is developed to enhance the muscle strength or perform the rehabilitation. Unlike, conventional systems such as System4 Pro(Biodex Medical Systems, Inc.), 770C Upright Bike(Cybex International, Inc.), this multi-joint exercise device’s motion trajectory is not physically bounded, which makes it possible to implement variety of motion trajectories. In the research, the isokinetic motion is realized in the planar circle trajectory. The isokinetic motion is continued when user’s force has tangential velocity direction and it is larger than threshold force. The tangential velocity is controlled to be constant regardless of pushing force by the user’s foot. Muscle force monitoring function is realized for monitoring the user’s own strength. So based on this exercise can be effective. During the exercise of rehabilitation, the values of torque meter and load cell are converted to the pushing force in the pedal and the torque of hip, knee and ankle joint is derived from it. This torque is converted to the 9 muscle group force. The user can monitor own strength and it can be effective exercise. The experiment was performed to show the effectiveness of the machine.
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