하지 외골격 로봇의 기립 자세 안정성 유지 연구
An Research on The Balancing Upright Postural Stability of Lower Limb Exoskeleton Robot
- 주제(키워드) 하지 외골격 로봇 , 자세 안정성 , 역진자 모델
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 전도영
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000062917
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
최근 뇌졸중 및 척수 마비 환자를 위한 외골격 로봇의 상용화가 이루어지면서, 외골격 로봇의 자세 안정성에 대한 연구가 진행 되고 있다. 대부분의 하지 외골격 로봇은 클러치 같은 장비를 이용하여 자세 안정성을 유지하지만, 기립 자세에서 손을 사용하는 작업이 많기 때문에 클러치 없이 자세 안정성을 유지해야만 한다. 족관절에 가해지는 토크는 전체 시스템의 자세 안정성에 크게 기여하지만, 대부분의 외골격 로봇은 무게와 비용의 이유로 족관절은 수동 관절로 대체된다. 본 논문에서는 하지 외골격 로봇과 사람을 포함한 시스템을 트리플 펜듈럼으로 고려하고, 로봇의 슬관절과 고관절의 각도와 토크를 제어하여 정적 상황과 동적 상황에서의 기립 자세 안정성 유지 방법들을 제안하며, 이를 시뮬레이션과 실험을 통해 검증한다.
more초록/요약
Recently, the researches on the postural stability of the exoskeleton robot have been studied as the exoskeleton robot has been commercialized for patients with stroke and spinal cord paralysis. Most of the lower limb exoskeleton robots maintain postural stability using clutch-like equipment, but the postural stability should be maintained without the equipment because patients wearing exoskeleton robot need to use hands for routine or professional work. The torque applied to the ankle joint contributes significantly to the postural stability of overall system, but ankle joint of most exoskeleton robots is substituted with passive joint for weight of robot and cost issue. In this research, the system including the lower limb exoskeleton robot and human is considered as triple pendulum, and the method to balance upright postural stability in static and dynamic situation by controlling angle, torque of hip and knee joint, this is verified by simulation and experimental results
more