석사학위 논문  (2015년 8월   숭실대학교 대학원 기계공학과  이 선 익, 지도교수 김 진 오)

 

보행재활로봇의 보행 중 지면반발력

Ground Reaction Force of a Walking-Assistance Robot in Walking

 

[국문초록]

   본 논문은 보행재활로봇에 의한 보행 중의 지면반발력을 이론적으로 해석하고 실험과 비교한다.

   하지의 구조를 모델링하여 이론적으로 해석하였다. 각 관절의 반력과 모멘트를 대퇴, 하퇴, 발 분절에 표현하였다. 하지의 각 분절의 모델로부터 운동방정식을 구하여 지면반발력을 계산하였다. 계산한 결과를 측정한 결과와 비교하였다. 보상하중이 적용된 경우의 지면반발력을 계산하고 보상하중이 적용되지 않은 상태와 비교하였다.

   신발에 로드셀을 설치하여 뒷꿈치와 중족관절 및 발끝의 지면반발력을 측정하였다. 힘센서판으로 측정한 지면반발력 패턴과 비교하고 계산한 결과와도 비교하여 측정의 타당성을 확인하였다. 일반보행과 워크봇 탑승 보행 때의 지면반발력을 측정하여 비교하였다. 또한 보상하중이 적용된 경우의 지면반발력을 측정하여 비교하였다. 보폭을 일정하게 하고 다양한 보행속력에서 지면반발력 변화를 파악하였다. 보행속력을 일정하게 하고 다양한 보폭에서 지면반발력 변화를 파악하였다.

 

[목 차]

1. 서 론

2. 보행 운동역학 해석

    2.1 하지 모델링

    2.2 지면반발력 계산

3. 실 험

    3.1 실험장치 및 방법

    3.2 실험결과

4. 고 찰

5. 결 론