지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2021.3
- 수록면
- 262 - 270 (9page)
- DOI
- 10.5302/J.ICROS.2021.21.0006
이용수
초록· 키워드
오류제보하기
The dynamics arising from the foot-ground interaction plays an important role in human gait. Thus, it is imperative to fabricate an appropriate foot module for a powered exoskeleton to improve its performance. In this paper, a new design for shoes that effectively utilize the forefoot dynamics is described. This new design has metatarsophalangeal (MTP) joints with embedded torsion springs that connect the forefoot with the rest of the foot. Prototypes of these shoes resembling common sandals were produced via 3D printing. Torsion springs can store energy until the occurrence of toe-off in the gait cycle and then release energy till the termination of toe-off, which makes walking possible with less power consumption. The proper use of this toe-off force can lead to a more natural and effective gait for the wearers of powered exoskeletons. The ground reaction forces were measured to analyze if the new design could indeed increase the toe-off force. Surface electromyography (sEMG) sensors were used to measure the muscle activity to compare the relative muscle fatigue for the cases with and without the newly proposed design. Experimental results showed that the springs in MTP joints reduced the muscle fatigue by 4% and they enabled an increase in the supporting force by 10% when walking on a flat ground. Experiments conducted for running and climbing stairs showed a nearly 30% increase in the supporting force and a 30% decrease in muscle fatigue, indicating a significant improvement. The forefeet or MTP joints were more actively engaged during running or climbing stairs and the spring had enough chance to play its role. Further research should focus on the verification of the design by incorporating it into wearable robot.
목차
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 보행에서 발가락 관절의 의미
Ⅲ. 하드웨어 설계 및 구성
Ⅳ. 실험 구성
Ⅴ. 실험 결과 및 고찰
Ⅵ. 결론
REFERENCES
참고문헌 (30)
참고문헌 신청
T. J. Ha, J. S. Lee, S. H. Back, S. H. Kim, and J. Y. Lee, “Wearable robot design for industrial application,” Journal of the Korean Society for Precision Engineering (In Korean), vol. 29 no. 4, pp, 433-440, 2012.
T. Lenzi, M. Cempini, L. Hargrove, and T. Kuiken, “Design, development, and testing of a lightweight hybrid robotic knee prosthesis,” The International Journal of Robotics Research, vol. 37, no. 8, pp. 953-976, 2018.
P&S Mechanics Co. Ltd website, http://walkbot.co.kr/
H. J. Choi, B. H. Na, and K. C. Kong, “Assistance for people with partially impaired walking ability using a lower-limb wearable robot,” Institute of Control, Robotics and Systems (In Korean), pp. 231-232, May 2019.
H. J. Choi, B. Na, S. Kim, J. Lee, H. Kim, D. Kim, D. Cho, J. Kim, S. Shin, D. Rha, and K. Kong, “Angel-suit: a modularized lower-limb wearable robot for assistance of people with partially impaired walking ability,” 2019 Wearable Robotics Association Conference (WearRAcon) pp. 51-56, Mar. 2019.
T. Lenzi, M. Cempini, L. Hargrove, and T. Kuiken, “Design, development, and testing of a lightweight hybrid robotic knee prosthesis,” The International Journal of Robotics Research, vol. 37, no. 8, pp. 953-976, 2018.
P&S Mechanics Co. Ltd website, http://walkbot.co.kr/
H. J. Choi, B. H. Na, and K. C. Kong, “Assistance for people with partially impaired walking ability using a lower-limb wearable robot,” Institute of Control, Robotics and Systems (In Korean), pp. 231-232, May 2019.
H. J. Choi, B. Na, S. Kim, J. Lee, H. Kim, D. Kim, D. Cho, J. Kim, S. Shin, D. Rha, and K. Kong, “Angel-suit: a modularized lower-limb wearable robot for assistance of people with partially impaired walking ability,” 2019 Wearable Robotics Association Conference (WearRAcon) pp. 51-56, Mar. 2019.
함께 읽어보면 좋을 논문
논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!
-
보행수 측정 및 보행패턴 분류 알고리즘
전기학회논문지
2017 .12
-
착용형 보행보조로봇이 고령자의 보행지표 및 근활성도에 미치는 영향
대한인간공학회지
2024 .12
-
착용형 모바일 장치를 이용한 보행분석
제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집
2019 .05
-
착용로봇 보행 판단 알고리즘 개발
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2015 .05
-
Wearable Walking Care Checking Gait Device Using the AHRS Sensor
INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGENT SYSTEMS
2019 .06
-
Verification of Walking Efficiency of Wearable Hip Assist Robot for Industrial Workers: A Preliminary Study
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
2024 .01
-
Wearable Soft TFO for Improving Gait Mechanics of Patients with Claw Toe
대한기계학회 춘추학술대회
2024 .11
-
하지 착용형 로봇을 위한 보행 판단 알고리즘 개발
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2016 .05
-
착용형 센서를 활용한 보행단계 예측 시스템
제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집
2023 .06
-
GPR 을 이용한 보행 보조 웨어러블 로봇의 데이터 기반 제어
제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집
2024 .07
-
착용형 로봇의 보행능력 평가를 위한 모바일 애플리케이션 개발
제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집
2021 .06
-
계단 보행 근력 보조를 위한 착용형 로봇의 설계 및 제어
한국생산제조학회지
2017 .02
-
9축 모션센서와 힘-감지저항센서 동기화를 이용한 비정상 보행 패턴 분석
대한기계학회 춘추학술대회
2015 .11
-
계단 보행 근력 보조를 위한 웨어러블 로봇의 설계
한국생산제조학회 학술발표대회 논문집
2016 .11
-
착용형 보행분석장치를 이용한 보행건전성 평가기법 개발
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2020 .09
-
Fatigue characteristics of surface electromyography during walking
제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집
2018 .10
-
내족지 보행시 인체 하지의 거동분석
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2015 .05
-
웨어러블 보행보조로봇의 계단 보행 효율 검증: 예비 연구
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2023 .05
-
Validity of an Ear-worn Wearable Device for Measuring Walking and Running Gait Parameters
대한기계학회 춘추학술대회
2022 .04
-
착용형 보행보조로봇을 위한 환경인지 및 관절 경로 생성
제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집
2024 .07
이 논문의 저자 정보
이 논문과 함께 이용한 논문
보행재활 웨어러블 로봇의 상용화 현황과 전망
공경철
,
나동욱
로봇과 인간
2021
.07
웨어러블 보행 로봇의 기구와 제어
김경환
정보 및 제어 논문집
2019
.10
WalkON Suit : 하지 완전마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇
최정수
,
나병훈
,
정평국
외 2명
로봇학회 논문지
2017
.06
하지 마비 환자를 위한 근력 보조 웨어러블 로봇
김홍원
,
정명석
,
이태영
외 1명
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2020
.09
하지 부분마비 환자를 위한 착용형 로봇, 엔젤렉스의 무저항 구동 제어 방법
우한승
,
공경철
제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집
2017
.05
최근 본 자료
댓글(0)
0
UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2021-003-001564622