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관절 경직 환자의 물리 치료를 위한 공압 구동형 하이브리드 로봇 개발
Development of the Hybrid Type Robot Using a Pneumatic Actuator For Physical Therapy Of Ankylosis

최현석   (한양대학교 정밀기계공학과UU0001519  ); 최철우   (LG전자CC0145603  ); 한창수   (한양대학교 기계정보경영학부UU0001519  ); 한정수   (한성대학교 기계시스템공학부UU0001508  );
  • 초록

    본 논문에서는 관절 경직 환자의 재활 치료를 위한 공압 실린더를 이용한 하이브리드형 로봇을 연구 개발하였다. 공압 실린더는 우수한 컴플라이언스를 가지고 있고 부피나 중량에 비해 높은 구동력을 가지고 있다 낮은 강성을 지닌 공압 구동기는 안정이 보장되어야 하는 물리 치료용 로봇의 구현에 적용하기 적당하다. 본 연구에서 제안한 로봇 시스템은 직렬형과 병렬형을 결합한 하이브리드 형으로 위치 결정부와 자세 결정부로 구분되며 하이브리드 구조를 통해 넓은 작업영역과 구동력을 얻을 수 있었다. 슬라이딩 모드 제어기를 이용하여 로봇 시스템의 공압 서보시스템의 추종성과 안정성을 얻을 수 있었으며 실험을 통하여서 개발된 시스템에 대한 검증을 하였다.


    In this paper. the pneumatic service robot with a hybrid type is developed. A pneumatic has the advantages of good compliance , high Payload-to-weight and payload-to-volume ratios. high speed and force capabilities. Using pneumatic actuators. which have low stiffness. the service robot can guarantee safety. By suggesting a new serial-parallel hybrid type for the service robot which separates into Positioning motion and orienting motion, we can achieve large workspace and high strength-to-moving-weight ratio at the same time. A sliding mode controller can be designed for tracking the desired output using the Lyapunov stability theory and structural properties of pneumatic servo systems. Through many experiments of circular trajectory. the Pneumatic service robot is evaluated and verified.


  • 주제어

    Rehabilitation .   Pneumatic robot .   Hybrid type robot .   Sliding mode control .   Shoulder joint.  

  • 참고문헌 (14)

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    1. 2000 "지하구조물 축조를 위한 TRM 공법" 地盤 : 한국지반공학회지 16 (4): 34~38    
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    3. 2002 "고기능 소재용 마이크로 인장시험기 개발" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 11 (7): 561~568    
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    9. 2004 "MEMS 공정을 이용한 단결정 실리콘 미세 인장시편과 미세 변형 측정용 알루미늄 Marker의 제조" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 13 (3): 285~289    
    10. 2009 "통합 데이터 방송 환경을 위한 범용 서비스 인포메이션 처리 시스템" 정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part C Part C c16 (1): 101~108    
  • 최철우 (1)

  • 한창수 (137)

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