This thesis focuses on a cable-driven robot for assisting the daily life walking of individuals with sarcopenia, a disease characterized by decreased muscle mass due to aging. The hip joint muscles during walking play a crucial role in extending the leg forward and stabilizing the pelvis. Therefore, the weakening of these muscles impairs the stability and efficiency of walking. Therefore, in this paper, 'multi-dimensional gait assistance' for a cable-driven assistance robot is suggested as a research direction. Optimization techniques for the anchor point's position and tension profile, which is the essence of the cable-driven robot are also presented. Anchor point and apparel based on micro velcro for attachment and detachment are introduced. Although the hardware and control strategy of the robot is designed for individuals with sarcopenia. it is not safe to directly validate the robot's effectiveness on patients. Therefore, walking experiments were conducted on a non-disabled individual to assess the stability and assistive effects of the robot. The evaluation of the proposed method's effectiveness was performed by measuring hip and torso angles, ground reaction force, center of pressure, metabolic cost, and electromyography data.
본 논문에서는 노화로 인해 근육량이 감소하는 근감소증이 발생한 노인의 일상생활 보행 보조를 위한 케이블 당김 방식의 로봇을 다룬다. 보행시 엉덩관절에 관련된 근육들은 유각기에 다리를 앞으로 뻗는 역할을 하며 동시에 보행을 안정화하는 중요한 기능을 수행하고 있기에 해당 근육의 약화는 보행의 안정성과 효율성의 훼손을 초래한다. 본 논문에서는 '다차원 보행보조'라는 케이블 당김 방식의 보조로봇에 대한 연구 방향성을 제안한다. 케이블 당김 방식 로봇의 본질이라고 할 수 있는 앵커포인트의 위치와 장력프로파일을 최적화를 통해 선정한다. 이를 구현하기 위한 탈부착이 자유로운 벨크로 재질 기반의 앵커포인트와 착용부를 소개한다. 근감소증 환자를 위해 설계된 로봇이지만, 환자를 대상으로 바로 로봇의 효과를 검증하는 것은 매우 위험하기 때문에 비장애인을 대상으로 보행 실험을 진행함으로써 로봇의 안정성과 보조효과를 확인한다. 보행데이터인 엉덩관절과 상체의 회전각, 지면반력, 압력중심, 신진대사율, 근전도등을 측정하여 논문에서 제시된 방법의 효율성에 대해 종합적으로 평가하고 검증했다.
