More than 80% of people who undergo severe hemiparesis after stroke continue to have impaired arm movement skills chronically and they are limited in their ability to perform ADLs due to insufficient muscle strength. Thus, forming the need for upper limb support devices. However most available support devices have considerable bulk either due to their structure or their actuation mechanism and thus deter many users from using them on a daily basis. Thus, the objective of this research was to develop a compact, wearable upper limb support device using a custom origami pattern that provides support against gravity specifically in the abduction motion, while allowing the user to horizontally flex or extend their arm. The characteristic stiffness of the model was evaluated and then verified using experiments. The model failed to accurately predict the characteristic stiffness because of non-consideration of the in-plane rotation of the equivalent spring system. Additionally, a human experiment was done to determine the muscle activity reduction and ROM. There was a decrease in muscle activity for the abduction direction of 37-48%. However, there was also an increase for the motion in horizontal flexion and extension direction of 18% and 3% respectively. The ROM of the device was determined as 510 for AB, 550 for HF and 230 for HE which was comparable to a similar soft active device. The present work introduces a new compact wearable device that provides support against gravity and shows promising results for the future development of soft passive assistive devices in assisting other motions using origami.
뇌졸중 후 심한 반신마비를 겪는 80% 이상이 만성적인 팔운동장애를 지속하고 있으며 근력이 부족하여 ADL 수행능력이 제한적이다. 따라서 상지 지지 장치의 필요성을 형성합니다. 그러나 대부분의 사용 가능한 지원 장치는 구조 또는 작동 메커니즘으로 인해 상당한 부피가 있으므로 많은 사용자가 매일 사용하는 것을 단념한다. 따라서 본 연구의 목적은 특히 납치 움직임에서 중력에 대한 지원을 제공하는 맞춤형 종이접기 패턴을 사용하여 사용자가 팔을 수평으로 구부리거나 뻗을 수 있는 소형 웨어러블 상지 지지 장치를 개발하는 것이었습니다. 모델의 특성 강성을 평가한 후 실험을 통해 검증하였다. 모델은 등가 스프링 시스템의 평면 내 회전을 고려하지 않았기 때문에 특성 강성을 정확하게 예측하지 못했다. 추가적으로, 근육 활동 감소와 ROM을 결정하기 위해 인간 실험이 수행되었다. 납치 방향의 근육 활동이 37-48% 감소했어요 그러나 수평 굴곡과 연장 방향에서의 움직임도 각각 18%와 3% 증가하였다. 장치의 ROM은 AB의 경우 510, HF의 경우 550, HE의 경우 230으로 결정되었으며 이는 유사한 소프트 액티브 장치와 유사했다. 본 연구에서는 중력에 대한 지원을 제공하는 새로운 컴팩트 웨어러블 기기를 소개하고 향후 종이접기를 사용하여 다른 동작을 보조하는 소프트 패시브 보조 장치의 개발에 대한 유망한 결과를 보여줍니다.
