계단 보행을 위한 능동형 대퇴의지 무릎 관절의 설계 및 최적화
기관명 | NDSL |
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저널명 | 재활복지공학회논문지 = Journal of rehabilitation welfare engineering assistive technology |
ISSN | 1976-7102, |
ISBN |
저자(한글) | 안형종,이광희,홍이,이철희 |
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저자(영문) | |
소속기관 | |
소속기관(영문) | |
출판인 | |
간행물 번호 | |
발행연도 | 2016-01-01 |
초록 | 본 논문은 계단 보행 조건에서 작동할 수 있는 능동형 대퇴의지를 설계하고 구조 최적화를 통해 경량화를 진행하는 것을 목적으로 한다. 계단 보행 시 무릎에 걸리는 토크는 일반 보행에 비해 크므로 능동형 상대적으로 큰 토크를 낼 수 있는 동력 시스템이 필요하다. 또한 의지의 무게는 사용자의 착용감과 피로감과 연관이 되므로 의지의 경량화 설계 또한 필수적이다. 계단 보행 시 필요한 토크를 만들어내고 경량화와 소형화 구조를 적용하기 위해 플랫형 BLDC 모터를 사용하였다. 다양한 감속 장치를 이용해 필요 토크를 생성하고 작동각도 및 속도를 만족할 수 있게 감속비를 선정하였다. 구조 및 구동부 설계가 완료된 후 최적화를 통해 구조 경량화를 수행하였다. 계단 보행 시 나타나는 하중 조건을 고려하여 최적화를 수행하였으며, 해석 및 실험을 통해 최적화된 구조의 안정성을 검증하였다. 결과적으로 구조물의 강성은 유지하면서 위상 최적화와 형상 최적화를 통하여 무게를 감량하였으며, 공간 효율이 좋아졌다. |
원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=NART&cn=JAKO201619036406453 |
첨부파일 |
과학기술표준분류 | |
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ICT 기술분류 | |
DDC 분류 | |
주제어 (키워드) | Transfemoral prosthesis,Topology optimization,Optimized design,Finite element analysis,Prosthetic knee joint |