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
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이계한
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 명지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2014
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
현재 우리나라는 고령화 시대(총인구 대비 고령인구 비율 7%이상)를 맞이하여 사회참여와 여가생활을 즐기는 고령인구 또한 증가 하고 있다. 하지만 여러 노인성질환이나 자연적인 노화로 인한 신체의 운동능력의 감소는 사회참여 및 여가생활을 즐기는 고령층에게 불편함으로 다가오고 있다. 따라서 본 연구는 이러한 신체능력 중 힘과 움직이는 능력을 보완하기 위해 간단한 손가락 활동인 펜 집기, 물건 잡기, 컴퓨터 키보드의 타이핑 등을 가능하게 하기 위한 손가락 외골격의 개발을 목표로 전압을 인가하면 고분자 내부의 양이온이 물 분자와 함께 음극으로 이동하여 부피변화에 따른 구동력을 발생 시키는 이온성 고분자-금속 복합체(Ionic Polymer Metal Composites : IPMC)를 구동체로써 이용하여 소형 경량의 외골격을 개발하고 성능을 평가하는 것에 목적을 둔다.
본 연구에서는 최대 155gf의 구동력을 생산 할 수 있는 IPMC(20 x 2.4 x 40mm) 구동체를 제조하였으며 이후 IPMC 구동시 수용성 젤을 도포하여 물 분자의 분해로 인한 동력손실을 최소화하였다.
굽힘 변형이 발생하는 IPMC의 구동특성을 고려한 외골격의 관절 운동의 기구학적, 동역학적 모델링을 통해 관절, 지지부, 착용부 등의 외골격 개념을 설계하였으며, 손가락의 생체 역학적 특성을 고려한 검지, 엄지 모형을 제작하여 외골격 보조기의 성능을 평가하였다. 엄지 외골격 보조기의 구동력을 측정한 결과 최대 120gf의 구동력을 만들어내는 외골격을 설계 하였다.
검지와 엄지 모형에 4개의 IPMC(20 x 2.4 x 40mm)를 구동체로 사용하여 4DOF Key Pinch 동작을 수행한 결과로 검지 외골격에 전압을 인가하고 80s 후에 엄지 외골격에 전원을 인가했을 시 4DOF 손가락 모형의 Key Pinch 동작을 구현할 수 있으며 총 180s의 전압 인가 시간이 요구되는 것을 확인하였고, 4DOF Tip Pinch 동작을 수행한 결과로 엄지 외골격에 전압을 인가하고 40s 후에 엄지에 전원을 인가했을 시 4DOF 손가락 모형의 Tip Pinch 동작을 구현할 수 있으며 총 135s의 전압 인가 시간이 요구되는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 최대 155gf의 구동력을 생산 할 수 있는 IPMC(20 x 2.4 x 40mm) 구동체를 제조하였으며 이후 IPMC 구동시 수용성 젤을 도포하여 물 분자의 분해로 인한 동력손실을 최소화하였다.
굽힘 변형이 발생하는 IPMC의 구동특성을 고려한 외골격의 관절 운동의 기구학적, 동역학적 모델링을 통해 관절, 지지부, 착용부 등의 외골격 개념을 설계하였으며, 손가락의 생체 역학적 특성을 고려한 검지, 엄지 모형을 제작하여 외골격 보조기의 성능을 평가하였다. 엄지 외골격 보조기의 구동력을 측정한 결과 최대 120gf의 구동력을 만들어내는 외골격을 설계 하였다.
검지와 엄지 모형에 4개의 IPMC(20 x 2.4 x 40mm)를 구동체로 사용하여 4DOF Key Pinch 동작을 수행한 결과로 검지 외골격에 전압을 인가하고 80s 후에 엄지 외골격에 전원을 인가했을 시 4DOF 손가락 모형의 Key Pinch 동작을 구현할 수 있으며 총 180s의 전압 인가 시간이 요구되는 것을 확인하였고, 4DOF Tip Pinch 동작을 수행한 결과로 엄지 외골격에 전압을 인가하고 40s 후에 엄지에 전원을 인가했을 시 4DOF 손가락 모형의 Tip Pinch 동작을 구현할 수 있으며 총 135s의 전압 인가 시간이 요구되는 것을 확인하였다.
목차
그림목차 ⅰ표목차 ⅲ국문초록 ⅳ제 1 장 서론1-1. 연구 배경 11-2. 연구 동향 41-3. 연구 목적 6제 2 장 본론2-1. 이온성 고분자 금속 복합체(IPMC)의 특성2-1-1. IPMC 구동체 작동원리 72-1-2. IPMC 구동체 제조방법 92-1-3. IPMC 구동체 성능실험 112-1-4. IPMC 구동체 피로도 향상 132-2. 손가락 특성조사2-2-1. 손가락 길이 측정 152-2-2. 손가락 각도 측정 162-2-3. 손가락 모형 제작 172-3. 엄지 모형 실험2-3-1. 엄지 모형 구동력 측정 192-3-2. 엄지 모형 지지하중 실험 212-4. 2DOF 외골격을 착용한 손가락모형 실험2-4-1. 실험방법 252-4-2. 2DOF Key Pinching 동작 특성 해석 262-4-3. 2DOF Tip Pinching 동작 특성 해석 272-5. 4DOF 외골격을 착용한 손가락모형 실험2-5-1. 실험방법 282-5-2. 4DOF Key Pinching 동작 특성 해석 292-5-3. 4DOF Tip Pinching 동작 특성 해석 31제 3 장 결론 및 고찰 33참고문헌 35Abstract 39
최근 본 자료
댓글(0)
0