착용형 발목 재활 로봇: 3-RRR 평행 구조의 혁신

중국과 미국의 공동 연구진이 3-RRR 평행 구조 기반의 착용형 발목 재활 로봇을 개발했습니다. 구조 설계부터 동역학 모델링, 제어 시스템 개발까지 포괄적인 접근 방식을 통해 안정적이고 효율적인 재활 치료를 지원하며, 개인 맞춤형 모델링과 적응 전략을 통합하여 미래 발전 가능성을 제시합니다.

중국과 미국의 연구진이 협력하여 개발한 획기적인 발목 재활 로봇이 등장했습니다! Zhang Siyuan, Zhang Yufei, Lyu Junlin, 그리고 Agrawal Sunil K.을 포함한 연구팀은 3-RRR 구형 평행 메커니즘(SPM) 기반의 착용형 발목 재활 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 피치, 롤, 요우 운동을 통해 다자유도 회복을 지원하며, 발목 생체역학과의 호환성을 고려한 편안하고 안전한 설계가 특징입니다.

단순한 로봇이 아닌, 종합적인 시스템입니다. 연구팀은 구조 설계부터 시작하여 운동 계획을 위한 운동학적 모델링, 토크 추정 및 시뮬레이션 분석을 위한 라그랑주 기반 동역학 모델링에 이르기까지, 설계부터 역동적 모델링까지 완벽한 파이프라인을 구축했습니다. 대표적인 재활 궤적에서 안정적인 관절 조정과 부드러운 동작 추적을 확인하는 예비 시뮬레이션 결과는 이 로봇의 잠재력을 보여줍니다. 현재 제어 프레임워크 개발이 진행 중이며, 작업 공간에서의 반응성 향상에 중점을 두고 있습니다.

미래를 향한 도약: 연구팀은 모델 기반 제어를 통한 기구학적 특이점 해결을 위해 개인 맞춤형 모델링과 적응 전략 통합에 주력할 계획입니다. 이는 정적 훈련뿐 아니라 보행 단계 타이밍 지원으로까지 확장될 수 있는 가능성을 제시합니다. 이 연구는 지능형 개인 맞춤형 발목 재활을 위한 기반 플랫폼을 구축하여 재활 치료의 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다. 발목 부상으로 고통받는 환자들에게 희망을 선사할 뿐 아니라, 재활 로봇 기술의 발전에 중요한 이정표를 세울 것입니다.

이 연구는 단순한 기술 개발을 넘어, 사람들의 삶의 질 향상에 직접적으로 기여하는 기술의 중요성을 다시 한번 일깨워줍니다.