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어깨의 움직임을 중심으로 한 상지재활로봇 NREX의 착용감 개선

Author

송준용, 이성훈, 송원경

Journal Title

로봇학회 논문지

Publication Year

2019

Topics

#Physical medicine and rehabilitation

Summary

NREX, an upper limb rehabilitation robot, was developed to assist individuals with weak muscular strength and control, with three passive joints added to improve shoulder movement and wearability. Measurements of force and torque during reaching movements with 20 able-bodied subjects showed a 31.6% reduction in upper limb force and a 48.9% reduction in torque with the addition of the passive joints.

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로봇공학입문 공과대학 기계공학부
전선 / 학사
본 과목에서는 로봇의 역학적 해석, 설계, 운동계획 및 제어에 필요한 기초를 공부한다. 강체운동의 수학적 표현, 현대 나선 이론, 상태 공간 및 자유도, 다물체 시스템의 기구학적 및 동역학적 해석, 독립관절 제어 등을 공부해 실제 산업용 및 서비스 로봇에 적용하는 응용사례들을 집중적으로 다룬다.
- # Kinematics
- # Robot
- # Service robot
근신경운동역학 사범대학 체육교육과
전선 / 대학원
인체의 운동을 일으키는 근육 활동을 근수축과 동시에 발생하는 전기적 신호를 매개체로 조사하는 방법을 다룬다. 신경 세포의 활동전위 생성과 파급, 근육의 활동전위 생성과 파급 및 합성 기전을 논의하며 근전도를 검출하는 기기의 구성 및 활용 방법을 실습하며 그 한계를 이해하고, 근전도를 정량화 하는 방법을 익힌다.
- # Electromyography
- # Action potential
- # Physical medicine and rehabilitation
로봇-환경 상호작용 동역학 및 제어 융합과학기술대학원 지능정보융합학과
전선 / 대학원
인간환경에서 동작하는 미래의 복잡한 로봇을 제어하고 상호작용을 가능하게 할 수 있도록 하는 로보틱스 주제들을 다룬다. 분야는 여유자유도가 있는 로봇의 동역학 및 제어, 사람형태의 로봇, 물리적 또는 가상의 로봇과 햅틱 상호작용, 협동하는 로봇, 쌍방향 원격조정, 로봇 Grasping, 로봇 계획 등이다.
- # Robot
- # Haptic technology
- # Environmental Science
운동역학 사범대학 체육교육과
전선 / 학사
인체의 움직임과 관련된 역학적 요인의 기본 개념을 강의와 실험을 통해 이해한다. 특히 그 요인들과 운동과의 관계를 동작의 효율성 및 안전성 증진의 관점에서 다룬다. 인체의 움직임에 관여하는 요인은 크게 인체의 구조적 특징과 기능, 인체의 물리적 특성과 운동, 인체에 작용하는 힘의 조절로 구분하고 그 모든 요인을 인체 동작의 역학적 법칙으로 통합한다.
- # Motion
로봇-환경 상호작용 동역학 및 제어 공과대학 협동과정 인공지능전공
전선 / 대학원
인간환경에서 동작하는 미래의 복잡한 로봇을 제어하고 상호작용을 가능하게 할 수 있도록 하는 로보틱스 주제들을 다룬다. 분야는 여유자유도가 있는 로봇의 동역학 및 제어, 사람형태의 로봇, 물리적 또는 가상의 로봇과 햅틱 상호작용, 협동하는 로봇, 쌍방향 원격조정, 로봇 Grasping, 로봇 계획 등이다.
- # Robot
- # Haptic technology
- # Environmental Science
로봇역학 공과대학 기계공학부
전선 / 대학원
강체운동, POE 정기구학방정식, 역기구학, 폐연쇄및 병렬기구, 작업공간과 조작성, Lie 이론에 기초한 로봇동역학, 폐연쇄 동역학, nonholonomic 로봇시스템 해석, 로봇제어 등을 공부한다.
- # Inverse kinematics
- # Robot
- # Robot control
구강악안면기형학 치과대학 치의과학과
전선 / 대학원
구강악안면부위에 발생하는 선천성 및 발육성 기형의 원인을 이해하고 구강악안면 기형을 진단하기 위한 임상적 평가, 방사선학적 분석, 모형분석 등 기형에 관한 총체적인 접근방법을 숙지하고 구강악안면 부위의 기형을 치료하기 위한 치료계획, 수술방법, 술후처치를 학습한다.
- # Oral and maxillofacial surgery
- # Health and Medicine
자율시스템 모션계획 및 의사결정기술 공과대학 항공우주공학과
전선 / 대학원
다양한 무인시스템의 경로 계획과 임무 판단에 관한 기법을 학습한다. 특히 시스템의 특성을 고려한 모션 계획, 모션에 대한 구속 조건, 충돌 회피 경로의 계산, 모델예측제어 등의 제어 기법과 학습 알고리듬의 모션 계획 문제에의 응용, 임무 수행을 위한 판단 기법, 그리고 이와 관련된 최적화 기법 및 다중개체시스템의 모션 계획 문제로의 확장 등에 대해 배운다. 수강생들은 다양한 모션 계획 알고리듬을 구현, 구동해봄으로써 실제 시스템에 적용할 수 있는 능력을 기르고, 관련 분야의 최신 논문을 통해 모션 계획 기법의 발전 동향을 살펴본다.
- # Motion planning
- # Machine learning
- # Computer Science
자율시스템 모션계획 및 의사결정기술 공과대학 협동과정 인공지능전공
전선 / 대학원
다양한 무인시스템의 경로 계획과 임무 판단에 관한 기법을 학습한다. 특히 시스템의 특성을 고려한 모션 계획, 모션에 대한 구속 조건, 충돌 회피 경로의 계산, 모델예측제어 등의 제어 기법과 학습 알고리듬의 모션 계획 문제에의 응용, 임무 수행을 위한 판단 기법, 그리고 이와 관련된 최적화 기법 및 다중개체시스템의 모션 계획 문제로의 확장 등에 대해 배운다. 수강생들은 다양한 모션 계획 알고리듬을 구현, 구동해봄으로써 실제 시스템에 적용할 수 있는 능력을 기르고, 관련 분야의 최신 논문을 통해 모션 계획 기법의 발전 동향을 살펴본다.
- # Motion planning
- # Machine learning
- # Computer Science
의료 로봇 및 기기 설계 개론 공과대학 기계공학부
전선 / 대학원
이 교과목은 의료 로봇 및 기기 분야에 대한 전반적인 소개와 수술, 보조 및 치료 목적의 기기의 설계, 개발 및 적용을 제시한다. 구체적으로, 로봇최소침습술, 로봇중재술, 수술용 로봇, 의수, 재활 기기, 이식 기기의 작동 원리와 메커니즘 설계를 제시하며, 햅틱과 원격조종 등과 같은 기술에 대해서도 소개한다. 이 교과목은 교수의 강의, 임상 분야의 초청 강의, 학생의 저널 리뷰 발표 및 팀 프로젝트로 구성된다.
- # Medical robots
- # Robotics
- # Robot
3D 동영상으로 보는 소동물 골절 교정 기법 수의과대학
전선 / 학사
본 강의에서는 소동물 임상에서 비교적 흔하게 수행되는 소동물 골절 수술 9가지를 고화질 3D 수술 동영상을 활용하여 간접적으로 습득할 수 있도록 한다. 본 강좌를 통해 학생들은 소동물 골절 수술에 필요한 전반적인 지식뿐만 아니라 졸업 후 바로 활용 가능한 실질적인 수술 테크닉을 습득하게 될 것이다.
- # Health and Medicine
첨단융합전공과 나의 미래 2: 융합데이터과학전공 체험 첨단융합학부 첨단융합학부
전필 / 학사
첨단융합학부 학생의 전공탐색을 위한 과목으로, 융합데이터과학의 핵심 개념과 다양한 응용 분야를 소개하여 향후 전공선택에 필요한 필수적인 정보를 제공한다. 특히, 융합데이터과학 분야에서 진행되는 첨단연구와 연구의 실제 응용 사례를 직접 체험하여, 자신의 전공 적성을 좀 더 구체적으로 알아보고 설계할 수 있는 기회를 제공한다.
- # Data science
- # Engineering ethics
피지컬인터랙션디자인 미술대학 디자인학부
전선 / 대학원
사물이나 공간을 대상으로 하는 인터랙션 디자인에 있어서 컴퓨터 기술을 물리적 조형에 어떻게 접목시킬 수 있는가에 대해 연구하고 실습을 통해 디자인 프로젝트에 적용해보는 수업이다. 컴퓨터 프로그래밍에 대한 기초지식을 갖춘 학생들을 대상으로 하며, 피지컬 컴퓨팅을 위한 보드 컨트롤, 센서 및 출력장치 등 전기, 전자에 대한 내용과 함께, 이를 디자인 개념 구현에 어떻게 응용할 수 있는가에 대해 연구하고 디자인 가능성을 실험한다.
- # Computer Science
흉부외과 수술의 최신 동향 의과대학 의학과
전선 / 대학원
비봉합 판막과 같은 새로운 장비가 개발되고, 로봇 수술과 같은 새로운 접근법이 개발됨에 따라 흉부외과 영역의 수술은 나날이 발전하고 있다. 이 강의에서는 이러한 흉부외과 수술의 최신 동향을 소개하고, 이에 대한 전박적인 이해를 돕는다.
- # Surgery
- # Thoracic surgery
- # Health and Medicine
상지운동역학 사범대학 체육교육과
전선 / 대학원
본 수업의 목적은 상지 운동역학의 최신 이론과 지식을 습득하는 것이다. 수업내용은 1) 상지의 근 골격계의 이해, 2)상지의 근 신경계에서 관찰되는 다양한 요소들의 기계학적 원리와 모델의 이해 그리고 3)상지의 운동역학 분야에서 사용되는 운동학적/운동역학적 자료 수집을 위한 기기에 대한 이해 및 다양한 정량화 기법의 이해를 포함한다.
- # Physical medicine and rehabilitation
악운동묘사법 치과대학 치의과학과
전선 / 대학원
정상 하악운동의 특징과 각 운동의 의미를 정확하게 파악하고, 기능장애시 그 변화의 종류와 이에 따른 해석 능력을 함양한다. 또, 하악운동을 기록하는 다양한 장비의 기능을 토론하고 비교 평가하며 새로운 방안을 모색해 본다.
- # Health and Medicine
근신경생리 사범대학 체육교육과
전선 / 대학원
이 교과목에서는 뇌를 비롯한 중추신경계와 말초신경계 및 감각수용체들의 해부학적 구조와 생리적 기능을 제시함으로써 인체의 움직임에 기본이 되는 신경생리학적인 내용을 다룬다. 이를 통해 움직임의 기초가 되는 근수축 기전을 신경계의 작용과 지배에 의해 발생하는 일련의 과정으로 이해할 수 있도록 돕는다. 또한 움직임의 기전이 운동기술과 운동의 학습에 어떻게 적용되는지에 대해서도 적극적으로 다룬다.
- # Physiology
- # Neuroscience
- # Central nervous system
신경보완기술 공과대학 전기·정보공학부
전선 / 대학원
신경보철 (Neural Prosthesis)의 state of the art를 관계 서적, 논문, 보고서, 보도자료들을 이용하여 공부하며, 함께 새로운 연구방향을 모색하여 본다. 구체적으로 다룰 내용은 Auditory prosthesis, Visual prosthesis, Motor Prosthesis, Deep Brain Stimulation, Cognitive Engineering, Microelectrode arrays, Circuits and systems, Cultural Neuronal Network 의 내용을 다룰 예정이다.
- # Prosthesis
- # Microelectrode
- # Deep brain stimulation
인간중심 재활 및 보조기기 설계 공과대학 기계공학부
전선 / 대학원
장애인 및 고령자의 삶의 질 향상을 위한 기술개발은 전 세계적으로 대학의 사회적가치실현 및 지역사회 사회문제해결 프로젝트의 핵심 주제로 발전되어 왔다. 정부에서 마련한 대국민 보조기기 온라인 청원 플랫폼의 다양한 사회적 요구사항을 해결할 수 있는 인간중심 보조기기 설계 및 개발에 필요한 이론 및 실습 경험을 통해 기계공학 전공자들이 사회문제 해결을 위한 제품 설계 및 사용자 중심의 제품개발에 관한 기본 소양을 갖추도록 한다. 본 교과목에서는 재활 및 보조기기 설계에 필요한 이론적 강의와 서비스 디자인, Co-Design, Participatory Action Research 등 문제해결형 제품설계 프로젝트의 실무를 실제 사용자 중심의 시나리오 기반으로 경험하게 한다.
- # Mechanical engineering
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가철식 교정장치 치과대학 치의과학과
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교정치료의 근간이 되는 가철식 교정장치의 원리, 설계 방법, 가철식 교정장치에 의한 치아이동법에 대해 토의하고 다양한 가철식 교정장치의 제작법 및 가철식 교정장치를 이용한 진단과 치료 계획을 다룬다. 이를 통해 가철식 교정장치로 치료할 수 있는 증례를 이해하고 임상에 응용할 수 있다.
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