인간의 동작을 보조할 수 있는 로봇 장치, 예를 들어 엑소스켈리턴(exoskeletons)은 최근 주목을 받고 있다. 체중부하보조(BWS) 시스템은 재활 및 훈련 운동을 위한 정교한 힘 제어를 통해 몸통 동작을 지지하고 보조할 수 있는 잠재적 로봇 장치이다. 본 논문은 두 개의 직렬 탄성(actuator) 구동기를 이용해 2-D 동작 보조를 제어하는 BWS 시스템을 제시한다. 이 시스템은 몸통 동작 보조를 위해 체중 보상뿐만 아니라 임피던스 보상도 수행할 수 있다. 제안된 시스템의 핵심 기술로, 직렬 탄성 구동기인 소형 행성기어 탄성 구동기(cPEA, compact planetary-geared elastic actuator)를 포함하는 와이어 구동 메커니즘이 개발되었다. cPEA 출력 토크의 동역학적 측면, 권선 드럼(winding drum)을 이용한 장력 생성 시스템, 그리고 BWS 시스템과 상호작용하는 동역학을 분석하고, 이를 바탕으로 동작 보조 제어기를 설계한다. 제안된 시스템의 기능과 능력은 다양한 조건에서 수행한 실험을 통해 검증되었다. 그 결과는 제안된 BWS 시스템의 임피던스 제어에 의해 몸통 동작의 동역학적 거동을 보조할 수 있음을 확인하였다. 특히, 제안된 BWS 시스템은 몸통 동작에 필요한 관성력을 감소시킬 수 있다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.