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·2026
A Novel Active End-Effector Type Dynamic Arm Support System With Twisted String Actuator
Sohyun Moon, Yeji Hwang, Suncheol Kwon, Jonghyun Kim
IF 7.3 (2026) IEEE/ASME Transactions on Mechatronics
초록

동적 팔 보조 지지대(DAS)는 상지 기능이 손상된 개인이 일상생활 활동을 수행하는 데 도움을 준다. 그러나 기존 대부분의 시스템은 사용자의 자세에 기반한 정확한 중력 보상 기능이 부족하며, 필요한 토크를 줄이기 위한 설계 방법을 탐구한 연구도 드물다. 본 연구에서는 비틀린 현(트위스트드 스트링) 구동을 통해 편향된 현(actuator)을 사용하는 스프링 관절 메커니즘을 기반으로 한 종단기구(엔드 이펙터)형 능동 DAS(A-DAS) 시스템을 새롭게 제안한다. 설계는 최대 전달비, 컴팩트함, 안전성을 기준으로 최적화하였다. 우리는 사용자의 체중과 원하는 보조 수준에 기반하여 정밀한 보조를 제공하는 보조력 제어 전략을 구현하였다. 시스템을 검증하기 위해, 12명의 건강한 참가자를 대상으로 모의 식사 과제를 수행하였다. 결과는 A-DAS가 기존의 수동 시스템에 비해 우수한 제어 정확도(제곱평균근오차 0.48 대 13.57 mm)를 제공함을 보여주었다. 이는 근활성 패턴을 유의하게 개선하였으며, 전면 삼각근에서는 활성 범위가 감소하였다(참조 최대수의수축 대비 33.2% 대 60.9%). 또한 이두근에서는 보다 안정적인 활동(변동계수)이 관찰되었다(32.0% 대 49.0%). 향후 연구는 떨림을 동반한 환자를 포함하여 더 넓은 환자 집단으로 임상 적용 범위를 확장하는 데 초점을 둘 것이다.

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

키워드
Control theory (sociology)ActuatorType (biology)String (physics)Control systemTwist
타입
Article
IF / 인용수
7.3 / 0
게재 연도
2026