근전도 신호를 이용한 무릎 착용 근력 지원 로봇 시스템 설계

Abstract

본 논문은 개발한 생체 근전도센서 보드를 적용하여 무릎 근력을 보조할 수 있는 로봇시스템에 관하여 기술하고자 한다. 인간의 하지 근 육중 무릎관절운동에 큰 역할을 하고 있는 생체신호인 대퇴이두근 (Bicepts)과 대퇴직근(Rectus)이 있다. 이러한 근육의 표면에 표면전극(surface electrode)을 붙여 근전도 신호를 추출하였고 다리 근육의 근전도를 해석하여 제어하는 방식을 적용하였다. 무릎 착용형 시스템은 대퇴이두근과 대퇴직근의 두 근전도 신호를 처리하는 센서부, 두 신호를 이용하여 무릎 토크를 추정하는 제어부, 및 구동부로 구성되어 있다. 또한 무릎 착용형 근력 지원 로봇시스템을 동작시켜 인간의 무릎 동작의 보조 역할이 가능함을 보이고자 한다.