인체보행 재현용 하지로봇 시스템
기능성 신발의 충격 흡수 및 운동효과 한 눈에 확인

 

수중청소로봇, 파이프청소로봇, 그라인딩로봇 등 산업현장에 도움을 주는 산업용 로봇시스템을 주로 개발 적용해왔던 (주)동현씨스텍이 한국신발피혁연구소, 동서대, 부산로봇산업협회, 해양로봇센터와 협력해 인체보행 재현용 하지로봇 시스템을 선보였다. 각종 기능성 신발의 충격 흡수 및 운동효과 등을 정밀 시험할 수 있는 테스트 로봇으로 큰 관심을 모았던 이 시스템의 특징과 구성을 살펴보자.

 

시험기 본체 구성도와 기능 구성도

제어프로그램 화면

(주)동현씨스텍과 한국신발피혁연구소(문광섭 박사), 동서대(메카트로닉스공학과, 진태석 교수), 부산로봇산업협회, 해양로봇센터(류영선 센터장)이 함께 개발한 ‘인체보행 재현용 하지로봇 시스템’은 워킹시의 몸무게에 해당하는 누르는 힘을 재현하고 Loadcell 측정으로 변화 상태를 모니터링하며, 여러 가지 사용자 정의의 자연스런 형태의 워킹을 구현하는 장비이다.
시스템은 워킹시의 기능 시험이 되도록 기구부의 각도 조절이 가능한데, 이 부분은 서보모터를 제어하여 구현하고 있으며, 인체보행을 재현하기 위해 Loadcell을 사용해 수직부하를 체크하여 임의의 몸무게를 가진 사람이 워킹을 하는 효과를 보여준다.
또한 전체 운전 사이클 타임을 조절하여 천천히 걸을 때와 빨리 걸을 때 등의 여러 조건을 만족할 수 있도록 워킹 속도 제어가 가능하고, 사용자가 지정한 횟수만큼 반복적으로 시험 구동하고 자동정지하는 기능도 갖고 있다.
기구부 누름 시작부터 측정 완료시까지 세부적인 움직임을 조절하여 사용자가 원하는 움직임과 사이클 타임 조절이 가능하며, 여러 종류의 신발에 시험대응 가능하도록 발목모형이 분리되는 것도 특징이다. 기능시험 장치의 이동 및 고정을 위해 하부에 Lock 기능을 가진 바퀴를 장착하고 있다.
시스템의 구성은 다음과 같다.

 

1. 본체 구성
- 산업용 PC 및 LCD 모니터
- 메인 베이스 상부 투명 여닫이창
- 장비전원, 테스트 시작/정지 스위치
2. 누름장치 기구부 기능
- 자연스런 워킹이 구현 가능하도록 기구부 구성 및 제어
- 힘 조절(3단계 : 30, 50, 70kg)이 가능
- 속도 조절 기능
- 발 모형 교체 위한 장탈착 용이
- (신발사이즈 265mm(남자), 235mm(여자/아동))
- 누름장치 동작 상황 모니터링
3. 기구 설계 및 모델링
- 누름장치 기구부 설계 및 모델링 실시
- 기구부 동작 해석
4. 반복동작 시험기능
- 누름시작부터 측정 완료시까지 사이클 타임 조절 기능
- 반복시험 횟수 조절 : 3,000~10,000회
- 워킹 속도 조절 : 분당 최대 32보

(주)동현씨스텍 www.dhsystech.com