보행 안정성 확보 및 지면 조건 감각 제공을 위한 능동 낙상 방지 햅틱 지팡이 설계

본 논문에서는 가벼운 접촉(light touch) 혹은 가벼운 그립(light grip)을 통한 햅틱(역감 및 촉각 정보) 정보가 균형의 불안정한 방향의 반대 방향으로 제공될 경우 자세 균형의 안정화에 크게 기여한다는 사실을 이용하여 보행동안 균형의 안정성을 증대시키면서 자연스런 보행을 수행할 수 있는 햅틱 연동 능동형 낙상방지 보행 보조 장치를 제안하고자 한다. 이를 위해 자연스런 보행을 허용하면서 보행자에게 햅틱 정보를 제공할 수 있도록 바퀴가 부착된 지팡이 타입의 장치, 적응형 속도 명령을 통한 저항감 공급 및 이를 이용한 자세 균형 안정화, 다양한 주변 환경에 대한 대응(보행의 급격한 가감속 및 마찰 계수 변화에 따른 햅틱 공급, 낙상 대응을 위한 추가 구조 설치)이 가능 하도록 설계 및 사용자 평가를 진행 하였다. 본 연구에서는 능동브레이크를 이용한 이동식 햅틱 장치의 기구부, 사용자의도 및 낙상 위험도 파악을 위한 센서부, 보행 안정 증대를 위해 햅틱을 이용한 보행자 적응형 제어기를 통하여 구성되며 노인 및 장애인의 낙상을 능동적으로 방지하면서 운동을 유도하는 보행보조기로 활용이 가능하면서 신경계질환 환자의 마비 근육의 활성화에 도움이 되는 보행 재활장치도 활용이 가능하다.