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This study presented a mechanism overview of a novel modular knee exoskeleton, ACE-Knee, and the analysis of the design requirements by observing human knee-motion characteristics. The ACE-Knee exoskeleton consists of 1) base frame at waist, 2) a 3-DOF (degrees of freedom) passive spherical hip, and 3) a knee driving mechanism. The passive hip is designed based on a 3R spherical serial chain such that it has RCM (remote center of motion) capability. For designing a compact and efficient knee driving mechanism, it is realized by two crank-slider linkages where two sliders are coupled with a linear spring. The proposed kinematic structure enables the driving concept of the passive support by the linear spring and the active following by an actuator. In order to setup design requirements, gait experiments were performed for level walking and ascending/descending stairs. From the analysis of experimental results, unique motion and quasi-stiffness characteristics of human knee were identified.
#Knee exoskeleton (무릎보조 외골격) #Gait analysis (보행분석) #Quasi-stiffness (의사강성) #Mechanism design of exoskeleton (외골격 설계)

목차

1. 서론
2. ACE-Knee 메커니즘
3. 설계요구조건 분석
4. 결론

참고문헌 (19)

참고문헌 신청
Jezernik, S., Colombo, G., Keller, T., Frueh, H., and Morari, M., “Robotic Orthosis Lokomat: A Rehabilitation and Research Tool,” Neuromodulation: Technology at the Neural Interface, Vol. 6, No. 2, pp. 108-115, 2003. google schola Esquenazi, A., Talaty, M., Packel, A., and Saulino, M., “The Rewalk Powered Exoskeleton to Restore Ambulatory Function to Individuals with Thoracic-Level Motor-Complete Spinal Cord Injury,” American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation, Vol. 91, No. 11, pp. 911-921, 2012. google schola Kwa, H. K., Noorden, J. H., Missel, M., Craig, T., Pratt, J. E., and Neuhaus, P. D., “Development of the IHMC Mobility Assist Exoskeleton,” Proc. of Robotics and Automation International Conference, pp. 2556-2562, 2009. google schola Kazerooni, H., Steger, R., and Huang, L., “Hybrid Control of the Berkeley Lower Extremity Exoskeleton (BLEEX),” The International Journal of Robotics Research, Vol. 25, Nos. 5-6, pp. 561-573, 2006. google schola Angold, R., Zoss, A., Kazerooni, H., Burns, J., Amundson, K., et al., “Exoskeleton Load Handling System and Method of Use,” US Patents No. 9504623B2, 2016. google schola

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