상지절단장애인의 농촌 노동 편의시스템 확보를 위한 농작업 보조도구 및 파지 락킹 알고리즘 개발 (Development of Agricultural Assistive Device and Phage Locking Algorithm to secure A Rural Labor Convenience System for Upper-Limb Amputee)

서지정보

· 발행기관 : 한국재활복지공학회
· 수록지 정보 : 재활복지공학회논문지 / 18권 / 2호 / 90 ~ 101페이지
· 저자명 : 홍범기, 김승기, 박세훈

초록

본 연구에서는 상지절단장애인들의 원활한 귀농을 돕기 위한 농사용 보조도구 시스템 구축에 대해 논의하고자 한다. 시스템 구성은 근전전동의수용 농작업 보조도구와 가위 보조도구, 파지 락킹 알고리즘으로 구분된다. 첫 번째, 농작업 보조도구는 전동의수의 안정적인 파지가 가능한 손잡이와 농기구 날 회전 및 놓침 현상을 고려한 팔꿈치 고정커버로 구성되며 두 번째, 가위 보조도구는 전동의수 장착을 위한 링크 프레임, 다양한 종류의 가위를 장착하는 가위 가변홀더, 양손절단장애인이 스스로 탈부착이 가능한 가위 거치대로 구성된다. 세 번째는 절단부 근육에 의도하지 않은 힘, 전자파로 인한 전동의수의 오동작을 방지하기 위한 근전도 신호제어로 농작업 중 의도하지 않은 폄 동작을 방지하는 파지 락킹 알고리즘이다. 이러한 농사용 보조도구 시스템을 상지절단장애인에게 적용하여 현장평가를 통해 안정성과 사용자 만족도를 검증하였다. 안정성 평가결과 농기구 실사용 시 발생하는 인장강도의 3배가 넘는 인장강도에도 농작업 보조도구의 분리, 파손, 영구변형이 없음을 검증하였다. 사용자 만족도 평가결과 모든 제품에 만족 이상의 평가와 보조도구 사용이 작업 통증과 피로해소에 도움이 되었으며 파지 락킹 알고리즘 사용으로 농기구를 놓치거나 놓을 수 없는 오작동 발생이 현저히 줄어들었음을 확인하였다.

영어초록

In this study, we would like to discuss the construction of an agricultural assistance tool system to help people with upper limb amputations smoothly return to farming. The system configuration is divided into myoelectric prosthetic farming tool auxiliary tools, scissors auxiliary tools, and grip locking algorithm. First, the agricultural tool auxiliary tool consists of a handle that allows stable gripping of the electric prosthetic hand and an elbow fixation cover that takes into account the rotation and loss of the blade of the farm tool. Second, the scissors auxiliary tool consists of a link frame for mounting an electric prosthetic hand, a variable scissors holder for mounting various types of scissors, and a scissors stand that can be attached and detached by amputees on both sides. The third is a grip locking algorithm that prevents unintentional extension movements during agricultural work by controlling electromyography signals to prevent malfunction of the electronic prosthetic hand due to electromagnetic waves or unintended force on the amputated muscles. This agricultural auxiliary tool system was applied to upper limb amputees and safety and user satisfaction were verified through field evaluation. As a result of the safety evaluation, it was verified that there was no separation, damage, or permanent deformation of the agricultural equipment auxiliary tools even at a tensile strength exceeding three times that of the actual use of agricultural equipment. As a result of the user satisfaction evaluation, all products were rated more than satisfactory and the use of auxiliary tools helped relieve work pain and fatigue. It was confirmed that the use of the locking algorithm significantly reduced the occurrence of malfunctions such as dropping or not being able to separate agricultural equipment.

참고자료

· 없음