능동적 척추지지를 위한 의자의 등판굴곡 메커니즘 개발 (Development of Flexion Mechanism for a Chair Backrest to Actively Support the Human Spine)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 42권 / 11호 / 1035 ~ 1042페이지
· 저자명 : 형준호, 노종련, 김사엽

초록

사무용 의자는 착석자의 자세 변화에도 지속적으로 척추를 지지해 주는 것이 필요하다. 본 연구에서는 등판 기울임 시 요추전만과 흉추후만 이라는 자세변화를 능동적으로 지지하는 의자의 등판 굴곡메커니즘을 개발하였다. 연속적으로 배열된 다관절 링크의 동기화된 회전을 가능하게 하는 기본 원리를 파악하여 굴곡메커니즘 개념을 제시하였다. 제시된 개념안에 대해 동역학 해석을 통해 관절간의 회전량과 힘 전달특성을 분석하였다. 최종적으로 기어드 힌지(geared hinge) 타입의 메커니즘을 적용하여 등판 굴곡메커니즘을 설계하고 시작품을 제작하였다. 동작분석장비를 활용하여 등판 기울임 시 굴곡량을 측정하여 설계안을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 연속적 굴곡메커니즘은 인체의 자세변화에 대응하여 능동적으로 지지해 주는 인체지지 제품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

The human spine requires continuous support even though a postural changes have occurred in office chairs. This study develops a flexion mechanism for backrests to actively support lumbar lordosis and thoracic kyphosis during back reclines. The basic mechanism for the synchronous rotation of continuously joined linkages is investigated, and three types of flexion mechanism are proposed. Kinetic simulations are performed to analyze the rotation angle and the force on each pivot joint. A flexion mechanism that uses a geared hinge type is adopted, and a prototype chair is manufactured. The designed flexion angle was validated using a three-dimensional (3D) motion analysis system when reclining the backrest. The proposed continuous flexion mechanism is expected to be widely applicable to human support systems, resulting in body postural changes.

참고자료

· 없음