재활로봇의 구동 방식

로봇의 구동 방식은 마비의 형태에 따라 각도 제어와 힘 제어, 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 완전 마비의 경우에는 착용자의 자발적인 움직임이 없기 때문에 로봇이 보행에 필요한 힘과 관절 각도의 변화를 만드는 관절각도 제어방법을 사용하여 보행을 보조한다. 하지만 불완전 마비환자의 경우 잔존하는 근력이 있으나, 운동 조절 능력이 저하되어 보행의 어려움 및 이상 보행 패턴이 나타난다. 이로 인하여 정상보행에 비해 근지구력이 감소되고 더 많은 에너지를 소모한다. 이 경우 환자에게 자발적 움직임이 남아있기 때문에 착용자의 의도를 파악하여 적절하게 힘을 보조해 주는 관절의 힘(토크) 제어방법을 사용하면 더 능동적이고 효과적인 운동 훈련이 가능하다.

보행보조 로봇인 엔젤렉스M 소형의 장점

보행 재활 로봇은 마비된 팔다리를 외골격 형태의 로봇에 고정시켜 재활훈련에 활용하는데, 트레드밀에 부착한 보행로봇과 평지보행 훈련을 할 수 있는 착용형 외골격 로봇으로 나눌 수 있다. 재활센터 소아재활 치료실에서는 기존에 트레드밀 기반 보행로봇을 활용 중이며, 보다 정밀한 맞춤형 치료를 제공하기 위하여 토크제어형 착용형 외골격 보행보조 로봇인 엔젤렉스M 소형을 도입하였다. 금번 도입한 착용형 외골격 로봇은 트레드밀 위가 아닌 평지나 경사로 또는 계단에서 보행 훈련이 가능해 보다 능동적 이고 실제적인 훈련을 통하여 재활치료의 효과를 극대화할 수 있다. 뇌성마비, 뇌졸중, 척 수손상, 척추이분증 등 다양한 원인의 하지 부분마비 환자가 보행훈련을 하는 데 엔젤렉스M을 활용할 수 있다. 소아의 보행장애는 완전 마비 보다는 잔존 근력이 남아있는 불완전 마비가 대부분이다. 하지만 기존 트레드밀 로봇은 각도제어 방식으로 보행훈련의 능동성이 다소 떨어지며 착용형 로봇 또한 대부분 각도 제어 방식이었다. 더구나 소아형의 경우에는 상용화된 착용형 로봇이 없었다. 하지만 국내 기술로 개발된 엔젤렉스M 소형이 도입되면서 하지 불완전마비 아동 환자가 잔존근력을 활용한 능동적이고 정밀화된 재활치료를 받을 수 있다. 특히 아동에 따라 잔존 근력의 정도도 다양하며 양측의 차이가 있을 수 있는데, 이 기기는 환자의 상태에 최적화된 보조력을 갖춰 우측과 좌측 각각 관절별로 20단계로 조절할 수 있다. 또 환자의 성장에 따른 신체 사이즈에 맞춰 엉덩이, 허벅지, 발목의 길이 조절이 가능하다. 아웃솔에 내장된 족저압센서는 착용자가 힘을 주는 정도, 무게중심의 이동을 감지하여 보행 데이터를 측정한다. 또한, 백팩에 부착되어 있는 태블릿(탈부착 가능)에는 전용 애플리케이션이 탑재되어 사용자의 훈련 데이터를 실시간으로 모니터링하고 분석한다. 6가지의 보행훈련모드(일어서기, 앉기, 평지보행, 계단 오르기, 서있기, 스쿼트)를 선택할 수 있으며, 사용자별 정보를 저장하여 훈련기록 저장, 보행능력의 훈련분석 등 의료진과 물리치료사들이 환자의 보행훈련과 재활정도를 파악할 수 있는 데이터를 제공하고 있다.