국립재활원 재활연구소

사업 내용

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재활로봇중개연구사업 주요내용

재활로봇중개연구사업은 재활로봇중개연구용역 및 재활로봇중개내부연구로 구성되어 있습니다.

재활로봇중개연구용역

기존의 로봇기술을 기반으로 재활로봇의 임상진입을 활성화하기 위해 기업/연구소/학교 등에서의 외부 중개연구를 지원

뇌졸중 환자에서 상지 재활로봇의 임상적 효과 확인을 위한 다기관 임상연구
수동/능동보조/기능적 전기자극을 포함한 발목 재활로봇 고도화 및 제품화
근력재활용 소프트 상지로봇 개발 등의 과제 진행 중 (2019년 현재)

재활로봇중개연구용역은 아래와 같은 절차로 이루어집니다.

재활로봇중개연구용역 절차와 시기
절차	시기
기술수요조사	7월~9월
공고 및 신청	12월
선정 평가	차년도 1월
과제 수행	협약체결 이후 (2월 ~ 11월)

재활로봇중개내부연구

중개연구 기반 확보 및 임상연구 인프라 구축을 중심으로 국립재활원 내부 연구를 수행

뇌졸중 환자에게 로봇재활치료 적용 방법에 관한 비교 연구
일상생활동작 중심의 재활로봇기술을 이용한 가정 기반 재활로봇장치 (Home-based Rehabilitation Robotic Device)의 확장 등의 과제 진행 중 (2019년 현재)

재활로봇 테스트베드(재활로봇짐)

재활로봇짐은 재활로봇중개연구기반을 확보하기 위한 미래의 재활을 선도해갈 현재의 재활로봇, 관련 측정 장비를 확보하여 여러 연구자와 공유하고, 선진 재활로봇을 사용/분석하고 임상에 더 가까운 중개연구를 진행합니다. 선진 로봇과 새로운 재활로봇의 임상 효과를 비교하고. 도입된 장비의 임상 적용·운용 경험을 축적하고 있습니다. 재활로봇중개연구사업은 재활로봇짐을 통해 선진 로봇 데이터 연구 기반을 제공하고 동시에 학교 및 산업체와 연구소를 지원하여 재활로봇 제품 개발과 개발된 제품의 상용화에 도움을 주고 있습니다. 이를 통해 병원과 가정에 연구결과물을 제공함으로써 미래 초고령화 사회를 대비하기 위하여 새로운 재활에 대한 도전을 시도합니다.

재활로봇 테스트베드 (재활로봇짐) 대표 보유장비

Amadeo
수지훈련기
Erigo Pro
급성기 뇌졸중환자 하지재활훈련로봇시스템
G-EO System Evolution
하지재활 및 보행로봇장치
ReWalk
외골격 보행보조로봇
C-mill
보행분석 트레드밀
Armeo Power
정형용 운동장치(상지재활로봇)

재활로봇중개연구사업 성과 및 대표성과

의료기기허가: 21
기술이전: 11
특허출원: 165
특허등록: 88
시제품: 104
학술지 논문: 102
학술대회: 329
임상시험: 166

1. 뇌병변 장애인 대상 보행훈련재활로봇 의료기기 허가 획득
- 보행훈련재활로봇 Exowalk 개발, 2014년~2015년
- 사용성 평가 및 임상실험 데이터를 기반으로 유효성과 안전성이 입증된 저가형 보행재활로봇
- 기존 보행재활로봇과 차별화-지면보행 훈련 및 실제 이동이 가능한 재활로봇
- 전동식정형용운동장치 (2등급 의료기기) 제조 인증 획득
2. 척수손상 환자의 손기능 보조를 위한 착용형 손로봇 개발 및 상용화 추진(Exo-Glove Poly)
- 유연한 착용형 손로봇 상용화 개발, 2015년~2017년
- 임상연구 반영 및 세계시장 진출을 위한 제품 업그레이드 (재질: 천→폴리머)
- 지속적인 해외시장 홍보 및 국제학회 발표를 통한 시장인지도 향상
- 전동식정형용운동장치 (2등급 의료기기) 제조 인증 획득
- 사용성평가를 통한 제품개선 및 효용성 검증
- “Wearable Robot” SNS(페이스북) 1,900만 뷰 동영상보기(https://www.youtube.com/watch?v=oNEFXcWRIG8)
3. 착용형 외골격 보행보조 로봇
- 하지 부분마비 장애인의 일상생활보조를 위한 착용형 외골격로봇 개발, 2016년~2017년
- 25개국 74개 팀 300여명의 선수가 출전한 Cybathlon 2016, powered exoskeletone race에서 동메달 획득 (2016년 10월)
- 2017년 UAE AI & Robotics for Good 결선 진출 : 1,071개 지원작 중 9개 결선 진출 포함
- 기술이전을 통한 상용화 추진
- 전기기계적 안전성 시험검사 및 사용성 평가 완료
4. 소아 뇌성마비용 하지 착용형 로봇의 중개연구
- 소아 뇌성마비 환자의 일상생활 및 보행 재활치료 보조 가능한하지 착용형 로봇 개발, 2018년
- 성인 보조용 착용형 로봇과 차별화-소형화, 경량화 및 환자의 성장을 고려한 설계 및 제작
- 소아 뇌성마비용 하지 착용형 로봇 시제품 개발 완료
Angel-suit 적응 및 보행훈련 과정

4개월간의 여정, 걷기 위한 매 순간의 노력
- 1차(5/16):P-bar 보행/Positon 제어
- 2차(6/5):P-bar 보행/Positon 제어/Torque profile 제어
- 3차(6/12):P-bar&Wlaker 보행/Torque 제어
- 4차(6/19):P-bar&Wlaker 보행/Torque 제어
- 5차(7/3):Treadmill 보행/Torque 제어
- 6차(7/10):Wlaker 보행/Torque 제어
- 7차(7/17):Walker&Crunch 보행/Torque 제어
- 8차(9/4):P-bar&Crunch 보행/Torque 제어
- 9차(9/11):Crunch 보행/Torque 제어
- 10차(9/18):Crunch 보행/Torque 제어
5. 보급형 어깨관절 재활운동로봇 개발 및 인허가
- 뇌졸중 환자 어깨 관절 장애 재활 등 보급형 어깨관절 재활운동 로봇 개발 및 인허가 획득, 2015년~2018년
- 견관절 추종 메커니즘의 성능 검증을 위한 임상평가 수행
- 전동식정형용운동장치 (2등급 의료기기) 제조 인증 획득
- 사용성평가를 통한 제품개선 및 효용성 검증
6. 뇌졸중 현상 정확하게 진단하는 지능제어 재활로봇
- 상지 다관절의 기계적 임피던스 산출방법 개발, 2015년~2018년
- 세계 최초로 정상인의 손목과 아래팔의 기계적 저항값 측정으로 환자 대상연구의 기준 값 제시
- IEEE 신경시스템 및 재활공학, 주목할 만한 논문 (Featured Article) 선정 (2017년 5월)
7. 레일 플랫폼 기반의 동적 하네스 시스템 개발 및 인증
- 레일플랫폼 기반의 동적 하네스 시스템 1차, 2차 시제품 개발, 2014년~2017년
- 사용자 맞춤형 하지 재활 훈련 컨텐츠 및 어플 개발
- 지지형 보행훈련기기로써 사용자가 안정감 있게 재활운동이 가능함
- 전동식정형용운동장치 (2등급, 의료기기) 제조 인증 획득 (2017, 2018년)
8. 뇌졸중 장애인 파워 어시스트 방식의 보행재활로봇 콘셉트 개발
- 2016년~2019년
- 파워 어시스트 방식의 보행재활로봇 콘셉트 디자인 개발
- 파워 어시스트 전동 구동부 및 제어기술 콘셉트 개발
- 운동 강도 조절 및 훈련 상태의 시각적 피드백을 위한 인포-미러 시스템 콘셉트 개발
9. 만성기 뇌졸중을 위한 상지재활로봇(NREH)
- 2017년~2019년 현재
- 아급성기 뇌졸중 환자 외에 만성기 뇌졸중 장애인에 대한 상지 운동 제공 및 장애인들의 일상생활보조뿐만 아니라 가정으로의 사용처 확장
- 가정용 상지재활로봇(NREH) 시제품 제작 중
- 만성기 뇌졸중장애인의 독립생활을 위한 상지재활훈련 방법 제안
10. 한손형 실내 이동형 보행훈련장치 상용화
- 2015년~2019년 현재
- 한 손 형 실내 이동형 보행훈련장치 수동형 개발완료 및 KC인증, 사용성평가
- 전동형 보행훈련장치 개발 및 의료기기 인증, 적용성 확장 가능성 조사
- 수동형 보행훈련장치 KC 인증(2018년), 전동형 보행훈련장치 시제품 개발 완료(2018년)
11. 기립경사 재활훈련 로봇 개발
- 2019년~2021년
- 의료기기 인허가 획득(제인 21-4474호('21.6.2))
- 뇌병변 장애인용 상하지 근력강화 운동로봇장치의 개발
- 좌,우 두 개의 대퇴관절 복합구동모듈에 의한 제자리 걸음새 구현
- 상승, 하강이 가능하여 환자의 침대와 높이를 맞추어 이동이 자유롭게 되는 리프트
12. 평면 운동 상지 재활로봇 개발(Rebless Planar)
- 2020년~2021년 현재
- 의료기기 인허가 획득(제인 21-1020호('21.12.16))
- Active-assisted 평면 재활 운동이 가능한 상지재활 로봇
- 실시간 제어시스템 및 게임인터페이스 개발
- 통계 데이터베이스 구축용 데이터 구조체 개발
- 개선된 임피던스 제어시스템 구축