인공 관절에 가장 필요한 기계적 설비는 어떤것이 있나요?
우리가 인간이 할수 있는 영역까지 기계가 차지를 하고 있는데요. 그중에서도 사람의 팔과 비슷한 인공관절에 필요한 기계적인 설비는 어떤것이 있을까요?
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
우선 인공관절은 형상에 따라 3d 프린트 또는 전용 툴이 필요합니다. 그 외 사전 성능 검증용 시험장비도 있으면 좋고요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
인공관절이라는 단어를 쓰셨기에
실제 인체에 적용하는 인공관절을 만드는 데 필요한 기술과 소재부터 말씀드리겠습니다.
주로 인체에 무해하고 강도/내구성을 가지는 티타늄 합금으로 제작이되나
내마모성 및 기계적 특성이 좋은 플라스틱 재질도 사용되며
장기사용에 적합한 소재로 세라믹도 적용됩니다.
가공은
CAM 장비를 통한 고속가공 및 금형을 통한 제작도 되나
최근에는 3D 프린팅 기술을 통해 제작되는 연구가 활발합니다.
질문을 다른 관점에서 보면
사람의 팔과 비슷한 로봇관절에 필요한 기계설비를 질문한 것으로로 받아들여지는데
그부분에 대한 내용으로 본다면
일단 관절 종류가 회전조인트, 비틀림조인트, 선형 조인트 등으로 나뉘어
회전, 직선, 회전 + 직선 운동 의 조합을 통해
복잡한 동작을 가능하게 해야하는데
그 기능을 위해 필요한 기계적 부분으로
팔의 뼈 부분에 해당하는 링크
링크 사이에서 회전+직선운동을 가능케하는 조인트
관절을 움직이기 위한 전기모터, 실린더 등의 엑츄에이터
관절의 속도 및 위치 제어를 위해 감지해야한느 센서
센서에서 받은 정보로 엑츄에이터를 제어하는 제어기 로 구성되겠습니다.
특히 로봇 관절에 있어서 엑츄에이터의 모터 속도는 고속이므로
이를 상황에 맞게 저속으로 알맞는 힘을 부여하기 위해 장착되는 감속기가 중요한데..
저희나라도 많이 따라잡은 기술이나
일본이 역시 이부분에서 탑티어 기술을 유지하고 있습니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
인공 관절에 필요한 기계적 설비는 여러가지가있습니다. 가장 중요한 것은 정밀한 가공 장비로, 인공 관절의 부품을 정확하게 제조하기 위해 CNC밀링 기계와 3D프린터가 사용됩니다. 또한, 인공 관절의 움직임을 자연스럽게 하기 위해 관절의 회전과 이동을 지원하는 힌지와 베어링 같은 메커니즘이 필요합니다. 마감 처리를 위한 연마기와 조립을 위한 자동화 설비도 중요합니다. 마지막으로, 품질을 검증하기 위한 테스트 장비가필수적이며, 이러한 기계적 설비들이 결합되어 인공 관절의 성능과 안전성을 보장합니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
관련 필요 설비요소는 내구성, 마모, 운동 범위 제어, 골융합 구조, 베어링, 모터와 센서, 재료 등이 있으며
이러한 설비 요소들이 인공관절의 성능과 수명을 향상 시키는 역할을 하며, 안전성과 정밀도을 향상 시킬 수 있습니다.