수동 휠체어와 생체 역학

목차

Abstract

Introduction
1. Theory
2. Methods
3. Result

Discussion

본문내용

R-contours는 넓어지나, 추진력 방향은 별다른 영향을 못 미칠 것이라는 뜻이다. 어깨 근육의 일부분은 팔 능력을 저하시키는 효과를 보인다.
위의 요인들이 중요하다면, R-contours의 모양에 영향을 미칠 것이다. 그러나 R-contours는 기본적으로 변함이 없고, 근육의 힘 발생이 지역적으로 최대의 효과-비용 방향을 지나지 못하도록 하는 것 같다. 추진과 관련된 근육들의 힘은 미는 것의 시작부터 작은 값으로 만들어져 나가야 한다. 효과-비용 방향을 따르다 보면, 이들은 분명
theta _{ h }
= -10 전후에서 이미 윗방향에서 아랫방향 행동 패턴으로 바뀌어져 있을 것이다. 같이 있는 근육 그룹의 관점에서 보면, 서로 나누어 가지는 행동 패턴은 의미가 없을 것이다. 대신, 미는 작업이 끝나면서 생기는 조건과 합쳐지는 연속적인 외력 방향이 선호된다. 흥미롭게, subject들이 손으로 미는 돌지 않는 원의
theta _{ h }
<= -15 의 범위에서 최대 모멘트를 내도록 요구받는다면, 미는 작업이 끝남과 동시에 근육의 힘들은 반드시 사라져야 한다. 왜냐하면, 큰 관절 모멘트가 휠체어와 휠체어를 탄 사람의 관성을 모두 감당하게 되는 것을 방지하기 위해서다. 동작을 해제하여 다시 처음의 상태로 돌아오는 것은 추진력의 연속이라기 보단 회복의 신호라고 볼 수 있다.(Fig. 7) 이러한 관점에서, 이는 추진 패턴은 효과-비용 환경에서 추진력 벡터의 가장 좋은 길이라고 볼 수 있다.
여기에 제시된 효과-비용 균형은 근육 시스템의 최고의 접하는 방향의 추진력 방향 편차를 예상하는데, 이는 전에도 제기되었듯이, 인간-기계 인터페이스에서의 요구사항에 부합되지 않을 때를 말한다.(Veeger, 1999) 가장자리의 마찰력에 방해를 받는 방사상의 미는 힘과 요소들에 관한 예상은 필수적이지 않으며(Veeger et al., 1992; Boninger et al., 1997), 잘못된 방향에 의한 힘도 그렇다.
휠체어 추진의 운동학적인 제한은 상당히 엄격하다. 앉는 자세가 정해지고, 손의 위치가 정해지면 최대의 힘을 발휘할 수 있게 하기 위해서는 자세는 굉장히 제한되게 되어 남는 운동학적인 중복율은 매우 작다. 휠체어 바퀴를 잡는 손의 위치가 인간공학 외적인 요소에 의해 주로 정해짐에 따라, 기계적인 요구사항과 생체역학적인 가능성이 만나게 된다. 하지만 아쉽게도 이는 단순히 미는 작업을 분석하는 것만으로 끝나는 것이 아니다. 이는 낮은 기계적 효율성을 준수하는데 공여하는데(dallmeijer et al., 1998), 그 효율성은 주로 11%이하이다(van der Woude et al., 1988). 이는 위쪽 팔에 걸리는 과도한 부하에 대하여도 기여할 수가 있는데, 특히 불만이 많이 접수되는 어깨 부분 개선에 기여할 수 있다(e.g. Gellman et al., 1988). 그러나 방사상의 힘 요소의 감소는, 기계적인 힘을 최대화하고 생체역학적인 비용을 최소화한, 오직 다르게 설계된 휠체어 추진 시스템에 의해서만 가능하다.

키워드

역학,   인체공학,   인체 공학,   추진력