어깨 회전근개 파열은 현대에 굉장히 흔한 질환으로 그 환자 수는 점점 늘어나고 있다. 이 질환의 치료에서는 수술 후 일정기간동안의 보조기 착용과 재활운동(CPM)이 특히 강조되는데 기존의 보조기는 가격이 다소 비싸며 기존의 CPM 기구는 가격, 이동성, 강체성 측면에서 단점을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 보조기와 CPM 기구를 통합한 새로운 제품의 개발을 목표로 한다.
먼저 이 제품에는 소프트 웨어러블 로보틱스 기술이 적용되었으며, 공압 액츄에이터를 사용하여 팔의 완전한 수동적인 재활운동을 만들어 낼 수 있다. 특히, 환자가 불편함을 느껴지 않도록 견갑-상완 리듬을 포함한 어깨의 복잡한 해부학적 요소들을 고려하는 것이 중요한데, 강체를 이용해 다자유도를 가지면서도 이탈현상이 없도록하여 사람 어깨 운동에 적합한 형태의 새로운 액츄에이터를 개발하였다. 이러한 형태의 액츄에이터는 기존의 보조기에서 사용되는 스펀지 패드위에 올라가게 되는데, 패드의 재질을 일반 스펀지와 고경도 스펀지를 혼합하는 한편, 형태를 힘이 잘 분산 되도록 하였다. 이처럼 본 제품은 강체성과 유연성이 동시에 적용되었기 때문에 힘에 저항할 수 있으면서도 환자가 착용할 때 불편함을 야기하지 않는다.
본 제품은 구동이 되지 않을때에는 보조기로써 어깨 근개의 장력을 줄여주고, 구동시에는 CPM 기기로써 강직을 방지할 수 있을 것이다. 구동시, IMU 센서를 이용한 피드백 제어를 통해 각도를 제어하기 때문에, 원하는 각도와 속도를 유지하면서 의사의 지침에 부합한 안정적인 재활을 할 수 있다. 또한 보조기와 재활운동장치 사이의 기능전환도 간편하기 때문에 번거로움이 적고 더욱 실용성이 있을 것이다. 제작과정이 모두 현재 대량생산에 사용되는 과정이므로 상용화되기 어렵지 않을 것이며, 늘어나는 환자수를 고려했을 때 그 수요도 크다고 판단된다. 결론적으로, 보조기와 재활운동기로 모두 사용 될 수 있는 본 제품은 많은 환자들의 부담을 크게 줄일 수 있을 것이다.