An Algorithm for Detecting Linear Velocity and Angular Velocity for Improve Convenience of Assistive Walking System

In this paper, we propose a walk status method which can be fused with conventional walk intention method to improve convenience of an electric assistive walking system for elder people with restricted walking capabilities. The system uses a handlebar as a trigger and regards grabbing a handlebar as expressing will to walk. And the system uses a user's linear velocity and angular velocity as linear velocity and angular velocity of a system, checked by laser range finder. To achieve this, we propose a method to find a virtual central point of a human body by estimating a central point between two legs. The experiments are carried out by comparing user's linear velocity and angular velocity, and system's linear velocity and angular velocity. The results show that the error of linear velocity and angular velocity between a user and a system are 1% and 2.77%, which means the linear velocity and angular velocity of a user can be applied to a system. And it is confirmed that the proposed fusion method can prevent a user from being dragged by an assistive walking system or a malfunction caused by lack of experience

보행보조시스템의 조작 편리성 향상을 위한 사용자의 선속도 및 회전각속도 검출 알고리즘

본 논문에서는 신체의 노화로 인해 보행활동이 제한되는 고령자가 사용하는 전동형 보행보조시스템의 조작 편리성 향상을 위해 기존의 조작 기법인 보행의지 기법과 융합이 가능한 보행상태 기법을 제안한다. 이것은 사용자가 핸들바를 파지하고 있는지 여부를 파악하고 그에 따라 사용자의 보행의지를 판별하는 단순 트리거 신호로 사용한다. 또한 보행의지 파악을 위한 사용자의 보행상태 확인은 레이저 거리 측정 장치를 사용하여 검출된 사용자의 선속도와 회전각속도를 보행보조시스템 중심의 선속도와 회전각속도로 사용한다. 이를 위해 사용자의 양측 다리 중심점을 추정하여 가상의 인체중심점 검출 기법을 제안한다. 실험은 보행자의 선속도 및 회전각속도와 보행 보조시스템 중심의 선속도 및 회전각속도를 비교 분석하는 실험을 진행하였다. 실험 결과, 사용자와 보행보조시스템 중심 간에 선속도와 회전각속도의 오차율은 각각 1%와 2.77%로 나타냈으며, 이는 사용자의 선속도와 회전각 속도를 보행보조시스템의 양측구동기, 속도산출기에 적용이 가능한 것으로 확인했다. 이를 통해 본 논문에서 제안하는 보행의지 기법과 보행상태 기법을 융합한다면 사용자가 보행보조시스템에 끌려가는 현상과 조작 미숙으로 인한 오작동 등이 예방 가능할 것으로 확인되었다.