• 제목/요약/키워드: 근력 지원 시스템

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2차원 와이어 구동식 중량물 권양 시스템을 위한 퍼지제어기 설계 (Design of Fuzzy Controller for a 2-Dimensional Wire-Driven Heavy Material Lifting System)

  • 이용찬;이형준;이연정
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.97-104
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    • 2015
  • 본 논문에서는 중량물을 들어 올리는 작업자를 돕기 위한 2차원 와이어 구동식 중량물 권양 시스템과 퍼지제어기를 제안한다. 2차원 와이어 구동식 중량물 권양 시스템은 사람이 전체 제어루프에 포함된 인간지원시스템의 일종이다. 기존 인간지원시스템 대부분의 제어 방식이 사용자의 특성을 고려하지 못하는 단점을 해결하기 위하여 물건을 들어 올리는 작업자의 힘을 덜어주어야 하는 요구조건과 사람의 작업 모션을 고려한 퍼지제어기 설계 방식을 제안한다. 실험을 통해 제안된 시스템의 2차원 작업 모션의 성능을 검증한다.

와이어 구동식 중량물 권양 시스템을 위한 퍼지제어기 설계 및 작업자 모델링 (Operator Modeling and Design of Fuzzy Controller for a Wire-Driven Heavy Material Lifting System)

  • 송보웨이;서현덕;이연정
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.436-443
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    • 2013
  • 본 논문에서는 중량물을 들어 올리는 작업자를 돕기 위한 와이어 구동식 권양 시스템의 제어기와 제어기 설계를 위한 작업자 모델링을 제시한다. 와이어 구동식 중량물 권양 시스템은 사람이 전체 제어루프에 포함된 인간지원시스템의 일종이다. 사람의 제어 특성 모델과 물건을 들어 올리는 작업자의 힘을 덜어주어야 하는 요구조건을 고려한 퍼지제어기 설계 방식을 제안한다. 또한 권양 초기 구간에서 중량물의 무게를 자체적으로 측정하여 구동될 수 있는 방식도 소개한다. 마지막으로 성능 검증을 위해 실험을 통하여 제어기의 무게 측정의 정확도를 분석하고 중량물을 작업자가 작은 힘으로 편하게 들어 올릴 수 있는지 그 결과를 분석한다.

일정 전기자극하의 근력 상승 - 전기 자극 파형의 펄스 진폭과 펄스폭에 대한 의존성 (Muscle Force Potentiation During Constant Electrical Stimulation - Dependence on Pulse-Amplitude and Pulse-Duration of Electrical Stimulation)

  • 김지원;강민영;엄광문
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권10호
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    • pp.458-463
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    • 2006
  • The purpose of this work is to investigate the fundamental properties of the gradual muscle force potentiation. We investigated the dependence of force potentiation on both the pulse-amplitude and the pulse-duration with different ramp-up time. The experimental results showed that the force increment ratio (FIR) during constant electrical stimulation decreased with pulse-amplitude and also with pulse-duration. The FIR was greater with short ramp-up time in both the pulse-amplitude and pulse-width modulation. The feasible mechanism might be that the myosin light chain phosphorylation induces the force potentiation and it occurs only in the fast type muscle fibers which are recruited first. These observations indicate that muscle potentiation must be understood well for the accurate control of muscle force.

상지 근력지원용 웨어러블 로봇을 위한 명령신호 생성 기법 개발 (Development of Command Signal Generating Method for Assistive Wearable Robot of the Human Upper Extremity)

  • 이희돈;유승남;이승훈;장재호;한정수;한창수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.176-183
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    • 2009
  • This paper proposes command signal generating method for a wearable robot using the force as the input signal. The basic concept of this system pursues the combination of the natural and sophisticated intelligence of human with the powerful motion capability of the robot. We define a task for the command signal generation to operate with the human body simultaneously, paying attention to comfort and ease of wear. In this study, we suggest a basic exoskeleton experimental system to evaluate a HRI(Human Robot Interface), selecting interfaces of arm braces on both wrists and a weight harness on the torso to connect the robot and human. We develop the HRI to provide a command for the robot motion. It connects between the human and the robot with the multi-axis load-cell, and it measures the relative force between the human and the robot. The control system calculates the trajectory of end-effector using this force signal. In this paper, we verify the performance of proposed system through the motion of elbow E/F(Extension/Flexion), the shoulder E/F and the shoulder Ab/Ad (Abduction/Adduction).

유압식 로봇의 힘 제어를 위한 유압 서보 시스템의 특성에 관한 연구 (Study on Characteristics of Hydraulic Servo System for Force Control of Hydraulic Robots)

  • 김효곤;이종원;박상덕;한창수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.219-225
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    • 2015
  • 유압 서보 시스템은 구동기 단에서 부피 대비 큰 힘을 출력할 수 있으므로 로봇에 적용 시, 로봇의 팔 또는 다리를 경량화할 수 있다. 이것은 로봇의 동적 특성과 에너지 효율을 향상 시키므로 고출력이 필요한 몇몇의 근력지원용 착용형 로봇과 사족 보행 로봇들은 유압 서보 시스템을 사용한다. 이 로봇들은 사용자나 외부 환경에 순응하기 위해 힘제어를 하는 것이 유리하지만 유압식 로봇은 유압서보 시스템이 갖는 비선형성으로 인해 정교한 힘제어가 쉽지 않다. 본 논문에서는 서보 밸브, 배관 그리고 유압 실린더로 구성되는 유압 서보 시스템의 시뮬레이션 모델을 개발하여 유압 서보 시스템의 힘제어 시 고려해야 할 사항에 대해 분석하였다. 그리고 비선형 모델을 이용한 힘제어 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 효과를 검증하였다.

무릎근력 지원용 모듈식 웨어러블 시스템 개발 (Development of a Modular-type Knee-assistive Wearable System)

  • 유승남;한정수;한창수
    • 대한인간공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.357-364
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    • 2010
  • This study proposes a lower-limb exoskeleton system that is controlled by a wearer's muscle activity. This system is designed by following procedure. First, analyze the muscle activation patterns of human leg while walking. Second, select the adequate actuator to support the human walking based on calculation of required force of knee joint for step walking. Third, unit type knee and ankle orthotics are integrated with selected actuator. Finally, using this knee-assistive system (KAS) and developed muscle stiffness sensors (MSS), the muscle activity pattern of the subject is analyzed while he is walking on the stair. This study proposes an operating algorithm of KAS based on command signal of MSS which is generated by motion intent of human. A healthy and normal subject walked while wearing the developed powered-knee exoskeleton on his/her knees, and measured effectively assisted plantar flexor strength of the subject's knees and those neighboring muscles. Finally, capabilities and feasibility of the KAS are evaluated by testing the adapted motor pattern and the EMG signal variance while walking with exoskeleton. These results shows that developed exoskeleton which controlled by muscle activity could help human's walking acceptably.