• 제어로봇시스템학회지
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• 제21권2호
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• pp.31-38
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• 2015

의족은 선천적 또는 후천적으로 하지의 일부를 상실한 사람의 신체를 대신하는 보조기구이며, 의족의 가장 이상적인 목표는 사람의 신체를 온전히 대체하는 것이다. 기존의 수동 의족은 신체의 구조적인 해석과 기계적인 에너지 보존을 통하여 절단 환자의 움직임을 보조하는 선에서 그쳤지만, 최근에는 로봇 공학과 반도체 공학 등 다양한 기술의 발전에 따라 의족에서도 동력을 사용하여 근육의 역할을 대신하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 본 기술 논문에서는 하지 절단 환자를 보조하기 위한 동력 의족을 사람의 신체와 비교하여 어떤 기구적인 제약조건을 가지고 있는지 설명하고, 정상인의 보행과 동력 의족의 구동 알고리즘을 비교함으로써 동력 의족에서 사용하고 있는 유한 상태 제어기의 한계점에 대해 언급한다. 마지막으로 근전도를 활용한 동력 의족을 통해 새로이 시도되고 있는 의지적 제어에 대해 소개하고, 동력 의족의 연구가 앞으로 나아갈 방향을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제9권5호
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• pp.21-27
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• 2003

• 정보관리학회지
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• 제37권4호
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• pp.61-80
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• 2020

이 연구는 도서관에서 도입 및 운영 중인 로봇에 대한 분석을 통해 다양한 활용 방안과 기능 개선 방안을 제안하고자 하였으며, 이를 위하여 먼저 국내외 16개 도서관이 운영 중인 로봇의 종류, 기능에 대해서 살펴보았다. 대부분 사서보조업무(장서점검, 자료이송 등)와 이용자 서비스업무(도서관 안내, 자료검색 보조 등)에 활용되고 있었다. 그리고 국립중앙도서관이 도입한 로봇의 특징과 기능적 한계를 살펴보았다. 이러한 결과를 종합하여, 1) 로봇의 추가기능 개발 필요성, 2) 방역 및 안전관리 로봇 도입 필요성, 3) 국가차원의 로봇 확산정책의 필요성, 4) 로봇생태계 구축의 필요성을 제안하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.429-431
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• 2022

하지 웨어러블 로봇의 근력 보조 성능을 극대화하기 위해서는 착용자의 보행 상태를 인식하는 보행 위상 추정 기술이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 착용자의 보행 속도 변화 및 착용자 간 보행 특성 차이에도 강인하게 보행 위상을 추정할 수 있는 LSTM 기반 보행 위상 강건 인식 기술을 개발하였다. 웨어러블 고관절 보조 로봇을 착용한 총 5명의 트레드밀 및 실외 overground의 보행 센서 정보를 바탕으로 학습을 수행하였다. 저속 및 고속 보행을 포함한 다양한 보행 속도에서 정밀한 보행 위상 추정이 가능한 웨어러블 센서 조합을 도출하였고, 보행 위상 인식 정밀성은 5-Fold Cross Validation 기준 RMSE 약 1.68% 수준의 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1017-1026
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• 2012

본 논문에서는 오십견의 재활을 보다 체계적이고 효율적으로 보조할 수 있는 로봇의 개발을 소개하고자 한다. 개발된 로봇의 가장 큰 특징은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫째, 구조적 특징으로써 로봇은 환자의 양쪽 어깨를 재활 치료할 수 있도록 설계되었고 롤, 피치, 요 축이 한 점에서 교차하도록 하여 사람과 같은 볼 조인트 움직임을 기구적으로 나타낼 수 있도록 하였다. 둘째, 기능적 특징으로써, 로봇은 두 가지 운동 모드를 가지고 있다. 첫 번째 모드는 관절재활모드로써 모션 캡처로부터 미리 얻어진 패턴대로 환자의 어깨를 운동시켜주어 어깨 관절의 운동 범위를 되찾을 수 있도록 한다. 두 번째 모드는 근육재활모드로써 환자의 움직임에 따라 로봇이 적절히 저항을 하여 근육을 강화시킨다. 이 두 가지 모드를 통하여 환자의 상태에 맞추어서 오십견 재활 보조를 체계적으로 수행할 수 있으며, 자세한 로봇개발 과정에 대한 내용을 본 논문에 서술하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.562-568
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• 2016

본 연구의 목적은 가상현실과 로봇보조재활치료를 이용하여 뇌졸중 후 푸셔 증후군에 대한 치료적인 효과를 조사하고자 하기 위함이다. 총 10명의 뇌졸중 후 푸셔 증후군을 보이는 환자가 모집되었다. 환자는 각각 5 명씩 로봇보조재활치료와 대조군으로 배정되었다. 실험군은 로봇보조재활치료와 일반적인 재활치료를 함께 받았으며, 대조군은 하루 2회 일반적인 재활치료를 받았다. 중재 시간은 30분간 진행되었으며, 주 5회, 4주간 시행하였다. 치료 전후 변화는 Scale for contraversive pushing (SCP), Berg balance scale (BBS), falling index (FI), Timed up and go test (TUG)을 이용하여 측정하였다. 4 주간의 중재 치료 후 로봇보조재활치료 군에서 SCP (p=0.046), BBS (p=0.046), FI (p=0.038), TUG (p=0.038)은 대조군에 비하여 유의하게 향상되었다. 또한 SCP와 BBS (p=0.024), FI (p=0.039), TUG (p=0.030)는 유의한 상관관계가 관찰되었다. 결과적으로 가상현실을 이용한 로봇보조재활치료는 일반적인 재활치료에 비하여 뇌졸중 후 푸셔 증후군을 회복하는데 더 도움이 되었으며, 푸셔 증후군의 회복은 균형과 보행기능의 향상과 관련이 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.771-782
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• 2017

본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.825-837
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• 2017

본 논문에서는 하지 보행 장애를 가진 환자가 사용하는 크러치에 로봇 기술이 적용된 새로운 타입의 착용식 족형 보행 재활 로봇에 대해 서술하였다. 개발된 로봇의 주된 특징은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫 번째, 착용 방식의 특징으로서, 팔꿈치에 착용하여 환자를 보조하는 엘보 크러치와 달리 환자의 가슴부에 족형 로봇을 착용함으로써 보행 시 넓은 가슴 면적으로부터 하중을 분산시키고 팔에 작용하는 집중 하중을 제거하였으며, 팔과 손의 움직임을 자유롭게 하였다. 두 번째, 사용자의 보행 의지를 파악하는 방법으로서, 족형 로봇의 발에 부착된 3축 힘센서를 이용하여 지면 반발력의 크기와 방향으로부터 사용자의 보행의도를 추정하는 알고리즘을 제안하였고 이에 따라 가슴 착용형 로봇을 보행시켰다. 마지막으로, 계단 보행을 위한 근력 강화 방법으로서, 둔턱을 오르내리는 근력 훈련이 가능하도록 바닥 높낮이에 따라 상하 운동 궤적이 변화할 수 있는 둔턱 보행 기능을 구현하였다. 최종적으로 개발된 로봇이 보행 의도를 인지하고 로봇 다리로부터 보행 보조를 효과적으로 수행할 수 있다는 것을 실험을 통하여 확인하였고, 하지 근전도 측정을 통하여 보행 시 로봇이 하지 근력을 보조하는 성능을 정량적으로 검증하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.53-59
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• 2022

본 논문에서는 사용자의 다양한 작업 환경을 고려하여 원격 제어가 가능한 이동식 로봇을 설계한다. 구체적으로는 소정의 방향으로 이동하며, 사용자의 손동작 움직임에 동기화되어 일련의 작업을 수행할 수 있는 이동식 원격작업 로봇, 그리고 이를 제어하는 제어시스템 및 제어방법을 제안하였다. 위험물 또는 고중량 물품 운반과 같은 작업 보조를 위해 로봇 손과 이동을 위한 휠을 이용하여 구현하였다. 개발한 로봇의 성능 평가를 위하여 로봇 손의 운반 가능한 최대 중량과 로봇의 이동 가능한 경사 등을 테스트하였고, 시험 평가 결과는 목표한 대부분의 설계 사양을 만족하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권4호
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• pp.107-117
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• 2013

군사용 로봇은 국방 IT 융합의 대표적인 적용 사례로 인간을 대신하거나 보조하며, 군사작전을 수행하는 지능형 로봇이다. 특히 테러와의 전쟁 속에 비정규전으로 많은 희생자들이 발생하면서 전쟁에 대한 비난여론이 확산되자 사람 대신 전쟁을 치루는 로봇은 당당한 주역으로 부상하고 있다. 군대는 로봇에 점점 의존하고 있고, 육상.해상.공중을 가리지 않고 로봇의 활용도는 커지고 있으며, 로봇을 도입하는 군대가 전투력에서 우위를 점하고 있다. 현재 군사용 로봇은 미국, 유럽, 러시아, 중국, 이스라엘, 한국 등을 중심으로 활발히 개발되고 있다.