• 제목/요약/키워드: 보행에너지

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5축 링크를 이용한 입각기 제어 대퇴의지의 개발 (Development of a Stance Phase Control Transfemoral Prosthesis Using the 5-Axes Link)

  • 김신기;홍정화;김경훈;문무성;이순걸;백영남
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.29-34
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 대퇴부가 절단된 다리의 생체 역학적 기능을 복구할 수 있게 하는 의지의 개발을 위하여 5축 링크, 슬관절 완충장치를 사용하여 보행시 입각기를 제어할 수 있는 대퇴 의지 시스템 개발에 있다. 이를 위하여 입각기시 대퇴의지와 지면간 접촉 중 충격 에너지 흡수를 하는 슬관절 완충장치의 기계적 특성 및 거동을 분석하였다. 임상시험을 통하여 개발된 대퇴의지의 성능을 검증한 결과 대퇴 절단 피검자들의 보행특성은 정상인의 보행에 근접한 경향을 보였다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 입각기 대퇴의지는 입각기시 현저한 보행 안전성을 보였다.

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PNS 네트워크 Node-Link 구성체계 (Node-Link Development for Pedestrian Navigation System)

  • 남두희;김영신
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.26-32
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    • 2008
  • 장애인.노약자들은 일반인에 비해 이동에 대한 제약조건이 많으며 이동시 일반인들이 생각하는 것보다 많은 어려움이 있다. 장애인.노약자뿐만 아니라 일반인들의 보행환경을 개선하기 위해 장애인.노약자를 위한 보행 지원시스템을 구성하여 장애인.노약자들의 사회활동을 장려하고 사회 구성원으로서의 역할을 할 수 있도록 도움을 줌으로서 장애인.노약자에 대한 사회문제를 해결하는 데 큰 역할을 하게 된다. 보행용 네트워크를 구성하기 위해 건설교통부에서 2005년 7월에 발간한 "지능형교통체계 표준 노드/링크 구축.운영지침 해설서"의 내용을 분석하였으며 이를 바탕으로 장애인.노약자들에게 적합한 네트워크체계를 구성하였다. 이동제약이 가장 큰 장애인.노약자를 대상으로 한 보행 네트워크이기 때문에 일반 사람들에게 적용될 수 있다. 이렇게 보행 네트워크를 구성함으로서 사회적 약자에 속하는 장애인.노약자들의 보행에 많은 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 일반인들의 보행 편의성을 높이는 효과를 가져 올 수 있다. 장애인.노약자를 비롯한 사람들의 보행률을 높임으로서 에너지 절약, 교통사고율 감소 등 사회 전반적으로 긍정적인 효과를 가져 올 것으로 기대된다.

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일반보행보조기(RGO)와 동력보행보조기(PGO)의 보행시 에너지 소모도 비교 평가 분석 (Comparison of Energy Consumption of Reciprocating Gait Orthosis(RGO) and Powered Gait Orthosis(PGO) during Gait)

  • 강성재;류제청;문무성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권8호
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    • pp.104-110
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    • 2008
  • The aim of this study ultimately is verifying that PGO gait is more efficient than RGO fur paraplegics because the air muscle assists hip flexion power in heel off movement. The gait characteristics of the paraplegic wearing the PGO or RGO are compared with that of a normal person. PGO with air muscles was used to analyze the walking of patients with lower-limb paralysis, and the results showed that the hip joint flexion and pelvic tilt angle decreased in PGO. In comparison to RGO gait, which is propelled by the movements of the back, PGO uses air muscles, which decreases the movement in the upper limb from a stance phase rate of 79$\pm$4%(RGO) to 68$\pm$8%. The energy consumption rate was 8.65$\pm$3.3 (ml/min/Kg) for RGO, while it decreased to 7.21t2.5(ml/min/Kg) for PGO. The results from this study show that PGO decreases energy consumption while providing support for patients with lower-limb paralysis, and it is helpful in walking for extended times.

스마트 슈즈의 에너지 하베스팅 기능향상을 위한 복합재료 프레임 특성평가 (Characterization of Composite Frame for Enhancing Energy Harvesting Function of a Smart Shoes)

  • 이호석;정인준;장승환
    • Composites Research
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    • 제34권6호
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    • pp.400-405
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    • 2021
  • 본 연구에서는 인장 시 에너지 하베스팅을 하는 Polyvinylidene Fluoride(PVDF) 리본 하베스터를 신발에 접목한 스마트 슈즈의 에너지 하베스팅 효율을 증가시키기 위한 복합재료 프레임을 설계하였다. 프레임의 하중방향 변형량을 최소화하기 위해 이방성 재료인 탄소 연속 섬유를 사용하여 설계하고 3D 프린터를 이용하여 복잡한 형상을 제작하였다. 보행 시 발생하는 하중에 의한 안창과 중창의 변형량을 계산하기 위해 스프링 요소를 이용하여 안창과 중창을 모델링 하였다. 유한요소 해석을 사용하여 보행 시 스마트 슈즈에 장착된 리본형 하베스터의 인장량을 계산하였다. 예측된 하베스터의 최종 인장 길이 정보는 스마트 슈즈의 에너지 하베스팅 효율 증대에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

다각 보행 로보트의 제어 알고리즘

  • 김성동;박성혁;황승구
    • 전기의세계
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    • 제36권5호
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    • pp.316-325
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    • 1987
  • 다각 보행 로보트의 세부 개발 분야로는 다음과 같이 세가지로 나눌 수 있다. (1) 기계적 구조 분야-3축 자유도를 갖는 다리의 구조, 에너지 효율을 고려한 다리의 구조, 역학 및 운동학의 분석, 모델화등 (2) 제어분야-다리의 시퀀스 결정, 각 다리의 서보 제어, 균형 및 안정도 유지, 속도제어 (3) 지능 및 센서 분야-장애물 인식, 경로의 판단, 장애물 통과시 다리의 위치 결정 본고에서는 제어분야와 관련하여 걸음새(gait)의 종류 및 표시방법에 대해서 2장에서 언급하고, 3장에서 1각 및 2각 제어 알고리즘을 통해 역학(dynamics)이 고려된 다리의 시퀀스 제어에 관해서 알아보며, 4각 이상의 다각 로보트에 대한 제어문제 및 제어기법에 대하여 4장에서 기술하였다.

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해안환경을 고려한 LED보안등 스마트 제어 알고리즘 개발 (Development of a smart LED lighting control algorithm considering coastal environment)

  • 김민;김현희;변기식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.938-940
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    • 2012
  • 전세계적으로 친환경, 에너지 절약과 맞물려 LED조명에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히 우리나라는 삼면이 바다와 인접해 해안 항만 환경에 대한 관심이 높고, 해안산책로, 공원 등이 늘어나면서 LED 보안등에 대한 수요가 늘고 있는 추세이다. LED보안등의 수요가 늘어나면서 보안등의 주목적인 범죄예방에 대비하면서 에너지를 절감할 수 있는 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 최근의 조명제어 시스템은 단순히 보행자 유무만을 인식하여 조명의 밝기를 제어하는 시스템이 대다수이며, 비, 바람, 안개, 해무 등의 실시간 변화가 잦은 해안환경에 대한 고려는 부족하다. 따라서, 본 논문에서는 보행자 유무와 비, 안개, 해무 등의 환경적 정보를 융합하여 보안등의 밝기를 통합 제어할 수 있는 스마트 제어 시스템을 설계하고자 한다.

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보행에너지를 이용한 압전식 발전장치 개발에 관한 연구 (Study on Development of Piezoelectricity Generator Device using Walking Energy)

  • 김동석;박관수;최형식;이병우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.974-976
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    • 2004
  • 현대 정보사회는 교통수단의 발달과 더불어, 휴대용 기기의 급속적인 발전을 가져왔다. 따라서, 휴대용 기기의 전원에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 여전히 시간적 제약을 받는 배터리에 대부분의 휴대용 기기가 의존하고 있다. 이에 본 연구에서는 사람들이 동작하는 동안 항상 버려지는 체중에 의한 에너지를 이용한 발전장치를 설계하였다. 이 발전장치는 외력을 주었을 때, 대전압${\cdot}$소전류를 발생하는 평판형 압전소자의 특성을 이용한 장치이다.

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