• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.181-188
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• 2010

본 논문은 능동형 보행보조기 이동시 사용자의 보행의지에 의해 바퀴에 걸리는 외력을 추정하여 보행보조기를 제어하기 위한 차량제어 알고리즘에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 따라 다양한 보행보조기가 개발되고 있으나, 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로써 경사 등의 공간에 취약성을 가지고 있다. 이에 능동형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으나, 능동형 보행보조기의 경우 사용자의 의지 파악이 정확히 이루어지지 않아 보행보조기의 조종이 여의치 않다. 이를 극복하기 위해 사용자의 보행의지를 파악할 수 있도록 다양한 장치를 연구 중에 있으나, 정확한 보행의지력 인지가 어려운 형편이다. 이에 본 논문에서는 이러한 사용자 보행의지력을 기존에 외부에 다양한 장치를 통해 인지하는 방법에서 벗어나, 특별한 장치 없이 차량의 바퀴에 걸리는 외력을 기초로 차량을 제어한다. 이를 위해 먼저 바퀴에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 통해 바퀴에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 바퀴에 걸리는 외력을 추정한다. 이 추정된 외력을 기초로 사용자의 보행 속도와 방향을 추정할 수 있도록 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.191-193
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• 2022

유모차 사고는 추락/넘어짐/미끄러움으로 인해 발생하는 사고가 가장 큰 비율을 차지한다. 또한 보행이 불편한 고령자가 유모차 또는 보행기를 보조기구로 사용할 때에도 유모차와 유사한 사고 발생 확률이 높다. 기존의 유모차, 전동 휠체어, 보행기 등 출시 제품들은 넘어짐과 관련된 사고예방 기능은 구현되지 않았으므로 사고를 예방하기 힘들다. 이를 해결하기 위해 본 연구는 기울기에 따라 보행 중 안전을 보조하고, 속도에 따른 넘어짐 관련 사고를 예측하여 보호자 및 주변 사람들에게 위험을 알리는 사고예방을 위한 보행보조시스템을 설계하고 구현하였다. 이 시스템을 통해 유아 및 고령자가 이용하는 보행보조기를 더욱 안전하게 사용하여 2차 사고를 예방할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.451-456
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• 2020

본 연구의 목적은 장애인의 보행 보조 기구의 사용 능력에 따른 보행 보조 기구의 사용과 일상생활 수행정도를 비교하는 것이다. 연구자료는 2014년 한국복지패널 표본에서 추출하였다. 전체 435,947 자료를 교차분석과 t-검정을 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 독립적으로 보행 보조 장치를 사용할 수 없는 장애인들이 장애정도가 더 심하고 일상생활 수준도 낮은 것으로 나타났다. 또한 사회참여 수준과 여가활동 수준도 역시 비교그룹에 비해 독립적으로 사용하는 그룹에서 현저히 낮았다. 보행보조기는 장애인의 보행보조기 사용에 있어 장애인의 독립성 수준에 따라 맞춤형으로 해야 한다는 결론이 도출되었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.177-185
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• 2014

본 연구에서는 하지마비 장애인의 족하수 방지를 위하여 족배굴곡 보조를 위한 외골격 보조기를 개발하였다. 본 보조기는 인공 근육형 공압 액추에이터를 이용한 동력 전달부, 동력부의 고정을 위한 무릎 관절 착용부 및 보행 신호 검출을 위한 발목 관절 착용부로 구성되었다. 보조기는 무릎 관절 착용부와 발목 관절 착용부에 고정되어 족배굴곡 토크를 발생시켰으며, 발바닥 압력센서를 통해 사용자의 보행 단계를 검출하고, 족배굴곡 보조 타이밍을 감지하도록 하였다. 보행에 이상이 없는 건강한 65세 이상 고령자 7명과 20대 성인 10명을 대상으로 외골격 보조기의 족배굴곡 보조에 대한 성능을 확인한 결과, 인공 근육형 공압 액추에이터의 보조 시 전경골근의 근활성이 감소하는 결과가 나타났다. 향후 연구에서는 하지마비 환자를 대상으로 외골격 보조기의 효과를 검증할 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.42-48
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• 2011

본 논문은 비평탄 지형에서 능동형 보행보조기를 구동하고자 할 때, 바닥 지형에 의해 발생하는 보행의지 센서의 영향을 줄이기 위한 논문이다. 최근 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으며, 외부 경사지형, 둔턱, 계단 등의 비평탄 지형에서도 안정적으로 차량을 이동시킬 수 있도록 고안된 능동형 보행보조기에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 실외에서 사용되는 능동형 보행보조기에 있어 진동해석 및 비평탄 지형을 이동하면서 발생하는 기계적 충격을 줄일 수 있는 알고리즘의 개발은 능동형 보행보조기에 있어 해결해야 할 문제 중 하나이다. 이에 본 논문에서는 비평탄 지형에서의 진동을 해석할 수 있도록 가속도 센서를 적용하였으며, 둔턱을 넘을 때 발생하는 진동에 의해 보행의지 센서에 가해지는 진동에 의한 충격을 감쇠시킬 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 이를 실험을 통해 검증하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.17-25
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• 2011

본 논문은 전동 보행보조기의 편의성 향상을 위한 최적의 제어 이득을 찾고 제어 알고리즘을 설계하였다. 최근 노인의 인구가 의료 기술의 발달로 급속히 증가되고 있으며, 다양한 이동형 보행보조기구는 삶의 질을 개선하기 위해 개발되고 있다. 이러한 이동형 제품 중 수동형 보행보조기는 노인의 보행의 힘을 도와주는 전동모터를 가지고 있지 않아 노인들이 충분한 근력이 없기 때문에 경사로 및 문의 문턱 등 고르지 않는 지형에서 이동하는데 제안사항이 있다. 이러한 상황을 극복하기 위해 전동타입의 보행보조기를 개발하였다. 전동형 보행보조기는 수동형과 다르게 사용자가 조작을 해야 모터가 구동되는 구조이다. 이러한 구조는 사용자가 조작을 잘못 하였을 경우 상당한 불편함을 사용자에게 준다. 이러한 전동형 보행보조기를 수동형 보행보조기와 비교하여 조작의 편의성을 판단하고 기준을 만들어 사용자의 편의성에 대하여 제어 값을 변경하면서 사용자 편의성을 개선하였다. 본 논문에서는 보행의지를 인식하고 편의성의 성능을 측정할 수 있는 방법인 햅틱 센서를 소개하며 편의를 개선하는 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 편의성의 평가는 COV(Center of Vehicle)와 사용자의 COP(Center of Position)과의 차이의 변화를 통해 상대적인 편의성을 평가하였다. 전동 타입 보행보조기와 새로운 측정방법을 도입하여 모든 과정을 실험을 통하여 확인 하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.349-350
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• 2012

본 연구에서는 경첩 발목 보조기(Hinged Ankle Foot Orthoses, HAFO)의 착용이 경직성 뇌성마비 아동의 보행 시 신체 질량 중심점(Center of Mass, COM)에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 실험은 보조 기구의 사용 없이 독립적인 보행이 가능한 경직성 뇌성마비 아동(하지마비 아동 8명, 편마비 아동 5명) 13명이 참여하였다. 34개의 적외선 반사 마커를 신체에 직접 부착한 뒤, 6대의 동작분석 카메라로 맨발 보행과 HAFO착용 보행을 각 5회 촬영하였다. 전-후방, 내-외측, 수직 방향으로의 COM의 이동과 COM 속도를 계산하여 HAFO착용 전 후를 대응표본 T검정으로 분석하였다. HAFO 착용은 양하지 마비 아동 그룹은 COM의 전방 이동이 유의하게 증가하였고(p<0.01), COM 속도는 내-외측과 수직 방향에서 유의하게 증가하였다(p<0.01). 반면 편마비 아동 그룹은 COM 이동과 속도가 모든 방향에서 유의하게 증가하였다(p<0.01). 따라서 HAFO는 뇌성마비 아동의 보행 기능을 개선시킨다고 할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.12-12
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• 2003

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.258-265
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• 2010

본 연구는 편마비 환자 중 슬관절 과신전으로 인해 균형 및 보행 장애를 보이는 환자들에게 슬관절 움직임 제한 보조기로 과신전을 제한시킨 연구군과, 치료사의 손으로 과신전을 제한시킨 대조군으로 나누어 전통적인 물리치료를 실시해 치료 전, 후와 두 간을 비교하여, 슬관절 움직임 제한 보조기가 슬관절 과신전이 있는 편마비 환자의 균형과 보행에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 대상은 서울 참병원에서 편마비로 인하여 편마비라고 진단 받고 입원 및 통원 치료를 하는 환자 중 슬관절 과신전을 보이는 20명을 대상으로 무작위로 연구군과 대조군으로 나누어 연구 전, 후를 BBS (Berg Balance Scale), TUG (Time Up & Go Test), 보행 능력 평가를 이용하여 측정 비교 하였다. BBS를 이용해 균형능력을 측정한 결과 연구군, 대조군 모두에서 실험 전, 후에 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 또한 TUG를 이용한 균형능력 측정 결과에서도 연구군, 대조군 모두에서 실험 전, 후에 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 보행 능력 검사를 이용해 보행능력 평가를 한 결과 연구군, 대조군 모두에서 실험 전, 후에 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 균형 및 보행능력을 주 단위로 측정한 결과 연구군과 대조군 모두에서 유의한 증가를 보였고 (p<0.05), 두군 간에는 균형능력에서만 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 하지만 그래프상으로 봤을 때 연구군에서 균형과 보행능력의 더 많은 증가를 보였다. 본 연구 결과 슬관절 움직임 제한 보조기를 사용한 슬관절 과신전 제한 후 치료는 편마비 환자의 보행능력 증진에는 유의한 효과가 없었지만, 균형능력 증진에 유의한 효과가 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.814-817
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• 2004

It is a challenging task to make the paraplegic to walk with out the assist of the caregiver. So, we have developed various type of gait orthosis for paraplegic during the five years lately. The purpose of this study ultimately is energy consumption test of serveral type gait orthosis for developing the high efficiency gait orthosis. From the experimental results, the oxygen consumption rate were 6.9$\pm$3.3ml/kg in RGO gait, 5.3$\pm$1.3ml/kg in PGO, and 6.2$\pm$3ml/kg in HGO gait. The maximum hip flexion angle were 16$^{\circ}$ in RGO , 15$^{\circ}$ in PGO, and 47.5$^{\circ}$. in HGO. As a result It was found that. Hybrid Gait Orthosis need high energy consumption more than PGO for walking, but it is small weight and strengthened muscle.