• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.738-743
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• 2007

본 연구는, 팔(하완)을 잃은 장애자용 인공 의수를 장애자가 자신의 의도에 따라 제어하기 위한 센서 시스템과 제어알고리즘에 관한 것이다. 먼저 장애자의 여러 가지 동작 의도를 검출할 수 있는 센싱 시스템을 연구하고 이 센싱 시스템으로부터 발생된 신호를 사용하여 인공의수를 제어하는 방법에 대하여 연구한다. 센서로서는 전기 저항식 굽힘 센서를 사용한다. 이 굽힘 센서를 팔의 상완 이두근과 오구완근에 각각 1개씩 단단히 부착한다. 부착된 센서로부터 출력된 신호는 근육의 굴곡량을 나타내며 팔의 동작의도를 판단 할 수 있는 신호처리 시스템을 통과시켜 하완의 굴곡과 신전 운동, 손의 내전과 외전 운동을 구별한다. 그리고 구별된 신호로부터 실제 팔의 운동 각도를 추정하여 인공의수의 각도를 제어한다. 본 연구의 효용성을 증명하기 위해 2개의 액추에이터와 포텐셔미터를 가진 간단한 인공의수를 제작하여 제어 실험을 하였다. 실험에서 실제 팔의 각도와 인공의수의 제어 각도 사이에는 센서 외부에서 발생되는 노이즈 및 인공의수의 회전 관성, 기계적인 마찰 등으로 인한 오차가 발생하였다. 따라서 오차 값과 오차의 변화 값에 근거한 퍼지 제어 알고리듬을 이용하여 재 실험을 한 결과 하완의 굴곡/신전 운동에서는 평균 약 4도, 손의 회내/외 운동에서는 평균 약 3도의 오차가 측정되어, 퍼지제어기를 설치한 이전보다 오차가 크게 개선되었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.11-15
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• 2011

본 논문은 사함의 근육에서 발생하는 근전위 신호에 의해서 제어되는 근전의수의 성능에 대한 시험방법을 제안한 것이다. 근전의수는 기계적인 의수, 근전위 신호를 측정하는 표면 근전위 센서, 제어시스템, 그리고 충전용 배터리로 구성되어 있다. 상용화 된 근전의수를 가지고 파지 내구성을 시험한 결과 소음과 파지력은 큰 차이가 없었다. 제안된 시험방법은 내구성 시험을 통하여 근전의수의 신뢰성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.248-257
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• 2007

본 논문은 사람의 근육에서 발생하는 근전위 신호를 사용하여 2 자유도를 갖는 전동의수를 구동하기 위한 제어시스템을 제안한다. 근전위 신호를 측정하기 위한 표면 근전위 센서는 근전위 신호의 출력 특성을 이용하여 근전위 센서의 입력부와 회로부를 설계한다. 제어시스템은 전동의수를 구동하기 위하여 두 개의 제어기와 전동의수의 파지력을 측정하기 위한 파지력 센서와 파지한 물체의 미끌림을 감지하기 위한 미끌림 센서로 구성되어 있다. 가상의 근전위 신호를 이용한 실험과 정상인의 실험을 통하여 제안된 제어시스템의 신뢰성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.415-420
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• 2017

과소 구동 전동의수는 가벼우며 비교적 경제적이라는 장점이 있다. 본 연구에서는 적응파지가 가능한 과소 구동 전동의수를 대상으로 경제적인 파지력 제어 시스템을 제안하였다. 근전도 신호로 구동되는 메인 케이블의 장력으로 파지력이 결정되므로 장력에 따라 사용자의 피부에 부착된 진동모터를 구동하는 촉감기반 피드백 시스템을 구성하였다. 진동 신호에 대한 사용자의 감각적 판단을 기반으로 파지력을 추정하고 제어하기 위하여 파지력과 진동 신호 간의 적절한 변환 관계를 수립하고 시제품 성능시험을 하였다. 최소한의 훈련으로 사용자들은 비교적 정확하게 파지력을 제어할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.110-117
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• 2018

의수나 의족장치 개발은 전 세계적으로 꾸준히 이루어지고 있으며, 사람의 손과 똑같이 만들어 내거나 감각을 느끼게 하는 것은 힘들겠지만, 물건을 집거나 몇 가지 움직임을 마음먹은 대로 할 수 있다면 절단 장애인들에게는 큰 도움이 될 것이다. 3D프린팅 기술의 발달로 저렴한 의수개발이 가능해졌으며, 이러한 추세에 맞추어 개인맞춤형 의수를 비슷한 가격에 개발할 수 있다면 활용도 및 보급률이 훨씬 높아질 것이다. 본 논문에서는 3D프린팅을 이용하여 사용자 맞춤형 의수를 개발하는 방법에 대해 기술한다. 이를 위해 의수 외형 모델링의 변형수치를 가변값으로 추출하고, 의수 동작을 제어하는 기능을 소프트웨어 디자인 패턴을 이용하여 설계한다. 이를 통해 의수를 필요로 하는 사람들이 각자 원하는 자신만의 의수를 빠르고 저렴한 가격에 갖출 수 있도록 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.29-34
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• 2015

Brain-computer interface 기술은 일상에서 편안한 생활을 위해 다방면으로 연구가 진행 중이다. 본 연구는 3가지 동작의 뇌파특성을 분석하여 의수와 같은 외부기기의 세밀한 동작 제어를 목적으로 한다. 피험자들은 악력기를 쥘 때 (Grip), 손가락만을 움직일 때 (Move), 아무런 동작을 취하지 않을 때 (Relax)의 3가지 동작을 수행하였고, 뇌파를 측정하여 power spectrum analysis와 multi-common spatial pattern 알고리즘으로 특징추출을 수행하였으며, 분류알고리즘인 SVM(support vector machine)으로 뇌파의 특징데이터들을 분류하였다. 실험결과 3개의 다른 동작을 분류한 결과, 실험에 참여한 3명의 피험자 중 2명에게서 Grip 클래스의 분류율이 가장 높은 분류율을 보였다. 본 연구의 결과는 뇌파를 이용하여 의수가 필요한 환자들에게 유용할 것으로 기대한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.746-751
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• 2002

This purpose of this study was to design the effect of recovering of a hand amputees by myoelectronic hand. It was designed with 2 degree of freedom in tile laboratory. Myoelectronic hand had only one degree of freedom and one movement until now. Also this myoelectronic hand had multi-joint system. Myoelectronic hand data was obtained by measuring hand and data was applied when it was designed myoelectronic hand. PID controll of myoelectronic hand was used to it. Displacement control was applied the first link of finger. Experiment was accomlkished in Tip grasp, power grasp and Hook grasp modes. Displacement controll was good in low frequency. Velocity control was applied to each mode. This myoelectronic hand with a hand amputees could do some jobs such as grasping materials. Further studies were needed to evaluate the effect of a myoelectronic hand with more precise laboratory equipment.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.340-342
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• 2007

This paper presents the grip force control of myoelectric hand prosthesis according to myoelectric signal generated in the human muscle. The control system consist of a controller for driving DC motor, torque sensor for measuring out torque of motor, slip sensor for detecting slip of torque. The experimental results proved the reliability of proposed control system.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.481-486
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• 2007

Wireless Sensor Network(WSNs) consists of small sensor nodes with sensing, computation, and wireless communication capabilities. The large number of sensor nodes in a WSN means that there will often be some nodes which give erroneous sensor data owing to several reasons such as power shortage and transmission error. Generally, these sensor data are gathered by a sink node to monitor and diagnose the current environment. Therefore, this can make it difficult to get an effective monitoring and diagnosis. In this paper, to overcome the aforementioned problems, intelligent sensor data validation method based on PCA(Principle Component Analysis) is utilized. Furthermore, a practical implementation using embedded system is given to show the feasibility of the proposed scheme.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.831-838
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• 2009

This paper proposes an IR (infrared) LED (Light Emitting Diode)-based tactile fingertip sensor that can independently measure the normal and tangential force between the hand and an object. The proposed IR LED-based tactile sensor has several advantages over other technologies, including a low price, small size, and good sensitivity. The design of the first prototype is described and some experiments are conducted to show output characteristics of the proposed sensor. Furthemore, the effectiveness of the proposed sensor is demonstrated through anti-slip control in a multifunction myoelectric hand, called the KNU Hand, which includes several novel mechanisms for improved grasping capabilities. The experimental results show that slippage was avoided by simple force control using feedback on the normal and tangential force from the proposed sensor. Thus, grasping force control was achieved without any slippage or damage to the object.