• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.655-656
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• 2009

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.781-788
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• 2013

본 논문에서는 노인의 낙상에 의한 위급상항을 모니터링 하기 위한 4족 로봇 및 모니터링 시스템을 소개한다. 4족 로봇은 FPGA Board(Field Programmable Gate Array)를 이용한 특정 색을 판별하는 영상처리에 기반하여 자율 이동한다. 노인의 낙상을 감지하기 위해 가슴에 센서노드를 착용하고, 낙상에 의한 응급 상황 시에 4족 로봇이 낙상신호를 관리자에게 전송한다. 관리자는 전송된 영상을 기반으로 4족 로봇을 제어 및 상황판단을 하고, 위급상황이면 119에 신고를 한다. 센서노드만을 사용한 낙상 감지 시스템에서 98.33% 낙상의 Sensitivity와 일상행동 94.375% Specificity가 측정 되었다. 100% 낙상 감지를 못했던 점을 낙상 감지 시스템과 이동형 카메라(로봇)의 결합 알고리즘을 제안 및 실험을 통해 100% 검증 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.21-24
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• 2014

본 연구는 뇌손상(뇌졸중, 외상성 뇌손상, 뇌성마비 등)으로 인하여 손의 능동적 움직임이 결여되어 발생하는 관절의 구축, 근육의 단축, 근육의 탄력성 저하 등의 문제점을 분석하여 인체 역학적 모델에 따른 과학적 설계를 기반으로 환자의 손 기능 회복을 위하여 로봇 기술과 스마트폰의 융합을 통한 재활 로봇 보조 치료기를 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 일반적인 근 경직을 치료하는 방법을 응용하여 IT 기술과 로봇기술을 융합하여 치료사들의 부담을 덜어 주고, 환자들에게 오랫동안 정확한 운동을 반복적으로 할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 하나의 구동기로 2자유도의 움직임을 조절 할 수 있는 링크 매커니즘과 링크의 길이를 조절하여 신전(extension)과 과신전(Hyperextension)의 범위 조절이 가능하도록 로봇 플랫폼을 설계하였다. 또한 환자의 재활정도 및 상태에 적합한 운동속도, 운동반복횟수 등을 손쉽게 조작할 수 있는 등의 개인 맞춤형 재활훈련이 가능한 사용자 인터페이스를 설계 및 구현하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.544-549
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• 2006

본 논문은 인간의 보조 역할을 하기 위해 자율적인 명령을 내리고 사용자가 직접 제어할 수 있는 지능형 주행 판단 시스템(Judgment System for Intelligent Movement; JSIM)에 대한 연구이다. 본 논문에서는 제어 대상은 이동 로봇으로 한정한다. 이동 로봇은 지능형 주행 판단 모듈을 휴대한 사용자에게 영상정보와 초음파 센서 정보를 제공하고 가이드 역할을 수행한다. 그리고 PDA와 센서박스로 구성된 지능형 주행 판단 시스템은 이동로봇으로부터 얻은 정보와 사용자 명령을 입력으로 사용하는 소프트 컴퓨팅 기법을 이용하여 이동로봇의 속도와 방향을 결정하고 다양한 기능을 수행하도록 로봇을 원격으로 제어한다. 본 논문에서는 몸에 착용하고 주변장치들과 통신을 하며 지능적 판단을 할 수 있는 지능형 주행 판단시스템을 구성하고 실제 환경에서 지능적 판단 알고리즘 적용과 이동로봇을 제어하는 시스템을 구현하여 제안한 시스템의 실현 가능성을 검증한다. 지능 알고리즘은 계층적 퍼지 구조와 신경망을 융합한 구조이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.919-926
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• 2010

This paper proposes a wearable hand rehabilitation device, DULEX, for persons with functional paralysis of upper-limbs after stoke. DULEX has three degrees of freedom for rehabilitation exercises for wrist and fingers except the thumb. The main function of DULEX is to extend the range of motions of finger and wrist being contracture. DULEX is designed by using a parallel mechanism, and its parameters such as length and location of links are determined by kinematic analysis. The motion trajectory of the designed DULEX is aligned to human hand to prevent a slip. To reduce total weight of DULEX, artificial air muscles are used for actuating each joint motion. In feedback control, each joint angle is indirectly estimated from the relations of the input air pressure and the output muscle length. Experimental results show that DULEX is feasible in hand rehabilitation for stroke survivals.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제22권4호
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• pp.27-34
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• 2016

몸에 착용할 수 있는 컴퓨터인 웨어러블 디바이스의 기능이 구글 글래스와 애플 워치 이후 빠른 속도로 발전하고 있다. 특히 헬스케어 분야에서 엄청난 속도로 진화하고 있다. 구글은 스마트 워치로 자기장을 주면서 암세포를 손목밴드에서 파괴시킬 수 있는 내용의 특허를 내고, 실용화에 박차를 가하고 있다. 헬스케어 웨어러블 디바이스에서 측정되는 모든 개인 생체정보가 데이터베이스로 연결되고, 이 빅데이터가 건강관리와 예방치료에 활용되면 청춘 100세, 수명 120시대는 달성될 수 있다는 전망이다. 하루가 멀다하고 신제품, 신기술이 발표되고 있는 헬스케어용 웨어러블 디바이스의 최근의 개발 동향 및 응용 현황에 대해 정리하여 보았다.

• 로봇학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.150-156
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• 2019

Haptic systems have been widely used for both virtual reality and augmented reality application including game, entertainment, education and medical sectors. Clothing designers and retailers initiated using AR and VR technologies to help the consumers find style with the perfect fit. Most of the developed augmented reality shopping is implemented by overlapping the image of the clothes on the customer so that he/she can find the fit. However, those are only visual information and the customer cannot experience the real size and the stiffness of the clothes. In this paper, we present the haptic upper garment which provides the haptic feedback to the user using cables. By controlling the length of the cable, the size of the clothes is set and by stiffness control, the compliance of the fabric is implemented. The haptic garment is modeled for precise control and the distributed controller architecture is described. With the haptic upper garment, the user's experience of the virtual clothes is greatly enhanced.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권7호
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• pp.134-141
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• 2009

Recently, many researchers have tried to develop wearable robots for various fields such as medical and military purposes. We have been studying robotic exoskeletons to assist the motion of persons who have problems with their muscle function in daily activities and rehabilitation. The upper-limb motions (shoulder, elbow and wrist motion) are especially important for such persons to perform daily activities. Generally for shoulder motion 300F is needed to describe its motion(extension/flexion, abduction/adduction, internal/external rotation) but we have used a redundant actuator thus making a 4 DOF system. In this paper, we proposed the mechanism design of the exoskeleton which consists of 4-DOF for shoulder and 1-DOF for elbow robotic exoskeleton to assist upper-limb motion. Then we compared the new mechanism design and prototype mechanism design. Here we also analyze the proposed system kinematically to find out and to avoid the singular point. This research will ensure that the proposed wearable robot system make human's motion more powerfully and more easily.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권3호
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• pp.346-353
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• 2012

The purpose of this study is to verify the energy efficiency of the integrated system combining human and a lower extremity exoskeleton robot when it is applied to the proposed gait pattern. Energy efficient gait pattern of the lower limb was proposed through leg function distribution during stance phase and the dynamic-manipulability ellipsoid (DME). To verify the feasibility and effect of the redefined gait trajectory, simulations and experiments were conducted under the conditions of walking on level ground and ascending and descending from a staircase. Experiments to calculate the metabolic cost of the human body with or without the assistance of the exoskeleton were conducted. The energy consumption of the lower extremity exoskeleton was assessed, with the aim of improving the efficiency of the integrated system.

• 재활복지공학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.15-22
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• 2012

외골격 보행보조로봇은 로봇 시스템을 인체에 직접 착용하는 형태이므로 기구적인 측면에서는 인체 근골격 구조에 최적화된 메커니즘으로 구성되어야 하며, 제어적인 측면에서는 근골격계의 손상을 일으킬 수 있는 로봇의 부적합한 거동을 예방할 수 있는 안전장치를 갖추어야 한다. 외골격 보행보조로봇을 개발하기 위해서는 보행이나 근골격계의 거동특성에 대한 이해 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 최적화된 로봇시스템 설계를 위하여 구동장치의 관절력과 동력 용량을 예측하였으며 몇 가지 보행동작에 대한.관절거동특성을 파악할 수 있는 자료를 획득하였다. 평지보행을 제외한 나타나는 주요한 동작으로는 계단오르고 내리기, 안기, 서기, 경사면 걷기 등이 있다. 본 연구에서는 경사면 걷기를 제외한 모든 동작에 대한 동작 실험을 수행하고 분석하였다.