• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.7-12
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• 2013

본 논문에서는 동력의지를 위한 브러쉬리스 DC 모터 구동 시스템과 DC 링크단의 전류를 이용하여 상전류를 추정하는 기법을 제안한다. 토크제어를 위해서는 전류 측정이 매우 중요하며 전류 측정 시 스위칭 노이즈를 최소화하기 위해 전류 센싱 시점은 스위칭 전압 명령에 동기화 되어야 한다. 저가의 시스템, 공간의 절약 그리고 제어의 단순화하기 위해 DC 링크단 전류를 사용한 제어를 실시하였다. 또한 환류 다이오드를 통해 흐르는 전류에서 발생하는 DC 링크단 전류와 상전류간의 오차를 줄이기 위해 Analog MUX를 이용한 상전류 추정방법을 사용하였다. 실험 결과를 통해 제안한 시스템의 유효성을 검증하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권3_1spc호
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• pp.587-592
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• 2013

Until recently, the primary users of wheelchairs were people with lower body disabilities. However, the number of patients recovering from accidents or surgery, as well as the number of elderly people using wheelchairs, is constantly increasing. This study examined the design and manufacture of standing and gait assist wheelchairs that assist temporary gait disturbed patients to take rehabilitation training and elderly people to engage in walking exercise. A kinematic analysis was used to select a drive motor and design a four-bar linkage mechanism for lifting the backrest vertically. Using a multibody dynamic simulation, detailed design was performed taking into consideration the spatial motion and partial interference, and the necessary push force and stroke of the linear actuator were also calculated. To ensure structural safety, the von-Mises equivalent stresses of the upper and lower brackets of the linear actuator were verified through a finite element analysis. The manufactured wheelchair was shown to operate successfully as intended, using the developed controller for the drive motors and linear actuator.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.799-807
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• 2014

본 논문에서는 가용공간이 적은 실내에서의 사용을 중점으로 한 새로운 방식의 구동방식을 갖는 전동 볼체어의 개발을 소개하고자 한다. 볼체어의 가장 큰 특징은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫째는, 구조적 특징으로서 부피와 무게를 최소화하기 위해 원형에 가까운 모양의 팔각형 외골격 프레임 설계를 수행하였고, 공을 포함한 모든 구동부가 로봇 내부에 장착되어 크기뿐만 아니라 사용안전성 면에서 실내용으로 적합하도록 설계하였다. 둘째는, 구동 메커니즘의 특징으로서 볼마우스의 동작 원리를 역발상하여 로봇의 구동방식에 적용하였다. x축, y축의 회전을 담당하는 두 개의 옴니휠이 공을 굴리는 방식으로 각각 모터의 속도를 제어하여 두 개의 바퀴만으로 전 방향 구동이 가능한 홀로노믹 시스템을 구현하였다. 이러한 두 가지의 특징으로부터 볼체어가 좁은 이동 공간에서 전방위 이동을 효과적으로 수행할 수 있음을 실험적으로 구현하였으며, 본 로봇의 자세한 개발 과정을 본 논문에 서술하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.1-6
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• 2009

본 조사는 휠체어를 사용하는 장애인이 차량을 탑승할 때 휠체어 수납에 대한 불편함을 파악하여, 향후 관련 제품 개발에 개념설계를 하고자 실시하였다. 연구는 수동휠체어를 사용하고 있으며, 자가 운전을 할 수 있는 장애인 50명을 대상으로 직접 면담하는 설문조사 방식으로 실시하였다. 그 결과 설문에 참여한 88%의 장애인이 차량에 휠체어를 수납할 수 있는 보조 장치의 개발이 필요하다고 응답하였다. 이러한 장치로써 차량 트렁크에서 로봇팔이 차량의 운전석 문까지 나와서 휠체어를 트렁크에 수납하는 방법을 가장 선호하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권12호
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• pp.111-116
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• 2019

With the recent acceleration of industrial technologies and active research, wearable robot technologies have been applied to various fields. To study the utility of wearable robots, basic research on kinetic mechanisms of the human body, bio-signal analysis, and system control are essential. In this study, we investigated the basic structure of a wearable system and the operating principles of a driving mechanism. The control system and supporting structure, which comprise the driving mechanism, were designed and manufactured. Motion and load analyses were performed simultaneously for the design of the kinematic drive, and the driving mechanism was constructed by analyzing walking motion. The operating conditions of the cylinder were verified by stride via driving experiments. Further, the accuracy and responsiveness of the system were confirmed by comparison with actual motion, and the system safety was validated by applying loads.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.503-509
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• 2015

In this paper, we designed and tested an ankle joint mechanism for a gait rehabilitation robot. Gait rehabilitation programs are designed to improve the natural leg motion of patients who have lost their walking capabilities by accident or disease. Strengthening the muscles of the lower-limbs and stimulation of the nervous system corresponding to walking helps patients to walk again using gait assistive devices. It is an obvious requirement that the rehabilitation system's motion should be similar to and as natural as the normal gait. However, the system being used for gait rehabilitation does not pay much attention to ankle joints, which play an important role in correct walking as the motion of the ankle should reflect the movement of the center of gravity (COG) of the body. Consequently, we have designed an ankle mechanism that ensures the safety of the patient as well as efficient gait training. Also, even patients with low leg muscle strength are able to operate the ankle joint due to the direct-drive mechanism without a reducer. This safety feature prevents any possible adverse load on the human ankle. The additional degree of freedom for the roll motion achieves a gait pattern which is similar to the normal gait and with a greater degree of comfort.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.35-47
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• 2010

본 논문은 에지를 이용한 차량 검출 시 검출률 향상을 위해 부정확한 에지 정보를 보완하는 확장 에지 분석 기법을 제안한다. 차량은 영상에서 차량이 지면과 닺는 경계면과 좌우 경계선을 이용하여 검출한다. 제안하는 확장 에지 분석기법은 차량과 지면의 경계선을 표현하는 수평 에지가 조명이나 잡음 등으로 인해 부정확하게 얻어지는 문제를 해결하기 위해 수평에지를 양방향으로 확장하여 차량 양쪽의 경계선인 두 개의 수직에지 성분과 교차하는 점을 찾는 방법이다. 즉, 미리 설정된 관심영역 내에서 인접한 수평에지 정보를 이용하여 에지를 융합하거나 분리하는 방법을 통해 수평에지를 추출하고 추출된 수평에지 영역에서 차량 그림자 영역을 검출하여 차량 바닥선을 결정한다. 차량의 폭은 수평에지와 교차하는 수직에지들 중에서 좌우 대칭을 형성할 수 있는 에지들과 차간 거리를 고려하여 결정한다. 확장 에지 분석기반 차량 검출 기법은 복잡한 배경을 갖는 도로 영상에서 기존의 에지 정보를 이용한 차량 검출 방식보다 효율적이다. 본 논문에서 제안하는 차량 검출 기법의 우수성은 복잡한 도로 영상에서 차량 검출 실험을 통해 검증하였다.