• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.935-938
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• 2004

This paper describes the quantitative analysis on the improvement of equilibrium sensory using virtual bicycle system. We have used a virtual bicycle system that combines virtual reality technology with a bicycle. In this experiment, 10 subjects were tested to investigate the influencing factors on equilibrium sensory. Straight road and curved road driving at several factors including cycling time, number of times of path deviation, and center of pressure(COP) were extracted and evaluated to quantify the extent of control. Also, To improve the effect of balance training, we investigated the usefulness of virtual feedback information by weight shift. The result showed that the system could be effective for equilibrium sensory rehabilitation training device. The analysis method might also have wider applicability to the rehabilitation field.

• 재활복지공학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.9-15
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• 2012

본 논문에서는 장애인 자가운전을 위한 휠체어 자동탑재기능을 가지는 캐리어를 개발하기 위하여 기구학적 동특성을 분석하고 기구부의 안전성을 고려한 강도 해석을 하였다. 휠체어 자동탑재장치의 실차량 장착 및 크기를 고려한 자가운전용 차량으로는 9인승 승합차량을 선정하였다. 먼저 기구학적 동특성과 구동 방식을 결정하고, 운동 궤적 및 동작 프로세스를 참조하여 캐리어를 적용하고자 하는 승합 차량에 대한 간섭여부를 확인하여 기구학적 개념 설계를 확정하고 기구부의 안전성을 확인하기 위해 강도해석을 통하여 설계의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권10호
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• pp.1149-1156
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• 2012

In this study, we proposed the most efficient driving posture based on the analysis of quantitative muscular strength and fatigue degree according to posture. Since driving include complicated actions required by a variety of ability and cause by extremes concentration or strain, drivers tend to feel tired easily. However, drivers can't recognize the fatigue degree by themselves. Moreover, the method for measuring the quantitative fatigue degree exactly is quite difficult to be secured. 9 professional bus drivers were participated. We analyzed the quantitative legs' muscular strength when operating each pedal. And then we also analyzed the muscular strength and muscular fatigue degree according to driving pattern during bus driving. Therefore, we suggested the most efficient driving posture.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.586-590
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• 2006

전기활성 고분자로서 이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer metal Composites, IPMC)는 화학적 환원방법으로 비교적 쉽게 제조하여 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 낼 수 있는 유연성을 지니는 스마트 소재(soft smart material) 중의 하나이다. 제조 시의 화학적 환원방법은 용액 내에서 반응시킴으로써 결과적으로 형성되는 다공성 고분자 막의 표면의 거칠기 때문에 구동체로서의 IPMC의 동작특성에 결함을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 IPMC의 표면의 거칠기에 대한 구동 특성을 비교하고 표면 조도를 향상시키는 방안으로 표면 이온빔 보조 증착법으로 표면을 개질하였다. 이러한 표면 개질 효과로 인해 IPMC 전극의 표면 저항을 낮추고 반응 속도를 증가시킬 수 있었고, 표면 조도, 모폴로지, 구동력 등을 측정하여 향상된 구동 현상을 나타내는 제조방법에 대한 연구를 하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.187-196
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• 2014

본 논문은 경사로에 위치하는 Mobile Walker의 안전성 확보를 위한 직진성 향상알고리즘을 제안한다. Mobile Walker는 경사면주행 시 로봇의 무게와 경사도에 의한 외력으로 인해 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 본 논문에서는 노면의 기울기에 따른 외력을 추정하고, 이를 모터출력에 가감하는 제어기를 사용하였다. 또한 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 사용하였다. 제안한 보정 제어기를 적용한 결과, 경사면 이동 시 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 경사로 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 10cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 1m 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.393-400
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• 2015

This paper describes the development of a chest-wearable robot that can efficiently perform self walking rehabilitation without a helper. The features of the developed robot are divided into three parts. First, as a mechanical characteristic, the conventional elbow crutch is attached at the forearm. However, the proposed robot is attached to the patient's chest, enabling them to feel free to use their hands and eliminate the burden of the arms. Second, as a characteristic of the driving algorithm, pressure sensors attached to the chest automatically perceive the patient's walking intention and move the robot-leg thereafter. Also, for safety, it stops operating when an obstacle is found in front of the patient by using ultrasonic sensors and generates a beeping sound. Finally, by using the scotch yoke mechanism, supporting legs are moved up and down using a rotary servo motor without excessive torque that is generated by large ground reaction forces. We showed that the developed robot can effectively perform self walking rehabilitation through walking experiments, and its performance was verified using Electromyograph (EMG) sensors.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.939-947
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• 2010

With the rising numbers of elderly and disabled people, the demand for welfare services using a robotic system and not involving human effort is likewise increasing. This study deals with a mobile-robot system combined with a BWS (Body Weight Support) system for gait rehabilitation. The BWS system is designed via the kinematic analysis of the robot's body-lifting characteristics and of the walking guide system that controls the total rehabilitation system integrated in the mobile robot. This mobile platform is operated by utilizing the AGV (Autonomous Guided Vehicle) driving algorithm. Especially, the method that integrates geometric path tracking and obstacle avoidance for a nonholonomic mobile robot is applied so that the system can be operated in an area where the elderly users are expected to be situated, such as in a public hospital or a rehabilitation center. The mobile robot follows the path by moving through the turning radius supplied by the pure-pursuit method which is one of the existing geometric path-tracking methods. The effectiveness of the proposed method is verified through the real experiments those are conducted for path tracking with static- and dynamic-obstacle avoidance. Finally, through the EMG (Electromyography) signal measurement of the subject, the performance of the proposed system in a real operation condition is evaluated.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.163-168
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• 2009

In this study, we would be developed the fuzzy controlled PGO that controlled the flexion and the extension of each PGO's hip joint using the bio-signal and FSR sensor. The PGO driving system is to couple the right and left sides of the orthosis by specially designed hip joints and pelvic section. This driving system consists of the orthosis, sensor, control system. An air supply system of muscle is composed of an air compressor, 2-way solenoid valve (MAC, USA), accumulator, pressure sensor. Role of this system provide air muscle with the compressed air at hip joint constantly. According to output signal of EMG sensor and foot sensor, air muscles and assists the flexion of hip joint during PGO gait. As a results, the maximum hip flexion angles of RGO's gait and PGO's gait were about $16^{\circ}\;and\;57^{\circ}$ respectively. The maximum angle of flexion/extention in hip joint of the patients during RGO's gait are smaller than normal gait, because of the step length of them shoes a little bit. But maximum angle of flexion/extention in hip joint of the patients during PGO's gait are larger than normal gait.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.103-110
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• 2011

본 논문에서는 지능형 휠체어를 위한 시선 인식 인터페이스에 대해 제안한다. 시선 인식 인터페이스는 조이스틱을 움직이기 힘든 중증 장애인을 위해 시선 인식 및 추적을 이용하여 전동휠체어를 움직일 수 있게 하는 사용자 인터페이스이다. 지능형 휠체어는 시선인식 및 추적 모듈, 사용자 인터페이스, 장애물 회피 모듈, 모터 제어 모듈, 초음파 센서 모듈로 구성된다. 시선인식 및 추적 모듈은 적외선 카메라와 두개의 광원으로 사용자 눈의 각막 표면에 두 개의 반사점을 생성하고, 중심점을 구한 뒤, 동공의 중심점과 두 반사점의 중심을 이용하여 시선을 인식하고 추적 한다. 제안된 방법의 시선 인식 인터페이스는 실험을 통해 시선을 이용하여 지능형 휠체어에 명령을 하달하고 지능형 휠체어가 임의로 설치된 장애물을 감지하고 정확하게 장애물을 회피 할 수 있음을 보였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권2호
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• pp.157-168
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• 2010

현재 스포츠 치의학은 두가지 방면으로 연구가 진행되고 있는데, 하나는 부드러운 재질로 만든 마우스 가드로 스포츠 외상의 예에 관한 연구이고, 또 하나는 딱딱한 재질로 만든 교합안정장치로, 구강 기능과 전신의 운동능력과 의 상관성에 관한 연구이다. 현재 많은 프로선수들이 운동능력향상을 위해 교합안정장치를 사용해 오고 있다. 그러나 국내에서는 스포츠 치의학에 대한 관심이 적어 위와 같은 연구가 이루어져 있지 않을 뿐만 아니라 그러한 연구를 위한 기초 자료조차도 준비되어 있지 않은 실정이다. 또한 소수의 연구에서 실험 대상자의 정확한 분석과 교합 안정장치 장착 전과 후의 변화를 보여주지 못하고 있다. 이에 저자는 골프선수들의 교합분석과 턱관절분석을 시행하고, 피검자의 상태에 따른 정확한 교합안정장치를 제작하여 장치 장착 전과 후의 저작근의 근활성량의 변화와 드라이버 비거리의 변화를 측정하여 분석하였다. 그 결과 교합안정장치를 장착함으로써 저작근의 근안정이 유도되고, 드라이버 비거리가 증가되었다. 특히 측두하악장애를 지닌 골프선수일수록 교합균형장치를 사용함으로 드라이버 비거리의 향상에 도움이 될 것이라고 기대된다.