• 전자공학회논문지B
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• 제32B권10호
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• pp.1269-1279
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• 1995

A mobile robot in a nuclear power plant is usually needed to equip the ability of going up and down stairs for a some kind of inspection. For this purpose, it is necessary for the mobile robot to figure out the size of stairs laid on a navigation path to gurantee robot's moving freely. In this paper, to measure the size of stairs existing in front of a mobile robot we designed the stair size recognition unit which can measure the stair's height and width using an ultrasonic sensor and/or a CCD camera. Also to obtain higher reliability of ultrasonic sensing data we proposed the horizontal sensing method. On the assupmtions that the mobile robot generates a trajectory while ascending stairs, we simulated it on a IBM compatible computer. The result showed that the suggested method satisfied our purpose. In a stair size estimation, the detected stair's height error was about .+-.3mm, and width was about .+-.5mm.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권3호
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• pp.3-7
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• 2007

There have been numerous studies directed toward the development of driving mechanisms for off-road mobility and rescue robots. To achieve surveillance, reconnaissance, and rescue, it is necessary for robots to have a driving mechanism that can handle off-road environments, We propose a new type of single-track driving mechanism with a variable geometry for a rescue robot, This mechanism has a symmetric configuration so that the robot can advance in two directions and also remain operable when overturned. By transforming its geometry, the robot can reduce energy consumption in steering and rotating as well as maximize its ability to climb obstacles such as stairs. The robot is also designed to have a compact size and low center of gravity to facilitate driving when on a set of stairs. In this paper, we analyzed the design parameters of the robot for the four phases of climbing stairs and determined the specifications needed to enhance its adaptability.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1764-1766
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• 2007

This paper aims to generate the static walking pattern of a biped robot on stairs and to show the effectiveness of the proposed algorithm using its ankle and pelvis. Differently from the previous biped robots, our biped robot has the peculiar mechanism on its ankle and pelvis. By using this mechanism, we can reduce the load in the knee when a biped robot ascends the stairs. This means that a biped robot can climb up a higher step. The stairs walking trajectory that is separated into a ankle trajectory and a pelvis trajectory is generated by cubic spline interpolation. Finally, we confirm the feasibility of the proposed algorithm through the computer simulation and the real walking experiment.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.30.3-30
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• 2001

In this paper, we designed the 6-wheeled mobile robot (6-WMR) with the passive linkage mechanism which enables 6-WMR to passively adapt to the given stairs. To overcome the limit of adaptability to the terrain of conventional WMR and improve the energy efficiency, we proposed the new WMR using the passive linkage mechanism. The passive linkage mechanism consists of the simple four-bar linkage mechanism which allows 6-WMR to climb stairs with adaptability and an additional link which is connected to the four-bar linkage mechanism by a pin-slot joint to enable 6-WMR to passively go up the stairs. We made a miniature model of the proposed 6-WMR ...

• 한국운동역학회지
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• 제24권1호
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• pp.43-50
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• 2014

The purpose of this study was to analyze of the GRF (ground reaction force) parameters according to the change of positions and weights of bag during downward stairs between dominant and non-dominant in upper & lower limbs. To perform this study, participants were selected 9 healthy women (age: $21.40{\pm}0.94yrs$, height: $166.50{\pm}2.68cm$, body mass: $57.00{\pm}3.61kg$, BMI: $20.53{\pm}1.03kg/m^2$), divided into 2 carrying bag positions (dominant arm/R, non-dominant arm/L) and walked with 3 type of bag weights (0, 3, 5 kg) respectively. One force-plate was used to collect GRF (AMTI OR6-7) data at a sample rate of 1000 Hz. The variables analyzed were consisted of the medial-lateral GRF (Fx), anterior-posterior GRF (Fy), vertical GRF (Fz), impact loading rate and center of pressure (COPx, COPy, COP area, COPy posterior peak time) during downward stairs. 1) The Fx, Fy, Fz, COPx, and COP area of GRF were not statistically significant between dominant leg and non-dominant leg, but non-dominant leg, that is, showed the higher COPy, and showed higher impact loading rate than that dominant leg during downward stairs. 2) In bag wearing to non-dominant arm, Fx, Fz, COPx, COPy, impact loading rate and COP area showed increase tendency according to increase of bag weights. Also, against bag wearing to dominant arm, non-dominant showed different mechanism according to increase of bag weights. The Ground Reaction Force parameters showed different characteristics according to the positions and weights of bag during downward stairs between dominant and non-dominant arm.

• 한국운동역학회지
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• 제25권3호
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• pp.241-248
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• 2015

Objective : The purpose of this study was to investigate the theta on the components of ground reaction force according to the ground conditions during gait. Method : Six healthy women(mean age: 22 yrs, mean height: $166.14{\pm}2.51cm$, mean body weights: $56.61{\pm}4.58kg$) participated in this study. The medial-lateral GRF(Fx 1), anterior-posterior GRF(Fy 1, Fy 2), vertical GRF(Fz 1, Fz 2, Fz 3), and impact loading rate were determined from time function and frequency domain. Also, GRF theta were time function and forces. Results : Fx 1, Fy 1 and Fy 2 of stair descending showed significant statistically higher forces than that of level walking, and ascending. Fz 1 of stairs descending showed significant statistically higher forces than that of level walking and stairs ascending(theta $88.62^{\circ}$). Also, Fz 2 of level walking showed significant statistically higher forces than that of stairs ascending and descending(theta $65.78^{\circ}$). Fz 3 of stairs ascending showed significant statistically higher forces than that of level walking and stairs descending($65.26^{\circ}$). Impact loading rate of stairs descending showed significant statistically higher forces than that of level and ascending walking. The GRF showed similar correlation with GRF theta(r=.603) according to the ground conditions during gait. Conclusion : These results suggest that the GRF theta can be used in conjunction with a gait characteristics, prediction of loading rate and dynamic stability.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.116-123
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• 2017

본 논문은 아파트 화재에서 재실자의 피난안전성을 제고하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 대전광역시 유성구에 위치한 183개 아파트 단지의 3,056개 피난계단 층을 대상으로 현장 조사를 실시하였으며, 입주민 183명을 상대로 소방안전교육경험, 피난계단에 대한 안전관리인식, 그리고 소방안전인식에 대한 설문조사하였다. 조사결과, 연구대상물 3,056개 피난계단 층 중 1,916층에 장애물이 방치되어 62.7% 장애물 형성율을 나타내었다. 소방안전교육 경험은 연구대상자의 83.10%가 있는 것으로 나타났다. 연구대상자의 피난계단에 대한 안전관리인식은 평균 $3.84{\pm}0.75%$를 보였으며, 소방안전인식은 평균 $3.49{\pm}0.61%$을 나타냈다. 결과적으로 연구대상자는 대부분 소방안전교육을 받았고, 피난계단의 안전관리에 대한 방법은 이해하고 있지만, 안전관리에 대한 행동의 실천은 낮은 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 한 정책적 제언은 피난계단의 안전관리에 대한 인식이 행동의 실천으로 이루어질 수 있도록 소방안전교육을 정기적으로 받을 수 있는 사회적 제도와 그 교육에서 피난계단의 관리에 대한 교육내용이 강조되어야 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.181-189
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• 2015

동력의족은 하지 절단 환자나 다리근력이 부족한 사람들의 보행 보조를 위해 사용된다. 동력의족의 자연스러운 구동을 위해 선 보행단계가 잘 분류되어야 한다. 물리센서를 이용하여 보행단계를 분류하는 기존 연구는 동력의족이 사전에 훈련된 보행속도로만 재현되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 물리센서를 사용하지 않고, 근전도 신호만을 이용하여 오르막, 내리막 계단보행을 각각 4단계로 분류하는 방법을 제안한다. 근전도 신호를 RMS, VAR, MAV, SSC, ZC, WAMP 특징으로 산출하여 LDA(Linear Discriminant Analysis) 분류기를 통해 보행단계를 인식한다. 훈련 단계에서는 AHRS센서를 이용하여 무릎각도 변화에 따른 보행단계 범위를 생성한다. 실험 결과, 선행 연구의 경우 오르막 보행에서 평균 58.5%, 내리막 보행에서 35.3%의 정확도를 보인다. 반면, 제안하는 방법은 오르막 보행에서 평균 85.6%, 내리막 보행에서 69.5%의 인식률을 보인다. 또한, 본 연구를 통해 개별 근육 별 보행단계 평균 인식률을 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.63-69
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• 2009

건축법 시행령 제36조에는 3층 이상의 건축물로 문화 및 집회시설 중 공연장이나 위락시설로 바닥면적이 1천 $m^2$ 이상인 건축물은 옥외피난계단을 설치하도록 하고 있다. 도시의 인구집중화와 함께 고층빌딩의 증가는 인적재난에 대한 다양한 대비책을 요구하고 있다. 최근 10년 동안 고층빌딩 증가율은 85%로 급등하였다. 이러한 고층빌딩의 증가는 도시지역의 인적재난으로 이어져 화재발생 시 많은 인명피해와 재산피해를 동반한다. 고층빌딩에서 화재가 발생하였을 때 가장 어려운 소방활동이 피난활동이다. 상층으로 확산되는 연기 때문에 고층빌딩에서의 피난로 확보는 인명피해를 최소화 시키는 유일한 방법이다. 고층빌딩에서 직통계단이나 옥내계단으로는 피난로 확보가 어려워 고층빌딩 일수록 옥외피난계단이 필요하다. 옥외피난계단 설치에 관한 현행 법규는 너무 미미(微微)하여 고층빌딩의 피난로 확보대책으로는 적당치 못하다. 고층빌딩의 피난로 확보를 위하여 고층빌딩군(群)의 분류에 해당되는 10층 이상의 건축물에는 옥외피난계단 설치를 의무화하도록 관련법을 개정토록 하여야 한다.

• Journal of Platform Technology
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• 제10권2호
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• pp.10-19
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• 2022

이동의 불편을 겪는 사람을 위한 휠체어 등 이동 보조 장치들이 전동화, 자동화되고 있다. 이러한 이동 보조 장치는 평지 이동에 적합하도록 설계, 제작되어 있어 바닥 면의 높이가 다른 계단 구간의 이동에 적합하지 않다. 전동화, 자동화된 이동 보조 장치는 전방에 계단이 있는 경우 이동 방향을 변경하거나 정지해야 한다. 만약 사용자 또는 자동 제어 시스템이 적절한 시간 내 방향 전환 또는 정지하지 않으면 계단과 충돌 또는 구르는 등의 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 한 개의 거리 측정 센서를 이용하여 바닥 면까지의 사거리를 측정하여 계단을 검출하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 사거리 측정을 위해 센서를 기울이는 각도와 센서가 이동 보조 장치 등의 이동체에 설치되는 높이 등의 매개변수를 고려하여 평지일 때 사거리의 예측 값과 측정값 사이의 차이를 이용하여 상향 계단 또는 하향 계단을 검출한다. 본 논문에서 제안한 방법으로 검출된 계단에 대한 정보가 정보를 전동화, 자동화된 이동 보조 장치의 제어기에 제공되면 제어기가 적절한 제어 동작을 수행할 수 있어 이동 보조 장치가 계단 구역 진입으로 인해 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있다.