• 재활복지공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.259-265
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• 2014

본 논문은 보행의지를 파악하기 위해 IR 센서 기반 보행보조기를 이용하여 보행 시 슬관절 전방변위 측정과 하지의 근육활성도를 고찰하였다. 슬관절 전방변위 측정을 위해 보행보조기에 IR센서를 장착하였고, 근전도 (Bagnoli-8ch, Delsys Inc, USA)장비를 이용하여 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 비복근을 측정 하였다. 실험에 참가한 피험자들은 성인 8명(나이 $23.7{\pm}0.5years$, 신장 $175.4{\pm}2.3cm$, 체중 $70.6{\pm}5.6kg$)이며 매주 30분씩 총 3주간 진행되었다. 보행 시 경사조건과 보행 속도의 증가에 따라서 슬관절 전방변위가 변화되는 결과를 확인할 수 있었다. 또한 근육활성도 결과, 전방경사 시 대퇴부 근육의 활성도가 증가하였고 후방경사 시 하퇴부 근육이 많이 활성화 되어 IR센서 결과와 유사한 경향을 확인할 수 있었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.315-321
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• 2017

이 연구는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템의 설계와 구현에 관한 연구이다. 시각장애인을 고려한 사용자 인터페이스로써 음성인식을 통한 스마트폰을 입력도구로 사용하였고, 출력도구는 방향 및 음성안내를 하면서도 주변 환경음을 인식할 수 있는 골전도 헤드셋을 사용하였다. 개발된 시스템은 기존의 길안내용 스마트폰 앱과 달리 보행해야할 방향 정보를 착용한 헤드셋의 좌우 스테레오 음의 크기로 전달하며, 갈림길이나 휘어진 길에 대한 음성안내는 수 미터 전에 안내하여 시각장애인의 보행 속도에 적합하게 안내가 이루어지며, 역방향 보행이나 경로이탈을 즉시 경고하는 장점이 있다. 방향센서로 진행방향에 대한 동적 정밀도가 1.5도인 모션 트랙커를 사용하여 안정적이고 신뢰성 있는 방향 정보를 취득할 수 있었다. GPS의 위치오차를 극복하기 위하여 위치오차에 견고한 경로계획 알고리즘을 제안하였다. 구현된 시스템을 실험한 결과 실험 경로에서 평균 방향각 오차가 6.82도(표준 편차 5.98)로 비교적 안정하게 방향을 유도하여 목적지에 도달하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.107-112
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• 2016

본 연구는 수중 경사로 보행 훈련이 제2형 척수성근위축증(spinal muscular atrophy type II) 아동의 넙다리네갈래근 활성화와 보행 및 일상생활동작에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구의 대상자는 만 5세의 제2형 척수성근위축증으로 진단받은 아동이었다. 본 연구는 단일 대상자 반전 연구 설계(A-B-A)를 이용하여 일주일에 3번 12회기 실행하였고 기초선 설정기간(A), 실험 적용기간(B), 관찰기간(A)으로 나누어 진행하였다. 기초선 설정기간, 관찰기간에서는 일반적인 수중 치료가 적용되었고 실험 적용기간에는 일반적인 수중 치료와 수중 경사로 보행훈련(60m 경사로 걷기)이 추가되었다. 제2형 척수성근위축증 환자의 보행에 큰 영향을 끼치는 넙다리네갈래근 활성화 측정을 위해 표면 근전도 검사가 실시되었고, 동적인 기능평가를 위해 일어나 걷기 검사와 일상생활 기능평가(ACTIVLIM)를 실시하였다. 그 결과 기초선 설정기간에 비해 실험 적용기간에서 넙다리네갈래근의 활성화가 감소하였고 보행 시간도 감소하였다. 일상생활 기능은 변화가 나타나지 않았다. 하지만, 관찰기간동안 다시 넙다리네갈래근의 활성화 증가, 보행시간 증가, 일상생활 기능 감소가 나타난 것으로 보아 수중 경사로 보행 훈련이 본 아동에게 기능적으로 영향을 끼쳤음을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.518-523
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• 2015

This paper proposes a gait phase classifier using a Recurrent Neural Network (RNN). Walking is a type of dynamic system, and as such it seems that the classifier made by using a general feed forward neural network structure is not appropriate. It is known that an RNN is suitable to model a dynamic system. Because the proposed RNN is simple, we use a back propagation algorithm to train the weights of the network. The input data of the RNN is the lower body's joint angles and angular velocities which are acquired by using the lower limb exoskeleton robot, ROBIN-H1. The classifier categorizes a gait cycle as two phases, swing and stance. In the experiment for performance verification, we compared the proposed method and general feed forward neural network based method and showed that the proposed method is superior.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제26호
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• pp.112-120
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• 2001

This study investigated the extend to which the facilities satisfactorily accommodate people with different disabilities and their specific needs for improving the facilities. Systematic interviews were conducted with 90 disabled people using the non-propertionate stratified cluster random sampling method. Frequency analysis, Chi-square tests, Duncan tests, and analysis of variance(ANOVA) were employed for data analysis. The findings indicated that the respondents' assessment of accommodations and needs for improving accommodations differed by the type of disabilities. People with physical disabilities were the least satisfied with stairs, followed by seating in stadiums and/or theaters. For people with visual disabilities, the lack of guidance and information facilities was the most difficult problem. People with hearing disabilities often pointed out difficulties in using public telephones. meanwhile, people with physical disabilities asked for easy access to assistive devices and improved mobility-related circumstances. yet people with visual disabilities expected to improve way-finding relevant issues, such as detectable warnings on walking surfaces and guidance and information facilities, whereas people with hearing disabilities desired to develop hearing-aid equipments, such as TDD and assistive listening systems.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.49-52
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• 2019

보도의 점자블록은 시각장애인의 자율적인 보행을 위해서 필수적인 시설물이다. 시각장애인은 발바닥 감각과 지팡이를 이용하여 점자블록을 확인하면서 보행하는데, 점자블록에서 이탈하는 경우에는 다시 점자블록을 만날 때까지 어려움을 겪게 된다. 본 논문에서는 보행자가 착용한 웨어러블 영상 센서를 이용하여 점자블록을 따라서 보행하는지를 판단함으로써 시각장애인의 보행을 유도하는 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 점자블록의 기울기를 특징으로 선정하였으며, 3-line detector 구조를 도입하여 프레임마다 점자블록의 좌우 기울기와 전방 연속성을 판단한다. 진행 도중에 점자블록이 끊어지거나 분기되는 상황에 대응하기 위한 공간 필터링과 시각장애인의 보행 도중에 발생하는 상하좌우의 움직임에 대응하기 위한 시간 필터링을 사용하여 기울기를 안정한다. 실제 도로 및 실내에서 획득한 영상을 사용한 모의 실험을 수행하였으며 제안 알고리즘을 통해 보행자의 진행 방향 및 이탈 정도에 대한 판단이 가능함을 확인하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.147-153
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• 2016

본 논문의 목적은 보행 시 대퇴절단인의 엉덩관절과 무릎관절의 협응을 평가하고, 건측과 의지측의 대칭성에 대하여 평가하는 것이다. 본 연구에는 7명의 대퇴절단인($46.4{\pm}10.7$세, $174.8{\pm}3.5cm$, $78.3{\pm}9.7kg$)와 7명의 비절단인($24.0{\pm}4.5$세, $174.5{\pm}5.9cm$, $66.9{\pm}9.4kg$)가 참여하였다. 이들은 편한 속도로 10m 평지보행을 하였으며, 이때 보행 분석시스템을 이용하여 엉덩관절과 무릎관절의 각도와 각속도를 측정하였으며, 이를 기반으로 입각기와 유각기의 연속상대위상(CRP), CRP의 표준편차(CRP_SD) 및 이들의 대칭지수(SI)를 계산하였다. 그 결과 비절단인의 경우 CRP 및 CRP_SD는 좌우가 차이가 없었지만 (모두 p>0.05), 대퇴절단인의 경우는 입각기의 CRP를 제외하고는 모두 유의한 차이를 보였다 (모두 p<0.05). 또한 비절단인과 대퇴절단인간의 SI는 모두 유의한 차이를 보였다 (all p<0.05). 결론적으로 대퇴절단인의 경우 하지의 협응이 변화되며, 건측과 의지측의 좌우 비대칭이 발생하는 것을 확인하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.251-257
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• 2016

소아균형검사(Pediatric Balance Scale)는 경증이나 중증의 운동손상을 지닌 학령기 아동에게 사용할 수 있는 균형검사도구이다. 본 연구의 목적은 경직성 양하지 뇌성마비 아동을 대상으로 소아균형검사와 시공간적 보행변수간의 상관관계를 알아보고자 하였다. 소아균형검사는 앉은 자세에서 일어나기, 선 자세에서 앉기, 의자에서 의자로 이동하기, 잡지 않고 서 있기, 한 다리로 서 있기, 제자리에서 $360^{\circ}$ 회전하기, 뒤돌아보기 등 총 14개 항목으로 구성하고, 시공간적 보행변수는 보행속도 및 보폭, 보거리, 보격, 분속수, 양하지 지지 시간을 포함한다. 모든 대상자들은 독립적으로 보행이 가능한 경직성 양하지 뇌성마비 아동이며, 숙련된 소아물리치료사에 의해 소아균형검사와 시공간적 보행변수를 측정하였다. 소아균형검사와 시공간적 보행변수 간의 상관관계를 분석하기 위해 피어슨 상관분석을 사용하였고, 통계학적 유의수준은 0.05로 설정하였다. 소아균형검사의 총점(r=.49~.58)과 세부항목 중 선 자세에서 앉기(r=.48~.60)와 선 자세에서 왼쪽/오른쪽 어깨 뒤로 돌아보기(r=.47~.53), 선 자세에서 바닥에 물건 집어 들기(r=.52~.69)는 보행속도와 보폭, 보거리, 분속수의 각 변수 사이에 모두 유의한 양의 상관관계를 보였으며, 소아균형검사의 대부분 항목이 양하지 지지 시간 간의 매우 높은 음의 상관관계(r=-.48~-.92)를 보여주고 있다. 이는 소아균형검사와 시공간적 보행변수는 높은 상관관계를 가진 것을 관찰 할 수 있었으며, 소아균형검사를 통해 뇌성마비 아동의 보행수준을 예견하는데 유용하게 적용될 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.771-782
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• 2017

본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.