• 한국생산제조학회지
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• 제22권3_1spc호
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• pp.600-606
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• 2013

This paper describes the development of a novel walking assistance robot for the elderly and infirm. In the case of simple walking assistance devices, the walking safety and effectiveness are somewhat low; hence, caregivers are frequently required. The walking assistance robot developed in this research is capable of securely and conveniently assisting a walking user by using electric motors and various devices without a caregiver. The main features include the following. First, the walking safety is improved by using a pelvis supporter, and the robot is able to follow the user effectively by means of ergonomic motion sensors and electric powered wheels. Second, it is possible to adjust the load applied to the lower body by adjusting the height of the pelvis supporter. Finally, it is possible to inform the approximate distance and direction of any obstacle around the robot using the sounds and vibrations for the blind and the hearing impaired. The performance of the developed walking assistance robot was successfully verified using a walking assistance test in a narrow-corridor environment.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제10권3호
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• pp.371-376
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• 2022

The purpose of this study is to develop a walking assistance system with mobility support and life support functions so that the elderly with reduced physical ability and patients who are uncomfortable when moving can move comfortably indoors and outdoors, and help social life. An obstacle recognition sensor module that can be applied indoors and outdoors is installed on a lightweight walking aid. The purpose of this study is to develop a walking assistance system with mobility support and life support functions so that the elderly with reduced physical ability and patients who are uncomfortable when moving can move comfortably indoors and outdoors, and help social life. An obstacle recognition sensor module that can be applied indoors and outdoors is installed on a lightweight walking aid. It is a system structure of an integrated actuator and brake system that can avoid obstacles in consideration of the safety of the elderly and is easy to install on the device. In this paper, the design of a lightweight walking aid was designed to increase the convenience of the socially disadvantaged and the elderly with reduced exercise ability. In addition, in order to overcome the disadvantage of being inconvenient to use indoors due to the noise and vibration of the motor during operation, an In-Wheel type motor is applied to develop and apply a low noise, low vibration and high efficiency drive system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.585-592
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• 2008

The aging society comes, the number of the old people expended. Technical aids allow elderly and handicapped people to live independently in their private homes as long as they wish. As a contribution to these required technological solutions, a demonstrator platform for a walking assistance robot. robot which has the capability to perform fetch and carry and various other supporting tasks. In this study, we addresses the development of a walking assistance robot system. We execute static analysis, vibration analysis and flexible dynamics to reserve stability at the design. Each motion of the robot uses a linear actuator and gears. Motion can be distinguished into 3 parts depending on the up & down, rotation, and cushion trans. In each motion, we compare the displacement of the case to be rigid with the case to be flexible. As a result, manufactured and feasibility of the walking assistance robot is validated through preliminary experiments.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.287-296
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• 2011

시각장애인들이 주로 사용하고 있는 백색 지팡이(White Stick)는 지상의 부유장애물에 대한 감지가 어려울 뿐만 아니라, 보행중인 시각장애인에게 현재 위치정보와 응급상황 발생시 효과적인 보호 조치를 제공하는데 문제점이 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하여 시각장애인들이 보다 안전하고 편리한 보행을 할수 있는 사물지능통신(M2M : Machine-to-Machine) 기반의 지능형 보행보조시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 시각장애인이 사용하는 보행보조지팡이와 이동통신망을 통하여 다수의 보행보조지팡이 사용자를 원격 지원하는 서버로 구성된다. 보행보조지팡이는 초음파센서와 문자-음성 변환기술 등을 이용한 장애물 감지 및 인지 가능뿐만 아니라, 서버에서 제공하는 지리정보와 GPS(Global Positioning System) 수신 장치 등을 이용한 현재위치 알림 및 확인, 위급상황 대처 기능 등을 제공한다. 서버는 지리정보 제공뿐만 아니라, 보호자나 구호기관에 위급상황 발생위치 알림, 보행 동안의 주요 정보(장소 시간 및 횟수 등)를 제공한다. 제안 시스템의 시제품을 통한 기능 및 성능 시험 결과 만족스런 결과를 얻을수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2138-2142
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• 2005

A wearable sensor system is proposed as a man-machine interface to control a device for walking assistance. The sensor system is composed of small sensors to detect the information about the user's body motion such as the activity level of skeletal muscles and the acceleration of each body parts. Each sensor includes a microcomputer and all the sensors are connected into a network by using the serial communication function of the microcomputer. The whole network is integrated into a belt made of soft fabric, thus, users can put on/off very easily. The sensor system is very reliable because of its decentralized network configuration. The body information obtained from the sensor system is used for controlling the assisting device to achieve a comfortable and an effective walking training.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.867-868
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• 2013

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.465-472
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• 2009

This paper proposes a multimodal information transformation system that converts the image information to the voice information to provide the sight impaired people with walking area and obstacles, which are extracted by an acquired image from a single CCD camera. Using a chain-code line detection algorithm, the walking area is found from the vanishing point and boundary of a sidewalk on the edge image. And obstacles are detected by Gabor filter of extracting vertical lines on the walking area. The proposed system expresses the voice information of pre-defined sentences, consisting of template words which mean walking area and obstacles. The multi-modal information transformation system serves the useful voice information to the sight impaired that intend to reach their destination. The experiments of the proposed algorithm has been implemented on the indoor and outdoor environments, and verified its superiority to exactly provide walking parameters sentences.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.223-228
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• 2011

In this paper, we proposed a technique to recognize three states in stance phase of gait cycle. Walking assistive devices are used to help the elderly people walk or to monitor walking behavior of the disabled persons. For the effective assistance, they adopt an intelligent sensor system to understand user's current state in walking. There are three states in stance phase; Loading Response, Midstance, and Terminal Stance. We developed a foot pressure sensor using 24 FSRs (Force Sensing/Sensitive Resistors). The foot pressure patterns were integrated through the interpolation of FSR cell array. The pressure patterns were processed to get the trajectories of COM (Center of Mass). Using the trajectories of COM of foot pressure, we can recognize the three states of stance phase. The experimental results show the effective recognition of stance phase and the possibility of usage on the walking assistive device for better control and/or foot pressure monitoring.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.55-62
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• 2013

본 논문은 편마비 환자나 장애인의 보행을 지원하는 외골격 로봇에 대해 연구하였다. 2축 자유도를 가진 외골격 로봇 개발 및 관절 운동에 대해 테스트 하였다. 정상적인 사람으로부터 얻어진 EMG 신호를 분석하고, 편마비 환자를 정상적인 사람처럼 보행 할 수 있도록 보조 로봇을 편리하고 자동화된 보행이 되도록 제어신호를 추출 하였다. 편마비 환자의 보행을 위한 기능적 전기 자극(FES)를 사용하는 목적이 손상된 기능을 복원하는 것이다. 그러나 이것은 사용을 잘못하면 환자에게 치명적인 전기 충격을 줄 수 있거나 지속적인 자극으로 근육피로의 원인이 될 수 있다. 최소한의 근육 피로도로 편마비 환자의 편리한 걸음은 제어 신호로 외골격 보조 로봇의 조작을 통해 가능성을 제시하였다. 보행 보조 외골격로봇은 FES 자극기를 사용하는 것보다 보다 효율적으로 동작할 수 있음을 보였다. 본 연구 실험은 앉아, 서, 걷기같이 우리의 생활에 보통의 움직임을 수행하고, 버튼스위치, 피에조 센서와 특별히 피드백 제어 시스템은 부드러운 보행 모션이 되도록 하였다. 그리고 실험결과도 건강한 다리의 근전도 신호를 편마비 환자의 손상된 다리의 보조로봇 시스템의 동작신호로 이용하여 편리하게 이동할 수 있음을 보여준다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제12권3호
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• pp.279-289
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• 2011

시각 장애인을 위한 실시간 보행보조 시스템의 안전한 보행안내와 편리한 서비스를 제공하기 위해 최신 하드웨어 기술과 소프트웨어 기술이 결합되고 있다. 이 시스템은 보행자가 원하는 목적지까지 보행할 수 있도록 장애물 검출 및 인지와 장소인식, 기호인식으로 구성된다. 본 논문에서는 보행보조 시스템의 중요한 요소 중 하나인 기호인식을 위해 지하철 역 내부에서의 기호 객체 검출 시스템을 개발하였다. 본 논문은 조명과 잡음이 존재하는 복잡한 환경으로부터 기호 객체 영역을 강건하게 검출할 수 있는 적응적인 특징맵을 제안하였다. 그리고 보행 시 객체의 이동, 회전 및 크기에 불변하도록 고속 제르니케 모멘트 특징을 이용하여 기호를 인식한다. 화살표, 화장실, 출구번호 3개의 기호를 대상으로 하며, 에이다부스트 분류기를 이용하여 기호를 학습 및 인식한다. 실험결과에서는 5000장의 기호영상 데이터 베이스의 3개의 기호에 대해 평균 87.16%의 검출율과 20 frame/sec의 처리속도를 통해 안정적이며 실시간 시스템에 적합함을 입증한다.