This paper is about the development of an insole sensor system that can determine the model of an exoskeleton robot for lower limb that is a multi-degree of freedom system. First, the study analyzed the kinematic model of an exoskeleton robot for the lower limb that changes according to the gait phase detection of a human. Based on the ground reaction force (GRF), which is generated when walking, to proceed with insole sensor development, the sensing type, location, and the number of sensors were selected. The center of pressure (COP) of the human foot was understood first, prior to the development of algorithm. Using the COP, an algorithm was developed that is capable of detecting the gait phase with small number of sensors. An experiment at 3 km/h speed was conducted on the developed sensor system to evaluate the developed insole sensor system and the gait phase detection algorithm.
본 논문은 일생동안 한 개인이 느끼는 오감 정보를 모두 저장하는 데 필요한 기억 용량을 분석하고 저장공간을 추정하였다. 추정된 저장 공간은 현대 압축 기술을 사용하였고, 오감 정보는 입거나 이식 가능한 유비쿼터스 환경하에서 얻어지는 센싱 정보이다. 저장 공간의 약 76%가 일반 텔레비젼 수준의 화질인 비디오 시각 정보를 저장하는 데 사용되고 저장 공간의 나머지 부분은 인덱스 정보를 포함하는 음성, 미각, 후각, 촉각 정보를 저장한다. 한 개인의 태아기를 포함한 일생 동안, 약 100년간의 데이터 저장에는 약 600 tera bytes의 저장 용량이 필요한 것으로 분석되었다.
The Microsoft Kinect is a motion sensing input device which is widely used for many motion recognition applications such as fitness, sports, and rehabilitation. Until now, most of remote rehabilitation systems with the Microsoft Kinect have allowed the user or patient to do rehabilitation or fitness by following the motion of a video screen. However in this paper we propose a smart remote rehabilitation system with the Microsoft Kinect motion sensor and a wearable ECG sensor which can allow patients to offer monitoring of the individual's performance and personalized feedback on rehabilitation exercises. The proposed noble smart remote rehabilitation is able to monitor and measure the state of the patient's condition during rehabilitation exercise, and transmits it to the prescriber. This system can give feedback to a prescriber, a doctor and a patient for improving and recovering motor performance. Thus, the efficient rehabilitation training service can be provided to patient in response to changes of patient's condition during exercise.
본 연구는 IoT기반의 의료정보 처리를 위한 시스템 및 네트워크 기술 구현에 관련한 것이다. 본 연구의 구성환경은 IoT의 기본구성으로 센서노드, 게이트웨이, 서버노드의 구성이다. 센서노드로서의 의료단말이 게이트웨이에 연결요청을 하면 서버에 미리 등록된 의료장치일 경우 서버는 등록을 허가한다. 착용형 의료장치는 주기적으로 센싱정보를 수집하여 서버에 전달하고 서버는 이를 시각화하거나 미래사용을 위해 저장한다. 본 논문에서는 이에 필요한 전체 절차와 알고리즘을 기술하였고 소프트웨어 구조를 제안하였다.
본 논문은 근전도 센서가 탑재된 손목착용형 웨어러블 디바이스를 통하여 스마트폰의 입력방식을 개선시켜 사용자와 스마트폰간의 인터렉션을 보다 발전시킨 시스템을 다룬다. 이 시스템은 사용자가 손목에 착용한 웨어러블 디바이스에 탑재된 근전도센서를 통하여 손의 고유근의 근전도를 측정함으로서 사용자의 엄지와 검지에 가해지는 힘을 탐지하고 이를 바탕으로 사용자가 스마트폰을 터치했을 경우 해당 터치행위가 사용자가 스마트폰을 의도적으로 힘을 가하여 누른 행위인지에 대한 여부를 판단할 수 있다. 결과적으로 본 논문은 스마트폰과 사용자와의 인터렉션에 있어 근전도 센서를 탑재한 웨어러블 디바이스를 활용하여 사용자의 의도를 보다 효과적으로 스마트폰 제어에 반영시킬 수 있는 행위 인지(Activity Recognition) 터치 인터페이스 시스템을 제안한다.
In this paper, we review the latest technical progress and commercialization of stretchable interconnectors, stretchable strain sensors, and stretchable substrates for stretchable electronics. The development of stretchable electronics can pave a way for new applications such as wearable devices, bio-integrated devices, healthcare and monitoring, and soft robotics. The essential components of stretchable electronic devices are stretchable interconnector and stretchable substrate. Stretchable interconnector should have high stretchability and high electrical conductivity as well as stability under severe mechanical deformation. Therefore several nanocomposite-based materials using CNT, graphene, nanowire, and metal flake have been developed. Geometric engineering such as wavy, serpentine, buckled and mesh structure has been well developed. Stretchable substrate should also pose high stretchability and compatibility with stretchable sensing or interconnecting material. We summarize the recent research results of new materials for stretchable interconnector and substrate as well as strain sensors. The Important challenges in development of the stretchable interconnector and substrate are also briefly discussed.
Small-film-type ion sensors are garnering considerable interest in the fields of wearable healthcare and home-based monitoring systems. The performance of these sensors primarily relies on electrode capacitance, often employing nanocomposite materials composed of nano- and sub-micrometer particles. Traditional techniques for enhancing capacitance involve the creation of nanoparticles on film electrodes, which require cost-intensive and complex chemical synthesis processes, followed by additional coating optimization. In this study, we introduce a simple one-step electrochemical method for fabricating gold nanoparticles on a carbon nanotube (Au NP-CNT) electrode surface through cyclic voltammetry deposition. Furthermore, we assess the improvement in capacitance by distinguishing between the electrical double-layer capacitance and diffusion-controlled capacitance, thereby clarifying the principles underpinning the material design. The Au NP-CNT electrode maintains its stability and sensitivity for up to 50 d, signifying its potential for advanced ion sensing. Additionally, integration with a mobile wireless data system highlights the versatility of the sensor for health applications.
차세대 하이테크 스마트 의류는 복합 차원에서의 감성적인 요소를 섬유 패션기술에 IT융합 기술을 이용하여 제공하고 있다. 생체신호를 이용한 감성은 모호하여 정량적이고 객관적인 측정이 어렵고, 그 표현도 제한된 감성 어휘에 의하여 나타나기 때문에 구체적으로 파악하는 것은 어려운 일이다. 이를 위하여 제품의 기능적 측면뿐만 아니라 정서적 감정과 선호도가 반영된 제품의 설계나 디자인 또한 요구되고 있다. 본 논문에서는 생체신호 측정을 위한 웨어러블 기반의 심전도 측정 의복을 제안하였다. 착용자가 평소 자주 입는 티셔츠를 응용하여 답답해하거나 불편하지 않게 제작하고 소매 형태로 신축성있는 소재를 사용한다. 인체의 형태에 따라 의복과 바이오센서의 전극이 안정적으로 밀착될 수 있도록 고탄력 밴드를 이용하여 일자형으로 제작하였다. 심전도 측정 의복을 착용에 의해 수집된 심전도 ECG 파형을 수집하고 심박변화율을 계산하는 시뮬레이션을 개발한다.
Kim, Siyeon;Kim, Yeon Joo;Kim, Hyunsoo;Hwang, Sungjoo
국제학술발표논문집
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The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.855-862
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2022
Environmental stressors considerably influence the health and safety of humans and must thus be continuously monitored to enhance the urban environments and associated safety. Environmental stressors typically act as stimuli and lead to behavioral changes that can be easily identified. These behavioral responses can thus be used as indicators to clarify people's perceptions of environmental stressors. Therefore, in this study, a framework for assessing environmental stressors based on human behavioral responses was developed. A preliminary experiment was conducted to investigate the feasibility of the framework. Human behavioral and physiological data were collected using wearable sensors, and a survey was performed to determine the psychological responses. Humans were noted to consistently exhibit changes in the movement and speed in the presence of physical environmental stressors, as physiological and psychological responses. The results demonstrated the potential of using behavioral responses as indicators of the human perceptions toward environmental stressors. The proposed framework can be used for urban environment monitoring to enhance the quality and safety.
최근, 스마트기기의 기술 및 사용자의 급증과 더불어, 스마트워치 시장이 성장하고, 그 효용성 및 사용성이 지속적으로 확대되고 있다. 스마트워치의 강점은 웨어러블 휴대성, 응용의 즉시성, 데이터 다양성 및 실시간성 등이다. 이러한 강점에도 불구하고, 스마트워치는 배터리 제약, 디스플레이 및 사용자 인터페이스 크기 제약, 메모리 제약 등의 한계성을 지닌다. 또한, 개발자 및 표준 디바이스, 운영체제 표준 모델, 킬러 애플리케이션 모듈 등의 보완 필요성이 제기된다. 특히, 스마트워치는 사용자의 생체정보 모니터링 및 응용이 주요한 서비스로 자리하고 있다. 이러한 스마트워치의 생체정보는 실시간 대용량 데이터를 생성한다. 생체정보 서비스의 고도화를 위해서, 센싱 데이터를 원격 스마트폰 또는 로컬서버저장소로 안정적인 피어-투-피어 전송이 수행되어야 한다. 본 연구는 스마트워치 시스템에서 무선 원격 피어-투-피어 전송 안정성을 보장하기 위한 동기화 방법을 제안한다. 이러한 동기화 방법에 기초한 무선피어-투-피어 전송 프로세스를 설계하고, 비동기 전송 프로세스와 제안 동기 전송프로세스를 분석하여 전송량 증가에 따른 전송 효율화 방법을 제안하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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