• Title/Summary/Keyword: Wearable robot

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건설현장응용을 지원하는 작업자 근력증강 로봇 설계 (Wearable Robot Design for Supporting Construction Application)

  • 김기식;오건택;정재현;김성기
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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    • pp.1209-1210
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    • 2014
  • 본 논문에서는 건설현장에서 응용할 수 있는 각종 작업환경을 고려하여 작업자의 근력증강을 지원하는 로봇을 설계하고 3D 모형을 제시하고자 한다.

소프트 컴퓨팅에 의한 지능형 주행 판단 시스템 (A Judgment System for Intelligent Movement Using Soft Computing)

  • 최우경;서재용;김성현;유성욱;전홍태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.544-549
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    • 2006
  • 본 논문은 인간의 보조 역할을 하기 위해 자율적인 명령을 내리고 사용자가 직접 제어할 수 있는 지능형 주행 판단 시스템(Judgment System for Intelligent Movement; JSIM)에 대한 연구이다. 본 논문에서는 제어 대상은 이동 로봇으로 한정한다. 이동 로봇은 지능형 주행 판단 모듈을 휴대한 사용자에게 영상정보와 초음파 센서 정보를 제공하고 가이드 역할을 수행한다. 그리고 PDA와 센서박스로 구성된 지능형 주행 판단 시스템은 이동로봇으로부터 얻은 정보와 사용자 명령을 입력으로 사용하는 소프트 컴퓨팅 기법을 이용하여 이동로봇의 속도와 방향을 결정하고 다양한 기능을 수행하도록 로봇을 원격으로 제어한다. 본 논문에서는 몸에 착용하고 주변장치들과 통신을 하며 지능적 판단을 할 수 있는 지능형 주행 판단시스템을 구성하고 실제 환경에서 지능적 판단 알고리즘 적용과 이동로봇을 제어하는 시스템을 구현하여 제안한 시스템의 실현 가능성을 검증한다. 지능 알고리즘은 계층적 퍼지 구조와 신경망을 융합한 구조이다.

Pilot Study - 고관절 각도 및 각속도 기반 기립(Sit-To-Stand) 및 착석(Stand-To-Sit) 근력 지원 웨어러블 로봇 알고리즘 개발 (Pilot Study - Development of Sit-To-Stand and Stand-To-Sit Muscle-Assisted Wearable Robot Algorithms in Elderly Patients with Hip Angle and Angular Velocity)

  • 이용현;최진탁;신동빈;지영훈;장혜연;한창수;이연준
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.385-391
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    • 2023
  • In the elderly population, sarcopenia occurs due to physical aging, leading to movement restrictions and loss of function. This results in dependence on daily activities and limitations in participation, ultimately decreasing the overall quality of life. In this study, we propose an algorithm designed to enable patients with sarcopenia to perform sit-to-stand and stand-to-sit movements seamlessly in their daily lives. The algorithm incorporates a wearable robot for muscle support and includes algorithms for standing and seated muscle strength support. To validate the algorithm's performance, EMG sensors were attached to the Rectus Femoris and Biceps Femoris muscles. The participants underwent two scenarios: one without wearing the device and one with the device providing muscle strength support, performing sit-to-stand and stand-to-sit motions for one minute in each case. The results showed a 16% increase in the EMG peak value of the Rectus Femoris muscle during standing motion (p=0.009). On the right side, there was a roughly 20% decrease (p=0.018) during standing and a 21% decrease (p=0.014) during sitting motion. In the future, we aim to gather additional data to further refine the algorithm. Our goal is to develop an optimal muscle strength support algorithm based on this data, making it applicable for real-life use by patients with sarcopenia.

다양한 직립 작업의 근육 활성도 경감을 위한 착용형 체중지지 시스템 개발 (Development of Wearable Body Weight Support System to Reduce Muscle Activity in Various Upright Tasks)

  • 김황근;표상훈;이호수;윤정원
    • 로봇학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.132-143
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    • 2017
  • While working in an industrial environment which requires extended periods of upright posture; workers tend to develop muscle fatigue due to the constant load on lower-limb muscles. In addition, when working while bending knees; muscle fatigue of lower back and hamstrings is increased due to the abnormal posture. This can lead to damage of muscles, induce musculoskeletal disorders, and reduce long-term working efficiency. Recent medical studies have shown that long-term working in an upright posture can induce musculoskeletal disorders such as foot fatigue, edema, pain and varicose veins. Likewise, medical and rehabilitation expenses have grown due to the increase in musculoskeletal conditions suffered by workers. For this problem, we aim to develop a device that can reduce the physical fatigue on the lower limbs by supporting the weight of workers during the extended periods of upright and bending postures in the industrial environments. In this paper, we have designed and manufactured a wearable weight support system; with a user intention algorithm that the users can maintain various postures. For validation of the developed system, we measured the muscle activity of the users wearing the system with EMG sensors.

손가락 부상 환자의 재활을 위한 장갑형 웨어러블 시스템 (A Wearable Glove System for Rehabilitation of Finger Injured Patients)

  • 성지훈;최현진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.379-386
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    • 2023
  • 손가락 골절 치료 후에는 장시간 사용하지 않아 손가락 힘줄 운동 능력이 떨어져 관절이 뻣뻣해지고, 경직된다. 이것은 근력손실 및 유연성 저하를 비롯한 손 사용의 어려움으로 이어질 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 손가락의 유연성 회복과 근력 강화를 위한 반복적인 재활 훈련을 해야 한다. 본 연구에서는 집에서도 사용할 수 있는 손가락 힘 훈련용 웨어러블 장갑 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 FSR센서를 사용하여 힘을 측정하며, 신호 획득을 위한 맞춤형 PCB를 적용했고 고무 밴드를 사용하여 크기를 조정할 수 있다. 균형잡힌 손가락 근력 훈련 평가를 위해 네 가지 경우의 동작에서 쥐는 힘 측정 결과를 분석하였다. 본 연구에서는 다섯 손가락 힘의 중심을 나타내는 벡터를 제안하며, 힘의 균형 수준을 수치적으로 나타낼 수 있음을 보였다.

지능적 족형 보행 재활 보조 로봇의 개발 (Development of an Intelligent Legged Walking Rehabilitation Robot)

  • 김현;김정엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.825-837
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    • 2017
  • 본 논문에서는 하지 보행 장애를 가진 환자가 사용하는 크러치에 로봇 기술이 적용된 새로운 타입의 착용식 족형 보행 재활 로봇에 대해 서술하였다. 개발된 로봇의 주된 특징은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫 번째, 착용 방식의 특징으로서, 팔꿈치에 착용하여 환자를 보조하는 엘보 크러치와 달리 환자의 가슴부에 족형 로봇을 착용함으로써 보행 시 넓은 가슴 면적으로부터 하중을 분산시키고 팔에 작용하는 집중 하중을 제거하였으며, 팔과 손의 움직임을 자유롭게 하였다. 두 번째, 사용자의 보행 의지를 파악하는 방법으로서, 족형 로봇의 발에 부착된 3축 힘센서를 이용하여 지면 반발력의 크기와 방향으로부터 사용자의 보행의도를 추정하는 알고리즘을 제안하였고 이에 따라 가슴 착용형 로봇을 보행시켰다. 마지막으로, 계단 보행을 위한 근력 강화 방법으로서, 둔턱을 오르내리는 근력 훈련이 가능하도록 바닥 높낮이에 따라 상하 운동 궤적이 변화할 수 있는 둔턱 보행 기능을 구현하였다. 최종적으로 개발된 로봇이 보행 의도를 인지하고 로봇 다리로부터 보행 보조를 효과적으로 수행할 수 있다는 것을 실험을 통하여 확인하였고, 하지 근전도 측정을 통하여 보행 시 로봇이 하지 근력을 보조하는 성능을 정량적으로 검증하였다.

휴대용 지능 기기를 이용한 가정용 서비스 로봇 제어 (Home Service Robot Control Using Intelligent Wearable Machine)

  • 김형래;최우경;김성현;김용민;전홍태
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.48-51
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    • 2004
  • '유비쿼터스'라는 신조어를 통해 우리의 현재 IT 분야에 큰 영향을 주고 있으며, 이 개념과 맞물려 우리 일상생활에도 많은 변화가 일어나고 있다. 현재 인터넷은 우리 생활치 일부가 되었고 다음은 로봇의 시대가 될 것이라 생각된다. 많은 국가와 연구실에 로봇에 관한 많은 연구를 하고 있으며 성과를 거두고 있다. 본 논문에서는 지능을 지니고 휴대가 간편한 휴대용기기를 이용하여 가정에서 여러 가지 기능을 수행하는 서비스 로봇을 제어하고자 한다 유비쿼터스 개념과 같이 언제 어디서든지 연결이 가능하도록 무선랜 통신을 사용하여 휴대용 기기와 가정용 서비스 로봇은 정보를 상호 교환 할 수 있다. 지능형 휴대용 기기는 가정용 서비스 로봇이 가정에서 여러 가지 임무를 수행할 수 있도록 소프트 컴퓨팅 기법을 사용한 알고리즘을 이용한다. 또 한 로봇은 환경을 파악할 수 있도록 다종의 센서를 부착하고 있으며 이를 통해 환경에 맞는 임무를 수행 할 수 있도록 정보를 수집한다. 본 논문은 지능형 휴대용 기기를 이용하여 인간 친화적인 가정용 서비스 로봇이 될 수 일도록 기능을 제어하는 것이다.

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일원추진제 구동 터빈 출력장치의 성능평가 (Performance Evaluation of Vane Motor Driven by Monopropellant)

  • 홍득의;류가람;한승호
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.35-41
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    • 2012
  • Liquified hydrogen peroxide as a monopropellant is drawing an attention as a power generating energy source for a machine requiring simple and light weight structure. The liquified hydrogen peroxide is attracted due to its outstanding applicability because it doesn't require an oxidizer and discharge a hazardous product. For the further industrial applications, however, a feasibility study should be carried out carefully in the aspect of the specific power density. In this study, a prototype of vane motor driven by the liquified hydrogen peroxide with high density of upper 95% was developed and its performance characteristic such as a specific power density was estimated via measuring pressure and rotation speed of the vane motor. The specific power density obtained by numerical simulation using FSI analysis supported by experimental results was up to $0.02kW/kg_{f}$, which reaches at the level of the latest developed fuel cell.