• 제목/요약/키워드: Wheelchair System

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실내외 환경에서 안정적인 자율 주행을 위한 스마트 휠체어 시스템 및 주행 기술 개발 (Development of Smart Wheelchair System and Navigation Technology For Stable Driving Performance In Indoor-Outdoor Environments)

  • 이래경;오세영
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.153-161
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    • 2015
  • 본 논문에서는 사회적 약자(노약자, 장애인 등)들의 사회 경제적 삶의 질 향상을 위한 기술개발(Quality of Life Technology, QoLT)의 일환으로, 다양한 실내외 환경에 대해서 안정적이고 안전한 주행이 가능한 스마트 휠체어 시스템을 개발하고, 이를 효과적으로 운영하기 위한 주행 프레임워크를 제안한다. 특히, 휠체어 탑승자(장애인, 노약자)의 인지/조작능력 부족에 따른 자동/수동 주행 시 편의성과 안전성을 보장하기 위해, 먼저 환경에 최적화된 센서들을 기반으로 사용자 중심의 스마트 휠체어 시스템을 개발하고, 다양한 주행 환경의 변화에 실시간 대응은 물론, 탑승시 안정성을 보장하기 위한 계층적 구조의 주행 프레임워크를 제안, 적용함으로써 보다 효과적인 운영이 가능하도록 하였다. 제안된 방법들에 대한 다양한 실험들을 통해 개발된 스마트 휠체어 시스템과 주행 시스템에 대한 안전성은 물론 효율성을 증명, 확인할 수 있었다.

다기능 전동휠체어의 설계 및 구현 (Design & fulfillment of multi-functional electric wheelchair)

  • 강재명;강성인;김정훈;류홍석;이상배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.261-264
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    • 2002
  • In this study, we used a 16-bit microprocessor, 80C196KC for a control part in order to develop a multi-functional wheel-chair system, and implemented a joy-stick to control this system. For the complete system, we used a commercial electromotive wheelchair as a basic plant, and applied an encoder to get the rotating number of the motor to transfer data to the MCU to control the motor. We used PWM (Pulse Width Modulation) method to control the wheel-chair motor where a H-bridge circuit was configured. We used the fuzzy control algorithm for the operation of DC motor, which was attached to the electromotive wheelchair and manipulated following the change of the joystick position while a user was controlling the joystick. He also could control the speed and direction of DC motor as well as control position information.

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한국형 휠체어 탑승 고속버스에 대한 사용성 연구 (The Usability Study on Korea Express Bus with Wheelchair Access)

  • 김정현;김종배;황수빈;장완호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.571-577
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    • 2019
  • 본 연구에서는 휠체어 사용 장애인을 대상으로 한국형 휠체어 탑승 가능한 고속버스의 사용성 평가를 수행하여 휠체어 탑승 시스템에 대한 효과성, 효율성, 만족도에 대해 알아보았다. 지역사회에서 생활하는 수동휠체어 사용자 11명, 전동휠체어 사용자 9명을 모집하여 휠체어 탑승 버스 승차하기, 휠체어로 내부에서 이동하기, 휠체어 탑승 버스 하차하기의 3가지 시나리오를 이용하여 사용성 평가를 수행하였다. 효과성은 과제 성공 여부로 측정하였으며, 효율성은 과제의 난이도와 수행의 노력도, 만족도는 제품에 대한 수용도와 전반적인 시스템 사용도 지표를 이용하여 측정하였다. 연구결과, 휠체어 사용자 20명은 3가지 시나리오 수행을 완료하였으며, 효율성에서 난이도 측정결과0.33점(적당하다)과 1.36점(조금쉽다) 사이에 분포 하였다. 수행의 노력도는 8.36점(전혀 힘들지 않음)부터 11.78점(가벼움)으로 측정되었다. 만족도에서 수용도는 1.00점(조금은 받아들일 수 있다)부터 2점(받아들일 수 있다) 사이에 분포하였으며, 전반적인 시스템 사용도는 수동휠체어가 70.7점으로 C등급의 수용가능한 경계선의 시스템으로 측정되었고, 전동휠체어는 73.1점으로 B등급으로 측정되었다. 본 연구는 국내에서 개발된 한국형 휠체어 탑승 고속버스에 대하여 휠체어 사용 장애인을 대상으로 사용성 연구를 수행함으로써 장애인의 대중교통 접근성과 이동성 확보 및 연구 방법에 대한 기초적인 근거를 제공했다는 점에서 학술적 의의를 가진다. 추후에는 사용성에 대한 근거 수준의 질적 향상을 위해 다수의 연구 참여자와 다양한 휠체어 종류를 통한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

Development of an EMG-based Powered Wheelchair Controller for Users with High-level Spinal Cord Injury

  • Han, Jeong-Su;Dimitar H. Stefanov;Lee, Hae-Beom;Kim, Dae-Jin;Song, Won-Kyung;Z. Zenn Bien;Park, Kwang-Hyun;Kim, Jong-sung
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.84.5-84
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    • 2001
  • The objective of this paper is to develop a powered wheelchair controller based on EMG for users with high-level spinal cord injury. EMG is very naturally measured when the user Indicating a certain direction, and the force information which will be used for the speed of wheelchair is easily extracted from EMG. Furthermore, the emergency situation based on EMG will be checked relatively ease. We classified the pre-defined motions such as rest case, forward movement, left movement, and right movement by Fuzzy Min-Max Neural Networks (FMMNN). This classification results shows the feasibility of EMG as an input interface for powered wheelchair. To make the system low cost and small size, we developed EMG AMP and its controller ...

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얼굴과 입 모양 인식을 이용한 지능형 휠체어 시스템 (Intelligent Wheelchair System using Face and Mouth Recognition)

  • 주진선;신윤희;김은이
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권2호
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    • pp.161-168
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다양한 장애를 가진 사용자들을 위한 지능형 휠체어의 인터페이스를 제안한다. 제안된 시스템의 주된 목적은 전동휠체어의 조이스틱을 사용하기 힘든 장애인들에게 효율적인 인터페이스를 제공함으로써 그들의 안전한 이동성을 보장하여 독립적인 삶을 이끌어 나갈 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 제안된 시스템은 사용자의 얼굴 기울기를 인식하여 휠체어의 회전을 수행하고 입 모양을 인식하여 휠체어의 전진과 정지를 수행 한다. 이러한 얼굴 특징을 인식하기 위해 제안된 시스템은 얼굴 특징 검출기, 얼굴 특징 인식기, 전환기로 구성된다. 얼굴 특징 검출기는 Adaboost를 이용하여 얼굴 영역을 먼저 검출한 후 에지 정보를 이용하여 입 영역을 검출한다. 검출된 결과들은 얼굴 특징 인식기에저 statistical analysis와 K-means clustering을 이용하여 얼굴 각도와 입 모양을 인식한다. 전환기는 인식된 결과들을 휠체어의 모터를 제어하기 위한 명령어로 변환하여 사용자의 얼굴 및 입의 움직임으로 휠체어를 제어할 수 있도록 한다. 제안된 지능형 휠체어의 효율성을 증명하기 위하여 34명의 사용자를 대상으로 다양한 환경에서 실험한 결과 제안된 시스템은 전동 휠체어의 조이스틱을 사용 할 수 없는 장애인들에게 편리한 이동성을 제공하며, 보다 편리하고 친숙한 인터페이스로 사용 될 수 있음을 보여 주었다.

휠체어 탑승 장애인을 위한 이동형 체중측정 자동화 장치 개발 (Development of the Portable Weighing Scale Automatic Device for Disabled Wheelchair Users)

  • 장경배;이경완;구도훈
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.61-67
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    • 2013
  • Wheelchair users have a difficulty in managing their weight because there is lack of measure systems and even though the users have the system, it costs too much. Thus, purpose of this study is for developing the portable weight scale automatic device to help wheelchair users by monitoring their weight on the wheelchairs in real time. Portable weight scale automatic device composed by four strain gauges, and the device was connected with mobile phone so that wheelchair users were able to check their weight in real time. In order to evaluate the device performance, 10 normal subjects and 10 disabled subjects participated in this study. The subjects' truth weight and measured weight by the device are compared. The weigh difference within normal subjects was $0.75{\pm}0.80kg$, and the weigh difference within disabled subjects was $1.02{\pm}0.74kg$. Difference between the truth weigh and the measured weigh were not statistically different. The reason for this error occurred is inaccuracy of the loadcell installation and calibration. If this problems get solved, the measured indicator is expected to help wheelchair users to manage their weight.