• 한국융합학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.45-50
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• 2016

본 논문은 주로 실버층을 위한 보행보조 역할을 하는 지팡이에 모션센싱 및 심박센싱, 데이터 처리 그리고 통신 기능을 탑재한 스마트 지팡이 개발을 기술한다. 지팡이는 사용자의 스마트폰과 통신하며, 모션센서를 활용하여 낙상이 발생하면 경보를 발생시킨다. 스마트폰은 클라우드와 연결되어 미리 지정된 보호자에게 낙상경보가 전파될 수 있도록 하였다. 또한 시간과 공간의 제약에서 벗어나 고령자에게 스마트 헬스케어 기능을 제공하며 사용자들에 대한 다양한 정보를 제공할 수도 있는 하나의 건강 플랫폼이기도 하다. 지팡이에 장착되는 심박센서와 모션센서는 사용자의 심박정보와 움직임 정보를 제공하여 다양한 부가기능을 가능하게 한다. 본 스마트지팡이는 기본적으로 보행보조 역할을 충실히 하며, IT기술과 접목되어 고령자를 돕는 IT융합 보행보조용 스마트지팡이라 하겠다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.574-584
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• 2017

본 논문에서는 보행로봇의 일종인 TITAN-VIII라 불리는 로봇을 이용하여 가장 짧은 경로를 탐색하여 이동하는 방법에 관한 연구를 나타낸다. 보행로봇의 경우 바퀴구동 로봇에 비해 불규칙한 지면 위를 자유로이 이동 가능한 장점 등을 가지고 있는데 반해 이동속도는 바퀴구동 로봇에 비해 느린 편이다. 따라서 본 논문에서는 목적지에 도달하기까지 시간을 최소화하는 최적경로 탐색 제어방법을 제시하였다. 경로를 탐색하기 위해 Dijkstra's algorithm라 불리는 알고리즘을 기반으로 하여 적용하였다. 또한 로봇이 항상 정적인 자세를 유지하는 로봇의 다양한 자세에 대해서도 다루었다. 로봇의 자세제어와 알고리즘을 통하여 로봇의 관절각 결정에 필요한 여러 수학방정식을 제시하였다. 그 후 원하는 궤적으로 로봇이 이동하고 탐색하는 알고리즘을 고안하였고, 제안한 방법의 결과를 실험으로 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-4
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• 2000

ESR spectroscopy를 이용하여 게류의 방사선 조사 유무와 선량관계 및 EAR신호의 안정성에 관하여 알아보았다. 꽃게와 방게를 0, 1, 3, 5, 그리고 7 kGy로 방사선을 조사한 후 살을 제거하고 집게다리, 등 일반다리의 겉 표피만을 취해 건조시킨 다음, Burker Win-EPR spectroscopy를 이용하여 신호의 특성을 알아보았다. 방사선 조사된 꽃게와 방게 시료는 g$_1$=2.002$\pm$0.0003, g$_2$=1.998$\pm$0.0005에서 특유의 비대칭 신호를 나타내어 비조사 시료와 뚜렷하게 구별되었으며, 각 시료의 부위별 비교는 꽃게와 방게에서는 똑같이 집게다리>등>일반다리의 순으로 신호의 차이가 나타났다. 조사선량의 증가에 따른 ESR 신호의 높이는 직선적으로 증가하였다. 또한 이들 신호의 크기는 5$^{\circ}C$에서 9주간의 저장기간에서도 안전하여 방사선 조사 유무의 판별은 장기간의 저장에서도 가능하였다 따라서 ESR spectroscopy를 이용한 방사선 조사 게류의 검지법은 빠르고 확실하며 준정량적인 방법임을 알 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.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제26권4호
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• pp.35-41
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• 2019

Background: Obstacle training affects lower limb muscle activity, balance, reducing the risk of falls, and making gait more stable. Objects: This study aimed to investigate the effects of aquatic and ground obstacle training on balance and muscle activity in patients with chronic stroke. Methods: The study subjects included 30 patients with stroke, who were divided into aquatic ($n_1=15$) and ground ($n_2=15$) groups. Groups underwent obstacle training three times per week, 30 min per session, for six weeks that went as follows: walking over sites with the paralyzed leg, stepping onto and down from a box step, and walking over obstacles with the non-paralyzed leg. Results: The experimental results were obtained by comparing muscle activity. Activity of the rectus femoris, biceps femoris, tibialis anterior, and gastrocnemius were significantly increased in the aquatic group (p<.05). Activity of the biceps femoris and tibialis anterior were significantly increased in the ground group (p<.05); however, the rectus femoris and gastrocnemius were not significantly different. In the comparison of maximal distance regarding the limits of stability, it was significantly increased on the non-affected side, affected side, and anterior and posterior distance in the aquatic group (p<.05). It was significantly increased in the non-affected side and anterior and posterior distance the ground group (p<.05); however, maximal distance on the affected side distance was not significantly different. Conclusion: Gait training with aquatic and ground obstacles is effective for improving balance and gait ability of patients with stroke. However, it was more effective for the aquatic group than for the ground group.

• 우주기술과 응용
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• 제1권1호
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• pp.64-75
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• 2021

달이나 지구의 특정 지역의 지질학적 형성 과정을 이해하는 가장 쉬운 방법은 지층이 쌓이는 순서인 층서를 관측하는 것이다. 층서를 분석하면 과거의 지질학적 사건과 그 시기의 유추가 가능하다. 달의 바다 중 구름의 바다(Mare Nubium)에는 층서를 관측할 수 있는 Rupes Recta라는 기울기 10° - 30°의 단층 지형이 있으며, 이 지역의 여건상 바퀴로 움직이는 로버는 탐사가 불가능하기 때문에 원활한 탐사를 위해 경사로와 험지 이동도 무난히 수행 가능한 4족 보행 로봇을 사용해야만 한다. 4족 보행 로봇으로 단층면을 탐사하려면 층서의 구현정도, 지형의 경사도, 지형의 거친 정도인 석리(texture)와 장애물의 유무를 고려하여 탐사 경로를 설계할 필요가 있다. 본 논문에서는 기존 화성 탐사선들의 원격 탐사 자료를 활용하여 최적화된 탐사 경로 선정과정을 제시한다. 그리고 4족 보행 로봇을 활용한 단층면 탐사에 필요한 필수탑재체로 층서의 실제 형상을 촬영하고 구별하기 위한 광학카메라, 구성성분을 분석하기 위한 분광기, 지표에 노출되지 않은 시료를 얻기 위한 드릴로 이루어진 구성을 제안한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.100-108
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• 2008

본 논문에서는 이족로봇의 자연스러운 보행 패턴을 생성하기 위해 인간의 보행 회전력(torque)을 주파수 영역에서 분석하고 분석된 데이터를 이용하여 적응적으로 이족로봇의 보행패턴을 생성하는 기법을 제안한다. 인간의 보행 회전력은 시간영역에서 복잡한 형태를 가지므로 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 주파수영역으로 변환시켜 분석한다. 주파수 영역에서 얻어진 보행 회전력의 특징을 이용하여 이족로봇의 sagittal plane에서의 보행패턴을 생성한다. 또한 이족로봇의 안정적이 보행 패턴을 생성하기 위하여 동적 평형 상태임을 판단할 수 있는 Zero Moment Point(ZMP)해석을 통해 frontal plane상의 보행패턴을 생성하여 3차원 공간상의 안정적이고 인간과 같이 자연스러운 보행 패턴을 생성했다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.17-27
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• 2018

We propose a new approach to control a biped robot motion based on iterative learning of voice command for the implementation of smart factory. The real-time processing of speech signal is very important for high-speed and precise automatic voice recognition technology. Recently, voice recognition is being used for intelligent robot control, artificial life, wireless communication and IoT application. In order to extract valuable information from the speech signal, make decisions on the process, and obtain results, the data needs to be manipulated and analyzed. Basic method used for extracting the features of the voice signal is to find the Mel frequency cepstral coefficients. Mel-frequency cepstral coefficients are the coefficients that collectively represent the short-term power spectrum of a sound, based on a linear cosine transform of a log power spectrum on a nonlinear mel scale of frequency. The reliability of voice command to control of the biped robot's motion is illustrated by computer simulation and experiment for biped walking robot with 24 joint.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권4호
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• pp.417-425
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• 2012

This paper presents reference ZMP trajectory generation and implementation for a biped robot via linear inverted dumbbell model (LIDM), which can consider the effect of external momentum on the center of mass (COM) of robot. Based on a reference ZMP trajectory derived by using LIDM, a base trajectory is proposed not only to make the locomotion of robot similar to that of human but also to facilitate its implementation and tuning. In order to realize a dynamic walking using the proposed trajectory, compliance, impedance and ZMP tracking controllers are adopted together. Extensive experiments show that the proposed locomotion of a biped robot is stable and also, similar to that of human. Further researches on balance recovery of a biped robot will be carried out to guarantee its robust locomotion in combination with the proposed trajectory.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권3호
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• pp.285-292
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• 2015

This paper presents a wireless ground reaction force (GRF) sensing system for ambulatory GRF recording. The system is largely divided into three parts: force sensing modules based on optical sensor, outsole type frame, and embedded system for wireless communication. The force sensing module has advantages of the low height, robustness to the moment interference, and stable response in long term use. In simulation study, the strain and stress properties were examined to satisfy the requirements of the GRF sensing system. Four sensing modules were mounted on the toe, ball, and heel of foot shaped frame, respectively. The GRF signals were extracted using Micrpcontroller unit and transferred to the smart phone via Bluetooth communication. We measured the GRF during the normal walking for the validation of the continuous recording capability. The recorded GRF was comparable to the off the shelf stationary force plate.