• 재활복지공학회논문지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.7-13
• /
• 2009

최근 노인인구의 증가로 인해 고령자를 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 하지만 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로 경사 등의 공간에서 취약성을 가지며, 사용자가 다리에 힘이 없을 경우 편하게 이동할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 동력형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분의 보행보조기의 사용자는 고령자 이며 사용이 간편하며 편리해야 한다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 편리성 증진을 위해 다양한 센서 즉, 가변저항, 힘센서, 스트레치 센서 등을 사용하여 사용자의 보행의지를 파악하기 위한 장치를 개발하였다. 또한 개발된 장치에 대한 평가를 하기위해 센서의 응답성 및 복원성을 20ms단위로 측정하여 비교 평가하였다. 결과적으로 가변 저항형 핸들바의 응답성은 420ms 이며 복귀성은 380ms이고 힘센서를 이용한 핸들바 응답성은 320ms 이며 복귀성은 220ms이다. 스트레치 센서의 응답성은 160ms, 복귀성은 140ms으로 가장 뛰어난 것을 검증하였다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.81-89
• /
• 2023

현대사회에서 시각장애인들은 도보, 승강기, 횡단보도 등 일반적인 환경에서 보행을 하는데 어려움이 있다. 시각장애인의 불편 해소를 위한 연구로 영상이나 음성을 이용한 연구가 있으며, 이런 연구는 고비용의 웨어러블 장치, 고성능 CCTV, 음성 센서 등을 사용하여 실생활에 적용하는 데는 한계가 있다. 본 논문에서 시각장애인이 보행 중에 안전한 이동을 위해서 스마트폰에 포함된 저비용의 영상 센서를 활용하여 주변 도보 공간을 인지하는 인공지능 융합 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이동 중인 사람 탐지를 위해서 모션 캡처 알고리즘과 장애물 탐지를 위한 객체 탐지 알고리즘을 융합하여 개발하였다. 모션 캡처 알고리즘으로 mediapipe을 사용하여 이동 중에 있는 주변 보행자들을 모델링 및 탐지하였다. 객체 탐지 알고리즘을 사용했으며 도보 중에 발생하는 다양한 장애물을 모델링 하였다. 실험을 통하여 인공지능 융합 알고리즘을 검증했으며, 정확도 0.92, 정밀도 0.91, 재현율 0.99. F1 score 0.95로 결과를 얻어서 알고리즘의 성능을 확인하였다. 본 연구로 보행 중에 발생하는 볼라드, 공유 킥보드, 자동차 등의 주변 장애물 및 이동 중인 보행자 회피하여 시각장애인들의 통행에 도움을 줄 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.129-136
• /
• 2017

외골격 로봇은 군사, 산업 및 의료와 같은 다양한 분야에서 사용되도록 개발된 기술이다. 외골격 로봇은 착용자의 움직임을 감지하여 작동한다. 외골격 로봇이 착용자의 일상적인 행동을 인지함으로써 착용자를 신속하게 보조하고 시스템을 효율적으로 활용할 수 있다. 본 연구에서는 피실험자로부터 얻은 운동학적 데이터를 통해 LDA, QDA, kNN을 활용하여 보행유형을 분류한다. 보행은 주로 일상생활에서 수행되는 일반보행과 계단보행을 선정하였다. 피실험자에게 7개의 IMUs 센서를 정해진 위치에 부착하여 운동학적 요소를 측정 하였다. 결과적으로, LDA는 78.42%, QDA는 86.16%, kNN는 k값에 따라 87.10% ~ 94.49%의 정확도로 분류하였다.

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

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.814-817
• /
• 2004

It is a challenging task to make the paraplegic to walk with out the assist of the caregiver. So, we have developed various type of gait orthosis for paraplegic during the five years lately. The purpose of this study ultimately is energy consumption test of serveral type gait orthosis for developing the high efficiency gait orthosis. From the experimental results, the oxygen consumption rate were 6.9$\pm$3.3ml/kg in RGO gait, 5.3$\pm$1.3ml/kg in PGO, and 6.2$\pm$3ml/kg in HGO gait. The maximum hip flexion angle were 16$^{\circ}$ in RGO , 15$^{\circ}$ in PGO, and 47.5$^{\circ}$. in HGO. As a result It was found that. Hybrid Gait Orthosis need high energy consumption more than PGO for walking, but it is small weight and strengthened muscle.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제11권11호
• /
• pp.936-942
• /
• 2005

Recently the exoskeletal power assistive equipment which is a kind of wearable robot has been widely developed to help the human body motion. For the elderly people and patients, however, some limits exist due to the weight and volume of the equipments. As a feasible solution, a tendon-driven exoskeletal power assistive device fur the lower body, and caster walker are proposed in this research. Since the caster walker carries the heavy items, the weight and volume of the wearable exoskeleton are minimized. The key control is used to generate the joint torque required to assist motions such as sitting, standing and walking. Experiments were performed for several motions and the EMG sensors were used to measure the magnitude of assistance. When the motion of sitting down and standing up was compared with and without wearing the proposed device, the $25\%$ assistance was acquired.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39B권7호
• /
• pp.479-490
• /
• 2014

하지근력증강로봇은 인간의 하체에 착용하여 보행능력을 강화하거나 보조하기 위한 장비다. 보행능력을 향상하기 위해 로봇은 착용자의 걷는 움직임을 감지하고 이에 적합한 로봇의 동작을 구동한다. 본 논문에서는 로봇이 착용자의 움직임을 감지하는 방법을 소개하고, 감지된 데이터를 착용자의 현재 보행단계를 의미하는 보행단계상태 정보로 변환하는 보행단계구분 알고리즘을 제시한다. 로봇은 보행단계상태 정보에 따라 현재 필요한 제어모드를 결정하고 로봇구동기를 작동하기 때문에 잘못된 정보가 전달된다면 로봇은 착용자의 보행능력을 향상할 수 없거나 착용자에게 오히려 불편을 줄 수 있다. 따라서 보행단계구분 알고리즘은 항상 정확한 정보를 제공할 수 있어야 한다. 하지만 본 연구에서 사용하는 센서장치의 경우 작은 움직임에도 민감하게 반응하는 특성이 있어 센서데이터를 임계기준으로 구분하는 방법으로는 항상 정확한 보행단계상태 정보를 구할 수 없다. 이러한 특성을 극복하면서 정확한 정보를 제공하기 위해 확률적 구분 방법을 응용한 나이브-플렉시블 베이지안 보행단계구분 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 제안 방법의 정확성을 비교 분석하였다.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
• /
• 제5권3호
• /
• pp.125-131
• /
• 2016

Objective: The purpose of this study was to investigate the effects of providing visual feedback and auditory stimulation using a robotic device on balance and gait abilities in stroke patients. Design: Randomized controlled pilot trial. Methods: Fifteen subjects were randomly divided into three groups where five subjects were in the visual feedback robotic device assist gait training (VRGT) group, five subjects in the auditory stimulation robotic device assist gait training (ARGT) group, and five subjects in the control group. Subjects received visual feedback and auditory stimulation while undergoing robotic gait training for 45 minutes, three times a week for 2 weeks, and all subjects had undergone general physical therapy for 30 minutes, five times a week for 2 weeks. All subjects were assessed with the Berg balance scale (BBS), timed up and go (TUG) test, and 10-meter walking test (10MWT) pre- and post-intervention. Results: All subjects showed that BBS, TUG test, and 10MWT scores significantly improved post-intervention (p<0.05), and the control group also had significantly improved post-treatment (p<0.05). The VRGT and the ARGT showed significant improvements in BBS, TUG, and 10MWT scores compared with the control group (p<0.05). The VRGT group showed a significant improvement in BBS, TUG, and 10MWT scores compared with the control group (p<0.05). In addition, it has been confirmed that VRGT had significantly improved in BBS, TUG test, and 10MWT scores compared with the auditory stimulation and control group (p<0.05). Conclusions: The results of this study showed improved balance and gait abilities after VRGT and ARGT groups compared with general physical therapy and was found to be effective in enhancing the functional activity of persons affected with stroke.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.161-168
• /
• 2020

본 연구는 고령자들의 안전한 독립보행을 보조하기 위한 보행기를 개발하기 위한 연구로, 기존 고령자용 보행기에 대한 제품 분석을 통한 문제점 파악과 사용자 관찰 실험을 통하여 사용상 문제점과 니즈를 파악하였다. 제품 분석결과 대부분의 고령자용 보행기는 기능이 우선시 되는 경향을 볼 수 있었다. 또한 사용자 관찰 결과 대부분의 사용자가 기능에 대해서는 긍정적인 인식을 가지고 있으나, 조작방법이나 안정감 등 구조적인 부분은 부정적인 결과를 가지고 있는 것을 파악할 수 있었다. 이후 도출된 문제점과 니즈를 통해 총 다섯 가지의 디자인 지침을 도출하였다. 디자인 지침은 기능적인 부분이 아닌 구조적인 문제점의 개선을 중점적인 목표로 설정하였고, 기능 우선이 아닌 안전이 우선시되도록 방향을 설정하여 진행하였다. 본 연구에서 도출한 다섯 가지 디자인 지침은 차후 고령자용 보행기를 제작 및 디자인하는데 있어, 고령자의 관점과 니즈를 반영한 보행기 제작의 기초적인 자료로써 활용될 수 있을 것이다.

• 동의신경정신과학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.151-165
• /
• 1997

The primary purpose of this study was to assess the relation of stress perception and poststroke. This study was done on 50 stroke patients in hospital. According to activities of functional impairment, they were classified into walking disturbance, motor weakness, dysphagia, or reattack etc. The stress perception test(GARS Scles) and stress response assessment shows the follwing results. 1. On the distribution in the stroke 50 patients, For the majority group were male in sex, sixty inage, middle towns people in residence. 2. On the comprehensive GARS scale scores, It marked the higest scores thirty at age, merchandise or salesman on jobs, a city in residence. There was no signigicant difference in mean GARS Scales scores between males and females group, the left hemiplegia and the Rt hemiplegia. 3. On the comprehensive GARS Scale tests, Overall glogal stressor(G8) and sickness stresor(G4) marked the highest scores of all GARS Scales. 4. On the comparative assessment of each group's stress reponse test scores, zung-bu(中腑) was showed higher scores than the other group in oriental diagnosis and hemorrage was showed higher scores than the other group in western medical diagnosis. 5. On the comprehensive assessment of each group's stress reponse test scores, aphsia(不語) marked the highest scores in another disphagia group's. It marked the highest scores in another group's that banshinbulsoo(半身不遂) as regards as hemiplegia generally. Standing disability is the higher scores than another group's walking alone or assist, and standing alone. 6. Secondary attack is the highest scores of all reattack stroke on the stress repones test. 7. Comparing and analyzing the GARS Scale total scores and GARS Scale subject fator at stroke, we found that sickness stressor and fininial stressor is showed the highest correlated to stress response fowlloing stroke. With those results, we can see that functional impairment following stroke is correlated to stress perception and reponse. In the furture studies using, we hope that the findings the study would have clinical relevance to the psychosocial adjustment and total rehabilation of stroke patients.