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보행보조로봇의 일상생활 지원을 위한 고령자 기억보조 기법에 관한 연구
엄수홍,권장우,이현우,이응혁 한국장애인재활협회 2012 재활복지 Vol.16 No.2
The elderly show signs of physical functional disturbance due to physical aging. Representative signs of functional disturbance are deteriorating walking ability and failure of memory. The elderly who lack walking ability have used the old passive walking aids to compensate for their lacking walking ability, but the old walking aids have safety issues. Thus researches on walking assistance robots have been conducted. On the other hand, there have been few researches on assistance for the elderly's failure of memory. When experiencing failure of memory, the elderly get to worry about their future affairs. With deteriorated physical functions, the elderly cannot perform activities of daily living(ADL) smoothly. Thus there is a need to provide them with ongoing nursing service and help them lead a regular life. However, there are social factors that make it difficult to provide the elderly with ongoing nursing service, which is why it is necessary to study assistance engineering to assist the elderly with their memory. Today a schedule notification program is used as a memory aid, but it has usage limitations among the elderly as it was developed for the general public. Thus there is a need to study memory assistance techniques for daily living that consider the capabilities of the elderly. Proposed in the study were memory assistance techniques for the daily living of the elderly that used a walking assistance robot to compensate for their lacking walking abilities. The investigator installed a tablet PC onto a walking assistance robot and implemented a memory assistance program to support their daily living. The memory assistance techniques for daily living involve installing a ZigBee node in the things the elderly often forget, finding the objects through the ZigBee network. and that is Object Estimation. The experiment results found that accuracy was mean 1.52m and density was average 97% in a space of 7500mm×6950mm. 본 논문에서는 고령자의 부족한 보행능력을 보조하는 보행보조로봇 사용자의 일상생활 기억보조 기법을 제안한다. 고령자들은 신체 노화로 신체 기능장애가 나타나며 그 중 보행 능력저하와 기억력 부족이 대표적이다. 현재 보행능력이 부족한 고령자의 보행능력을 보조하기위해 보행보조로봇의 연구가 진행되고 있다. 그러나 고령자의 기억력 부족을 보조하는 연구는 미비한 실정이다. 고령자는 기억력 부족 시 미래의 일을 걱정하며 두려움으로 인하여 일상생활활동(ADL)을 원활하게 할 수 없게 된다. 따라서 이들을 지속적으로 간호하여, 정상적인 생활을 할 수 있도록 하는 필요성이 있다. 하지만 사회적 요인들로 인하여 항시 고령자를 간호하기는 어려운 실정이다. 때문에 고령자의 기억력을 보조하는 보조공학의 연구가 필요하다. 이를 위해 본 논문은 보행보조로봇에 태블릿 PC를 탑재하고, 고령자의 일상생활 지원을 위한 기억보조 프로그램을 구현한다. 일상생활 기억보조 기법은 고령자가 자주 잊어버리는 사물에 지그비(ZigBee) 노드를 부착하여, 지그비 네트워크 망을 이용하여 객체의 위치 정보를 제공함으로써 고령자의 기억을 보조하여 원활한 일상생활을 누릴 수 있게 하였다. 실험한 결과 객체 추정은 7500mm×6950mm 공간에서 정확도는 평균 1.52m이고, 정밀도는 평균 97%로 확인되었다.
노면 적응형 대퇴 의족개발을 위한 발목 관절 부하가변형 하퇴 의족 적용에 대한 연구
엄수홍,나선종,류중현,박세훈,이응혁 한국전기전자학회 2019 전기전자학회논문지 Vol.23 No.3
This study is the method which is adapted to control ankle joint movement for resolving the problem of gait imbalancein intervals where gait environments are changed and slope walking, as applying terrain-adaptive technique to intelligentabove-knee prosthesis. In this development of above-knee prosthesis, to classify the gait modes is essential. Fordistinguishing the stance phases and the swing phase depending on roads, a machine learning which combines decisiontree and random forest from knee angle data and inertial sensor data, is proposed and adapted. By using this method, theankle movement state of the prosthesis is controlled. This study verifies whether the problem is resolved throughbutterfly diagram.
차륜형 캐터필러 및 좌석 위치 가변 구조를 갖는 휠체어계단 이동 보조기기의 직진 주행 보정에 관한 연구
엄수홍,정지안,이원영,이응혁 한국전기전자학회 2022 전기전자학회논문지 Vol.26 No.4
This paper proposes an algorithm for correcting indirect situations resulting from the wheelchair moving thestairs with wheel-type caterpillar and seat position variable. For analyzing the Yawing movement model, thechange of Yaw value was estimated using Roll, Pitch, and Yaw in the driving environment, and it was used as acontrol variable and the information of the wheel drive controller. The verification confirmed the correction ofabout 10° of Yawing movement within about 7 seconds. It was confirmed that the angular velocity was reduced by47.5% in seat position change. 본 논문은 차륜형 캐터필러 및 좌석 위치 가변 구조를 갖는 휠체어 계단 이동 보조기기의 구조에서 비롯되는 계단 이동 중 직진주행 이탈 상황을 모델링 하고 추정 및 보정하는 알고리즘을 제안하였다. 주행 이탈 상황은 플랫폼의 Yawing 상황 모델 분석으로주행 환경 특성상 Roll, Pitch와 Yaw 사이에 관계를 이용하여 Yaw값 변화 추이를 추정 하였으며, 차륜 구동 제어기의 제어변수및 좌석 위치 제어 변수로 활용하였다. 정량적 검증 결과 약 10°의 Yawing 상황에서 약 7초 내외로 직진성 보정을 확인 하였으며,좌석 위치 변화로 경로 보정간 회전 각속도를 47.5% 감소 시켜 직진성 보정에 효과가 있음을 확인 하였다.
로봇주차장 입고 차량의 축간거리 및 비정렬 상태 추정을 위한 시스템 개발
엄수홍,신진우,류중현,이응혁 대한전자공학회 2022 전자공학회논문지 Vol.59 No.2
In order to solve the shortage of parking lots in the city center, this paper proposes a technique which the robot of parking lot provides information on wheelbase and non-straight state of a car to robots in robot parking lots. The proposed robot has two fork structure that enters the lower part of the car and holds and lifts the wheel of the car like fork lift. Therefore, if a system has information on the wheelbase of the car, it is possible to quickly and accurately lift the wheel of the car. However, a car must be parked straight in the entrance of the parking lot for being parked. Thus, this paper proposed the system and method to estimate the non-straight state of a car based on the wheelbase of the car, the measurement system and the distance between the front and rear wheels. The proposed method is a digital vernier caliper based on the ultrasonic and photo sensors which estimates non-straight state and measures wheelbase of a car. As a result, it is estimated that the error of the wheelbase and the non-straight state is respectively within 10 mm and within 2 degrees. Therefore, it was confirmed that the proposed method can be used as how to determine whether forklift type of parking robot is suitable for lifting the vehicle parked in the parking lot.
엄수홍(S. H. Eom),권오상(O. S. Kwon),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2010 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
본 논문은 바르지 못한 착석 자세에서 유발될 수 있는 허리질환을 올바른 착석 자세로 유도하여 허리질환을 예방할 수 있는 모니터링 시스템을 구현하였다. 이것은 3축 가속도 센서 모듈을 등과 허리에 각각 부착하여 사용자의 자세를 측정하고 지그비 통신을 이용하여 사용자 프로그램으로 전송하도록 구성된다. 본 시스템을 사용자에게 적용하여 실험한 결과 약 90%의 정확도를 가짐을 확인 할 있었다. 본 연구를 통하여 사용자가 자신의 착석 자세를 확인하여 올바른 자세를 가질 수 있을 것이다.
엄수홍(S. H. Eom),고민수(M. S. Goh),김평수(P. S. Kim),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2011 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
Recently, potable biosignal measurement systems are focusing on wearability and mobility. Accordingly, it acquires a greater importance to make a small, low-electric product of biosignal measurement systems. This paper describes trends of developing technology of portable biosignal measurement system through cases by each wearing type.
스트레인 게이지를 이용한 대퇴의지의 보행정보 획득 기법
엄수홍(Su-Hong Eom),임영광(Young-Gwang Lim),유성봉(Seong-Bong Yoo),이응혁(Eung-Hyuk Lee) 대한전자공학회 2016 대한전자공학회 학술대회 Vol.2016 No.6
본 논문은 지능형 대퇴의족의 스마트한 보행모드 변경방법을 위한 요소기술 연구에 대한 논문으로 보행환경인 평지/경사로 오르막/경사로 내리막/에 대하여 특징점을 도출하고, 해당 환경을 검출 한다. 검출을 위하여 사용된 센서는 스트레인 게이지 센서이며 추정은 지면 반발력을 활용한 방법이다. 본 논문에서 제시한 이론의 검증을 위하여 스트레인 게이지 형상을 제작 하여 실험 하였으며 실험을 통하여 본 논문에서 제시한 보행모드 변경을 위한 요소기술인 보행속도 및 보행 환경 검출의 검출 조건을 도출 및 추정 하였다.