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Study on Development of Portable Incubator
Amre Eizad(에이자드 아믈),Falak Zahra(파락 자흐라),Hamza Alam(함자 알람),Hassan Tahir(하산 따히르),Afrasiab Khan Bangash(아프라시압 칸 반가시),Sung-Ki Lyu(류성기) 한국기계가공학회 2019 한국기계가공학회지 Vol.18 No.9
Preterm children require a controlled environment that is as close as possible to that inside the womb. Incubators are well equipped to fulfill this requirement; however, they are cumbersome and expensive, thereby restricting their portability and availability in less developed and rural areas. This research comprises the development and system validation of a portable incubator. The system consists of a collapsible baby enclosure that can be stowed inside the system base when not in use. The enclosure is made from acrylic such that it is easy to clean and allows unhindered visual observation of the occupant while being robust enough to withstand transit conditions. The system can be powered either by a mains supply or a 12-VDC automobile power supply. Additionally, it has an onboard battery to ensure a continuous supply during transit. A Peltier plate controlled using a microcontroller ensures the desired enclosure temperature irrespective of the ambient temperature. Built-in sensor probes can measure the skin temperature, pulse rate, blood oxygenation level, and ECG of the infant and display them on the system screen. The system function is validated by testing its peak power consumption and the heating and cooling performances of the environment control system.
Study on the Design and Analysis of a 4-DOF Robot for Trunk Rehabilitation
Amre Eizad(에이자드 아믈),Sanghun Pyo(표상훈),Geonhyup Lee(이건협),Sung-Ki Lyu(류성기),Jungwon Yoon(윤정원) 한국기계가공학회 2020 한국기계가공학회지 Vol.19 No.7
This paper presents the development of a robotic system for rehabilitation of the trunk’s ability to maintain postural control under different balance conditions. The system, developed with extensive input from rehabilitation and biomedical engineering experts, consists of a seat mounted on a robotic mechanism capable of moving it with four degrees of freedom (3 rotational and 1 translational). The seat surface has built in instrumentation to gauge the movements of the user’s center of pressure (COP) and it can be moved either to track the movements of the COP or according to operator given commands. The system allows two types of leg support. A ground mounted footrest allows participation of legs in postural control while a seat connected footrest constrains the leg movement and limits their involvement in postural control. The design evolution over several prototypes is presented and computer aided structural analysis is used to determine the feasibility of the designed components. The system is pilot tested by a stroke patient and is determined to have potential for use as a trunk rehabilitation tool. Future works involve more detailed studies to evaluate the effects of using this system and to determine its efficacy as a rehabilitation tool.
보행 보조용 차동 케이블 구동기 기반 능동형 무릎 보장구 설계
김호영(Hoyoung Kim),이호수(Hosu Lee),아믈 에이자드(Amre Eizad),윤정원(Jungwon Yoon) 한국HCI학회 2021 한국HCI학회 학술대회 Vol.2021 No.1
기존 하지 재활을 위해 개발된 로봇들은 환자들이 보행훈련을 하기에 비용이 높아 실제로 접근하기 어렵고, 계단 및 지면 보행훈련을 제공하는데 한계를 지닌다. 계단 및 지면 보행훈련이 가능한 능동형 무릎 보장구는 기존 개발된 여러 장치에서 무게 및 비용에서 여전히 한계점이 있다. 만성 뇌병변 환자가 실제 보행훈련시 무리가 없게 하기 위해서는 먼저 무게를 가볍게 만드는 것이 중요하고, 역구동성(Backdrivability)을 갖춤으로써 기구를 착용한 상태에서 구동부의 관성력에 의한 불편함을 느끼지 않는 것이 중요하다. 이를 위해 본 논문에서는 차동 케이블 구동기(Differential Cable Drive) 기반의 능동형 무릎 보장구를 제안한다. 제안하는 시스템은 차동 도르래 원리를 기반으로 높은 기어비를 낼 수 있는 동시에 높은 역구동성을 가질 수 있다. 또한, 초기 장력을 조절함에 따라 구동 토크의 크기를 증감시킬 수 있어 낮은 모터의 동력으로도 보행에서 필요한 토크를 낼 수 있다. 위와 같은 장점으로 인해, 시스템의 전체 무게를 줄일 수 있으며, 역구동성으로 인해 보행 보조에 있어서도 높은 효율을 낼 수 있다. 본 연구에서는 무릎 보장구의 최적 설계 이후 동적 해석을 진행하였으며, 3D 모델링을 통해 구동부 시제품을 제작하였다.