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전동휠체어의 주행보조를 위한 다영역 ToF 거리 센서 기반의 비정렬 상태 추정 기법에 관한 연구
신진우(J. W. Shin),김대위(D. W. Kim),이원영(W. Y. Lee),엄수홍(S. H. Eom),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2022 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11
This paper describes a wall distortion calculation algorithm based on a single distance sensor module for walking assistance in an electric wheelchair. The proposed algorithm calculates the deviation from the wall using a single multi-domain ToF laser sensor. Calculate the angle of both end points of the measurement area from the center of the distance sensor and estimate the deviation by comparing it with the angle when it is parallel to the wall. To verify the performance of the developed technique, as a result of applying this technique to the wall at 0°, clockwise and counterclockwise 5°, 10°, 15°, and 20°, respectively, the result of the experiment was a minimum of 0.092° and a maximum of 0.628. It was confirmed that it has a high accuracy.
보행보조기 사용자의 미는 힘에 의한 조작 편의성 향상을 위한 외력 추정 기법에 대한 연구
이한솔(H. S. Lee),김병철(B. C. Kim),이원영(W. Y. Lee),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2015 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
In this paper, we suggest a method for convenience improvement of electrical rollator control through repulsive force by user gait intention. This method is performed by estimation of outer-force. For estimation of outer-force, we applied repulsive force estimation algorithm between user and rollator. It is using estimation of Operation current of rollator. User"s repulsive force is estimated by correlation between Outer-force and rollator current consumption, in constant velocity. For the validation and evaluation, we performed the experiment about estimation of the front and rear direction outer-force of electric rollator. After experiment, we validation that a method have a 92% accuracy in average.
이원영(W. Y. Le),이동광(D. K. Lee),고민수(M. S. Goh),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2011 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
본 논문에서는 전동형 보행보조기 중 모터축에 엔코더가 장착되어 있지 않은 형태의 보행보조기가 경사면을 보행함에 있어 오르막 경사로에서는 뒤로 밀림, 내리막 경사로에서는 앞으로 밀리는 증상을 극복하기 위한 방안을 제시한다. 본 논문에서 제안하는 방안은 IMU - ARS를 사용하여 추출된 노면의 기울기에 따라 전동형 보행보조기의 전, 후 방향으로 밀리는 힘을 계산하여 이를 극복하는 것이다. 본 방안을 적용한 결과 전동형 보행보조가 경사 변에서 사용자의 의지 없이 정지하여 있는 결과를 볼 수 있었다.
이승현(S. H. Lee),김보민(B. M Kim),이원영(W. Y. Lee),고민수(M. S. Goh),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2013 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.4
하지근력이 약한 노인들이 외부 활동을 수행할 수 있는 휠체어 및 보행보조기의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 상황에서 재활보조 이동기기로 이동하게 되는 도로에는 장애물이 존재하고, 사용자의 조작 미숙 및 외력으로 인해 장애물 충돌 시 이동기기가 전복되거나 사용자가 낙상을 입는 등 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 안전사고를 예방하기 위해 보행 보조차에 거리감지 센서를 장착하고, 이를 통해 장애물 및 노면을 감지하여 사용자에게 알리는 방법에 대해 제안한다.
오십견 환자의 자가 주도적 재활 훈련을 위한 게임 콘텐츠 연동 시스템 개발
이상현(S. H. Lee),박성현(S. H. Park),이원영(W. Y. Lee),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2016 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.11
본 논문에서는 오십견 환자들을 대상으로 단순반복되는 지루함을 느낄 수 있는 재활 훈련을 자가 주도적으로 게임과 연동하여 흥미를 찾게 하는 시스템을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 인체 관절구동 범위를 분석하여 제한된 각도 내에서 환자의 팔을 들어 올려주거나 내려주는 식의 모터 제어와 더불어 가상 키보드의 키 값을 출력하므로 재활훈련과 게임을 연동하는 시스템을 개발하였다.
상지 장애인의 안전한 이동지원을 위한 자율주행 휠체어의 제어 계층 구조 설계
이원영(W. Y. Lee),신진우(J. W. Shin),이철우(C. W. Lee),이응혁(E. H. Lee) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
휠체어는 선천적 혹은 후천적인 이유로 정상적인 보행이 어려운 이들의 이동 지원을 위한 보조기로 널리 사용되며, 전동기와 제어기술의 발전으로 사용 편의성이 증진된 전동 휠체어의 보급이 가속되고 있다. 그러나 손으로 조이스틱과 같은 조작 장치로 제어되는 전동 휠체어는 상지 장애 혹은 인지 장애가 있는 사용자의 경우 조작 불가 혹은 오조작으로 인한 사고의 발생 위험으로 사용이 제한됨으로 기술의 발전에서 소외되고 있는 것이 현실이다. 이러한 문제의 해결을 위해 최근 로봇의 자율주행 기술을 휠체어에 적용한 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 이러한 자율주행알고리즘의 휠체어 적용을 위한 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 전동, 협응, 자율주행 세 가지 모드로 구분된 모드의 지원을 위하여, 기존 전동 휠체어 시스템을 가지고 상위 레이어의 명령에 따라 제어가 가능한 최하위 플랫폼 레이어, 주행 중 오조작 및 사용자의 착오 인지로 인한 사고 예방을 위한 센서 장치와 이를 활용한 충돌 및 전복 방지 기능이 내장되는 중간 어시스트 레이어, 그리고 라이다, 카메라와 같은 높은 해상도의 정보를 이용하여 자율주행을 가능케 하는 최상위 자동 레이어를 가지고, 각 레이어에 따른 제어장치를 갖도록 한다. 이때 제어의 우선권은 하위를 가짐으로 자율주행 중 센서의 오 인지 등에 의한 사고를 아래 레이어에서 보호할 수 있도록 설계하였다. 추후 설계된 시스템의 적용을 통한 추가적인 문제점을 도출하고 개선함으로 시스템의 완성도를 높여갈 수 있도록 하여야 할 것이다.