슬관절 근육만을 이용한 FES 싸이클링 : 컴퓨터 시뮬레이션 연구 :컴퓨터 시뮬레이션 연구

엄광문; 김철승; 하세 카즈노리

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자료유형: 학술저널

저자정보: 엄광문 김철승 하세 카즈노리

저널정보: Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering 한국정밀공학회지 제21권 제8호

발행연도: 2004.8

수록면: 171 - 179 (9page)

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The purpose of this study is to generate cycling motion for FES (functional electrical stimulation) using knee muscles only. We investigated the possibility by simulation. The musculoskeletal model used in this simulation was simplified as 5-rigid links and 2 muscles (knee extensor and flexor). For the improvement of the present feedforward control in FES, we included feedback path in the control system. The control system was developed based on the biological neuronal system and was represented by three sub-systems. The first is a higher neuronal system that generates the motion command for each joint. The second is the lower neuronal system that divides the motion command to each muscle. And the third is a sensory feedback system corresponding to the somatic sensory system. Control system parameters were adjusted by a genetic algorithm (GA) based on the natural selection theory. GA searched the better parameters in terms of the cost function where the energy consumption, muscle force smoothness, and the cycling speed of each parameter set (individual) are evaluated. As a result, cycling was implemented using knee muscles only. The proposed control system based on the nervous system model worked well even with disturbances.

#cycling motion(싸이클링 동작) #neuronal model(신경계 몸델) #sensory feedback(감각 피드백) #genetic algorithm(유전자 알고리즘) #cost function(비용함수) #SCI patient(척수 손상환자)

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