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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김정엽
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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본 논문에서는 보행이 불편한 노인들의 효과적인 자가 재활을 위한 보행 보조 로봇의 개발에 대해 연구하였다. 기존에 개발되어있는 보행보조로봇의 경우 손잡이를 통해 제어를 하는 방식으로 사용자가 손을 이용한 작업이 불가능 하게 되었다. 또한 보행보조로봇을 사용 중에 넘어져 다칠 수 있는 위험에 대한 장치가 없어 안전한 보행보조를 위해서는 보조 인력이 필요하다. 기존 보행 보조 로봇과 달리 개발된 로봇의 특징은 크게 유아보행기 및 전동휠체어 메커니즘을 융합한 안전성 및 운동성향상과 가변저항 및 스테레오 카메라를 이용한 보행 추종 제어 알고리즘으로 나눌 수 있다. 첫째, 유아보행기의 메커니즘을 적용하여 사용자가 보행 중 넘어지는 사고로부터 안전을 확보하는 동시에 다리근육의 부담을 줄여줄 수 있는 골반지지대를 설계하였으며, 전동휠체어와 같이 구동모터를 이용하여 사용자의 보행 의지에 맞춰 보행을 보조할 수 있도록 하였다. 이를 통해서 사용자는 안전하면서도 독립적으로 재활로봇을 사용할 수 있다. 둘째, 골반지지대에 부착된 가변저항을 이용하여 사용자의 보행 의지 및 방향을 로봇이 자동적으로 판단할 수 있도록 하였으며, 스테레오 카메라를 이용한 사용자 하체모션분석 알고리즘을 개발하여 가변저항만을 이용하였을 때보다 더욱 신속하고 정확하게 사용자를 추종할 수 있도록 하였다. 실제 보행 보조 실험을 통해 개발된 로봇의 사용자 보행 추종 성능을 검증하였으며, 개발된 로봇의 성능과 효용성을 확인하였다.
목차
I. 서 론 11. 연구의 배경 12. 관련연구의 현황 43. 연구 내용 6II. 로봇 기구부 및 전장부 설계 71. 로봇 하드웨어 설계 72. 로봇 제어시스템 설계 15III. 로봇 제어 알고리즘 211. 운동감지부를 이용한 피드백 제어 212. 스테레오 카메라를 이용한 피드백 제어 243. 스테레오 카메라를 이용한 피드포워드 제어 26IV. 로봇 보행 보조 실험 결과 301. 운동감지부를 이용한 피드백 제어 실험 결과 302. 스테레오 카메라를 이용한 피드백 제어 실험 결과 353. 스테레오 카메라를 이용한 피드포워드 제어 실험 결과 384. 근육의 전기적 활성도 확인을 위한 근전도 검사 결과 42V. 결 론 46
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