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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이응혁
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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최근 재활 훈련 로봇을 활용한 재활 훈련 기기에 대한 관심도가 높아지고 있으며, 연구 활동이 활발히 진행 되고 있으며 최근 재활로봇을 이용한 재활훈련에서 재활자의 의지를 반영하는 지능적인 치료는 환자에게 제공되는 절대적인 치료시간을 증가 시킬 수 있으며, 치료 효과도 증가된다는 연구가 이루어졌다. 하지만 현재 일부 신체 기능이 회복된 재활환자 및 상대적으로 재활 정도가 경미한 재활환자들이 이용 가능한 CPM과 같은 재활기기에는 적용되지 않고 있다. 따라서 CPM 기기의 재활훈련의 단순성으로 인해 재활효과가 어렵고, 의지파악을 통한 집중 훈련의 필요성으로 재활자의 의지를 반영할 수 있는 인터페이스에 대한 장치의 개발이 필요하다.
대부분의 의지파악 입력장치들은 고가의 센서를 사용하여 정밀한 움직임을 측정한다. 하지만 실제 운동 치료가 필요한 사람에게는 의지파악의 정확성을 위하여 정밀한 조작 보다는 사용이 간단하고 단순 자기 의지 행동으로 사용의지를 파악이 필요하다. 이에 본 논문에서는 사용자의 의지를 파악할 수 있는 저가형 힘센서를 도입하고 저가형 힘 센서를 이용하여 사용자의 의지 파악모듈을 설계하고 사용자의 의지를 파악하였다. 이를 기초로 사용자가 운동하고자 하는 방향에 대해 재활 훈련 운동인 flexion(굴곡), extension(신전), adduction(외전), abduction(내전) 에 대한 로봇제어변수를 도출 하였다.
또한 제안하는 사용자의 의지 파악 모듈의 인식률을 보기 위해 피실험자를 통하여 인식률을 확인 결과 91.8%의 인식률을 확인 하였다.
대부분의 의지파악 입력장치들은 고가의 센서를 사용하여 정밀한 움직임을 측정한다. 하지만 실제 운동 치료가 필요한 사람에게는 의지파악의 정확성을 위하여 정밀한 조작 보다는 사용이 간단하고 단순 자기 의지 행동으로 사용의지를 파악이 필요하다. 이에 본 논문에서는 사용자의 의지를 파악할 수 있는 저가형 힘센서를 도입하고 저가형 힘 센서를 이용하여 사용자의 의지 파악모듈을 설계하고 사용자의 의지를 파악하였다. 이를 기초로 사용자가 운동하고자 하는 방향에 대해 재활 훈련 운동인 flexion(굴곡), extension(신전), adduction(외전), abduction(내전) 에 대한 로봇제어변수를 도출 하였다.
또한 제안하는 사용자의 의지 파악 모듈의 인식률을 보기 위해 피실험자를 통하여 인식률을 확인 결과 91.8%의 인식률을 확인 하였다.
목차
목 차표 목차 i그림목차 ii국문요약 iv제 1 장 서 론 1제 2 장 상지 재활환자의 재활 로봇 훈련 5제 1 절 선행 연구된 로봇재활 훈련 기법 6제 2 절 제안하는 상지 재활 로봇 훈련 기법 10제 3 절 사용자 의도파악 기법 기반 가상 재활 훈련 및 고려사항 121. 사용자 의도파악 기반의 가상재활훈련 122. 사용자 의도파악 기반의 고려사항 16제 3 장 재활로봇 운용을 위한 사용자 의도파악 기법 17제 1 절 재활로봇의 적용을 위한 사용자 의도 파악 방법 181. FSR 센서 182. FSR 센서를 이용한 운동정보 추정 방법 20제 2 절 상지 운동정보 인식 검출 기법 221. 사용자의도 파악을 위한 특징점 추출 알고리즘 242. 사용자의도 파악의 특징점 추출에 따른 가중치 변화 알고리즘 25제 4 장 사용자 의도 파악을 통한 재활 로봇 제어 기법 27제 1 절 상지 재활 로봇 구조 와 구동 원리 27제 2 절 사용자 의도 파악을 통한 상지 재활로봇 운용 제어 기법 31제 5 장 실험 및 고찰 35제 1 절 실험 환경 구축 35제 2 절 사용자 의도 파악 모듈의 FSR 센서 특징 검출 39제 3 절 사용자 의도 파악 모듈의 인식 검출 분석 실험 43제 4 절 사용자 의도 파악 모듈의 운동 정보 인식 검출 기법 실험 47제 5 절 사용자 의도 파악을 통한 재활 로봇 동작 실험 511. 재활 로봇의 안정성 확인 실험 512. 사용자 의지에 의한 재활로봇 구동 확인 53제 6 장 결 론 58참 고 문 헌 59ABSTRACT 65
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