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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이동훈
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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본 논문은 관성센서 출력신호를 이용한 관성항법 및 인체 하지부 기구학 기반의 보행자 속도 추정 시스템 개발을 다룬다.
압력센서를 이용하는 기존 시스템의 문제점을 개선하기 위해 관성센서 기반의 발-지면 접촉 검출 알고리즘 개발에 관한 연구를 수행하였다. 발, 정강이 및 골반에 관성센서를 부착한 보행자의 하지부의 기구학적, 동역학적 운동분석을 통해서 평지, 경사로 및 계단에서 보행 중 발-지면 접촉을 검출할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한, 관절의 복잡한 형상과 근육 움직임으로 인한 하지부 기구학의 불확실성을 최소화하기 위해서 기구학 모델의 수학적 보정을 수행하였다. local product of exponential (POE) formula를 기반으로 기구학 모델을 정의하고, 오차전파모델을 유도하였으며 반복적 최소자승법을 이용하여 기구학적 오차를 최소화하였다.
관성항법과 하지부 기구학의 결합을 통해서 시스템을 간소화 하고 센서 드리프트에 강인한 보행자 속도 추정 시스템을 개발하였다.
압력센서를 이용하는 기존 시스템의 문제점을 개선하기 위해 관성센서 기반의 발-지면 접촉 검출 알고리즘 개발에 관한 연구를 수행하였다. 발, 정강이 및 골반에 관성센서를 부착한 보행자의 하지부의 기구학적, 동역학적 운동분석을 통해서 평지, 경사로 및 계단에서 보행 중 발-지면 접촉을 검출할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한, 관절의 복잡한 형상과 근육 움직임으로 인한 하지부 기구학의 불확실성을 최소화하기 위해서 기구학 모델의 수학적 보정을 수행하였다. local product of exponential (POE) formula를 기반으로 기구학 모델을 정의하고, 오차전파모델을 유도하였으며 반복적 최소자승법을 이용하여 기구학적 오차를 최소화하였다.
관성항법과 하지부 기구학의 결합을 통해서 시스템을 간소화 하고 센서 드리프트에 강인한 보행자 속도 추정 시스템을 개발하였다.
목차
국문초록 ⅶ영문초록 ⅷ제 1 장 서론 11.1 연구배경 및 필요성 11.2 연구목표 및 방법 2제 2 장 발-지면 접촉 검출 알고리즘 개발 42.1 발-지면 접촉 검출의 주요인자 선정 52.2 보행지형에 따른 주요인자 패턴분석 62.3 보행속도와 주요인자 사이의 상관관계 검정 162.4 알고리즘 개발 및 성능 검증 17제 3 장 하지부 기구학 보정 233.1 Local POE기반 기구학 모델 정의 233.2 Local POE기반 오차전파모델 정의 263.3 하지부 기구학 인자 보정 실험 29제 4 장 하지부 기구학 및 관성항법 기반의 보행자 속도 추정 324.1 하지부 기구학 기반의 속도전파모델 정의 324.2 골반부착 관성센서 기반의 관성항법 344.3 하지부 기구학 및 관성항법 기반의 보행자 속도 추정 실험 37제 5 장 결론 46참고문헌 47
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