• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.655-656
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• 2009

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.21-24
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• 2014

본 연구는 뇌손상(뇌졸중, 외상성 뇌손상, 뇌성마비 등)으로 인하여 손의 능동적 움직임이 결여되어 발생하는 관절의 구축, 근육의 단축, 근육의 탄력성 저하 등의 문제점을 분석하여 인체 역학적 모델에 따른 과학적 설계를 기반으로 환자의 손 기능 회복을 위하여 로봇 기술과 스마트폰의 융합을 통한 재활 로봇 보조 치료기를 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 일반적인 근 경직을 치료하는 방법을 응용하여 IT 기술과 로봇기술을 융합하여 치료사들의 부담을 덜어 주고, 환자들에게 오랫동안 정확한 운동을 반복적으로 할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 하나의 구동기로 2자유도의 움직임을 조절 할 수 있는 링크 매커니즘과 링크의 길이를 조절하여 신전(extension)과 과신전(Hyperextension)의 범위 조절이 가능하도록 로봇 플랫폼을 설계하였다. 또한 환자의 재활정도 및 상태에 적합한 운동속도, 운동반복횟수 등을 손쉽게 조작할 수 있는 등의 개인 맞춤형 재활훈련이 가능한 사용자 인터페이스를 설계 및 구현하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권7호
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• pp.134-141
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• 2009

Recently, many researchers have tried to develop wearable robots for various fields such as medical and military purposes. We have been studying robotic exoskeletons to assist the motion of persons who have problems with their muscle function in daily activities and rehabilitation. The upper-limb motions (shoulder, elbow and wrist motion) are especially important for such persons to perform daily activities. Generally for shoulder motion 300F is needed to describe its motion(extension/flexion, abduction/adduction, internal/external rotation) but we have used a redundant actuator thus making a 4 DOF system. In this paper, we proposed the mechanism design of the exoskeleton which consists of 4-DOF for shoulder and 1-DOF for elbow robotic exoskeleton to assist upper-limb motion. Then we compared the new mechanism design and prototype mechanism design. Here we also analyze the proposed system kinematically to find out and to avoid the singular point. This research will ensure that the proposed wearable robot system make human's motion more powerfully and more easily.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권3호
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• pp.346-353
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• 2012

The purpose of this study is to verify the energy efficiency of the integrated system combining human and a lower extremity exoskeleton robot when it is applied to the proposed gait pattern. Energy efficient gait pattern of the lower limb was proposed through leg function distribution during stance phase and the dynamic-manipulability ellipsoid (DME). To verify the feasibility and effect of the redefined gait trajectory, simulations and experiments were conducted under the conditions of walking on level ground and ascending and descending from a staircase. Experiments to calculate the metabolic cost of the human body with or without the assistance of the exoskeleton were conducted. The energy consumption of the lower extremity exoskeleton was assessed, with the aim of improving the efficiency of the integrated system.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.919-926
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• 2010

This paper proposes a wearable hand rehabilitation device, DULEX, for persons with functional paralysis of upper-limbs after stoke. DULEX has three degrees of freedom for rehabilitation exercises for wrist and fingers except the thumb. The main function of DULEX is to extend the range of motions of finger and wrist being contracture. DULEX is designed by using a parallel mechanism, and its parameters such as length and location of links are determined by kinematic analysis. The motion trajectory of the designed DULEX is aligned to human hand to prevent a slip. To reduce total weight of DULEX, artificial air muscles are used for actuating each joint motion. In feedback control, each joint angle is indirectly estimated from the relations of the input air pressure and the output muscle length. Experimental results show that DULEX is feasible in hand rehabilitation for stroke survivals.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.304-309
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• 2004

본 논문에서는 편리한 방식으로 착용할 수 있으며 지능을 지니고 있는 시스템을 구현하고자 한다. 인간을 보조하는 역할을 수행함과 동시에 착용할 수 있는 장점을 지닌 시스템의 구현은 다양한 제어기에 적용될 수 있다. 이동 중인 로봇의 상태를 파악하고 인간을 대신하여 명령을 전달해주는 시스템의 구현이 가능해진 것이다. 본 논문에서는 이동 로봇의 주행 정보를 받아들여 충돌 회피 주행에 필요한 속도와 회전각을 판단하여 명령을 전달하는 시스템을 착용 형태의 장치를 이용하여 구현하였다. 웨어러블 장치의 지능을 구현하기 위해 계층적 퍼지 논리와 신경망의 학습 능력을 결합하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.219-225
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• 2015

유압 서보 시스템은 구동기 단에서 부피 대비 큰 힘을 출력할 수 있으므로 로봇에 적용 시, 로봇의 팔 또는 다리를 경량화할 수 있다. 이것은 로봇의 동적 특성과 에너지 효율을 향상 시키므로 고출력이 필요한 몇몇의 근력지원용 착용형 로봇과 사족 보행 로봇들은 유압 서보 시스템을 사용한다. 이 로봇들은 사용자나 외부 환경에 순응하기 위해 힘제어를 하는 것이 유리하지만 유압식 로봇은 유압서보 시스템이 갖는 비선형성으로 인해 정교한 힘제어가 쉽지 않다. 본 논문에서는 서보 밸브, 배관 그리고 유압 실린더로 구성되는 유압 서보 시스템의 시뮬레이션 모델을 개발하여 유압 서보 시스템의 힘제어 시 고려해야 할 사항에 대해 분석하였다. 그리고 비선형 모델을 이용한 힘제어 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 효과를 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.544-549
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• 2006

본 논문은 인간의 보조 역할을 하기 위해 자율적인 명령을 내리고 사용자가 직접 제어할 수 있는 지능형 주행 판단 시스템(Judgment System for Intelligent Movement; JSIM)에 대한 연구이다. 본 논문에서는 제어 대상은 이동 로봇으로 한정한다. 이동 로봇은 지능형 주행 판단 모듈을 휴대한 사용자에게 영상정보와 초음파 센서 정보를 제공하고 가이드 역할을 수행한다. 그리고 PDA와 센서박스로 구성된 지능형 주행 판단 시스템은 이동로봇으로부터 얻은 정보와 사용자 명령을 입력으로 사용하는 소프트 컴퓨팅 기법을 이용하여 이동로봇의 속도와 방향을 결정하고 다양한 기능을 수행하도록 로봇을 원격으로 제어한다. 본 논문에서는 몸에 착용하고 주변장치들과 통신을 하며 지능적 판단을 할 수 있는 지능형 주행 판단시스템을 구성하고 실제 환경에서 지능적 판단 알고리즘 적용과 이동로봇을 제어하는 시스템을 구현하여 제안한 시스템의 실현 가능성을 검증한다. 지능 알고리즘은 계층적 퍼지 구조와 신경망을 융합한 구조이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.531-537
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• 2015

Hand function is one of the essential functions required to perform the activities of daily living, and wearable robots that assist or recover hand functions have been consistently developed. Previously, wearable robots commonly employed conventional robotic technology such as linkage which consists of rigid links and pin joints. Recently, as the interest in soft robotics has increased, many attempts to develop a wearable robot with a soft structure have been made and are in progress in order to reduce size and weight. This paper presents the concept of a soft wearable robot composed of a soft structure by comparing it with conventional wearable robots. After that, currently developed soft wearable robots and related issues are introduced.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권10호
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• pp.857-863
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• 2015

The need for human body posture robots has led researchers to develop dexterous design of exoskeleton robots. Quantitative techniques to assess human motor function and generate commands for robots were required to be developed. In this paper, we present a passivity based adaptive control algorithm for upper limb assist exoskeleton. The proposed algorithm can adapt to different subject parameters and provide efficient response against the biomechanical variations caused by subject variations. Furthermore, we have employed the Particle Swarm Optimization technique to tune the controller gains. Efficacy of the proposed algorithm method is experimentally demonstrated using a seven degree of freedom upper limb assist exoskeleton robot. The proposed algorithm was found to estimate the desired motion and assist accordingly. This algorithm in conjunction with an upper limb assist exoskeleton robot may be very useful for elderly people to perform daily tasks.