• 한국정밀공학회지
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• 제23권2호
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• pp.172-180
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• 2006

Although there existed many types of manual/power hybrid wheelchairs, their use was not widespread because of their inconvenience in converting drive system and in folding frames. To carry a wheelchair in the car or to convert driving methods, some hard work of disassembling or exchanging wheels was required for most of currently available hybrid wheelchairs. In this study, the standard foldable manual wheelchair was reformed to a power wheelchair by installing the newly developed Axial Flux Permanent Magnet(AFPM) type of brush less direct current(BLDC) motor on each rear hub of wheelchair. This wheelchair could be driven by manual or electric power without exchanging. wheels, thus no additional work was needed for carriage or for power conversion. The developed wheelchair was evaluated for durability, stability, maneuverability, cost, and reliability in accordance with the Korean standards. The results indicated that the developed hybrid wheelchair was good enough for commercialization comparing to other imported wheelchairs.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.174-182
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• 2013

The power wheelchair is an important and convenient mobility device. The demand of power wheelchair is increasing for assistance in mobility. In this paper we proposed a robotic wheelchair for mobility aid to reduce the burden from the disabled. The main issue in an autonomous wheelchair is the automatic detection and avoidance of obstacles and going to the pre-designated place. The proposed algorithm detects the obstacles and avoids them to drive the wheelchair to the desired place safely with panning scan from sensors of distance measurement and fuzzy control. By this way, the disabled will not always have to worry about paying deep attention to the surroundings and his path.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1296-1301
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• 2012

본 논문은 힘 보조형 휠체어에 있어 사용자의 구동 의지력을 측정하고 이를 통해 사용자의 구동 의지에 따른 휠체어 구동 제어를 수행할 수 있는 시스템 개발에 관한 논문이다. 최근 고령자의 증가에 따른 다양한 편의 기구가 증가되고 있으며 이에 따라 휠체어에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 힘 보조형 휠체어의 경우 기존의 전동 휠체어가 갖고 있는 운동 부족 등의 문제점을 해결할 수 있도록 고안된 휠체어이다. 본 논문에서는 이러한 힘 보조형 휠체어에 있어 사용자의 구동 의지력을 측정할 수 있는 센서를 제안하였고 이를 통해 사용자의 구동 의지력에 따른 휠체어 제어를 수행하였으며 이를 실험을 통해 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1509-1512
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• 2003

The electric power wheelchair needs to control motor torque and speed for responding to variable actions given by handling a joystick. In this paper a DSP-based BLDC motor controller using a single dc-link current sensor is presented for electric power wheelchair. It is composed by a DSP processor and three-phase inverter module. To control torque, high speed current control is achieved by the PI controller and pulse width modulation (PWM) signals with 25 kHz carrier frequency, which is performed by 200 ${\mu}sec$ cycle. The speed controller computes the new direct current reference from the speed error and the PI control equation. The displacement value by handling the joystick is converted to reference speeds of right and left wheel motors using nonholonomic wheelchair kinematics. Experimental results show that the presented control system is enough to implement a speed servo in wheelchair driving.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권2호
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• pp.211-218
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• 2011

We reported the design, prototype, test drive, and mechanical & electrical engineering analyses of a power-lifting wheelchair using mecanum wheels. Mecanum wheels enable translational and rotational movement of the device in any direction on the ground. The power-lifting capability enables the seated individual to reach the standing height of a non-disabled individual. This mecanum wheelchair is fully controlled by the joystick attached to the armrest. The motion of the wheelchair and lifting action of the seat were studied using statics and dynamics. We believe this mecanum wheelchair is a prime candidate for commercial production.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.37-45
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• 2009

The power wheelchair is an important and convenient mobility device. The demand of power wheelchair is increasing for assistance in mobility. In this paper we proposed a robotic wheelchair for mobility aid to reduce the burden from the disabled. The main issue in an autonomous wheelchair is the automatic detection and avoidance of obstacles and going to the pre-designated place. The proposed algorithm detects the obstacles and avoids them to drive the wheelchair to the desired place safely with panning scan from sensors of distance measurement and fuzzy control. By this way, the disabled will not always have to worry about paying deep attention to the surroundings and his path.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.80-85
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• 2011

본 논문은 인휠형 휠체어에 있어 휠 림에 걸리는 외력을 차량의 전압과 회전 속도를 통해 예측하고 이를 통해 각 바퀴에 사용자의 힘에 따라 차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 고안된 제어기 설계에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 이동기기에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 많은 수의 고령자들이 휠체어를 이용하고 있다. 하지만 고령자의 경우 수동 휠체어 사용 시 국내 지형상의 문제로 인해 구동에 어려움을 겪는다. 또한 전동 휠체어의 경우 조이스틱으로 구동하므로 하체 근력 약화로 인해 휠체어를 이용하는 고령자의 경우, 상체 근력 또한 약화될 수 있다. 이를 극복하기 위해 림(rim)에 힘이 가해지는 힘의 크기를 파악하여 이에 상응하는 모터를 구동시키는 힘 보조형 인휠 전동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 힘 보조형 인휠 전동기의 경우 힘의 크기를 측정하기 위한 센서 모듈이 장착되어야 하며 이를 위해 힘의 크기를 측정하기 위한 별도의 림을 설계해야 하는 등 기구적 장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 이러한 힘의 크기를 측정하기 위한 림 설계 대신에 모터의 수학적 모델을 기초로 모터에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 토대로 인휠형 모터에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 사용자의 이동 속도와 방향을 추정하여 모터를 이동시킬 수 있도록 하였다. 본 논문은 제안된 수학적 모델을 기초로 사용자의 구동 의지력을 정확하게 측정할 있었다. 또한 이를 기초로 한 제어기를 적용할 경우 인휠 휠체어를 사용자의 의지에 따라 이동할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권10호
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• pp.92-98
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• 2008

This paper is concerned with the designing and making power standing wheelchair. This wheelchair is studied based on the mechanical and electrical engineering concepts and theories. The mechanical theories are composed of statics and dynamics knowledges that are related with moving and standing position. Basically the static and dynamic stability is the most important element in designing and making the real size model. The linear actuator is used in the standing mechanism and the joystick controlled by hand is attached on the arm rest. The real size model is made and also investigated through the design specifications by test drive. Finally, this paper proves the possibility of commerical production of power standing wheelchair.

• 문화기술의 융합
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• 제9권2호
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• pp.525-531
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• 2023

초고령사회에 접어 들고 있는 한국은 자립 보행이 어려운 노인 환자의 급증이 예상되며 보행 장애인의 삶의 질 향상을 위하여 다양한 기능의 휠체어 제품의 개발이 필요하다. 최근 수동 휠체어에 장착하여 추진 동력을 제공하는 휠체어 동력 보조 장치가 개발되어 국내 및 세계 시장에 진출하고 있다. 본 연구에서는 한국, 미국, 유럽에서 휠체어 동력 보조장치 제품들이 의료기기 인증을 받는 과정을 비교 분석하였다. 한국은 2등급 의료기기 인증과정이 2021년 개발되었으며, 미국 FDA에서는 기존의 전동휠체어와 같은 Class 2에 해당하여 510k 인증과정을 통과해야 한다. 유럽의 경우에는 특이하게 Class I으로 규정되어 상대적으로 쉬운 자가적합선언을 통하여 CE 마크를 부착할 수 있다. 유럽의 새로운 의료기기 규정인 MDR인증의 어려움을 겪고 있는 한국의 의료기기산업계에서는 상대적으로 쉬운 휠체어 동력보조장치 제품의 세계 시장 진출에 관심을 가져야 할 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권2호
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• pp.143-150
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• 2023

우리나라의 1인당 국민소득이 증가하면서 장애인의 삶의 질 향상을 위한 다양한 여가 활동에 참여가 장려되고있다. 그러나 여가활동 참여를 위해서는 여가가 행해지는 장소까지의 이동이 선행되어야 하므로, 장애인의 여가활동을 위한 이동수단에 대한 관심이 커지고 있다. 수동 및 전동 휠체어는 여가활동을 위한 이동수단으로서 각각의 단점을 가지고 있어서 수동 휠체어에 전동 휠체어의 기능을 접합하는 휠체어 동력보조 장치에 대한 관심이 높아지고있다. 본 연구에서는 휠체어 동력보조 장치 제품들의 FDA 승인 과정을 조사하고, 세계 각국에서 생산하는 측면부착형, 전방부착형, 하방부착형, 후방부착형 휠체어 동력보조 장치들의 특성을 파악하였다. 이러한 정보들은 국내 장애인 및 보조인들이 환자의 상태에 따라 최적의 제품을 선택하는데 큰 도움이 될 것이다. 장애인들이 자신에게 적합한 동력 보조 장치를 선택할 수 있도록 많은 사용적합성 시험과 임상사례 연구가 필요하다.