• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.944-950
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• 2015

Recent studies on ankle-foot prostheses used for transtibial amputees have focused on the adaptation of the ankle angle of the prosthesis according to ground conditions. For adaptation to various ground conditions (e.g., incline, decline, and step conditions), ankle-foot prostheses should first recognize the ground conditions as well as the current human motion pattern. For this purpose, the ground reaction forces and orientation angle of the tibia provide fundamental information. The measurement of the orientation angle, however, creates a challenge in practice. Although various sensors, such as accelerometers and gyroscopes, can be utilized to measure the orientation angles of the prosthesis, none of these sensors can be solely used due to their intrinsic drawbacks. In this paper, a time-varying complementary filtering (TVCF) method is proposed to incorporate the measurements from an accelerometer and a gyroscope to obtain a precise orientation angle. The cut-off frequency of TVCF is adaptively determined according to the human gait phase detected by a fuzzy logic algorithm. The performance of the proposed method is verified through experiments.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.8-16
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• 2017

줄넘기와 같은 반복적인 운동들의 횟수를 측정하는 방법은 다양하다. 그 중 대표적으로 가속도 센서의 가속도 값 또는 자이로스코프 센서의 각속도 값을 이용하여 파형과 데이터의 특징을 추출하고 선택한 후 선택한 특징을 알고리즘에 적용하여 측정하는 방법이 있다. 하지만 고정되지 않고 유동적인 운동들은 다양한 변수가 존재한다. 이러한 경우의 수를 하나의 센서만으로 찾기 쉽지 않으며, 잡음과 진동에 취약한 가속도계와 드리프트 현상이 발생하는 각속도의 문제점으로 인하여 정확한 줄넘기 개수를 세는데 다소 정확도가 떨어지는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 기존의 방식인 단일 센서만의 값으로 회전운동을 검출하는 방법의 문제점을 개선하기 위해 가속도와 각속도의 데이터값에 상보 필터를 적용하고, 가속도와 각속도 값이 상호보완 하여 서로의 문제점을 최소화하여 보다 정확한 개수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 센서 값의 특징만을 보고 판단하는 방법과 비교하여 정확하게 줄넘기 개수를 측정하는 것을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.