노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 능동형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 이런 보행보조로봇이 노인들의 기본이 되는 보행능력을 보조하고 사용자 의지를 반영 할 수 있는 지능형 보행 보조로봇의 개발이 필요한 현실이다. 본 논문에서는 보행보조로봇의 효과적인 보행의지를 파악할 수 있는 핸들바 ...
노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 능동형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 이런 보행보조로봇이 노인들의 기본이 되는 보행능력을 보조하고 사용자 의지를 반영 할 수 있는 지능형 보행 보조로봇의 개발이 필요한 현실이다. 본 논문에서는 보행보조로봇의 효과적인 보행의지를 파악할 수 있는 핸들바센서 모듈을 개발하였으며, 사용자가 진행하고자 하는 보행의지를 파악하여 구동을 보다 즉각적이고, 지능적으로 동작하기 위해 퍼지 알고리즘을 적용하였다. 또한 경사로의 경사 정도를 인식, 모션제어를 통한 자동 보정을 하도록 구성하여 경사로 상의 편리성 및 안전성 향상을 연구하였다. 실험 결과, 회전 할 경우 퍼지알고리즘을 사용하지 않았을 경우 보다 사용 하였을 경우 힘이 51.3% 감소하였으며, 회전시간이 평균 1.067초 감소되어 알고리즘을 적용하였을 때 힘을 기존보다 작게 하여도 로봇이 부드럽게 회전하는 것을 확인하였다. 또한 경사로의 경사정도를 인식하여 모션제어를 이용함으로서 경사정도를 보정한 결과, 경사로를 진행할 경우 힘의 최대 크기가 12.4% 감소하였고, 경사로의 도착시간이 0.6초 감소되었음을 확인 할 수 있었다. 그리고 브레이크 동작시간이 평균 1.24초 에서 0.8초 이내로 37.5% 향상되는 결과로서 안전성 또한 향상되었음을 확인 할 수 있었다. 전류 소비량으로서 내리막 경사로를 진행 할 경우 기존 2.978A 전류 소비를 1.992A 낮추어 전류소비량을 35.46% 감소시켰다. 전체 결과를 통하여 사용자의 편리성 및 안전성, 효율이 향상됨을 알 수 있었다. 이 모든 과정을 실험을 통해 검증하였다.
노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 능동형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 이런 보행보조로봇이 노인들의 기본이 되는 보행능력을 보조하고 사용자 의지를 반영 할 수 있는 지능형 보행 보조로봇의 개발이 필요한 현실이다. 본 논문에서는 보행보조로봇의 효과적인 보행의지를 파악할 수 있는 핸들바 센서 모듈을 개발하였으며, 사용자가 진행하고자 하는 보행의지를 파악하여 구동을 보다 즉각적이고, 지능적으로 동작하기 위해 퍼지 알고리즘을 적용하였다. 또한 경사로의 경사 정도를 인식, 모션제어를 통한 자동 보정을 하도록 구성하여 경사로 상의 편리성 및 안전성 향상을 연구하였다. 실험 결과, 회전 할 경우 퍼지알고리즘을 사용하지 않았을 경우 보다 사용 하였을 경우 힘이 51.3% 감소하였으며, 회전시간이 평균 1.067초 감소되어 알고리즘을 적용하였을 때 힘을 기존보다 작게 하여도 로봇이 부드럽게 회전하는 것을 확인하였다. 또한 경사로의 경사정도를 인식하여 모션제어를 이용함으로서 경사정도를 보정한 결과, 경사로를 진행할 경우 힘의 최대 크기가 12.4% 감소하였고, 경사로의 도착시간이 0.6초 감소되었음을 확인 할 수 있었다. 그리고 브레이크 동작시간이 평균 1.24초 에서 0.8초 이내로 37.5% 향상되는 결과로서 안전성 또한 향상되었음을 확인 할 수 있었다. 전류 소비량으로서 내리막 경사로를 진행 할 경우 기존 2.978A 전류 소비를 1.992A 낮추어 전류소비량을 35.46% 감소시켰다. 전체 결과를 통하여 사용자의 편리성 및 안전성, 효율이 향상됨을 알 수 있었다. 이 모든 과정을 실험을 통해 검증하였다.
Due to growing senior population, there has been an increased interest in walking frame to help senior citizen's leisure activities and everyday activities. Popularly used are walking frames with no motive power, which makes them vulnerable to slopes or weak elderly. Therefore, the interest in walki...
Due to growing senior population, there has been an increased interest in walking frame to help senior citizen's leisure activities and everyday activities. Popularly used are walking frames with no motive power, which makes them vulnerable to slopes or weak elderly. Therefore, the interest in walking assistance robot has been increasing. There is a practical necessity for development of walking assistance robot with intelligence that supports basic walking movements of elderly and reflects the operator's will. This study developed handlebar sensor module to let walking assistance robot effectively perceive walker's will; fuzzy algorithm was used to enable instant and intelligent movement upon walker's will. Also, study was done to improve convenience and safety in use on slopes by automatic correction through slope sensor and motion control. As a result, in rotation, force decreased by 51.3% when fuzzy algorithm was used compared to when it was not used. Rotation time decreased by 1.067 seconds in average , which proved that robot moves more smoothly even with less force when the algorithm is applied. Also, by compensating slope degree using motion control with slope sensor, maximum level of force required when progressing on sloped path was decreased by 12.4%, and time was cut down to 0.6 sec. Brake activation time was decreased from 1.24 sec. to within 0.8 sec., down by 37.5%, proving increased safety. On downward slope, electric power consumption decreased from 2.978A to 1.992A, down by 35.46%. All results show that user's convenience, safety and efficiency have improved. All conclusions were proven through experiment.
Due to growing senior population, there has been an increased interest in walking frame to help senior citizen's leisure activities and everyday activities. Popularly used are walking frames with no motive power, which makes them vulnerable to slopes or weak elderly. Therefore, the interest in walking assistance robot has been increasing. There is a practical necessity for development of walking assistance robot with intelligence that supports basic walking movements of elderly and reflects the operator's will. This study developed handlebar sensor module to let walking assistance robot effectively perceive walker's will; fuzzy algorithm was used to enable instant and intelligent movement upon walker's will. Also, study was done to improve convenience and safety in use on slopes by automatic correction through slope sensor and motion control. As a result, in rotation, force decreased by 51.3% when fuzzy algorithm was used compared to when it was not used. Rotation time decreased by 1.067 seconds in average , which proved that robot moves more smoothly even with less force when the algorithm is applied. Also, by compensating slope degree using motion control with slope sensor, maximum level of force required when progressing on sloped path was decreased by 12.4%, and time was cut down to 0.6 sec. Brake activation time was decreased from 1.24 sec. to within 0.8 sec., down by 37.5%, proving increased safety. On downward slope, electric power consumption decreased from 2.978A to 1.992A, down by 35.46%. All results show that user's convenience, safety and efficiency have improved. All conclusions were proven through experiment.
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