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전동휠체어의 다목적 활용을 위한 무한궤도형 기반의 프레임 응력 및 통합 모니터링 시스템
A Frame Stress and Integration Monitoring System based on Continuous Track Type for Multipurpose Application of Electric Wheelchair 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.13 no.5, 2018년, pp.1135 - 1144  

조경호 (순천대학교 멀티미디어공학과) ,  정세훈 (영산대학교 연계전공학부) ,  박재성 (순천대학교 멀티미디어공학과) ,  유승현 ((주)네모플랜) ,  심춘보 (순천대학교 정보통신.멀티미디어공학부)

초록
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전동휠체어는 과거 장애인 및 노약자만 활용하는 장비로 인식되었지만, 최근 기능 및 형태의 변화를 통해 다양한 분야에서 다목적으로 활용되고 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 분야와 환경에 적용될 수 있는 무한궤도형 전동휠체어의 프로토타입과 이를 제어할 수 있는 통합 모니터링 시스템을 제안한다. 이를 위해 기존 휠체어와 비교하여 운행 시 안전성 향상을 위한 프레임 응력 설계와 안드로이드기반의 앱(App)을 이용하여 전동휠체어를 자유롭고 손쉽게 조작할 수 있는 편의성을 제공한다. 아울러 다량의 전동휠체어를 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있는 기능도 지원한다. 시스템 구현 및 성능평가 결과, 응력설계는 5번의 응력 해석을 통하여 존 미제스 응력 값이 정상범위에 해당하는 4.401%로 측정되었으며, 시스템의 제어를 위한 통신 부분에 대한 정확률도 98.75%로 측정되어 기존 휠체어와 비교하여 안전성 높은 것으로 입증되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

An electric wheelchair used to be utilized as a piece of equipment for the disabled and the elderly in the past, but the recent changes to its functions and forms have made it available across various fields and purposes. In this paper, we propose a continuous track type of electric wheelchair proto...

주제어

표/그림 (11)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그림 6은 제작된 전동휠체어의 프로토타 입이다. 본 논문에서 제안하는 전동휠체어 형태를 갖추기 위해 무한궤도 타입의 전동휠체어를 개발하였다.
  • 폰 미제스 응력 해석 값이 10% 이하일 때 정상으로 간주한다. 본 논문에서는 성능 평가를 위해 구동축의 직경이 17mm일 때 5번의 응력해석을 실시하였다. 제안하는 전동휠체어 응력설계에 대한 폰 미제스 응력 값은 평균 4.
  • 본 논문에서는 실내외에서 순발력이 비교적 낮은 장애인, 노약자가 이동수단뿐만 아니라 스포츠 및 레포츠 등 다목적으로 활용할 수 있는 IoT 기반의 무한 궤도 전동휠체어와 전동휠체어 제어 및 통합 모니터링 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 다목적으로 사용하거나 오르막, 계단, 고르지 않은 노면을 운행하기에 용이한 무한궤도를 활용하며 탑승자의 안정성 향상과 전동휠체어를 경량화하기 위한 프레임과 충격을 완화시키기 위한 응력설계 기반의 동력장치를 포함하고 있다.
  • 전동휠체어의 자율주행과 전동휠체어 제어앱이 사용자에게 어떤 영향을 미치고, 어떠한 상태가 안전성을 향상시키는지 제안하였다. 이 연구에서는 사용자가 실내에서 원하는 위치의 경로를 지정하여 자율주행 시스템을 설계하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
통합 모니터링 시스템은 무엇을 제어하는가? 전동휠체어는 과거 장애인 및 노약자만 활용하는 장비로 인식되었지만, 최근 기능 및 형태의 변화를 통해 다양한 분야에서 다목적으로 활용되고 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 분야와 환경에 적용될 수 있는 무한궤도형 전동휠체어의 프로토타입과 이를 제어할 수 있는 통합 모니터링 시스템을 제안한다. 이를 위해 기존 휠체어와 비교하여 운행 시 안전성 향상을 위한 프레임 응력 설계와 안드로이드기반의 앱(App)을 이용하여 전동휠체어를 자유롭고 손쉽게 조작할 수 있는 편의성을 제공한다.
통합 모니터링 시스템의 성능은? 아울러 다량의 전동휠체어를 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있는 기능도 지원한다. 시스템 구현 및 성능평가 결과, 응력설계는 5번의 응력 해석을 통하여 존 미제스 응력 값이 정상범위에 해당하는 4.401%로 측정되었으며, 시스템의 제어를 위한 통신 부분에 대한 정확률도 98.75%로 측정되어 기존 휠체어와 비교하여 안전성 높은 것으로 입증되었다.
전동휠체어의 특징은 무엇인가? 전동휠체어는 과거 장애인 및 노약자만 활용하는 장비로 인식되었지만, 최근 기능 및 형태의 변화를 통해 다양한 분야에서 다목적으로 활용되고 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 분야와 환경에 적용될 수 있는 무한궤도형 전동휠체어의 프로토타입과 이를 제어할 수 있는 통합 모니터링 시스템을 제안한다.
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참고문헌 (11)

  1. KoROAD, "Study on safety measures for new transportation," Research Report, Mar. 2016. 

  2. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "The 3rd Traffic Accident Improvement Plan," Research Report, Sept. 2017. 

  3. B. Kim, "A Study of the slip controller for indoor driving stability of motorized wheelchair," Master's Thesis, Korea Polytechnic University School, 2014. 

  4. D. Heo, "Developments of Indoor Auto-driving System and Safety Management Smartphone App. for Powered Wheelchair User," Master's Thesis, Daegu University Graduate School, 2017. 

  5. S. Cho and T. Jeong, "The mounting staris of automated wheelchairs," J. of Korea Interllectual Patent Society, vol. 12, no. 2, 2010, pp. 28-36. 

  6. S. Park and J. Kim, "Optimal Power Maintain of Electric Wheelchair by using Applying Complementary Filter on the Smart Control Systeme," J. of Digital Contents Society, vol. 16, no. 3, 2015, pp. 355-363. 

  7. B. Choi, "Designing and Manufacturing of Custom-made Joystick Handles for Improvement in Control Ability of Power Wheelchairs: Using 3D printing technology," Master's Thesis, Daegu University Graduate School, 2015. 

  8. M. Jung, M. Rasheed, S. Ahn, and J. Lee, "Bio-signal detection monitoring system for auto-navigation power wheelchair," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 3, no. 1, 2009, pp. 335-344. 

  9. J. Park, "Safe Driving Algorithm of the Electric Wheelchair with Model Following Control," Doctoral Thesis, Pusan National University Graduate School, 2013. 

  10. B. Kim and B. Lee, "Bio-signal-based Driver's Emotional Response Monitoring System: System Implementation," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 13, no. 3, 2018, pp. 677-683. 

  11. K. Jo, S. Jung, J. Park, K. Kim, K. Yoo, S, Yoo and C. Sim, "Design of Orbit-type-operation Multi-Purpose Tracked Electric wheelchair Prototype," In Proc. of Int. Conf. on Electronic and Information Communications, Goesan, Rep. of Korea, Nov. 2017, pp. 165-169. 

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