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향상된 장애물 극복형 실내 이·승강 전동휠체어의 설계 및 제작
Design and Manufacture of Improved Obstacle-Overcoming type Indoor Moving and Lifting Electric Wheelchair 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.11, 2020년, pp.851 - 860  

김영필 (공주대학교 전기전자제어공학부) ,  함헌주 (오토앤로봇) ,  홍성희 (마이컴월드) ,  고석철 (공주대학교 산학협력단 & 지역산업응용연구소)

초록
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인구 고령화와 건강 복지에 대한 사회적 관심이 높아지면서 재활복지기를 포함한 실버헬스케어 산업과 관련한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존에 1차적으로 설계·제작되었던 이·승강 전동휠체어를 사용자 측면에서 보다 더 안전성과 편의성을 갖도록 개선하고자 하였다. 사용자 체형을 고려한 헤드레스트 높이조절 기능의 시트 디자인, 사용성 증대를 위한 암레스트의 길이조절 및 95° 회전 기능, 사용자 탑승 편의성을 위한 바닥까지의 시트하강 및 운행 시 승강할 수 있는 기능, 캐스터 회전반경 및 안전성 증대를 위한 발판 추가 및 풋레스트 길이 조절 기능, 승·하강 시 흔들림 방지를 위한 프레임 및 승·하강 링크 설계 등을 개선시켰다. 또한 안전주행을 위한 컨트롤러 및 드라이브 부문과 사용자 편의성 측면의 기능들을 추가적으로 설계·제작하였다. 추가 기능을 보완하여 제작된 실내 전동휠체어의 동작 상태를 평가하기 위해 구동 실험을 수행하였다. 연속 주행시간, 회전반경, 승·하강 최대 하중, 최대 승강 높이, 소음레벨, 운행 보조센서 센싱 최소거리, 서버 및 앱 프로그램 상호연동 및 기기호환성, 듀티 사이클 최대 오차율의 성능실험을 수행하였다. 실험 결과, 더 개선하여 설계·제작한 전동휠체어는 시험 목표 값을 달성하였으며, 성공적으로 동작하는 것을 확인할 수 있었다. 향후 연구로는 개선하여 제작된 이·승강 전동휠체어에 대해 사용자 측면에서의 사용성 평가를 수행할 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

With an increase in the aging population and a rising social interest in health and welfare, studies to improve healthcare in the elderly are being actively conducted. This study attempted to improve the current design and manufacture of elevating electric wheelchairs to enhance user safety and conv...

주제어

표/그림 (19)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 개선된 기능으로는 사용자 체형을 고려한 헤드레스트 높이조절 기능의 시트 디자인, 사용성 증대를 위한 암레스트 길이조정 및 95° 회전 기능, 사용자 탑승 편의성을 위한 바닥까지의 시트 하강 및 운행 시 승강할 수 있는 기능, 캐스터 회전반경 및 안전성 증대를 위한 발판 추가 및 풋레스트 길이 조절 기능, 승·하강 시 흔들림 방지를 위한 프레임 및 승·하강 링크 설계 변경 등 이었다. 또한 안전주행을 위한 컨트롤러 및 드라이브 부문에서는 후방 장애물 감지를 위한 감지센서 적용과 과전류 발생 시 컨트롤러 보호를 위한 차단장치 적용, 야간 주행 및 방향전환 표시를 위한 조명등을 적용하고자 하였다. 편의성 측면에서 조이스틱의 시인성을 높이기 위한 한글 디스플레이 및 아이콘 표시, 서버와의 데이터 송수신을 위한 모뎀 적용, 무선 인터페이스를 위한 모듈 적용, 홈 네트워크 서비스 제공을 위한 PCB 설계, 조이스틱에서 가스밸브를 여닫을 수 있는 기능, 콘센트 및 전등제어를 가능하게 하는 온-오프 기능을 추가하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 기존에 선행연구로 수행된 장애물 극복형 실내 주행 및 승강 전동휠체어[3]의 기능을 보다 더 개선하여 성능을 향시키고자 하였다. 서론에서 제시한 기존 모델이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 다음과 같이 개선하였다.
  • 본 연구에서는 기존에 설계∙제작한 실내 전동휠체어의 기능을 보다 더 개선시켰다. 운행 시 안전성 향상을 위해 발판을 추가 설계∙제작하였다.
  • 이에 본 연구에서는 기존에 1차적으로 설계·제작되었던 이·승강 전동휠체어의 기능을 보다 더 개선하여 성능을 향상시키고자 하였다.
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참고문헌 (22)

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  20. Y. P. Kim, J. S. Hong, H. J. Ham, S. H. Hong, S. C. Ko, "Usability study of the elderly women using indoor driving and elevating electric wheelchairs", Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society, Vol.21, No.7, pp.419-427, July 2020. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2020.21.7.419 

  21. K. M. Rhee, D. O. Kim, C. W. Hwangbo, "A study on the usability test of people with disabilities according to the development of powered wheelchair of standing support type", Journal of Rehabilitation Research, Vol.16, No.3, pp.211-233, March 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.16884/JRR.2016.20.1.211 

  22. J. A. Lee, B. S. Lee, H. Choi, S. M. Yoo, S. P. Yang, J. H. Bae, H. R. Pak, "An investigation of caretakers needs for changes in electric wheelchairs", Journal of Rehabilitation Welfare Engineering & Assistive Technology, Vol.10, No.3, pp.177-184, August 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.21288/resko.2016.10.3.177 

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