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보행보조로봇의 경사로 주행을 위한 보행 편리성 및 안전성 연구
A Study on the Convenience and Safety of Walking Assistance Robot as a Slope Way 원문보기

대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문, 2008 Oct. 31, 2008년, pp.337 - 338  

이동광 (한국산업기술대학교 전자공학과) ,  공정식 (대덕대학 마이크로로봇과) ,  권오상 (경기공업대학 자동화로봇과) ,  이응혁 (한국산업기술대학교 전자공학과)

초록
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2008년 현재 우리나라는 10%의 인구가 60세 이상인 이른바 고령사회에 접어들었다. 노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 동력형 보행보조로봇 역시 경사로에 있어서 편리성과 안전성을 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 보행보조로봇이 경사로에 진입 하였을 경우 기울어진 경사로의 정도를 인식하여 모터를 제어 한다. TILT 센서를 이용하여 기울이짐 정도를 측정 하였고, 또한 로봇의 전류 실시간으로 체크하여 로봇의 안전성을 향상 하였다. 제어 시스템 구성은 사용자의 보행의지를 파악하기위해 FSR 센서를 부착하여 조향장치로 사용하였으며, 경사로를 인식하기 위해 Liquid 타입의 TILT 센서를 사용하였으며, 모션 제어를 위해 DSP를 사용하였다. 본 제어 시스템을 보조보행로봇에 적용하였을 때, 보행보조로봇이 오르막 경사로에 진입시 기존보다 힘을 적게 사용하여 경사로를 진행하였으며, 경사로에서 브레이크 작동속도가 향상 되었다. 또한 내리막 경사로에서는 모터의 힘을 적게 사용하고 중력의 힘을 사용하여 이를 통해 전류의 소비량을 개선 하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 4% 감소하였으며 경사로의 도착시간이 400ms로 감소되었다. 따라서 사용자가 편하게 오르막 경사로를 진행할 수 있도록 하였다.
  • 본 논문에서는 기울어진 경사로에서 노인이나 장애인 같이 거동이 불편한 사람들이 보행보조기를 사용함에 있어 보다 안정적으로 사용할 수 있도록 하였다. 오르막 경사로에서는 기존 TILT 센서를 사용하지 않는 시스템 보다 사용자가 로봇을 구동하논데 걸리는 힘이 줄었으며, 경사로를 바로 인식하여 브레이크를 기존 보다 빠르게 브레이크를 작동 되도록 하였다.
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