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Biorobotics Lab.

연구 소개

- 유연한 손가락 보조 장치 연구

 

?  손가락 감각을 이용하면서 물건을 잡을 수 있는 장갑형 보조 장치를 위한 센서를 개발했다. 개발된 센서는 손가락 끝의 양쪽에 부착 될 수 있으며, 손가락 끝에 파지력이 가해질 때 손가락 조직의 팽창으로 발생하는 힘을 측정한다. 측정 가능한 자유도 (DoF)의 수는 엄지 손가락에 대한 2 개 (flexion and abduction)와 집게 손가락 및 가운데 손가락에 대한 1개 (flexion)이다. 본 센서를 이용해 물건을 잡기 위한 손 끝 힘을 측정할 수 있기 때문에 현재는 유연한 장갑형 손가락 보조 장치에 적용하여 손가락 굽힘 힘을 보조할 수 있는 시스템을 개발 중이다.

 

관련 연구 성과: J. Park, P. Heo, J. Kim, and Y. Na, " A Finger Grip Force Sensor with an Open-Pad Structure for Glove-Type Assistive Devices", Sensors, vol. 20, no. 1, 2020.

- 생체 신호를 이용한 사용자 동작의도 추정 연구

   인간-기계 상호작용에 있어 사람의 움직임 의도를 파악하는 것은 매우 중요한 기술이다. 본 연구실에서는 생체 역학 모델과 표면근전도검사 (sEMG)를 이용하여 사람의 동작의도 (관절 힘, 동작 패턴)를 추정하는 연구를 수행한다. 표면근전도를 이용한 동작의도 결과는 착용형 보조 로봇과 마비환자를 위한 컴퓨터 인터페이스 연구에 적용되었다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 사용자 의도 추정을 위한 착용형 장치 개발 연구 

  보행 분석을 위해 가장 중요한 데이터 중 하나는 발과 지면 사이 상호작용에서 발생하는 지면 반력힘(ground reaction force)이다. 대부분 보행 분석실에서는 모션 캡처 장비와 지면반력 힘판을 이용한다. 본 연구는 보행 분석에서 중요한 지면 반력힘을 공간, 시간에 제한 없이 측정할 수 있도록 무선 착용형 지면 반력 시스템을 개발했다. 유연한 신발의 밑창에 부착해 자연스러운 보행 중 실시간으로 힘 정보를 측정할 수 있도록 했다. 개발된 센서는 착용형 발목 보조 로봇에 적용하여 보행 패턴을 분류하고 보조력 제어를 위한 용도로 사용하고자 한다. 

 

관련 연구 성과:

1) J. Park, S. J. Kim, Y. Na, Y. Kim, and J. Kim, "Development of a Bendable Outsole Biaxial Ground Reaction Force Measurement System", Sensors, vol. 19, no. 11, pp. 2641, 2019.

2) S. J. Kim, G. M. Gu, Y. Na, J. Park, Y. Kim and J. Kim, "Wireless Ground Reaction Force Sensing System Using a Mechanically Decoupled Two-Dimensional Force Sensor," IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2020.

 


국가

대한민국

소속기관

숙명여자대학교 (학교)

연락처

책임자

나영진 yjna@sookmyung.ac.kr

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