표면 근전도활용 순환 신경망을 이용한 보행 단계 인식

경슬기

doi:10.3795/KSME-A.2024.48.11.727

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자료유형: 학술저널

저자정보: 경슬기 (한남대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제48권 제11호(통권 제470호)

발행연도: 2024.11

수록면: 727 - 734 (8page)

DOI: 10.3795/KSME-A.2024.48.11.727

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표면근전도는 외골격로봇에서 인간의 움직임 의도를 감지하는데 사용될 수 있으며, 인간이 보행할 때의 보행 단계는 하지 외골격을 제어하기 위한 요소이다. 보행 단계는 지면반력을 측정해 구분할 수 있지만, 이 센서를 외골격에 직접 사용하면 부자연스러운 움직임이 발생할 수 있고, 부피도 커진다. 근전도는 움직임 이전에 근육 활성화를 감지할 수 있다는 장점이 있지만 잡음과 시간 변동성으로 인해 직접 사용하기가 어렵다. 본 연구에서는 지면반력 정보를 사용하지 않고 근전도의 시계열 특성과 순환신경망을 사용하여 걷기의 보행 단계를 감지하였다. 보행 주기는 실제 보행 동작이 발생하기 10 ms 전에 근전도를 통해 90% 정확도로 추정하였다. 이 연구를 통해 지면반력 센서 없이도 보행 단계를 추정할 수 있음을 보여주었으며, 이는 하지 외골격 로봇 연구에서 시스템 구조를 단순화하고, 제어를 안정화하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

#Gait Phase Recognition(보행 단계 인식) #Surface Electromyography(표면 근전도) #Exoskeleton(외골격 로봇) #Wearable Sensor(착용형 센서)

참고문헌 (38)

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Eng, J. J. and Tang, P. F., 2007, “Gait Training Strategies to Optimize Walking Ability in People with Stroke: a Synthesis of the Evidence,” Expert Review of Neurotherapeutics, Vol. 7, No. 10, pp. 1417~1436.

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Veneman, J. F., Kruidhof, R., Hekman, E. E. G., Ekkelenkamp, R., Van Asseldonk, E. H. F. and Van Der Kooij, H., 2007, “Design and Evaluation of the Lopes Exoskeleton Robot for Interactive Gait Rehabilitation,” IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, Vol. 15, No. 3, pp. 379~386.

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