햅틱마우스와 착용로봇의 텔레오퍼레이션 시스템

Abstract

방사선지역이나 우주공간 등 사람이 직접 작업하기 힘든 공간에서의 효율적인 작업이 중요시 되어져 왔으며, 이를 위한 방법으로 로봇시스템을 이용한 텔레오퍼레이션이 연구되어져 왔다. 그리고 사회가 노령화 시대에 접어들면서 근력이 부족한 환자나 노약자들이 늘어나고 있는 상황이기 때문에 재활을 돕기 위하여 착용로봇이 중요시되고 있다. 본 논문에서는 햅틱마우스(Haptic mouse)와 근전도(EMG) 신호를 이용한 착용로봇(wearable robot)의 텔레오퍼레이션(Tele-operation) 시스템을 제안하고자 한다. 본 논문은 조작자가 원거리의 환자나 추가적인 힘이 필요한 사람들에게 근력을 보조해주고 전쟁과 같은 특수 상황에서 원거리에 있는 의사가 착용로봇을 착용한 착용자를 이용하여 여러 환자들을 치료할 수 있는 등의 상황에 초점을 맞추고 있다. 따라서 본 연구에서는 햅틱마우스의 개발과 근전도 신호의 특징 파악을 통하여 실시간 텔레오퍼레이션 동작에 적합한 방법을 설명하고자 한다. 또한 햅틱마우스의 다양한 실험을 통하여 햅틱 장치로써의 적합성을 확인해보기로 한다. 근전도 신호는 QEMG-4 를 이용하여 검출하며, 검출된 신호를 바탕으로 무릎 동작 시 힘을 주고 있는지 아닌지를 구분할 수 있는 간단한 알고리즘을 제안한다.; An efficient work at some impossible places that human can’t work such as the nuclear power plant has been being important more and more. The tele-operation using robot system has been studied to deal with this topic. And the wearable robot has been being important to help rehabilitation of the disabled because society has been changing to aging society and old people have been increasing. This paper proposes a tele-operation system of a haptic mouse and a wearable robot using the EMG signal. This paper is focusing on some situations that the doctor who is in distant place controls a person wore the wearable robot to cure many patients in emergency situation like war. According to this topic, this paper explains an efficient method of the real-time teleoperation through the development of the haptic mouse and the analysis of the EMG signal. Also, the effectiveness of the haptic mouse as a haptic device is verified through various experiments. The EMG signal is analyzed through the QEMG-4 and simple algorithm that distinguishes whether human is forcing their strength or not during the motion of the knee is proposed.