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환자를 위한 추종주행 탑재 휠체어

  • 이수진
  • 인천대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부공개
  • 카테고리전자, 전기, 기계, 의료, 생활
  • 등록일2023-08-18
  • 팀원(공동개발자)전기공학과 이수진, 김연희, 김웅빈, 서연훈
  • 출품 경진대회2023년 미래형자동차 기술융합혁신인재 양성사업 산학 프로젝트

상세설명

1. 수행배경

  • 거동이 불편한 환자에게 필수적인 것은 휠체어이다. 환자 당사자가 스스로 휠체어를 운전할 수도 있고 어느

    특정한 목적지까지 이동할 경우 휠체어의 자율주행 기능을 사용할 수도 있지만, 환자가 병원에서 의사, 간호

    사, 간병인 등 특정 인물을 따라가야 할 때 환자에게 보다 더 편리한 기능을 제공하기 위해 고안되었다.

2. 수행기간

3. 개발작품 설명

  • 기존의 하이코어 휠체어에 카메라 센서를 부착시켜 카메라로 노란색 형광 안전 조끼를 입은 사람을 인식해

    그 사람을 따라가게 하는 시스템을 개발했다. 이때 카메라는 오직 노란색 안전 조끼만 인식하며, 다른 색의 조끼는 인식하지 않는다. 또한 안전 조끼를 입지 않은 사람도 인식하지 않게 한다.

  • 카메라 센서와 기존 휠체어에 달린 라이다 센서의 장점만을 취합하여 각각의 센서들로부터 나온 데이터를 fusion시키고, 이 혼합된 데이터를 가지고 가장 정확한 x, y 좌표값과 거리값을 얻으려 했다. 조끼를 입은 사람이 회전하며 움직일때를 대비해 휠체어도 같이 회전하게 하는 작업과 사람이 너무 가까이 와서 휠체어와 충돌하는 상황을 막기 위해 일정 거리 이상 가까워지면 멈추게 하는 작업을 했다.

  • 진행과정

    (1) 노란색 형광 안전 조끼 학습 모델 생성

      (1)-1. 필요 이미지 라벨링

      (1)-2. 구글 드라이브 마운트 및 필요 패키지 다운

      (1)-3. 데이터셋의 클래스 개수와 이름 확인

      (1)-4. 데이터셋을 이용해 학습

      (1)-5. 최종 결과모델(yellow-vest) 저장

    (2) realsense camera 구동 package 설치 및 실행 확인

    (3) ros version yolov5 설치 및 딥러닝 구동 launch 파일 생성

    (4) 휠체어 구동 launch 파일 생성 및 scan1 데이터 확인

    (5) 딥러닝을 기반으로 한 추종주행 파이썬 코드 작성

4. 활용방안

  • 휠체어에 이러한 추종주행 기술이 탑재된다면 환자가 간병인과 동행해야 하는 상황이 발생했을 시 환자가 직

    접 휠체어를 조작하는 것 보다 더 편리한 선택지를 제공할 수 있다. 또한 환자가 간병인을 잘 따라가고 있나

    신경쓰지 않아도 되기 때문에 이동하는 동안 업무를 보거나, 다른 일을 할 수도 있다.

  • 형광 옷을 입은 사람을 따라가는 알고리즘을 비단 휠체어뿐 아니라 무거운 물류 카트에 적용한다면 해당 사람

    이 무겁게 직접 끌고 다니지 않고 쉽게 운반할 수 있으므로 물류 운반 분야에도 적용될 수 있다.

소개 영상

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