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[A-3]근전도(EMG)기반 촉감 인지 로봇팔 시스템 개발

  • 박승섭
  • 인천대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부비공개
  • 카테고리의료, 생활
  • 등록일2017-09-11
  • 팀원(공동개발자)권대우, 안석현
  • 출품 경진대회제13회 인천대학교 창의적종합설계경진대회

상세설명

1. 수행배경

  • 원격 조종 로봇 산업이 최근 점차 성장하는 중에 로봇제어 시 시각에만 의존하여 조종해야 하는 문제가 존재함.
  • 정교한 로봇제어를 위해서는 사용자가 알 수 있는 촉감 피드백이 필요하나 아직 매우 초기 연구단계로 많은 개발이 필요함.
  • 로봇팔을 이용하여 깨지기 쉬운 물건을 파지할 때, 피드백을 통해 너무 강하게 잡아서 깨지거나 느슨하게 잡아서 떨어뜨릴 수 있는 상황을 피할 수 있음.        

2. 수행기간

  • 구분

    추진내용

    프로젝트 기간

    6

    7

    8

    9

    계획

    프로젝트 수행 계획 및 개념 설계

     

     

     

     

    분석

    기능 분석

     

     

     

     

    설계

    H/W 설계

     

     

     

     

    구동 알고리즘 및 시스템 구상도 설계

     

     

     

     

    개발

    로봇팔(Robot Arm) 구동 S/W 개발

     

     

     

     

    신호 처리 및 Haptic Actuator 동작 구현

     

     

     

     

    테스트

    최종 테스트 및 오류 분석

     

     

     

     

    종료

    개발 종료 및 최종 보고서 작성

     

     

     

     

           

3. 개발작품 설명

  • 로봇팔 제어 : 사용자의 팔 하박 부위에서 측정된 근전도 신호를 처리하는 과정을 거쳐 원격으로 로봇손을 쥐고 펴는 동작을 제어 할 수 있음.
  • 근전도 센싱 : 팔에 부착된 근전도(EMG) 센서에서  팔 움직임(이완, 수축)에 따른 근전도 신호를 측정한 후 MCU에서 AD 변환기에 의해 디지털 신호로 변환함.
  • 촉감 신호 센싱 : 로봇팔에 부착된 압력센서에서 로봇 손가락으로 물체를 잡을 때 감지되는 압력 신호를 측정한 후 MCU에서 AD 변환기에 의해 디지털 신호로 변환함.
  • 촉감 피드백 : 로봇손에 가해지는 외부 자극신호를 촉감 피드백을 통해 사용자에게 전달해줌으로써 원활한 제어가 가능하도록 함.
  • 무선 데이터 송수신부 : 블루투스 모듈을 이용하여 무선통신을 하는 모듈로 로봇팔 제어신호를 로봇팔에 전송하고 로봇팔의 압력 신호를 전송함.

 

4. 활용방안

  • 의료 분야 : 원격으로 로봇을 통한 정교한 수술이 가능하고 실제 팔이나 다리와 같은 의수 및 의족 등을 제공할 수 있음.
  • 안전 분야 : 사람이 작업하기 힘들거나 위험한 공간에서 촉감 피드백 조종 로봇을 통해 정밀한 작업이 가능함.
  • 촉감 피드백이 적용되지 않은 기존 로봇보다 안전하고 섬세하게 작업을 진행할 수 있음.     

소개 영상

소개 슬라이드

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