소프트 텍스타일 굽힘 각 센서를 이용한 각도 추정 시스템 개발open accessDevelopment of an Angle Estimation System Using a Soft Textile Bending Angle Sensor
- Other Titles
- Development of an Angle Estimation System Using a Soft Textile Bending Angle Sensor
- Authors
- 양승아; 김상운; 김주용
- Issue Date
- Mar-2024
- Publisher
- 한국감성과학회
- Keywords
- 굽힘 각 텍스타일 센서; 스마트 웨어러블 헬스케어; CNT 함침; 다층 퍼셉트론; 2단계 비선형 회귀; Bending Angle Textile Sensors; Smart Wearable Healtcare; CNT Dip-Coating; Multilayer Perceptron; 2-Steps Nonlinear Regression
- Citation
- 감성과학, v.27, no.1, pp 59 - 68
- Pages
- 10
- Journal Title
- 감성과학
- Volume
- 27
- Number
- 1
- Start Page
- 59
- End Page
- 68
- URI
- https://scholarworks.bwise.kr/ssu/handle/2018.sw.ssu/49371
- DOI
- 10.14695/KJSOS.2024.27.1.59
- ISSN
- 1226-8593
2383-613x
- Abstract
- 본 연구의 목적은 기존의 하드 타입의 관성 센서를 대체할 수 있는 소프트 원단 기반 팔꿈치 굽힘 각 센서를 개발하고, 이를 이용하여 굽힘 각도를 추정하는 시스템을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 비교 선정을 위하여 Bergamo, E-band, Span cushion, Polyester의 서로 다른 역학적 특성을 가진 4종류 원단에 SWCNT (Single-Walled Carbon Nanotubes) 함침을 통해 전도성을 부여한 후 성능 평가를 통하여 하나의 원단을 선정하여 팔꿈치 굽힘 각 센서로 제작하였다. 성능을 평가하는 지표로 게이지율(Gauge factor), 이력현상(Hysteresis) 및 센싱 범위를 사용하였다. 제작된 센서를 통해 얻은 데이터는 bending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화와 extending 동작에서의 각도에 대한센서 출력값의 변화가 다른 경향을 갖고 있기 때문에 두 가지 동작을 나누는 것을 1-step으로 하였다. 2-step으로, 데이터의 복잡한 비선형 관계를 처리하고 높은 데이터 정확도를 달성하기 위해 MLP (Multi-Layer Perceptron)를 활용하였다. 따라서 소프트 텍스타일 굽힘 센서를 제작하였고, MLP를 통해 비선형 관계를 처리하고 각도 추정이 가능해졌다.
본 연구 결과를 기반으로 다양한 스마트 웨어러블 및 헬스케어 분야에서 효과적으로 활용되기를 기대한다.
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