2005년도 capstone design 대상과제dal.cnu.ac.kr/dal/lecture/matlab/2018/lecture1-5.pdf ·...

공학컴퓨터활용입문

훨체어 원격구동 및 시트상승을 위한 모듈 개발

2005년도 Capstone Design 대상 과제

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2005년도 Capstone Design 과제휠체어원격구동 및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

• 과제 개발 순서 과제 운영 방법

논문 진행 사항의 주별 진도보고서 작성

Project Leader 제도 도입

(역할 : 진도 확인, 회계 및

섭외)

진행 과정 주별 세미나 발표

논문 수행 학생의 실험실 배정(학생이 원할 경우)

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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연구동기

사회발전으로 인한노약자나 장애인의

사회활동 증가

독립성과 사회활동능력 향상을 위한

보조기구 필요

저가의 착탈식 모듈형태의 기구 개발

휠체어의 상승 시스템 도입은 장애인이 정상인과 눈높이를 맞출수 있어 심리적 위축감 해소에기여.

장애인 혼자서 높은 곳에있는 물건을 꺼내는데 용이

하반신이 불편한 환자가 병상에서 스스로의 힘으로 휠체어에 오르고 내리기가 용이.

● 휠체어 시트 상승 시스템 도입 동기.

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구조사및 문제점분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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선행연구

Very Expensive !!

$ 30,000

A hand-operated !! Noise !!

Inconvenience Uncomfortable

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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시스템개요

Multi Functional WheelChair

Motor Driving Module

Lifting ModuleWith

Hydraulic power

RF

AttachingSystem

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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업무분장및진행계획

• Gantt Chart 작성

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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시트상승모듈 (아이디어정립및개념설계)

Rack & Pinion 수동식 펌프 Slider Crank 유압펌프

타당성 검증 결과 공간 활용성의 문제가제기

수동 조작의 불편함 문제 제기

타당성 검증 결과 10cm/s 의 상승 속도를 맞추기 위해 초당 8회전의 모터 회전속도가 필요하므로감속기 설치가 불가피 하여 공간활용성이 떨어짐

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시트상승모듈 (상세설계및제작)

실린더 디자인

. 유압식 미용의자를 분해하며 구조를 파악

. Hoop Stress 와 buckling load를 산출해구조적으로 안전한 실린더 를 설계.

B C

펌프 선정

Compact Power unit

DC Motor, Vane Pump, Resirvoir 일체형

배터리 브라켓

Power unit

유압 실린더유량조절 밸브

2004년도 작품의 단점인 상승속도와소음문제를 획기적으로 개선 함

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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SP-1 HP-5 SK-1PP600

0KP-45 sahara HP-8 PW100 Buddy Korec e-fix 평균

최고속도

- 6 6.5 12 12 12 7 6 8 12 6.4 8.79

최대등판각도

15 12 15 12 12 12 12 8 10 15 10 12.09

주행가능거리

20 32 80 25 45 45 35 40 30 16 36.80

모터24Wx2

-200W

x2250W

x2400W

x2500W

x2-

250Wx2

-250W

x274Wx2

-

중량 8 56.2 - 77 - 95 60 75 83 22.7 34.7 -

배터리24V8A

24V34A

24V40A

24V40A

- - -24V33A

24V55A

24V10A

24V12A

-

기타후륜간접구동

후륜 직접 구동후륜자체구동

후륜자체구동

-

전동구동모듈

11개 기존 휠체어 벤치 마킹

휠체어 구동 타입

클릭

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전동구동모듈

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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착탈시스템

나비 볼트스프링 클립 바인딩 고정장치

시트 상승 모듈

프레임 가공 ⇒ 완전한 착탈성에 위배효율성에 비해 과중한 비용 부담

손쉬운 착탈이용이하지 않지만효율성과 경제성측면에서 가장 적합

⇒

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착탈시스템

전동 구동 모듈

바인딩 고정장치 클램프&나비너트

Expensive !!

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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원격구동시스템

● 원격제어 흐름도

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템통합및 Test & Debugging

결론 및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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최종모델

원격제어

전동 구동

유압상승

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동영상

클릭

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휠체어원격구동및시트상승을 위한모듈개발

시트상승모듈

선행연구 조사 및 문제점 분석

개발목표 선정

업무분장 및 계획

전동구동모듈

착탈시스템

원격 구동시스템

Idea 정림 및개념설계

상세설계

부분 시스템제작

시스템 통합 및 Test & Debugging

결론및 추후과제

문제정의 (연구동기)

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한국산업기술 재단 주관의2005 Capstone Design Fair 대상 수상

Grand Prize !!