| 1 |
1
근육의 움직임과 누르는 힘에 따라 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태로 형성된 샌드위치 구조의 탄성 중합체로 이루어진 PDMS(polydimethylsiloxane) 유연 기판 쌍 사이에 증착된 탄소 화합물 박막층의 나노입자 사이의 변화하는 터널링 효과에 의해 저항 변화를 발생시키며, 사람의 신체에 착용하는 패치 타입의 스트레인 센서(S)와 압력 센서(P); 및상기 스트레인 센서(S)와 상기 압력 센서(P)와 A/D 컨버터로 연결되며, 상기 저항 변화에 따른 전기적 신호를 A/D 변환하여 동작제어 신호가 포함된 RF 무선 신호를 드론으로 전송하는 드론 리모트 컨트롤러;를 포함하며,상기 탄소 화합물 박막층은 탄소 나노튜브(CNT)와 전도성 나노물질인 은 나노입자(AgNPs)가 혼합된 혼합물이 증착되어 형성되며, 상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)에 각각 압력 또는 스트레인이 인가되면, i) 나노입자들(nano-particles) 사이의 거리가 증가하고, ii) 전자의 Tunneling effect 발생 확률 감소하며, iii) 전도성이 감소하고, iv) 저항이 증가하며,상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)에 각각 압력 또는 스트레인이 제거되면, i) 나노입자들 사이의 거리가 감소하고, ii) 전자의 Tunneling effect 발생 확률이 증가하며, iii) 전도성이 증가하고, iv) 저항이 감소하며, v) 초기 상태로 복구되며,상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)는 상기 탄소 나노튜브(CNT)와 상기 은 나노입자(AgNPs)의 혼합물 제작시 상기 은 나노입자의 혼합비율을 조절하여 상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)의 민감도(sensitivity)를 조절하며,상기 탄소 나노튜브(CNT)와 상기 은 나노입자(AgNPs)의 혼합물이 증착된 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태의 직경 범위를 조절하여 상기 압력 센서(P)의 압력의 정도를 조절하고, 상기 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태가 굴곡질수록 상기 압력 센서(P)의 민감도가 증가하는 것을 특징으로 하는 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 시스템
|
| 2 |
2
삭제
|
| 3 |
3
제1항에 있어서, 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 무선 통신부를 구비하며, 상기 드론 리모트 컨트롤러로부터 무선 통신을 통해 상기 동작제어 신호가 포함된 RF 무선 신호를 수신받고, 상기 비행 콘트롤러(FC)와 전자 속도 제어기(ESC)에 의해 4개 이상의 모터와 프로펠러들을 회전시켜, 드론의 수직 이착륙, 상,하,전,후,좌,우 방향 제어와 비행 경로가 제어되는 드론을 포함하며,상기 스트레인 센서(S)와 상기 압력 센서(P)는 웨어러블 기기 형태의 신체에 부착가능 한 센서로써, 상기 스트레인 센서(S)는 팔의 상부 일단에 밴드 형태로 손목에 착용하며 상기 손목이 움직일때 발생하는 상기 손목의 근육의 움직임을 측정하고, 상기 압력 센서(P)는 엄지에 착용하며 상기 엄지의 누르는 압력을 측정하며, 상기 손목의 근육의 움직임과 상기 엄지의 압력에 의해 상기 드론이 상,하,전,후,좌,우 방향 제어가 되도록 하는, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 시스템
|
| 4 |
4
삭제
|
| 5 |
5
삭제
|
| 6 |
6
삭제
|
| 7 |
7
제1항에 있어서, 상기 신체에 착용하는 패치 타입의 스트레인 센서(S)와 압력 센서(P)는 피부의 땀이나 물속에서도 안정적으로 동작하도록 소수성 표면 처리를 통해 캡슐화 된, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 시스템
|
| 8 |
8
제1항에 있어서, 상기 드론 리모트 컨트롤러는 손의 압력을 측정하는 압력 센서들(P)과 손목에 착용되어 근육의 움직임을 특정하는 스트레인 센서들(S)과 연결되어 손의 근육의 움직임과 압력이 센싱된 아날로그 신호를 A/D 변환하는 A/D 컨버터; 센싱된 동작제어 신호를 무선통신부를 통해 송신하도록 제어하는 제어부(MCU);상기 동작제어 신호를 포함하는 RF 무선 신호를 상기 드론으로 전송하는 무선통신부; 및정격 전압과 전류를 공급하는 배터리 또는 USB 충전부를 포함하는, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 시스템
|
| 9 |
9
삭제
|
| 10 |
10
제1항에 있어서, 상기 드론 리모트 컨트롤러는 상기 드론으로 동작제어 신호가 포함된 RF 무선 신호를 전송하는 동시에, 블루투스 또는 Wi-Fi 또는 RF 통신을 통해 스마트폰으로 스트레인의 정도, 압력의 정도를 전송하여, 스마트폰 어플에서 각 부위별 감지되는 스트레인의 정도, 압력의 정도를 수치화 및 그래프화시켜 각 부위별 감지되는 스트레인의 정도, 압력의 정도를 파악하는, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 시스템
|
| 11 |
11
삭제
|
| 12 |
12
(a) PDMS 기판을 제작하는 단계와, 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태로 형성된 샌드위치 구조의 탄성 중합체로 이루어진 PDMS(polydimethylsiloxane) 유연 기판 쌍 사이에 증착된 탄소 화합물 박막층이 형성된 패치 타입의 스트레인 센서(S)와 압력 센서(P)를 제조하는 단계;를 포함하며,상기 기판을 제작하는 단계는 (a1) Si 기판 상부와 PDMS 사이의 탈착을 용이하기 위한 버퍼(Buffer)층을 생성하고, trichloro-(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane 용액을 상기 Si 기판과 함께 진공 처리하여 표면 처리를 하는 단계를 포함하며,상기 탄소 화합물 박막층은 탄소 나노튜브(CNT)와 전도성 나노물질인 은 나노입자(AgNPs)가 혼합된 혼합물이 증착되어 형성되며, 상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)에 각각 압력 또는 스트레인이 인가되면, i) 나노입자들(nano-particles) 사이의 거리가 증가하고, ii) 전자의 Tunneling effect 발생 확률 감소하며, iii) 전도성이 감소하고, iv) 저항이 증가하며,상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)에 각각 압력 또는 스트레인이 제거되면, i) 나노입자들 사이의 거리가 감소하고, ii) 전자의 Tunneling effect 발생 확률이 증가하며, iii) 전도성이 증가하고, iv) 저항이 감소하며, v) 초기 상태로 복구되며,상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)는 상기 탄소 나노튜브(CNT)와 상기 은 나노입자(AgNPs)의 혼합물 제작시 상기 은 나노입자의 혼합비율을 조절하여 상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)의 민감도(sensitivity)를 조절하며,상기 탄소 나노튜브(CNT)와 상기 은 나노입자(AgNPs)의 혼합물이 증착된 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태의 직경 범위를 조절하여 상기 압력 센서(P)의 압력의 정도를 조절하고, 상기 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태가 굴곡질수록 상기 압력 센서(P)의 민감도가 증가하는 것을 특징으로 하는 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 방법
|
| 13 |
13
제12항에 있어서, 상기 기판을 제작하는 단계는 (a2) 상기 버퍼(Buffer)층을 함유하는 Si 기판 막의 상부에 상기 PDMS를 균일하게 도포하고 진공 처리를 통하여 도포 중 생긴 기포를 제거하는 단계; (a3) 어닐링(Annealing, 가열 냉각) 과정을 통하여 열처리를 통해 상기 PDMS를 굳히고, 남아있는 용매성분을 모두 제거하여 PDMS 유연 기판을 완성하는 단계; (a4) SWCNT에 AgNPs ink을 교반하여 교반용액을 제작하는 단계; (a5) 상기 PDMS 위에 스크린 프린팅 기법을 통하여 상기 교반용액을 도포하는 단계; 및 (a6) 열처리를 통해 남아있는 용매성분을 모두 제거하는 단계; 를 포함하는 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 방법
|
| 14 |
14
제12항에 있어서, (b) 손목이 움직일때 발생하는 근육의 움직임을 측정하는 손목에 착용된 밴드 형태의 웨어러블 스트레인 센서(S)와 엄지의 누르는 압력을 측정하는 압력 센서(P)가 A/D 컨버터(ADC)를 통해 드론 리모트 컨트롤러와 연결되며, 상기 손목의 근육의 움직임과 상기 엄지의 누르는 힘에 따라 상기 증착된 탄소 화합물 박막층의 나노입자 사이의 변화하는 터널링 효과에 의해 저항 변화에 따른 전기적 신호를 A/D 변환하여 드론 리모트 컨트롤러로부터 동작제어 신호가 포함된 RF 무선 신호를 드론으로 전송하는 단계; 및 (c) 상기 드론 리모트 컨트롤러로부터 상기 드론의 무선 통신부를 통해 상기 동작제어 신호가 포함된 RF 무선 신호를 수신받고, 비행 콘트롤러(FC)와 전자 속도 제어기(ESC)에 의해 모터와 프로펠러들을 회전시켜, 드론의 수직 이착륙, 상,하,전,후,좌,우 방향 제어와 비행 경로가 제어되는 단계;를 포함하며,상기 단계 (b)에서스마트폰 어플과 연계하여 각 부위별 감지되는 스트레인의 정도, 압력의 정도를 수치화 및 그래프화시켜 각 부위별 감지되는 스트레인의 정도, 압력의 정도를 파악하는 단계를 더 포함하는, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 방법
|
| 15 |
15
삭제
|
| 16 |
16
삭제
|
| 17 |
17
제14항에 있어서, 상기 손목에 착용되는 패치 타입의 스트레인 센서(S)와 상기 엄지에 착용되는 압력 센서(P)는 피부의 땀이나 물속에서도 안정적으로 동작하도록 소수성 표면 처리를 통해 캡슐화 된, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 드론 원격 제어 방법
|
| 18 |
18
삭제
|
| 19 |
19
(a) PDMS 기판을 제작하는 단계와, 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태로 형성된 샌드위치 구조의 탄성 중합체로 이루어진 PDMS(polydimethylsiloxane) 유연 기판 쌍 사이에 증착된 탄소 화합물 박막층이 형성된 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서를 제조하는 단계;를 포함하며,상기 탄소 화합물 박막층은 탄소 나노튜브(CNT)와 전도성 나노물질인 은 나노입자(AgNPs)가 혼합된 혼합물이 증착되어 형성되며, 상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)에 각각 압력 또는 스트레인이 인가되면, i) 나노입자들(nano-particles) 사이의 거리가 증가하고, ii) 전자의 Tunneling effect 발생 확률 감소하며, iii) 전도성이 감소하고, iv) 저항이 증가하며,상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)에 각각 압력 또는 스트레인이 제거되면, i) 나노입자들 사이의 거리가 감소하고, ii) 전자의 Tunneling effect 발생 확률이 증가하며, iii) 전도성이 증가하고, iv) 저항이 감소하며, v) 초기 상태로 복구되며,상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)는 상기 탄소 나노튜브(CNT)와 상기 은 나노입자(AgNPs)의 혼합물 제작시 상기 은 나노입자의 혼합비율을 조절하여 상기 압력 센서(P)와 상기 스트레인 센서(S)의 민감도(sensitivity)를 조절하며,상기 탄소 나노튜브(CNT)와 상기 은 나노입자(AgNPs)의 혼합물이 증착된 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태의 직경 범위를 조절하여 상기 압력 센서(P)의 압력의 정도를 조절하고, 상기 울퉁불퉁 절곡된 구조의 물결 형태가 굴곡질수록 상기 압력 센서(P)의 민감도가 증가하는 것을 특징으로 하는 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 원격 제어 방법
|
| 20 |
20
제19항에 있어서, (b) 손목이 움직일때 발생하는 근육의 움직임을 측정하는 손목에 착용된 밴드 형태의 웨어러블 스트레인 센서(S)와 엄지의 누르는 압력을 측정하는 압력 센서(P)가 A/D 컨버터(ADC)를 통해 드론 리모트 컨트롤러와 연결되며, 상기 손목의 근육의 움직임과 상기 엄지의 누르는 힘에 따라 상기 증착된 탄소 화합물 박막층의 나노입자 사이의 변화하는 터널링 효과에 의해 저항 변화에 따른 전기적 신호를 A/D 변환하여 드론 리모트 컨트롤러로부터 동작제어 신호가 포함된 RF 무선 신호를 헬스케어 기기로 전송하는 단계를 포함하며,상기 단계 (b)에서스마트폰 어플과 연계하여 각 부위별 감지되는 스트레인의 정도, 압력의 정도를 수치화 및 그래프화시켜 각 부위별 감지되는 스트레인의 정도, 압력의 정도를 파악하는 단계를 더 포함하는, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 원격 제어 방법
|
| 21 |
21
삭제
|
| 22 |
22
삭제
|
| 23 |
23
제20항에 있어서, 상기 손목에 착용되는 패치 타입의 스트레인 센서(S)와 상기 엄지에 착용되는 압력 센서(P)는 피부의 땀이나 물속에서도 안정적으로 동작하도록 소수성 표면 처리를 통해 캡슐화 된, 패치 타입의 스트레인 센서와 압력 센서 기반 원격 제어 방법
|
