| 1 |
1
측정 대상에 부착된 측정 센서를 통해 생체신호를 측정하는 생체신호 측정부;측정된 상기 생체신호를 부착 위치 변화에 대해 보정하고, 보정된 보정 생체신호를 생성하는 센서 부착 위치 보정부; 및기 학습된 관절 토크 추정 모델을 기반으로 상기 보정 생체신호를 이용하여 관절 토크 신호를 추정하는 관절 토크 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 생체신호 측정부는,상기 생체신호 중 근전도 신호를 측정하되, 특정 부위에 설치된 상기 측정 센서를 통해 다중 채널의 표면 근전도 신호를 측정하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 3 |
3
제2항에 있어서,상기 센서 부착 위치 보정부는,소정의 비율의 최대 수축힘에서 측정된 상기 근전도 신호의 공분산 행렬을 산출하는 공분산 계산부; 및상기 근전도 신호의 공분산으로부터 고유 벡터(Φ) 행렬 및 상기 고유 벡터(Φ)에 대한 고유값의 대각 행렬(∧(F))을 산출하는 고유 벡터 추출부를 포함하며, 상기 공분산 행렬, 상기 고유 벡터 및 상기 대각 행렬을 이용하여 상기 보정 생체신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 4 |
4
제3항에 있어서,상기 센서 부착 위치 보정부는,상기 근전도 신호를 정규 직교화 처리하는 정규 직교화 처리부;정규 직교화 처리된 근전도 신호를 기 설정된 시간 윈도우(N)에 대해 표준편차를 산출하여 모분산 추정을 수행하는 모분산 추정부; 및상기 모분산 추정을 기반으로 기여도를 재조정한 상기 보정 생체신호를 생성하는 기여도 재조정부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 5 |
5
제4항에 있어서,상기 정규 직교화 처리부는,상기 근전도 신호 상기 고유 벡터를 이용하여 상기 정규 직교화 처리하며,상기 고유 벡터 행렬의 전치행렬을 상기 근전도 신호와 곱셈 연산하여 상기 정규 직교화 처리된 근전도 신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 6 |
6
제5항에 있어서,상기 모분산 추정부는,정규 직교화 처리된 근전도 신호의 평균 및 소정의 이전 시점의 정규 직교화 처리된 근전도 신호를 이용하여 모분산 추정을 수행하며,(μ:u(t)의 평균값, ui(t): i-1 ms 이전의 u(t), N: 시간 윈도우)를 통해 모분산 추정을 위한 상기 표준편차를 산출하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 7 |
7
제6항에 있어서,상기 기여도 재조정부는,상기 측정 센서의 위치가 바뀔 때, 토크 추정 모델에 일정한 크기 비율의 생체신호를 적용하기 위해 근전도 신호의 기여도 재조정을 수행하되,대각 행렬(∧(F)), 상기 고유 벡터 행렬의 전치행렬 및 상기 근전도 신호를 이용하여 기여도가 재조정된 상기 보정 생체신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 8 |
8
제7항에 있어서,상기 기여도 재조정부에서,상기 근전도 신호의 직교 성분은 상관 관계가 없고, 분산이 동일한 상기 보정 생체신호의 성분으로 변환되는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 9 |
9
제1항에 있어서,상기 관절 토크 추정부는,상기 보정 생체신호를 입력으로 상기 관절 토크 추정 모델을 통해 상기 관절 토크 신호로 추정하되,상기 관절 토크 추정 모델은, 레벤베르그-마르카토 역전파(Levenberg-Marquardt backpropagation)를 활용하여 두 개의 숨겨진 레이어가 포함된 인공 신경망(ANN)으로 학습되거나 선형회귀(Linear regression)를 활용해 만들어진 추정 모델인 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정장치
|
| 10 |
10
관절 토크 추정장치에서 센서 위치 변화에 따른 관절 토크를 추정하는 방법에 있어서, 측정 대상에 부착된 측정 센서를 통해 생체신호를 측정하는 생체신호 측정 단계;측정된 상기 생체신호를 부착 위치 변화에 대해 보정하고, 보정된 보정 생체신호를 생성하는 센서 부착 위치 보정 단계; 및기 학습된 관절 토크 추정 모델을 기반으로 상기 보정 생체신호를 이용하여 관절 토크를 추정하는 관절 토크 추정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정 방법
|
| 11 |
11
제10항에 있어서,상기 생체신호 측정 단계는,상기 생체신호 중 근전도 신호를 측정하되, 특정 부위에 설치된 상기 측정 센서를 통해 다중 채널의 표면 근전도 신호를 측정하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정 방법
|
| 12 |
12
제11항에 있어서,상기 센서 부착 위치 보정 단계는,소정의 비율의 최대 수축힘에서 측정된 상기 근전도 신호의 공분산 행렬을 산출하는 공분산 계산 단계; 및상기 근전도 신호의 공분산으로부터 고유 벡터(Φ) 행렬 및 상기 고유 벡터(Φ)에 대한 고유값의 대각 행렬(∧(F))을 산출하는 고유 벡터 추출 단계를 포함하며, 상기 공분산 행렬, 상기 고유 벡터 및 상기 대각 행렬을 이용하여 상기 보정 생체신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정 방법
|
| 13 |
13
제12항에 있어서,상기 센서 부착 위치 보정 단계는,상기 근전도 신호를 정규 직교화 처리하는 정규 직교화 처리 단계;정규 직교화 처리된 근전도 신호를 기 설정된 시간 윈도우(N)에 대해 표준편차를 산출하여 모분산 추정을 수행하는 모분산 추정 단계; 및상기 모분산 추정을 기반으로 기여도를 재조정한 상기 보정 생체신호를 생성하는 기여도 재조정 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 토크 추정 방법
|
