바른 생각 - 바른 자세

프로젝트 소개

프로젝트 명

바른자세

프로젝트 기간

2022.3~2022.6

팀 소개

서울시립대학교 기계정보공학과 20174300** 정* (팀장)
서울시립대학교 기계정보공학과 20184300** 김*현
서울시립대학교 기계정보공학과 20184300** 김*준
서울시립대학교 기계정보공학과 20184300** 권*표

프로젝트 개요

프로젝트 요약

본 프로젝트는 장시간의 집중시간을 편안한 자세로서 사용자에게 제공하는 것을 목표로 한다. 프로젝트는 모터를 통해 높이가 조절 되는 거치대를 기본으로 구성이 되어 있다. 이를 통해 사용자의 목과 팔꿈치의 부담을 줄이도록 해준다. 카메라를 통한 얼굴인식과 이를 이용한 알람 기능으로 사용자의 비집중 시간을 감지하여 알림을 제공한다. 프로젝트는 하드웨어를 제어하는 라즈베리파이 서버와 사용자의 입력을 기반으로 요청을 보내는 안드로이드 앱(클라이언트)으로 구성되어 있다. 서버와 클라이언트는 WiFi를 통해 1:1 TCP/IP통신을 한다.
사용자는 안드로이드 앱을 통해 높이 조절, 알람 시간 설정, 알람 모드 설정, 현재 촬영되는 영상 확인의 기능을 서버에게 요청할 수 있다. 또한 자신이 주로 사용하는 설정을 프로필을 만들어 저장하고, 불러올 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 받은 요청을 바탕으로 하드웨어 제어를 하며 기능을 수행한다. 높이 조절 기능은 사용자가 요청한 높이로 모터를 제어하여 사용자가 요청한 높이로 거치대를 조절한다. 알람 기능을 사용자가 설정한 경우에는 카메라를 통해 사용자의 얼굴을 인식한다. 이 때 사용자의 얼굴이 인식되지 않으면, 사용자가 현재 집중을 하지 않고 있다고 판단하여, 시간을 측정한다. 측정한 시간이 알람 설정 시간이상이 되면 사용자가 요청한 알람 모드(소리, 진동)에 따라 알람을 제공한다. 사용자의 얼굴이 측정되지 않을 때는 LED 인디케이터를 통해 사용자에게 시작적인 알람을 제공한다. 이 때 사용자는 실제로 집중하고 있음에도 얼굴 인식이 되지 않고 있는 경우에는 자세를 바르게 하거나, 카메라 각도를 조절할 수 있게 된다. 서버는 사용자가 추가적인 요청을 보내면 현재 촬영 영상을 특정 웹주소를 통해 스트리밍한다.

프로젝트의 배경 및 기대효과

가. 배경

현대에 이르러서는 근무 시간, 여가시간 등 다양한 이유로 장시간 책상을 이용하는 인원들이 증가하고 있다. 현재의 책상 이용 자세의 경우 머리와 목의 각도, 상완 외전 및 들어올림, 손목의 구부러짐과 신전 등 신체의 기능 구현에 있어 인체에 부담을 주고 있다. 그로 인해 VDT(Video Display Terminal)라 불리는 근골격계 질환을 겪는 현대인이 증가하고 있다.

가. 기대효과

책상에 앉아 장시간 업무를 진행 할 때 신체에 부담을 주는 자세를 개선하고 높은 집중 시간을 유지하는 데 도움이 되는 기구를 개발한다. 앱으로 사용자가 원하는 각도를 세밀하게 조정할 수 있고, 졸음 인식 기능과 알람 기능을 삽입하여 신체의 부담을 줄이고 효율성을 높인다.

프로젝트 개발 목표

가. 기능성

• 강건성

본 시스템은 잦은 사용 빈도와 긴 사용 시간이 예상된다. 따라서 일정 시간 이상, 일정 반복 이후에도 정상적으로 동작해야한다. 높이 조절 기능을 위해 내구성 있는 구동부 설계가 필요하다. 서버로서 동시에 여러 프로세스가 구동하기 때문에 라즈베리 파이 프로세서의 성능안에서 오랜 시간 구동할 수 있는 서버를 설계해야한다.

• 정확성

제공하는 기능을 일관성 있게 사용자에게 제공할 수 있어야한다. 높이 조절, 얼굴 인식, 비집중 시간 기록 등 의도한 결과와 시스템의 구동이 일치해야한다.

• 반응성

사용자가 앱을 통해 입력하는 요청 사항이 서버에게 빠르게 전달되고, 그에 대한 서버의 응답 또는 동작이 빠르게 나타나여야 한다.

나. 경제성

• 간소화

본 제품은 비슷한 목적을 가진 시중제품과의 차별성과 스마트 가전 기구라는 특징과 함께, 실제 시장에서 경제성이 있도록 최대한 경제적인 부품 선정과 단순한 구조로 구현 해야 한다.

다. 편의성

• 직관성과 조작성

본 제품은 사용자 경험을 증가시키기위해 제품의 기능에 대한 직관성과 조작의 편의성을 갖추어야 한다. 이를 위하여 UX를 고려한 UI디자인을 진행할 것이다. 사용자는 앱을 통해 프로필 저장 기능을 사용할 수 있을 것이다. 프로필을 생성하면 그들의 책상 각도 설정을 쉽게 저장하고 불러올 수 있다. 이로 인해 사용자는 매번 책상 각도를 수동으로 조절하지 않을 수 있다. 또한, 여러 사용자가 동일한 책상을 공유하는 경우에도 각각의 프로필을 통해 쉽게 설정을 전환할 수 있다. LED 인디케이터와 앱 내 스트리밍 영상 덕분에 사용자는 비집중 감지의 동작 여부를 쉽게 확인할 수 있다. 알람을 통해 장시간의 비집중 시간이 감지된 사용자는 다시 집중할 수 있을 것이다.

동작 시나리오

프로젝트 결과

최종 결과물

결과물 사진 혹은 시연 영상 등