AVEC*

: power Assist Vehicle Enriching Communication using intuitive interface


NAVER LABS Internship project Aug. 2018  -  Mar. 2019
Industrial Design, Interaction Design, Human-Computer-Interaction Research

Collaborated with
Mechanical engineering: Jaehoon Kim, Minkyeong Kim
Electrical engineering: Jungwook Moon
Control engineering: Hotae Lee



While working as an intern at Naver Labs(R&D company of NAVER), I developed a robotic wheelchair with four undergraduate engineers. I was in charge of HCI/UX research, market research, interaction design, and industrial design.

네이버 랩스의 인턴으로 근무하면서 4명의 학부생 엔지니어와 근력 증강 기술이 적용된 로봇 휠체어를 개발하였습니다. HCI/UX 리서치, 시장 조사, 인터랙션 디자인, 산업디자인을 담당하였습니다.







AVEC은 노인 간병인을 위한 근력 증강 휠체어 입니다. 아주 작은 힘으로도 직관적으로 주행이 가능하며, 보호자가 탑승자 함께 나란히 걸으면서도 옆에서 손잡이를 잡고 쉽게 운행할 수 있습니다. 로드셀 센서와 허브 모터를 사용해 별다른 노력 없이 힘을 주는 방향 대로 쉽게 밀리며, 여러 차례의 프로토타입 제작을 통해 최종 디자인을 도출하였습니다.

*”avec”은 power Assist Vehicle Enhancing Communication의 줄임말이자 프랑스어로 “함께”라는 뜻입니다.



We designed “AVEC”, a wheelchair for old caregivers that can be intuitively manipulated with minimum force and enhance communication with the passenger. AVEC has an interface using loadcell to recognize the caregiver’s intention regardless of his or her hand position and two hubmotors to assist the movement. Based on the process of the iterative design cycle, the final prototype was designed to enter our daily lives through an enhanced interface and a system that cooperates with the users.

*”avec” means “with” in French




Motivation




고령화가 가속화 되고 있는 사회에서 휠체어는 더이상 의료기기가 아닌 이동 수단의 의미를 가지게 될 것입니다. 그러나 휠체어에는 문제가 많습니다. 대부분의 휠체어가 탑승자의 입장에서 설계되어 있고, 간병인 또는 뒤에서 밀어주는 보호자를 위해 디자인 된 제품은 거의 없습니다. 기존 휠체어는 노년 인구가 밀기에는 아주 무겁고, 특히나 거친 도로나 경사로에서는 밀기가 매우 힘듭니다. 전동 휠체어는 탑승자를 위한 컨트롤만 존재하며, 간혹 보호자를 위한 컨트롤러가 있는 경우에도 사용에 긴 훈련이 필요합니다. 마지막으로, 어떤 휠체어도 뒤에서 미는 사람과 앉은 사람은 마주보며 대화를 할 수 없습니다.
In an aging society, importance of wheelchairs will increase as a means of mobility. While most commercial wheelchairs are designed for passengers, few products focus on older caregivers. There are many problems in conventional wheelchairs. First, controlling a manual wheelchair is a huge burden for older caregivers, especially on rough terrain and slopes. Second, it is difficult for caregivers to communicate with passengers. Lastly, the conventional electric wheelchair is not suitable for the caregivers’ daily lives. According to the survey, the main disadvantages of electric wheelchairs came from its heavy weight and bulky size.





User Research


Desk Research: Product data



Market analysis

Competitors analysis



Physical parts analysis



Wheelchair related word-mapping





Desk Research: User data

“34% of the professional Caregivers are suffering from muscle pain”
-2011, form the Ministry of Health and Welfare
“40% of the wheelchair users have experience of accidents” 
-Research center for wheelchair users(2015)


Most painful part of the body




Cause of the accident   



Most frequent tasks of professional caregivers:
1st  task : Moving wheelchairs  (‘Always’  70.56%)
2nd task : Moving patients (‘Always’  63.82%)





Journey Map: Experience data (Click the image to see the detail)

팀 내에 휠체어를 사용해본 사람이 없었으므로, 실제 경험 데이터를 쌓기 위해 직접 휠체어를 몰고 밀어보는 등 여러 차례의 테스트를 통해 유저 저니 맵을 그렸습니다.
As we have never used a wheelchair for a everday transportation, we took a short and a long trips using wheelchair and documented the journey to analyze the usability of an ordinary wheelchair.




Brainstoriming

 



Prototyping for userbility evaluation

  
   
시중에 판매되는 일반 휠체어를 개조하여 빠르게MVP(Minimum Viable Product)를 제작하였습니다.
뒷바퀴를 제거하고 전동 모터 시스템을 탑재하였고, 근력 증강 기술을 활용한 핸들 부분에 LED를 붙여 작동 피드백을 부여했습니다.
Removed rear wheels and put electric motor system on an ordinary wheelchair.
Put the power assist feature: handling the wheelchair with one hand / LED light feedback







User Interview & Usability review
Contextual Inquiry

서울대학교 간호대학의 협력 아래 실제 요양사분들을 대상으로 사용자 테스트를 진행하였습니다.
Collaborated with Seoul National University College of Nursing for the safty of the user test by professional caregivers.






Process




Concept sketches



Service scenario image


Sketches






 



Second prototype for optimizing mechanical design





Final Prototype 

Mechanical parts testing

  



3D modeling




 



Prototyping, 3D printing
and Simulation





Simulation credit:
Jaehoon Kim




Final casing parts
     
   

   




Interface parts 

  
  




@ACM/IEEE HRI 2019


HCI 국제 학회 논문인 인간-로봇 상호작용 학회에서 학생 디자인 부분 수상 및 연구 논문 개재 성과를 거두었습니다.
ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction 2019 ︎︎
Patent  1020190140919, 1020200003897 / Design patent 3020190010604(M001)





 
student design competition demo day

 






AVEC on media


Joongang Daily



+ 연합신문, 아주경제, 조선비즈, 바이라인네트워크, 과학동아 등에 소개되었습니다.
(also on AP news, Aju economy, ChosunBiz, Bilinenetwork, Science donga, and more)

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