• 제목/요약/키워드: 관절기구학

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과다 구속 메커니즘의 새로운 모빌리티 분석 방법

  • 최기영;김희국;이병주
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.284-284
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    • 2004
  • 기존의 모빌리티 분석 방법은 크게 Grubler의 모빌리티 공식에 의한 zeroth-order 모빌리티 분석 방법, 관절 스크류를 활용한 일차 기구학 성질을 관절 스크류로서 활용한 first-order 모빌리티 분석 방법, 그리고 이차 기구학 특성을 활용하는 second-order 모빌리티 분석 방법으로 구분된다. 그러나, 많은 과다 구속 메커니즘의 경우 zeroth-order 또는 first-order 모빌리티 분석 방법에 의해서는 모빌리티의 분석이 불가능하며 현재까지 문헌에 소개된 second-order 모빌리티 분석 방법은 수치적인 방법에 의존하여 전체 메카니즘의 이차 기구학 특성을 분석하게 되므로 매우 복잡하여 활용하는데 매우 어려움이 있다.(중략)

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증강 현실 기반의 순방향 기구학 시뮬레이터 (Forward Kinematics Simulator based on Augmented Reality)

  • 김재영;문광석;박한훈
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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    • pp.43-44
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    • 2018
  • 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 순방향 기구학 학습에 있어서 로봇의 비용적인 측면으로 인하여 실재 로봇 매니퓰레이터를 교보재로 사용하여 실습을 하기에 제한되는 환경과 교재만으로 학습하는 제한된 환경에서 학생들이 이해하는 것 뿐만 아니라 검증이나 실험을 하기가 어려운 점을 개선하기 위해서 증강현실 기반의 시뮬레이터를 제안한다 로봇 기구학에서는 주로 교재를 사용하는데 실재로 존재하는 모델보다 회전 관절(revolute joint)과 병진 관절(prismatic joint) 모형의 조합으로 모델링한다 관절의 모형을 일종의 증강현실의 마커로 사용하여 교재에서 제안하는 모델에 더해서 개인이 조합한 모델 또한 실습이 가능하도록 하는 증강현실 시뮬레이터를 제안한다.

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Shoulder MRArthography 검사 시 보조기구를 이용한 해부학적 회전 변화 영상에 대한 유용성 평가 (Evaluation of Effectiveness of Anatomical Rotation Change Image by Aid Tool in Shoulder MRArthrography)

  • 김형균;정재은;정홍문
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.299-303
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    • 2012
  • 자기공명 관절 조영술(Shoulder MR Arthrography)는 견관절(Shoulder joint) 의 복잡한 해부학적 구조에 관하여 정확한 영상평가를 진단하기 위해 시행 한다. 우리는 어께 상완골(Shoulder humerus) 의 다양한 position인 Neutral position, Internal rotation position, External rotation position 에 관하여 Shoulder joint의 해부학 적인 회전 변화가 견관절 자기공명(Shoulder MRI) 영상에 어떤 진단적 결과를 가져오는가에 대해 상호 비교 하였다. 또한 환자의 정확한 촬영자세 유지를 위해 촬영 보조기구를 만들었다. 이 보조기구는 Modeling 설계에 의해 우리가 직접 제작한 자기공명 견관절 조영술 보조 기구이다. 이 보조기구를 사용하여 촬영한 결과 다음과 같은 결론을 도출해 내었다. External rotation position 에 의한 Shoulder MRArthrography 검사가 Shoulder joint의 중요 해부학적 구조인 Biceps tendon, Supera-spiatus tendon, Sub-scapularis tendon, Labrum, Sub-acromial space 의 해부학적 평가에서 제일 적합하다는 진단적 평가를 얻었다.

3자유도 구형관절 재활운동기기의 기구학 및 동역학 해석 (Kinematic and dynamic analysis of a spherical three degree of freedom joint rehabilitation exercise equipment)

  • 김선필
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.16-29
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    • 2009
  • 노인의 평형성 향상과 근력강화 운동을 병행할 수 있는 운동기기 개발을 위해 병렬형 구형관절 모듈을 채택하였다. 병렬형 구형관절 모듈은 링크 2개, 회전관절 3개의 조합으로 된 다이애드 3조가 병렬로 설치되어 있고 모든 회전축은 모듈의 중간 위치에 교차하여 3자유도 회전운동이 가능하다. 본 연구에서는 구형관절 모듈의 기구학 및 동역학 해석을 실시하였으며 제어프로그램을 위한 순방향 및 역방향 위치해석에 대한 수학적 해석해를 도출하였다. 속도 및 가속도해석에서는 임의의 다이애드 내의 관절속도 및 가속도에 대한 상판 속도 및 가속도의 관계식을 유도하였다. 본 연구에서는 재활운동기구로서 사용하기 위해서 50대 이상 한국인 표준 남성에 대한 모델을 선정하여 동역학 모델 시뮬레이션을 통하여 이러한 결과의 유효성을 검증하였다.

견관절 골연골 병변의 진단과 치료

  • 박태수;김종헌
    • 대한정형외과스포츠의학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 일반적으로 진행된 골관절염 등 골연골 병변에 대해서는 골연골을 치유시키는 술식에서부터 인공 관절 치환술까지 치료방법이 다양하게 보고되고 있다. 특히 견관절 인공 관절 치환술을 비롯한 여러 수술 방법에 대한 적응증 및 금기증을 잘 숙지하고, 각각의 고유 질병에 따른 병리 소견과 견관절의 정상적 해부학 및 생역학을 이해하며, 적절한 기구 선택과 정확한 술기로 수술을 시행할 때 제한된 치료 목표이지만 보다 긍정적인 치료 결과를 예측할 수 있다.

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새로운 형태의 3자유도 마이크로 매니플레이터

  • 정구봉;이병주;서일홍;김희국
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.411-411
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    • 2000
  • 본 논문에서는 새로운 형태의 정밀위치제어용 3자유도 매니플레이터를 제안하고, 기구학 해석을 수행하며, FEM과 수치해석적인 방법을 비교하여 메카니즘에 대한 모델링 방법이 크게 틀리지 않음을 확인 하고자 한다. 회전관절과 구형관절은 비구동관절로써 미소움직임이 가능하도록 하나의 모듈로 이루어진 flexure hinge들로 만들어진다. 따라서, 비구동관절에 대한 강성해석을 수행하며 구동관절의 토오크 벡터를 비구동관절의 강성과 변위로 표현하여 액추에이터의 구동용량을 결정한다.

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응급환자에서 후방십자인대 손상 및 슬대퇴 관절을 관찰하기 위한 보조기구 제작 및 유용성 평가 (The Evaluation of Usefulness New Assistant Device to Observe Posterior Cruciate Ligament Rupture and Patellofemoral Joint Injury in Emergency Patient)

  • 서선열;한만석;전민철;유세종;김용균
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권2호
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    • pp.93-96
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    • 2010
  • 슬관절 후방십자인대 손상이 의심되는 응급환자의 슬대퇴 관절을 촬영하기 위한 보조기구를 제작하고 그 유용성을 평가하고자 하였다. 실험 방법은 2006년 1월부터 2006년 12월까지 슬관절 손상으로 을지대학병원에 내원한 환자 중 후방십자인대 손상 의증으로 Knee post stress view와 Knee Merchant view 그리고 보조기구를 이용한 Knee post stress view를 모두 촬영하고, 무릎 MRI(Knee MRI)검사를 시행한 17명을 대상으로 하였다. $170{\times}50{\times}70\;cm$의 보조 기구를 제작하였으며 Knee post stress view와 보조기구를 이용한 Knee Seo's view에서 경골의 후방전위 간격을 측정하여 유용성을 평가하였다. 그 결과 보조기구를 이용한 Knee Seo's view가 기존의 Knee post stress view에 비해 후방십자인대 손상 여부의 판단이 더 정확한 것으로 나타났다. 기존 촬영법의 경골 후방전위 간격 차이는 $6.17{\pm}3.04$이었으며, 보조기구를 이용한 촬영법의 경골 후방전위 간격 차이는 $8.74{\pm}4.47$이었다. 결론적으로 자체 제작 보조기구를 이용한 슬대퇴 관절 촬영법은 기존에 슬관절면 손상을 보기 위한 Knee Merchant view와 후방십자인대 손상을 보기 위한 Knee post stress view를 동시에 1회 촬영으로 끝낼 수 있었으며, 기존의 Knee post stress view 보다 후방십자인대 손상 여부를 보다 정확하게 알 수 있었다. 따라서 후방십자인대 및 슬대퇴 관절 손상이 의심되는 응급환자에서 talometer나 MRI 검사의 선행 검사로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

주관절 관절경의 해부학 및 Portals

  • 신상진
    • 대한관절경학회:학술대회논문집
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    • 대한관절경학회 2007년도 제17차 추계학술대회 심포지움
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    • pp.66-74
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    • 2007
  • 1931년 Burman은 주관절의 제한된 관절 공간, 관절낭 팽창의 어려움, 삽입구 주변에 근접한 신경-혈관 구조물에 의해 주관절 관절경은 불가능하다고 보고하였다. 비록 1935년 자신이 다시 여러 번 시도 끝에 주관절 전방 관절낭을 관절경으로 관찰한 후 주관절도 관절경적 접근이 가능하다는 점을 처음으로 언급하였지만 1980년대 중반까지도 몇몇의 보고를 제외하고 주관절 관절경에 대한 관심은 매우 적었다. 그 후 주관절 관절경은 관절경 기구들의 발달과 소관절을 위한 소구경 관절경의 발전과 함께 하였다. 1985 Andrew와 Carson이 supine position에서 전외측, 전내측 그리고 후외측 삽입구를 이용하여 주관절을 관찰하였으며 1989년 Poehling은 후방 주관절 접근이 용이하도록 prone position으로 관절경을 시행하였고 최근 새로운 접근 방법 및 확대된 적응증에 대한 보고가 점점 늘어나고 있다. 주관절 관절경의 합병증은 적지만 주관절 주변의 해부학적 구조물에 대한 정확한 이해를 가지고 있어야 심각한 합병증을 발생을 예방할 수 있다.

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인체 다물체 동역학 모델을 이용한 생체역학 분석 및 평가 기술 (Biomechanical Analysis and Evaluation Technology Using Human Multi-Body Dynamic Model)

  • 김윤혁;신준호;철먼바타르
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.494-499
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    • 2011
  • 인체 근골격 시스템에 대한 다물체 동역학 모델을 이용한 동작중의 인체 내부의 생체역학 분석 및 평가 기술에 대하여 기술하였다. 의료영상과 사체실험 결과를 기본으로 하는 인체 다물체 동역학 모델과 3차원 동작분석 시스템을 이용한 인체 동작분석기술을 이용하여 생체내 발생하는 관절기구학, 관절모멘트 관절접촉력 및 근력을 예측하는 기술을 보행과 팔굽혀펴기 두 동작에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 인체 다물체 동역학 모델링 기술과 3차원 동작분석기술은 다양한 동작을 수행하는 생체의 분석 및 평가 기술로 활용성이 높을 것으로 생각한다.

뱀형 로봇의 설계 및 주행 알고리즘 (Design of Snake Robot and Snakelike Locomotion)

  • 이덕재;이창훈;김용호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.7-10
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    • 2003
  • 뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.

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