• Title/Summary/Keyword: 관절방향각

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Sensitivity of Marker Set and Knee Joint Centre on Knee Angles during Cutting Movement (방향 전환 달리기 동작시 마커 정의에 따른 슬관절각 비교)

  • Park, Sang-Kyoon;Lee, Joong-Sook
    • Korean Journal of Applied Biomechanics
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    • v.16 no.3
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    • pp.19-31
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 각 분절의 마커세트와 무릎관절 중심 정의가 3차원 무릎 관절각을 산출하는데 얼마나 민감하게 영향을 미치는지를 연구하였다. 자료수집은 1명을 실험대상자로 하여 두 가지 형태의 각기 다른 분절의 정의와 무릎관절의 중심을 나타내는 반사마커들을 동시에 오른쪽 하지에 부착시켜 실험을 실시하였다. 실험대상자의 달리기동작 중 좌측으로 45도 방향전환동작의 지지기를 분석하였다. 이를 위해서 8대의 고속카메라들을 이용하였고 달리기속도는 4m/$sec{\pm}(10%)$로 통제하였다. 하지분절의 발분절에는 하나의 마커세트를, 정강이와 대퇴분절에는 두 가지의 다른 마커세트들을 부착시켰다. 발분절에는 3개의 마커를 신발의 뒷부분에 부착하였고 정강이분절을 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트는 경골을 중심으로 3개의 마커들을 두 번째 마커세트는 비골을 중심으로 3개의 마커를 부착하였다. 대퇴분절의 마커세트를 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트에는 대퇴골을 중심으로 3개의 마커를 두 번째 마커세트에는 대퇴근육을 중심으로 3개의 마커들을 부착하였다. 무릎관절중심을 정의하는데 두 가지 다른 정의가 적용되었다. 첫 번째 무릎중심을 무릎의 내측과 외측의 마커들을 통해 두 마커의 중심을 무릎관절의 중심으로 정의하였다. 두 번째 무릎중심정의는 무릎의 외측부분과 슬개골의 중심에 부착된 마커들로부터의 교차점을 무릎관절중심으로 산출하였다. 무릎관절의 각도를 산출하기 위해서 JCS(Joint Coordinate System)의 정의가 적용되었고 연구의 결과는 다음과 같았다. 두 가지의 다른 분절마커세트 사이에서 무릎의 신전(extension)과 굴곡(flexion)은 유사한 형태를 나타냈으며 최대 무릎굴곡(peak knee flexion)각에서 $4.746^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 다른 분절마커세트 사이의 회전(rotation)각과 내전(adduction)/외전(abduction)에서는 서로 다른 형태를 나타내었고, 두 마커세트간 최대무릎외측회전(peak knee external rotation)각도에서는 $15.628^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 또한, 각 분절마커세트 내에서 두 가지의 다른 무릎관절 중심의 정의가 얼마나 무릎도 산출에 영향을 미치는지를 비교했을 때 무릎의 최대외측회전(peak external rotation)각에서 차이를 나타내었다. 첫 번째 분절마커세트의 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.549^{\circ}$의 차이를 나타냈고, 두 번째 분절마커 세트에서 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.309^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 이와 같이 분절을 나타내는 마커세트와 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 무릎간을 계산하는데 있어서 결과가 다르게 산출되었다. 즉, 관절각의 계산이 분절에 부착되는 마커의 정의 혹은 위치에 매우 민감하게 영향을 받았다. 따라서 연구자가 여러 실험대상자들을 대상으로 실험시 마커세트 혹은 마커들을 동일한 위치에 가깝게 부착하는 것이 마커부착으로부터 발생하는 실험오차를 줄일 수 있을 것이다.

Automatic Anticipation Effect Generation for Character Animation (캐릭터 애니메이션을 위한 기대 효과의 자동 생성)

  • Kim, Jong-Hyuk;Choi, Jung-Ju
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2006.02a
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    • pp.852-858
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    • 2006
  • 전통적으로 3차원 애니메이션에서 캐릭터의 동작에 관한 연구는 주로 동작의 사실적인 표현에 중점을 두고 있다. 그러나 이러한 사실적인 애니메이션은 전통적인 2차원 애니메이션에 익숙한 관객들이 어색함을 느끼는 원인이 되기도 한다 이로 인해 전통적인 2차원 애니메이션의 기법을 3차원 애니메이션에 적용하는 비사실적 (non photorealistic) 애니메이션 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 전통적인 2차원 애니메이션기법 중 하나인 기대 효과(anticipation effect)를 3차원 애니메이션의 캐릭터 동작에 적용하는 자동화된 방법을 제시한다. 전통적인 2차원 애니메이션 기법에 따르면 기대 효과는 애니메이션을 더 설득력 있고 풍부하게 만드는 역할을 한다고 알려져 있다. 기대 효과는 주요한 동작이 일어나기 이전에 반대 방향의 동작이 이루어지는 것으로 나타난다. 3차원 애니메이션에서 캐릭터의 동작은 각 관절의 회전과 캐릭터 중심의 이동으로 표현되기 때문에, 주요한 동작에 대하여 각 관절의 회전과 캐릭터 중심의 이동에서 반대 방향의 움직임을 찾아 주요한 동작 이전에 연결하는 것으로 기대 효과의 동작을 표현할 수 있다. 모션 캡쳐나 키 프레임 방법을 통해 미리 제작된 애니메이션 파일로부터 기대효과를 생생하기 위해 동작 데이터를 분석하여, 기대 효과의 추가가 필요한 주요 동작의 각 관절별 회전을 외삽하여 반대 방향의 회전 움직임을 생생하고 무게 중심의 이동을 예측하여 주요 동작과 반대 방향의 움직임을 갖는 기대 동작을 생성한다. 이후, 생성된 기대 동작과 원래의 동작을 기대 효과의 타이밍을 고려하여 합성하는 것으로 기대효과가 포함된 자연스러운 애니메이션 동작을 얻을 수 있다.

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The Diagnosis of Rheumatologic and Degenerative Arthritis by X-ray Sacroiliac Joint Projection (X-ray 엉치엉덩관절 촬영법을 통한 류마티스 및 퇴행성관절염 진단)

  • Lee, Jun-Haeng
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.12 no.3
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    • pp.397-402
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    • 2018
  • The study best image for diagnosis of fracture, dislocation and unilateral degenerative arthritis of the Sacroiliac joint, this study was performed to obtain the best image of the joint space of the hip joint by giving angle change to the pelvis phantom and the x-ray tube. I received evaluation. The results of the Receiver Operating Characteristic that in the case of simple photographs for the detection of joint arthritis and degenerative arthritis in the prone position, the photograph taken in the prone position raises the buttocks of the opposite side of the test by $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$ and the x-ray tube is perpendicular to the sagittal plane passing 2.5 cm inward from the thorny vertebra In the lying position, lift the Sacroiliac joint of the test side by $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$, and take a $5^{\circ}$ angle of the x-ray tube angle toward the foot toward the center of the upper bruch spine from it will be helpful to diagnose arthritis. the center of the upper bruch spine to the side of the ankle joints in the transverse direction And posterior direction, it will be helpful to diagnose arthritis.

Script-based goal directed animation system (스크립트기반 목표지향적 애니메이션 시스템)

  • Moon, Sung-Kwang;Cho, Jung-Hee;Jung, Moon-Ryul;Paik, Doo-Won
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.2 no.2
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    • pp.45-52
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    • 1996
  • 키프레임 방식의 3차원 애니메이션 시스템은 애니메이터가 관절을 가진 복합물체에 대해 주요 장면의 각 관절각을 지정하면 애니메이션 시스템이 보간을 이용하여 중간 동작을 생성한다. 이 경우 애니메이션 생성 작업이 애니메이터의 기술에 전적으로 의존하기 때문에 작업의 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문은 애니메이터가 몸의 주요 부위의 목표 위치나 목표 방향만 지정하면 중간동작을 자동적으로 생성하는 스크립트 기반의 목표지향적 애니메이션 시스템을 설계하고 구현하는 방법에 대해 기술한다.

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Analysis of singularity and redundancy control for robot-positioner system (로봇과 포지셔너 시스템의 특이성 분석과 여유 자유도 제어)

  • 전의식;장재원;서일홍;오재응;염성하
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.6
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    • pp.1252-1264
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    • 1988
  • Recently industrial robots together with positioners are often used to enhance the system performance for arc welding. In this paper, a redundancy control method is proposed to the robot-positioner system with seven degrees of freedom, where one kinematic modelling technique is employed. Also, manipulability in the given cutting plane of the workspace. An algorithm maximizing the manipulability is applied to the robot and the positioner and the simulation results are shown for the task following a linear path.

Study on the Conventional Tomographic Findings for the Patients with Temporomandibular Disorders (턱관절장애환자의 일반단층촬영 소견에 관한 연구)

  • Seo, Seong-Jong;Kim, Ki-Suk
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • v.26 no.3
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    • pp.277-290
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    • 2001
  • 영상촬영술은 개방형 외과적 관절수술이나 관절경 검사법을 할 수 없는 상태에서 관절의 상태에 대한 시각적 정보를 확보할 수 있는 유일한 방법이다. 이것의 주된 목적은 진단과 치료계획과정을 도와주는 정보를 제공하는데 있다. 그중 방사선 촬영술은 턱관절의 구조적 질병을 진단하는데 기본적인 수단으로서 오래동안 사용되어 왔 다. 그러나 어떠한 방사선 소견이 개별 관절질환의 특징적 소견인지는 찾아내기가 어려운 실정이다. 그러나 통상적 턱관절 방사선 촬영술로서도 구조적 골변화를 찾아낼 수 있으며 특히 시상 단층촬영술은 턱관절에서 가장 유익한 정보를 보여준다고 한다. 또한 보고에 의하면 턱관절 장애는 다양한 해부학적 요인들과 관련이 있다고 한다. 따라서 본 연구에서는 통상적인 방사선 단층촬영술을 이용하여 턱관절 장애환자의 턱관절에서 나타나는 골변화를 찾아내고 이러한 골변화가 하악과두 수평각, 하악과두 형태, 과두위치 등과 같은 여러 요인들과 서로 관련이 있는 지 찾아보고저 하였다. 단국치대 구강내과 안면동통진료실에 내원한 256명의 환자 중, 턱관절장애를 편측으로만 호소하는 환자 73명을 대상으로 SCANORA를 이용하여 방사선 단층촬영을 시행하였다. 먼저 악하두정위 촬영을 통해 정중선에 대한 하악과두의 방향을 찾아내고 단층촬영 부위를 계산하였으며, 모든 촬영면은 4 mm 두께로 하고 턱관절 부위에만 국한되도록 조준하였다. 폐구 시 4개의 시상 촬영과 개구 시 한개의 시상 및 전두촬영상을 구한 후, 하악과두, 과두 형태 및 하악과두위치 등과 같은 요인들에 대한 골변화간의 관련성을 조사하고저 자료를 측정한 후 Contengency table analyses를 시행하였다. 본 연구의 결과에 따르면 결론적으로 하악과두의 형태, 하악과두의 수평각 및 하악과두의 위치 등은 턱관절의 골변화와 상호 관련이 있다는 가설을 확인할 수 있었다. 즉 하악과두상의 골변화는 과두가 후방위치되고 과두각이 25도 이상 크며, 특히 20대에서는 flat type, 40대에서는 angled type의 과두형태를 가지며 두 과두각의 차이가 9도에서 12도 정도로 큰 차이가 있는 남성환자에서 증가한다.

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Real-time Human Body Deformation based on Rotation Angle Interpolation (회전각 보간에 기반한 실시간 인체 변형)

  • 신승협;신성용
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.04b
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    • pp.625-627
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    • 2000
  • 최근 실시간 가상 인물 애니메이션 시스템이 활발하게 보급되면서 피부모양을 자연스럽게 유지하면서도 고속으로 동작할 수 있는 인체 변형 방법이 요구되고 있다. 본 논문은 가상 인물을 구성하는 메쉬의 정점들을 회전 연산만으로 이동시켜 실시간에 인체를 변형하는 모델을 제안한다. 인체 변형의 처리과정으로 드로니 삼각화를 이용하여 각 정점의 회전 기준이 될 관절을 찾는 방법을 제시하고, 사원수 형태로 입력된 동작을 회전축의 방향에 따라 분해한 후 각 정점에 차등적으로 적용하여 피부를 자연스럽게 변형할 수 있음을 보인다.

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Design of C-shape Sharp Turn Trajectory using Neural Networks for Fish Robot (신경회로망을 사용한 물고기 로봇의 빠른 방향 전환 궤적 설계)

  • Park, Hee-Moon;Park, Jin-Hyun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.18 no.3
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    • pp.510-518
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    • 2014
  • In this study, in order to improve and optimize the performance of the turning mechanism for a fish robot in the fluid, we propose the tail joint trajectories using neural networks to mimic the CST(C-shape Sharp Turn) patterns of a real fish which is optimized in the natural environment. In order to mimic the CST patterns of a fish, we convert the sequential recording CST patterns into the coordinate data, and change the numerical coordinate data into a functions. We change the motion functions to the relative joint angles which is adapted to suit robot's shape and data. However, these relative joint trajectories obtained by the sequential recording of the carp have low-precision. It is difficult to apply to the control of a fish robot. Therefore, the relative joint trajectories are interpolated using neural networks with superior generalization ability and applied to the fish robot. we have found that the proposed method using neural networks is superior to ones using high-order polynomial equation through the computer simulations.

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

  • Lee, Duck-Jai;Lee, Chang-Hoon;Kim, Yong-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11b
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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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Deforming the Walking Motion with Geometrical Editing (주 관절 경로의 변형을 통한 걷기 동작 수정)

  • Kim, Meejin;Lee, Sukwon
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.27 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • This paper proposes a simple deformation method for editing the trajectory of a walking motion with preserving its style. To this end, our method analyzes the trajectory of the root joint into the graph and deforms it by applying the graph Laplace operator. The trajectory of the root joint is presented as a graph with a vertex defined the position and direction at each time frame on the motion dataThe graph transforms the trajectory into the differential coordinate, and if the constraints are set on the trajectory vertex, the solver iterative approaches to the solution. By modifying the root trajectory, we can continuously vary the walking motion, which reduces the cost of capturing a whole motion that is required. After computes the root trajectory, other joints are copied on the root and post-processed as a final motion. At the end of our paper, we show the application that the character continuously walks in a complex environment while satisfying user constraints.