• 제목/요약/키워드: 근골격 모델

검색결과 88건 처리시간 0.04초

세 가지 주요 검도 공격 동작에서의 근-골격계 응력과 번형률 해석에 관한 연구 (A Study on the Stress and Strain Analysis of Human Muscle Skeletal Model in Kendo Three Typical Attack Motions)

  • 이중현;이영신
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제25권9호
    • /
    • pp.126-134
    • /
    • 2008
  • Kendo is one of the popular sports in modem life. Head, wrist and thrust attack are the fast skill to get a score on a match. Human muscle skeletal model was developed for biomechanical study. The human model was consists with 19 bone-skeleton and 122 muscles. Muscle number of upper limb, trunk and lower limb part are 28, 60, 34 respectively. Bone was modeled with 3D beam element and muscle was modeled with spar element. For upper limb muscle modelling, rectus abdominis, trapezius, deltoideus, biceps brachii, triceps brachii muscle and other main muscles were considered. Lower limb muscle was modeled with gastrocenemius, gluteus maximus, gluteus medius and related muscles. The biomechanical stress and strain analysis of human muscle was conducted by proposed human bone-muscle finite element analysis model under head, wrist and thrust attack for kendo training.

근골격계 모델을 이용한 요추전만 각도 변화가 요추 관절에 미치는 영향 분석 (Analysis on the Effect of Lordosis Changes at Lumbar Joint using 3-dimensional Musculoskeletal Model)

  • 배태수;김신기;류제청;문무성
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제26권10호
    • /
    • pp.116-121
    • /
    • 2009
  • It is important to consider lumbar lordotic angle for setup of training program in field of sports and rehabilitaton to prevent unexpected posture deviation and back pain. The purpose of this study was to analyze the biomechanical impact of the level of lumbar lordosis angle during isokinetic exercise through dynamic analysis using a 3-dimensional musculoskeletal model. We made each models for normal lordosis, excessive lordosis, lumbar kyphosis, and hypo-lordosis according to lordotic angle and inputted experimental data as initial values to perform inverse dynamic analysis. Comparing the joint torques, the largest torque of excessive lordosis was 16.6% larger and lumbar kyphosis was 11.7% less than normal lordosis. There existed no significant difference in the compressive intervertebral forces of each lumbar joint (p>0.05), but statistically significant difference in the anterioposterior shear force (p<0.05). For system energy lumbar kyphosis required the least and most energy during flexion and extension respectively. Therefore during the rehabilitation process, more efficient training will be possible by taking into consideration not simply weight and height but biomechanical effects on the skeletal muscle system according to lumbar lordosis angles.

인체 족부 근골격계 상세 유한요소모델링을 통한 족저압 해석 (Pressure Analysis of the Plantar Musculoskeletal Fascia Using a Fine Finite-Element Model)

  • 전성모;김철
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제35권10호
    • /
    • pp.1237-1242
    • /
    • 2011
  • 족저부의 압력 분포를 해석하기 위하여 인체에 근접한 족부 상세 해석용 모델을 개발하였다. 이 상세 해석용 모델은 족부의 단층촬영 영상(CT scan image)으로부터 밀도 차이에 따라서 골격부와 피부 및 피하조직을 각각 3D CAD 모델로 변환한 후에 결합하여 구성하였며, 근육과 뼈, 피부 모두를 반영한 3D 족부 유한요소해석 모델로 개발하였다. 개발된 3D 족부 유한요소모델에 대하여 NASTRAN의 접촉해석을 수행하여 족저압의 분포를 계산하였으며, 이러한 결과는 균일분포압력을 작용시키는 당뇨병 환자용 신발 설계의 기초 자료로 활용될 수 있다.

17-DMAG이 마우스 골격근에서 autophagy flux에 미치는 영향 (Effects of 17-DMAG Administration on Autophagy Flux in Mouse Skeletal Muscle)

  • 주정선;이유현
    • 생명과학회지
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.387-397
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 17-DMAG이 골격근에서 autophagy에 관여하는 가를 조사하기 위해, C2C12세포와 마우스 골격근에서 17-DMAG (Hsp90 억제제/Hsp72 활성제)을 처치하는 그룹과 autophagy 억제제(Bafilomycin 또는 colchicine)를 처치하는 그룹과 처치하지 않는 그룹을 동시에 두고 autophagy flux를 측정하였다. C2C12 배양세포에서 17-DMAG이 Hsp90 억제/hsp72 활성화시켰으며 Akt-mTOR 신호체계를 유의하게 감소시켰지만(p<0.05) autophagy marker 단백질인 LC3 II와 p62를 증가시키지 않았다. in vivo 모델의 경우 17-DMAG 처치가 배양세포에서 발견된 것처럼 Hsp90억제/hsp72를 활성화시켰고 Akt-mTOR 신호체계를 유의하게 감소시켰다(p<0.05). 반면 LC3 II와 p62 단백질 수준은 autophagy 억제제(colchicine) 처치 수준보다 더 높게 증가되었다. 이는 17-DMAG이 골격근에서 autophagy를 증가시키지만 C2C12 배양세포에서는 autophagy의 활성화가 제한적임을 암시한다. 현재 이러한 in vitro와 in vivo 모델에서의 차이는 불분명하다.

생체모방 소형 점핑로봇의 설계 및 시뮬레이션 (Design and Simulation of Small Bio-Inspired Jumping Robot)

  • 호탐탄;최성학;이상윤
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제34권9호
    • /
    • pp.1145-1151
    • /
    • 2010
  • 본 논문은 형상기억합금 와이어에 의해 구동되는 점핑로봇에 대한 연구로서 기구의 설계와 컴퓨터 시뮬레이션을 포함하고 있다. 인간과 같은 척추동물 하지 근골격계의 구조와 기능을 모방한 구조의 점핑 기구를 설계하였다. 점핑 기구의 각 다리는 대퇴부, 정강이, 발의 세 부분으로 구성되고, 점핑에 필수적인 단일관절근육인 대둔근, 양관절근육인 대퇴직근과 비복근을 포함하는 구조이다. 각 근육을 형상기억합금 와이어로 대체한 컴퓨터 모델로 시뮬레이션한 결과, 로봇의 최대 점핑 높이가 로봇 신장의 약 4 배임을 확인하였다. 또한 구조가 보다 단순화된 로봇 모델과 점핑 성능을 비교하였고, 그 결과 근골격계를 모방한 모델이 점핑 높이 면에서 3.3 배 우수한 것으로 나타났다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 형상기억합금이 소형 점핑로봇의 작동기로 사용하기에 적합함을 확인하였다.

근골격계의 골조직이 가지는 이방성 및 점탄성 특성 (The Anisotropic and Viscoelastic Properties of Bone Tissue)

  • 김진성;권정식;노진호;이수용
    • Composites Research
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.9-13
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 외부 충격에 의한 인체의 손상 정도를 수치적으로 예측하기 위한 인체의 근골격계 해석 모델을 제안하기에 앞서 골 조직이 가지는 기본적인 기계적 특성을 실험적으로 살펴보았다. 기계적 물성 시험의 결과, 골 조직의 위치에 따라 기계적 특성이 변화하는 비균질성을 확인하였다. 축 방향이 횡 방향에 비해 강도와 탄성계수가 2배 정도 높게 나타남을 통해 이방성 특성을 확인하였다. 점탄성 특성을 살펴보기 위해 시험 속도를 다르게 하여 시험을 수행한 결과 변형률 속도가 증가 할수록 강도 및 탄성계수가 높게 나타나는 결과를 확인하였다.

인체 하지부 근골격계 모델 및 의자에서 일어서는 동작 시 근력 예측 (A Musculoskeletal Model of a Human Lower Extremity and Estimation of Muscle Forces while Rising from a Seated Position)

  • 조영남;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.502-508
    • /
    • 2012
  • An analytical model for a human body is important to predict muscle and joint forces. Because it is difficult to estimate muscle or joint forces from a human body, the objective of this study is the development of a reliable analytical model for a human body to evaluate the lower extremity muscle and joint forces. The musculoskeletal system of the human lower extremity is modeled as a multibody system employing the Hill-type muscle model. Muscle forces are determined to minimize energy consumption, and we assume that motion is constrained in the sagittal plane. Muscle forces are calculated through an equilibrium analysis while rising from a seated position. The musculoskeletal model consists of four segments. Each segment is a rigid body and connected by frictionless revolute joints. Muscles of the lower extremity are simplified to seven muscles with those that are not related to the sagittal plane motion are ignored. Muscles that play a similar role are combined together. The results of the present study are compared with experimental results to validate the lower extremity model and the assumptions of the present study.