• 제목/요약/키워드: 동물보행분석

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기본 동작들과 클래스 상속에 기초한 4족 동물의 다양한 '보행' 표현 (Representation of 'Walk' for Quadruped Animal Based on Primitive Action and Class Inherit)

  • 박종희;이인균
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.85-95
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    • 2006
  • 본 논문에서 4족(quadruped) 동물들의 여러 가지 인스턴스(instance)들에 대한 '보행(walk)'의 모델링을 간단하게 하기 위한 방법이다. 최초의 클래스 계층에서 정교하게 모델화 된 4족 동물 사용에 의해 최초의 클래스 계층에서 정의 되어 지지 않은 새로운 하위 클래스의 인스턴스에 대해 쉽게 확장하는 '보행'의 모델을 제안한다. 이 방법을 얻기 위해서 분석된 walk의 패턴과 이전에 조사한 클래스 계층에서 연구되어진 4족 동물의 유사한 구조를 따라 분류하고 적용한다. 그리고 상위 클래스(super class)에서 상속되는 동작(action)에 대한 방법을 제안한다. 본 논문은 4족 동물의 특징들을 구체화함으로써 4족 동물의 'walk'를 모델화 하고 필요한 요인들을 정의하였다. 또한 '보행'의 파라메타들에 관한 도메인들을 사용하고 4족 동물의 전형적인 인스턴스들인 말과 소를 모델을 적용한다.

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강화학습 적용 동물 웨어러블 로봇 설계 및 개발 (Apply reinforcement learning of animal wearable robot design and development)

  • 이상수;김영찬;권인아;이준영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.824-825
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    • 2023
  • 본 연구는 동물을 위한 웨어러블 로봇을 개발하고, 이를 상황에 따라 적절한 보행을 제어할 수 있도록 강화학습(DQN 알고리즘)을 적용한다. 다양한 센서를 동물에 부착하여 얻은 데이터를 DQN 알고리즘에 입력으로 사용한다. 이 알고리즘은 수집된 데이터를 분석하여 어떤 상황에서 어떤 종류의 보행이 가장 적절한지를 판단하고, 이를 로봇에 적용하여 동물의 보행을 자연스럽게 구현한다

교통신호제어를 위한 CUDA기반 보행자 행동판단 (Pedestrians Action Interpretation based on CUDA for Traffic Signal Control)

  • 이홍창;이상용;김영백
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.631-637
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    • 2010
  • 본 연구에서는 교통 신호를 능동적으로 제어하기 위하여 횡단보도영역에서 보행자의 행동을 판단하는 방법을 제안한다. 코드북기법을 이용하여 보행자 객체를 검출하고, 외곽선을 정보를 획득한다. 신속한 객체 검출을 위하여 CUDA(Compute Unified Device Architecture)기반 병렬화 처리한다. 해당 객체의 형상정보에 왜곡을 일으키는 투영 음영을 제거한 후, 보행자 객체가 보행자인지 혹은 차량, 동물인지를 식별하기 위해 힐버트 스캔 거리값(Hilbert Scan Distance)을 이용한 형판정합 기법을 수행한다. 정합 후에는 보행자 객체의 움직임, 얼굴영역의 특징, 대기 시간의 분석을 통하여 보행자의 횡단보도 이용 의지를 판단하고 교통신호를 제어한다.

철도환경에서의 실시간 이미지 객체인식 및 위험 예측 시스템 설계 (Design of Realtime Image Object Recognition and Risk Prediction System in Railway Environment)

  • 장용헝;오현진;이승신;오염덕
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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    • pp.237-240
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    • 2023
  • 본 논문은 철도 건널목(교차로)에서 발생하는 차량, 보행자 및 야생 동물 사고 등의 상황에서 발생하는 위험 요소를 설정하고 철도 건널목(교차로)의 운행상황을 확인할 수 있도록 모형 철도 주변에 유형별 센서들을 설치하고 데이터를 인지하여 시스템에 저장하고, 유효한 데이터 분석을 통해 Orange3 머신러닝 기법을 적용한다. 철도 건널목에 관련된 이미지 중 위험인자로서 차량, 보행자 및 야생동물등의 객체를 감지하고 데이터를 수집하여 활용한다. 또한 이러한 데이터들은 이용자 상황에 맞는 철도 데이터 운영 시스템으로 적용할 수 있도록 위험 예측 시스템을 제안한다.

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소형견의 선천성 어깨관절 탈구에 관한 운동역학적 보행 분석 (Kinetic gait analysis in a small sized dog with congenital shoulder luxation)

  • 이신호;김충희;조재현
    • 한국동물위생학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.175-179
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    • 2023
  • This study was conducted to find out the compensation strategy through kinetic gait analysis by comparing dog with congenital luxation of the shoulder joint and normal dog. Ground reaction forces were recorded for all limbs while normal poodle dog and poodle dog with shoulder joint luxation was allowed to walk on an instrumented platform. The dogs were evaluated for maximal vertical force (MVF), body load distribution (BLD), and symmetry index (SI). The MVF was increased in the contralateral forelimb of luxated shoulder joint. The SI was also increased in a dog with dislocated shoulder joints in the forelimbs. For BLD, the maximum load distribution increased centrally, but the total load distribution decreased in the ipsilateral forelimb paw. In contrast, total load distribution was increased in the contralateral forelimb paw. During forelimb lameness, changes in weight-bearing load showed compensatory load redistribution. These biomechanical changes may lead to changes in the musculoskeletal system in a dog with luxated shoulder.

초파리의 보행행동에 관한 인위도태와 자연도태에 의한 유전적 효과 (Effects of Artificial and Natural Selection on Walking Behavior in Drosophila melanogaster)

  • 주종길;이현화
    • 한국동물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.95-106
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    • 1983
  • Drosophila melanogaster의 Oregon-R 계통과 lethal free 집단을 대상으로 connected test tube apparatus를 사용하여 보행행동에 관한 rapid와 slow 행동을 방향성도태의 방법으로 15세대 동안에 걸쳐 도태하였다. 한편 10세대째부터 natural selection을 행하여 유전적 효과를 분석하였다. 1. 보행행동의 rapid와 slow 성질은 초기세대에서부터 뚜렷한 도태효과를 나타내어 제 7세대 이후에 각각 selection plateau에 달하였다. 2. 방향성 도태를 10세대 동안 실시한 후 realized heritability를 계산한 결과 rapid 성질은 $9\\sim14%$, slow 성질은 $11\\sim16%$로서 rapid행동보다 slow 행동의 유전율이 다소 높게 나타났다. 3. Rapid 성질을 지배하는 유전자와 slow 성질을 지배하는 유전자의 우열관계를 밝히기 위한 hybridization 실험결과 slow 유전자가 rapid 유전자에 대하여 partial dominance의 효과가 있었다. 4. 10세대 동안에 걸쳐 방향성 도태를 실시한 후 natural selection을 5세대 동안 실시한 결과 rapid 성질은 단 5세대만에 neutral의 상태 (6.5)로 복원되었으나 slow 성질은 모집단의 보행지수와 비교하여 전혀 변화가 없었다. 실험결과로 미루어 rapid와 slow 형질은 polygenic system에 의하여 control 되는 양적 형질임을 알았다. 한편 rapid 유전자는 natural selection에 의한 homeostasis의 효과가 있으나 slow 행동은 소수의 major gene에 의하여 지배되는 것을 알았다.

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골융합 임플란트 개발을 위한 동물임상실험;비글견 경골 적용 (Clinical animal test for development of osseointegration implant;application for beagle tibia)

  • 최경주;김신기;문무성;안재용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1373-1377
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    • 2003
  • Current prostheses for amputees are generally extrinsic wearing socket type that the coupling between body stump and appliance wraps the soft tissue and this structure causes several problems :applying direct weight to soft tissue such as skin and muscle, skin trouble of contacting area and pain. In this study, osseointegration implant is a method to directly connect prosthesis to the residual stump skeletal tissue of arm, finger and leg through surgical operation. Technology presented in this paper essentially solves the problems of pain and abnormal weight transfer system indicated above and recovers the functions of the amputated arm and leg. In this paper, implant shape was designed for the first step for the development of osseointegration implant and then we studied the possibility to apply this osseointegration implant to human body by performing implant insertion operation to beagle tibia for the clinical animal test and normal beagle's gait analysis was executed in order to quantitatively verify the beagle's skeletal functions after the implant insertion.

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동물실험용 골융합 임플란트 시스템 개발 (Development of the Osseo-integrated Implant system for Laboratory Animals)

  • 배태수;허현;김신기;문무성;안재용;홍성란
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.117-122
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    • 2007
  • The novel implant system was developed using osseo-integration technology which enable amputee to overcome skin troubles in use of previous socket system and was evaluated in view of biomechanics, radiology, histology, and pathology. The osseo-integrated implants were designed and manufactured using CT image of canine's tibia and were applied to laboratory animals (canines). The follow-up studies were performed for 24 months with 10 canines. In radiology examination, we found that the relative low strain distribution caused medial and posterior bone resorption and then we verified them by biomechanical testing. In histological approach, the complete osseo-integration was observed through the activity of osteoblast cells around bone-implant interface and the radial outer region of bone due to peristeum reaction. Lastly in pathological aspect, the evidence of superficial infection was detected but that of deep infection was not. Therefore it is thought that infection problem will be overcome by immunity of body and good hygiene.

전라북도 군산시 산북동층에서 발견된 백악기 새 발자국 화석 (Bird Tracks from the Cretaceous Sanbukdong Formation, Gunsan City, Jeollabuk-do, Korea)

  • 정동권;김정빈;조규성;김경수
    • 한국지구과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.36-46
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    • 2023
  • 본 연구에서는 전라북도 군산시 백악기 산북동층의 전석에서 발견된 소형 새 발자국 화석을 간략히 기재하고, 척추동물 발자국 화석을 포함한 산북동층 퇴적 시기를 확인하기 위해 산북동층 응회암질사암에서 쇄설성 저어콘을 분리하여 SH RIMP U-Pb법 절대연령 분석을 실시하였다. 소형 새 발자국 화석은 보존상태가 양호하지 않으나, 보행렬을 이루는 두 개의 발자국과 세 개의 개별 발자국으로 구분된다. 이들은 물갈퀴가 없고, 비대칭이며 가느다란 세 개의 발가락으로 걷는 소형 새 발자국이다. 보행렬을 이루는 발자국은 Koreanaoris dodsoni?, 개별 발자국은 Koreanaornis ichnosp.로 동정하였다. 본 연구는 산북동층 사족동물 발자국 화석 군집이 수각류, 조각류, 익룡과 새 발자국으로 구성되어 있었음을 의미한다. 절대연대 분석 결과, 산북동층 퇴적시기의 최대지질연대는 112.5±5.8 Ma로 중생대 백악기 압트절(Aptian)에 해당하며, 경상분지 진주층 하부에 대비될 수 있다. 그러므로 산북동층의 백악기 소형 물떼새 발자국 화석(Koreanaornis)은 국내에서 가장 오래된 것으로 추정된다.

개의 대퇴골두인대 절단 모델에서 프로테오믹스로 관찰한 관절액의 변화 (Proteomic-determined Alteration of Synovial Fluid on Induced Model of Transected Ligament of Head of Femur)

  • 김세훈;신기욱;지중룡;심관섭;김남수
    • 한국임상수의학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.679-685
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    • 2010
  • 관절염은 증상 발현 이후 치료 효과가 매우 더디게 나타나기 때문에 조기 발견과 그에 따른 적절한 처치가 무엇보다도 중요하다. 따라서 많은 연구자들은 관절염 질환모델을 통한 조기 진단 인자의 발견을 위해 그 동안 지속적으로 연구해 오고 있는 실정이다. 개에서 고관절 탈구와 이형성은 정형외과에서 흔한 질병으로 고관절의 관절염과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 관절염 유발을 위해서는 흔히 대퇴골두인대의 절단이 필요한데 이는 대퇴골두인대의 절단을 통해 관절의 움직임을 극대화 시키기 위한 방법이다. 지금까지 유발 관절염에 대한 관절액의 분석을 위해서 프로테오믹스를 이용한 연구는 매우 드물다. 실험동물은 열 마리의 건강한 수컷 비글견을 사용하였으며, 나이는 2-3세 (평균 $2.57{\pm}0.20$ 살), 몸무게는 10 - 16kg (평균 $11.90{\pm}1.68 kg$) 이었다. 실험 기간 동안 방사선검사, 일반혈액검사, 혈청화학검사상 특이사항이 없었다. 실험동물은 술 후 평균 일주일에 보행을 하였다. Proteomic 검사 상, 관절액의 단백질 변화가 보여졌으며 단백질의 변화의 유의성검증을 위해 ANOVA (p < 0.05)테스트를 실시하였다. 실험 결과로는 프로테오믹스 검사에서는2개의 단백질 점(Vitamin D-binding protein precursor, ANOVA (p < 0.004); Kinogen-1, ANOVA (p < 0.039))이 유의성 있게 증가되는 모습이 확인하였다(ANOVA (p < 0.05)). 이 두 단백질은 류마티스 관절염, 혹은 퇴행성 관절염에서도 증가하는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 이 실험에서 관절염 유발 방법으로 이용한 대퇴골두인대의 절단은 관절염 유발에 적절한 모델이었으며 또한 고관절에서 관절액 단백질의 변화를 유도할 수 있는 적합한 방법이라고 생각된다. 따라서 관절염 유발 모델에서 프로테오믹스를 이용한 관절액 변화의 관찰은 실제 임상에 있어서 관절염 조기 진단방법으로 매우 유용성이 있을 것으로 생각된다.