• Physical Therapy Korea
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.1-16
• /
• 2001

회전(turning)은 보행 중 방향을 바꾸는 운동 기술(motor skill)이고, 회전 전략(turning strategy)은 회전을 완수하는데 사용되는 일반적 행동 전형(generalized movement pattern)이다. 회전에 대한 보행속도의 영향은 분명하지 않다. 이 연구의 목적은 보행속도의 돌기 전략에 대한 영향을 분석하고 보행속도의 하지 내외 회전(internal and external rotation)에 대한 영향을 분석하는 것이다. 건강한 젊은 성인 15명이 이 연구에 자발적으로 참여하였다. 맥리플렉스 측정 장치(MacReflex measurement system)가 동작 분석(motion analysis)을 위해 사용되었다. 각각의 자원자들은 보행 중 90도 왼쪽으로 회전을 10회씩 완수하였다. 각각의 시도마다 보행속도를 다르게 하기 위해서 세 가지의 다른 요구들(slow, regular, fast)이 임의적으로 주어졌고 각각의 실제 보행속도가 자원자의 무게중심 변화에 따라 구해졌고 요구별 평균이 구해졌다. 회전 안쪽 발의 스핀(in side foot spin)은 보행속도가 증가함에 따라 증가했지만, 회전 바깥쪽 발의 스핀(out side foot spin)은 보행속도와 상관이 없었다. 하지의 내외 회전은 보행속도와는 상관이 없었지만, 같은쪽 발의 스핀과는 역관계가 있었다. 회전은 발 스핀이 있는 돌기와 발 스핀이 없는 돌기로 구분되는 것이 합당한 듯 하다. 제한된 시간과 공간 내에서 스핀은 보행속도가 빨라질수록 몸의 전방 운동량(forward momentum)에서 몸의 전방 운동량(forward momentum)으로의 전환이 스핀이 없는 회전 시보다 효율적이다. 고관절의 내외 회전 근육들은 회전전략에 상관없이 회전되는 동안 몸의 역학(body mechanics)을 조절하는데 중요한 역할을 맡고 있는 것으로 보인다. 앞으로 회전 시 몸의 생체 역학적 그리고 신경 근육적 기전들(biomechanical and neuromuscular mechanisms)을 밝히는 연구들이 필요하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2004.10a
• /
• pp.165-168
• /
• 2004

본 연구에서는 근골격계로 구성된 신체 역학계와 신경 진동자로 구성된 신경계의 상호작용에 의해서 자율적인 2족 보행운동 생성하려고 하고 있다. 이를 위해서는 역학계와 신경계의 않은 파라메트(Parameter)의 조절이 필요하다 본 연구에서는 유전적 프로그래밍(GP)을 이용하여 파라메트의 자동조절 수법을 제안하였다. GP는 문제를 해결하기 위한 계산 프로그래밍을 탐색하는 진화형 탐색 알고리즘으로, GP를 이용해서 문제해결을 행하기 위해서는 노드의 선택이 매우 중요하다. 그러나 대상문제에 대한 충분한 정보가 없는 경우에는 노드를 용장성 있게 설계하게 되어, 이로 인한 탐색공간의 확장으로 GP에 대한 탐색성능의 저하를 초래한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 용장성 노드 집합으로부터 유용한 노드를 획득하기 위해 제안한 수법을 2족 보행운동 생성 시스템에 적용하기 전에 사전 평가로서 기호회귀(Symbolic Regression)문제에 적용하여 실험을 통해 제안 수법의 타당성과 탐색성능 향상의 효과에 관해서 논하고자 한다.

• Physical Therapy Korea
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.45-61
• /
• 2001

본 연구는 보행주기 동안 정상인과 당뇨병성 족부궤양 환자의 족관절 운동역학적 변수와 족관절 근육들의 근활성도에 차이가 있는지 알아보기 위하여 실시하였다. 본 연구의 대상자는 당뇨병성 족부궤양이 있는 환자 9명(남자: 6명, 여자: 3명)과 성, 연령, 체중으로 짝짓기(matching)시킨 대조군 9명이었다. 3차원 동작분석기, 힘판, 표면 근전도를 이용하여, 보행주기 동안 족관절의 관절가동범위, 모멘트(moment), 일률(power), 그리고 내측가자미근, 전경골근, 비복근의 근수축 개시시간(onset time)과 종료시간(cessation time)을 측정하였다. 정상군과 비교하여 당뇨병성 족부궤양군의 보행속도는 느렸고, 입각기 기간이 길었으며, 족관절의 가동범위가 적었고, 족관절 최대 족저굴곡 모멘트와 일률이 정상군에서보다 유의하게 낮았다. 보행주기에서 당뇨병성 족부궤양군에서 내측 가자미근과 비복근의 근수축 개시시간은 유의하게 빨랐으며, 전경골근과 비복근의 근수축 종료시간은 유의하게 지연되었다. 당뇨병성 족부궤양 환자군의 족관절 근육에서 동시수축(co-contraction)이 증가되고, 보행속도가 느리며, 입각기 기간이 증가하였다. 이러한 보행특성의 차이는 족부 감각손실에 따른 보행의 안정성을 유지하기 위한 보행전략 때문으로 판단된다. 앞으로 이러한 비정상적인 보행특성이 당뇨병성 족부궤양에서 발생하는 비정상적인 족저부 압력분포과 족부궤양 발생과 어떤 관계가 있는지 알아보는 연구가 필요할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.35 no.11
• /
• pp.1243-1248
• /
• 2011

The purposes of this study were to develop a dynamic model of a human and to investigate the effect of a walker on an elderly subject's motions, such as sit-to-stand (STS) motion and normal gait, by using this model. A human model consisting of 15 segments and 14 joints was developed, embedded in $RecurDyn^{TM}$, and connected through a Simulink$^{(R)}$ interface with collected motion data. The model was validated by comparisons between joint kinematic results from inverse dynamics (Matlab$^{(R)}$-based in-house program) and from $RecurDyn^{TM}$ simulation during walking. The results indicate that the elderly walker induced a longer movement time in walking, such that the speed of joint flexion/extension was slower than that during a normal gait. The results showed that the muscle activities of parts of the ankle and hamstring were altered by use of the elderly walker. The technique used in this study could be very helpful in applications to biomechanical fields.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.16 no.11
• /
• pp.7285-7292
• /
• 2015

The purpose of this study was to investigate possibility of a forward gait with backward mechanism(dance gait) as rehabilitation and/or walking exercise by means of biomechanical variables. Thirteen professional women dancers(age, $21.1{\pm}1.3yrs$; height, $159.3{\pm}7.2cm$; body mass, $45.1{\pm}8.4kg$)participated in this study. We found that speed, stride length and double limb support time of a dance gait were more greater than backward gait, but stride width of dance gait less than a backward gait. Maximum RoMs, moments and powers of the lower limb joints on a dance gait were more frequent than a backward dance. These results were judged to be sufficient by the possibility of dance gait as rehabilitation and walking exercise.

• 전기의세계
• /
• v.36 no.5
• /
• pp.316-325
• /
• 1987

다각 보행 로보트의 세부 개발 분야로는 다음과 같이 세가지로 나눌 수 있다. (1) 기계적 구조 분야-3축 자유도를 갖는 다리의 구조, 에너지 효율을 고려한 다리의 구조, 역학 및 운동학의 분석, 모델화등 (2) 제어분야-다리의 시퀀스 결정, 각 다리의 서보 제어, 균형 및 안정도 유지, 속도제어 (3) 지능 및 센서 분야-장애물 인식, 경로의 판단, 장애물 통과시 다리의 위치 결정 본고에서는 제어분야와 관련하여 걸음새(gait)의 종류 및 표시방법에 대해서 2장에서 언급하고, 3장에서 1각 및 2각 제어 알고리즘을 통해 역학(dynamics)이 고려된 다리의 시퀀스 제어에 관해서 알아보며, 4각 이상의 다각 로보트에 대한 제어문제 및 제어기법에 대하여 4장에서 기술하였다.

• Journal of Auto-vehicle Safety Association
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.37-42
• /
• 2019

This paper presents an autonomous acceleration planning algorithm for pedestrian collision avoidance at urban. Various scenarios between pedestrians and a vehicle are designed to maneuver the planning algorithm. To simulate the scenarios, we analyze pedestrian's behavior and identify limitations of fusion sensors, lidar and vision camera. Acceleration is optimally determined by considering TTC (Time To Collision) and pedestrian's intention. Pedestrian's crossing intention is estimated for quick control decision to minimize full-braking situation, based on their velocity and position change. Feasibility of the proposed algorithm is verified by simulations using Carsim and Simulink, and comparisons with actual driving data.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
• /
• v.49 no.1
• /
• pp.20-28
• /
• 2012

Gait analysis is an examination which extracts objective information from observing human gait and assesses the function. The equipments used recently for gait analysis are expensive due to multiple cameras and force plates, and require the large space to set up the system. In this paper, we proposed a method to measure human gait motions in 3D from a monocular video. Our approach was based on particle filtering to track human motion without training data and previous information about a gait. We used dynamics to make physics-based motions with the consideration of contacts between feet and base. In a walking sequence, our approach showed the mean angular error of $12.4^{\circ}$ over all joints, which was much smaller than the error of $34.6^{\circ}$ with the conventional particle filter. These results showed that a monocular camera is able to replace the existing complicated system for measuring human gait quantitatively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.756-768
• /
• 1997

In order to control a dynamic gait of quadrupedal walking robot, the equations of motion of the whole mechanism are required. In this research, the equations of motion are formulated analytically using Kane's dynamic approach. As a dynamic gait model, a trot gait has been adopted. The degree of freedom of whole mechanism could be reduced to 7 by idealizing the kinematic feature of the trot gait. Using the equations of motion formulated, the results of the redundant-joint torque analysis and the simulation of dynamic walking motion are presented.

• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.301-307
• /
• 2004

An inverse dynamic model of lower limbs is presented to calculate joint moments during gait. The model is composed of 4 segments with 3 translational joints and 12 revolute joints. The inverse dynamic method is based on Newton-Euler formalism. Kinematic data are obtained from 3 dimensional trajectories of markers collected by a motion analysis system. External forces applied on the foot are measured synchronously using force plate. The use of developed model makes it possible to calculate joint moments for variation of parameters.