• Title/Summary/Keyword: 자세 변화

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반작용휠 기반 자세제어기의 임무기간 동안의 성능 변화 분석

  • Im, Jo-Ryeong;Seo, Hyeon-Ho;Lee, Seon-Ho;O, Si-Hwan;Yong, Gi-Ryeok
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2009.10a
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    • pp.45.4-45.4
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    • 2009
  • 저궤도 위성에 사용된 반작용휠을 이용한 자세제어 로직의 임무기간 동안의 성능 변화 양상을 분석하였다. 분석에 사용한 저궤도 위성은 임무기간 3년에 고도 685km의 태양 동기 궤도이며 자세제어 센서로 별 추적기 2개를 사용하였고, 구동기로 반작용 휠 4개를 사용하였다. 시간에 따른 성능 감소 경향성을 분석하기 위해 2006년 8월부터 2009년 9월까지 원격측정 데이터를 분석하여 반작용휠을 이용한 자세제어기의 기동시의 기동각에 따른 수렴시간 분석을 수행하였다. 임무 초기에 수행한 기동 수렴시각과 임무 종료 시점 근처에서 수행한 기동 수렴 시각을 비교한 결과 여전히 초기와 유사한 성능을 보이고 있음을 확인하였다.

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Development of Attitude Heading Reference System based on MEMS for High Speed Autonomous Underwater Vehicle (고속 자율 무인잠수정 적용을 위한 MEMS 기술기반 자세 측정 장치 개발)

  • Hwang, A-Rom;Ahn, Nam-Hyun;Yoon, Seon-Il
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.19 no.6
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    • pp.666-673
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    • 2013
  • This paper proposes the performance evaluation test of attitude heading reference system (AHRS) suitable for small high speed autonomous underwater vehicle(AUV). Although IMU can provides the detail attitude information, it is sometime not suitable for small AUV with short operation time in view of price and the electrical power consumption. One of alternative for tactical grade IMU is the AHRS based micro-machined electro mechanical system(MEMS) which can overcome many problems that have inhibited the adoption of inertial system for small AUV such as cost and power consumption. A cost effective and small size AHRS which incorporates measurements from 3-axis MEMS gyroscopes, accelerometers, and 3-axis magnetometers has been developed to provide a complete attitude solution for AUV and the attitude calculation algorithm is derived based the coordinate transform equation and Kalman filter. The developed AHRS was validated through various performance tests as like the magnetometer calibration, operating experiments using land mobile vehicle and flight motion simulator (FMS). The test of magnetometer calibration shows the developed MEMS AHRS is robust to the external magent field change and the test with land vehicle proves the leveling error of developed MEMS AHRS is below $0.5^{\circ}/hr$. The results of FMS test shows the fact that AHRS provides the measurement with $0.5^{\circ}/hr$ error during 5 minutes operation time. These results of performance evaluation tests showed that the developed AHRS provides attitude information which error of roll and pitch are below $1^{\circ}$ and the error of yaw is below $5^{\circ}$ and satisfies the required specification. It is expected that developed AHRS can provide the precise attitude measurement under sea trial with real AUV.

Postural Stability Measures Estimated from the Center of Pressure Signal During Static Posture Maintenance (정적자세 유지시 압력중심신호를 이용한 자세안정도 지표화)

  • 차은종;김경아;이태수
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.559-566
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    • 1999
  • 환자의 기능평가를 위하여 중요한 자세균형의 유지는 압력중심(COP) 의 동요 신호를 직접 연속적으로 계측함으로써 가능하다. COP 신호로부터 다양한 종류의 자세안정도지표를 산출할 수 있으나 임상적으로 유용한 최소한의 지표종류로는 규명된 바 없다. 이에 본 연구에서는 인체가 서있는 상태의 정적자세를 유지할 때 압력중심 신호로부터 자세안정도지표를 산출하여 분석함으로써 임상적 유용성이 가장 큰 지표의 종류를 결정하고자 하였다. 양발을 편안히 벌리거나 (FS), 모두 모으거나(FT), 한쪽발 만으로(RL, LL)서있는 자세에 대해서 양쪽 눈을 뜨거나(EO) 감은(EC)8가지 정적자세를 취하며 30초간 자세균형을 유지시켰다. 자세형태에 따른 안정도의 척도로서 신체가 지면을 차지하는 면적(S)을 사용하였다. 자세안정도지표로서 1)position deviation, 2) position turn 3) velocity의 3가지로 분류할 수 있는 18가지 지표를 설정하였다. 피검자는 20, 30, 40 ,50 대 정상인을 연령대 별로 각각 남·녀 5명씩 고르게 총 40명을 선정하여 실험하였다. 자세안정도지표 모두가 S와 비교적 높은 유의한 상관관계를 보인 바 인을 연령대 별로 각각 남·녀 5명씩 고르게 총 40명을 선정하여 실험하였다. 자세안정도지표 모두가 S와 비교적 높은 유의한 상관관계를 보인바 (상관계수=0.6∼0.8, P<0.0001), S가 자세형태를 정량화 할 수 있음을 입증하였다. 모든 지표들에 있어서 시각의 영향이 뚜렷하였으며 특히 자세가 불안해질수록 상대적으로 시각의 영향이 두드러졌다. 그러나 시각의 영향의 지표들간의 차이는 없었다. 반면 노화(연령증가)에 따른 안정도지표의 변화는 미미하였으며 위의 3가지 안정도지표분류 중 position deviation 지표만이 통계적으로 유의한(P<0.05) 상관관계를 보였다. 따라서 정적자세유지시 안정도지표로는 position deviation 지표들이 가장 예민함을 알 수 있었다. 그러나 position deviation 지표들과 연령과의 상관계수는 0.5이하로서 매우 느슨한 상관관계를 보였으며, 연령증가에 따른 자제불안정도의 증가도 매우 작아서 그 임상적 응용가능성은 의문시되었다. 또한 위에서 제시한 3가지의 분류의 지표중 position turn 과 velocity 지표의 의미에 관해서는 향후 심층적인 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

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An Investigation in the Thermal Effect on a Low Earth Orbit Satellite under Yaw Motion for the Visibility of a Star Sensor (저궤도 위성에서 별센서의 가시성을 위한 Yaw Motion에 따른 열적 영향 고찰)

  • Kim, Hui-Kyung;Lee, Jang-Joon;Hyun, Bum-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.7
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    • pp.709-716
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    • 2009
  • Thermal condition according to the operation attitude of a satellite in orbit would be essential to be known because the orbit attitude is a dominant factor to affect satellite thermal design. In this paper, the change in space thermal environment and the thermal effect in thermal design are studied for a low earth orbit satellite according to the yaw motion. The present satellite retains sun-pointing attitude during daylight due to the fixed type solar arrays. And it also moves along the orbit with constant yaw motion in a longitudinal axis so that a star tracker which is a star sensor for satellite's attitude control always looks into the deep space. This attitude is considered in its better visibility to the stars for a successful mission operation. Also, it is required to access the corresponding thermal effects due to the yaw motion. Therefore, we try to verify these by the thermal analysis for the satellite thermal model with the yaw motion.

DYNAMIC MODEL DURING EMERGENCY MEDICAL TECHNICIANS LIFTING POSTURES (응급구조사들의 들어 올리는 자세의 동역학적 모델 분석)

  • Shin, Dong Min
    • The Korean Journal of Emergency Medical Services
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    • v.8 no.1
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    • pp.169-178
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 응급구조사들이 긴 척추고정판을 이용하여 환자를 들어 올리는 3가지 다른 자세와 다른 3가지 부하 조건을 이용하여, 요추 4번과 5번의 압축력, 전단응력 그리고 합력의 변화를 동역학적 모델을 제시하기 위한 분석이다. 연구방법 : 36명의 남자가 본 연구의 실험에 자발적으로 동원되었으며, 나이는 평균 21.42세이고, 신장은 평균 174.05cm이며, 체중은 평균 78.05kg이다. 이 실험에서 부하 조건은 50, 70, 90kg이고, 들어 올리는 높이는 지상에서부터 95cm 이었으며, 들어 올리는 동안의 회전고리는 110cm이었다. 운동현상학적 자료는 2-D ProReflex Motion Capture Camera을 이용하였으며, sampling rate는 60Hz로 하였다. 결과 및 논의 : 동역학적 데이터 자료를 근거로 한 본 연구의 결론은 다음과 같다. Lunge 자세기술에서 전단응력과 합력 등이 최소의 stress로 요추 4번 5번에 미치는 것으로 나타났다. 그러나 Lunge 기술에서 압축력은 약간 증가되는 것으로 나타났다. 이 연구에서 Stooped 자세기술에서는 아주 큰 전단응력과 합력 등이 요추 4번, 5번 관절에 넓게 작용하는 것으로 나타났으며, 이는 들어 올리는 동작을 할 때 상해의 원인이 된다고 사료된다. 특히 응급구조사들이 들것을 들어 올릴 때 너무 큰 전단응력이 요추 4번, 5번 관절에 작용을 하면 비정상적으로 병리학상 또는 해부학상 신체적변화가 온다고 해석할 수 있다. 그래서 응급구조사들에게 들것을 들어올리는 stooped 자세는 아주 크고 많은 합력 작용하기 때문에 권고될만한 기술이 아니라고 해석 된다. Squat 자세에서 중간 정도의 압축력, 전단응력 그리고 합력이 작용된다. 만약 응급구조사가 전단응력 그리고 합력이 요추에 미치는 영향이 가장 걱정된다면, lunge 자세가 두 가지 힘을 줄여줄 수 있다고 사료된다. 마지막으로 응급구조사가 들것을 들어올리는 데는 squat 자세 기술이 가장 좋다고 사료 된다.

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Head Pose Estimation Based on Perspective Projection Using PTZ Camera (원근투영법 기반의 PTZ 카메라를 이용한 머리자세 추정)

  • Kim, Jin Suh;Lee, Gyung Ju;Kim, Gye Young
    • KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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    • v.7 no.7
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    • pp.267-274
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    • 2018
  • This paper describes a head pose estimation method using PTZ(Pan-Tilt-Zoom) camera. When the external parameters of a camera is changed by rotation and translation, the estimated face pose for the same head also varies. In this paper, we propose a new method to estimate the head pose independently on varying the parameters of PTZ camera. The proposed method consists of 3 steps: face detection, feature extraction, and pose estimation. For each step, we respectively use MCT(Modified Census Transform) feature, the facial regression tree method, and the POSIT(Pose from Orthography and Scaling with ITeration) algorithm. The existing POSIT algorithm does not consider the rotation of a camera, but this paper improves the POSIT based on perspective projection in order to estimate the head pose robustly even when the external parameters of a camera are changed. Through experiments, we confirmed that RMSE(Root Mean Square Error) of the proposed method improve $0.6^{\circ}$ less then the conventional method.

Development of Postural Correction App Service with Body Transformation and Sitting Pressure Measurement (체위 변환과 좌압 측정을 통한 자세교정 앱 서비스의 개발)

  • Jung-Hyeon Choi;Jun-Ho Park;Young-Ki Sung;Jae-Yong Seo;Jun-Mo Park
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.24 no.1
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    • pp.15-20
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    • 2023
  • In general, maintaining an incorrect sitting posture for a long time is widely known to adversely affect the spine. Recently, several researchers have been interested in the causal relationship between incorrect sitting posture and spinal diseases, and have been studying methods to precisely measure changes in sitting or standing posture to prevent spinal diseases. In previous studies, we have developed a sensor device capable of measuring real-time posture change, applied a momentum calculation algorithm to improve the accuracy of real-time posture change measurement, and verified the accuracy of the postural change measurement sensor. In this study, we developed a posture measurement and analysis device that considers changes in the center of body pressure through the developed sitting pressure measurement, and it confirmed the sensor as an auxiliary tool to increase the accuracy of posture correction training with improving the user's visual feedback.

Electromyographic and Biomechanical Analysis of Postural Movement Patterns During the Backward Sway (Backward Sway 동안의 자세움직임 형태에 대한 근전도와 생체역학적 분석)

  • You, Sung-Hyun
    • Physical Therapy Korea
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    • v.2 no.2
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    • pp.1-8
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    • 1995
  • 이 논문의 주목적은 정상인을 대상으로 각기 다른 3가지의 (체중의 1.5 %, 3.0 %, 9.0 %) 부하를 통해서 자세의 불균형을 유발시켰을 때 나타나는 postural movement patterns을 기술하기 위한 연구이다. 연구대상의 허리중심에 체중부하를 주어 균형이 뒤로 이동하게 하여, surface EMG(표면 근전도)를 통하여 Tibialis anterior(Ta), Gastrocnernius(Gc), Quadriceps femoris(Qc), Hamstring(Ha), Rectus abdominalis(Ab)와 Paraspinalis(Pa) 근육들의 motor recruitment pattern(운동회집형태)를 측정하였다. 그리고 비디오 촬영은 고관절, 슬관절, 족관절의 움직임을 보기 위해 사용하였다. 특히 근전도 (EMG)는 자세반응 검사에 있어 첫 근반응(근수축) 경과시간(FR)과 분절간격간의 (ID)시간을 조사하는데 사용되었다. 이 연구의 결과는 4가지 중요한 사실을 전해주고 있다. 첫 번째로서, 연구대상자에게 체중의 1.5 %의 부하를 적용하였을 때 Ta가 가장 먼저 수축을 시작하였고(FR:$88{\pm}19.4$ ms) 발목과 대퇴사이의 분절 간격간(ID)의 평균은 +9.3 ms였다. 또한 족관절의 변화가 가장 뚜렷하여 Nashner(1985)의 족기전을 뒷받침하고 있다. 둘째로는 연구대상자에게 체중의 3.0 %의 부하를 주었을 때 Qc와 Ab근육이 원위부에서 근위부 순서로 수축하였고, 첫 번째 근육수축시간은 ($82{\pm}39.2$ ms)였다. 그리고 이때 분절간격의 평균은 +8.3ms 이였고 Ta는 거의 반응하지 않았다. 족관절과 슬관절에 비해 고관절의 변화가 가장 현저하게 나타났고, 이 또한 Nashner의 고관절 기전과 같은 현상을 보였다. 셋째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 % 부하를 허리에 적용하였을 때 근수축은 근위부에서 원위부 순서를 이루어졌다. 즉 Ab,Qc, Ta, Ps순으로 근수축 되었다. Ab가 처음으로 수축하여 첫 반응(FR)은 $73{\pm}3.2$ ms 이였고 슬관절과 고관절의 변화가 가장 뚜렷하였다. 넷째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 %부하를 적용하였을 때, 균형을 잡기 위해 뒷걸음치는 것이 관찰되었고 이때 근수축 순서는 Ta,Ab.Ps,Qc,Hs였다. 이 결과는 Nasher의 결과와 불일치하였다. 이상과 같은 결과에서 연구대상자의 자세운동형태(postural movement patterns)는 각기 다른 부하 정도와 시간에 따라 합성적으로 이루어지는 것으로 보여졌다. 특히, 자세운동형태는 부하의 적용위치와 연구대상자의 최근의 경험에 영향을 받은 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 말하면 자세운동형태는 중앙신경계의 제한적(한정적) 명령 시스템에 의해서 움직임(movement)이 발생하기 전에 조직된다는 Nashner의 가설을 뒷받침하였다.

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Ship Motion Estimation and Prediction for Ship-borne Weapon Systems (함상발사시스템을 위한 함운동 추정 및 예측기법)

  • Whang, Ick-Ho;Ra, Won-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1797-1798
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    • 2006
  • 함상에서 발사되는 유도탄 등의 무기체제는 함정의 운동에 따라 초기 발사 자세 및 그 변화율이 변화하므로 함정의 운동을 고려하여 발사시점을 결정하여야 한다. 함상 발사대에 장착된 유도탄은 자체 센서에 의하여 함정의 자세 및 자세변화율을 측정하며 이렇게 측정된 함정 운동정보를 적절히 필터링하고 유도탄 발사 시퀀스 지연시간만큼 예측하여 발사시점을 결정한다. 본 논문에서는 함정운동을 모델링하고 이 모델에 근거하여 함상발사 유도탄의 초기 발사 시점 결정에 필요한 함운동을 추정 및 예측하는 필터를 제안하고 그 성능을 검토하였다. 시험결과 제안된 방법을 이용하여 우수한 성능으로 함운동을 예측할 수 있었다.

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