걸음걸이 패턴 분류는 많은 응용분야가 있을 뿐만 아니라 매우 중요한 연구 분야이다. 따라서 본 연구에서는 허리에 부착된 가속도 모듈로부터 획득된 신호를 이용하여 천천히 걷기(slow walking, S.W), 일반 걷기(normal walking, N.W), 빠르게 걷기(fast walking, F.W) 등의 보행 패턴을 분류하고자한다. 11명의 성인으로부터 블루트스 모듈을 이용하여 100Hz로 샘플링된 3축 가속도 신호를 획득하였다. 획득된 데이터는 웨이브렛 변환을 이용하여 분석하였다. 걸음걸이 패턴은 두가지의 파라미터들을 이용하여 분석되어지는데, 하나는 운동에 해당하는 웨이브렛 계수의 에너지(power)와 전 후방향의 전체 에너지사이의 비율(RPA)이고, 다른 파라미터는 전 후 방향과 상 하 수직 방향 사이에서 웨이브렛 계수의 제곱근 평균 비율(RAV)이다. 천천히 걷기는 다른 걷기와 비교했을 때 작은 RPA값을 가지게 되어 분류가 용이하며, 천천히 걷기는 RAV를 이용하여 일반 걷기와 구별되어 질 수 있었다. 따라서 본연구는 건강한 성인에게서 3축 가속도 신호를 획득한 후 웨이브렛 파라미터를 이용하여 걷기 패턴을 잘 구별할 수 있는 연구임을 확인 하였다.
본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 양손 보완운동 및 한손운동을 수행하는 동안 환측의 움직임을 측정하여, 양손 보완운동의 효과를 검증하고자 수행되었다. 대상자는 부산지역에 거주하는 뇌졸중 후 편마비 환자 중 12가지 기준을 적용하여 30명을 선정하였다. 과제 수행 동안 환측의 움직임 특성을 측정하기 위해 피트메터(Fitmeter) 가속도계를 부착하여 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude: SVM), 최고 가속도(peak acceleration), 최고 감속도(peak deceleration)를 측정하였다. 연구 결과 양손 보완운동은 한손운동보다 수행시간이 짧았고(p<0.05), 신호벡터크기가 감소하였다(p<0.05). 따라서 뇌졸중 환자가 일상생활동작을 수행할 때 환측만 사용하는 것보다 건측을 보완적으로 사용하는 것이 운동형상학적으로 움직임 향상에 도움이 될 것으로 생각된다.
In this paper, stiffness and damping matrices are experimentally constructed using structural modal information on frequencies, damping ratios and modal vectors, which are obtained by shaking table tests. The acceleration of the shaking table is used as the input signal, and the resulting acceleration of each floor is measured as output signal. The characteristic and limitation of modal information from shaking table test are obtained by Common Based-normalized System Identification(CBSI) technique which is based on time domain information.
In this paper, we propose software algorithms which provide acceleration/deceleration characteristics essential to high dynamic performance at the transient states where industrial robots or CNC machine tools start and stop. Software acceleration/deceleration methods are derived from the mathematical analyses of typical hardware systems controlling acceleration/deceleration. These methods make servo motors, which drive axes of motion, start and stop smoothly without vibration in the repeated tools. The path error, which is one of the most significant factors in the performance evaluation of industrial robots or CNC machine tools, is analyzed for linear, exponential, and parabolic acceleration/deceleration algorithms in case of circular interpolation. The analyses show that path error consists of the distance between the required path and generated one through acceleration/deceleration, and that between the generated one through acceleration/deceleration algorithm and the actual one of the end effector of the industrial robot or tool of the CNC equipment.
Tanaka, Motohiro;Murakami, Ryuya;Dong, Rue Shao;Ishimatsu, Takakazu
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.1968-1970
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2003
In this paper we propose a system to forecast the dangerous behavior of the dementia patients. Basic idea of our approach is to measure the body movements of the dementia patients using the acceleration sensor. Based on the data measured, warning the care-givers about possible dangerous actions like falling down from the bed and slipping down onto the floor to some extent. The signals measured by the acceleration sensor are processed by a one-chip computer. Based on the diagnosis of the one-chip computer , alert signal is generated to the care-giver by a wire-less signal. The sensor is implemented in a compact body . Applicability of the system is now being examined at a nursing home.
빅데이터를 이용한 데이터 분석 시스템은 정치, 교통, 자연재해, 쇼핑, 고객관리, 의료, 기상정보 등의 다양한 분야에서 활용할 가치가 있다. 특히 웨어러블 디바이스로부터 수집한 가속도 신호를 이용한 개인의 운동량 분석은 이미 보편화되어 사용되고 있다. 하지만 이러한 시스템에서 사용하는 데이터는 개인의 운동량을 측정하기에 필요한 데이터만을 저장하고 있기 때문에, 개인의 운동량외의 다양한 분석결과들은 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 개인의 스마트폰에서 수집 가능한 가속도 신호를 24시간측정하고 이를 빅데이터 기반으로 저장하여 집단 행동패턴 및 활동성 분석을 위한 시스템을 제안한다. 또한 다양한 스마트기기에서 사용할 수 있도록 표준 메시징을 이용하여 가속도신호를 송신하고 분석결과를 수신하는 시스템을 제안한다.
본 논문에서는 합성곱 신경망과 트랜스포머의 장점을 결합한 Conformer 모델을 이용하여 물체 표면의 질감특성을 나타내는 햅틱 가속도 신호로부터 질감 인식 성능을 향상시키는 방식을 제안한다. 제안한 방식에서는 사람이 스타일러스와 같은 도구를 이용하여 물체 표면과 접촉하는 동안 충격음과 진동에 의해 발생한 3축 가속도 신호를 1차원 가속도 데이터로 결합하고, 오디오 신호와 유사성을 갖는 햅틱 가속도 신호로부터 로그 멜-스펙트로그램을 추출한다. 그리고 추출된 로그 멜-스펙트로그램에 Conformer 모델을 적용하여 다양한 물체의 질감을 인식하는 데 있어 주요한 지역적 및 전역적인 주파수 특징을 학습한다. 제안된 모델의 성능 평가를 위해 60개의 재질로 구성된 Lehrstuhl für Medientechnik(LMT) 햅틱 질감 데이터세트를 실험한 결과 제안된 방식이 기존 방식들보다 물체 표면 재료의 질감을 효과적으로 잘 인식할 수 있음을 보였다.
This research is concerned with the study of an active vibration absorber using piezoelectric actuators and Isolation pad. The active isolation system consists of 4-pairs of PZT actuators bonded on the surface of an aluminum plate and a passive damping material. The active system is connected to the passive system in series. The Signals of the accelerometers are fed into the PZT actuator through the controller. We proposed a new control technique which can deal with the shock as well as the base excitation in this study. The Positive Acceleration Feedback(PAE) tuned to the natural frequency of the vibration isolation system is used to suppress the vibrations caused by the shock using the top accelerometer signal. The Negative Acceleration Feedback (NAF) based on the base acceleration signal is used to counteract the base motion. Experimental results show that the proposed active vibration isolation system can suppress vibrations.
This paper is concerned with the active vibration control of washing machine. To this end, a new control algorithm utilizing an acceleration signal as a sensor signal is newly developed based on the principle of a dynamic absorber. The resulting control algorithm was implemented digitally on the DSP board. The accelerometer and the active linear actuator were used as sensor and actuator for the active vibration control of washing machine. Experimental results show that the proposed control algorithm can be effectively used for a controller which uses an accelerometer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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