• 제목/요약/키워드: Gait Analysis System

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아킬레스 건염 환자의 보행 시 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 변화에 대한 연구 (A Study on the Change of Gait Temporal Parameter and Ankle Joint Moment in Patients with Achilles Tendinitis)

  • 유재호;이규창;이동엽
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5766-5772
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    • 2011
  • 본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 정상인들을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절, 그리고 족관절의 모멘트 변화를 조사하여 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측인자들을 찾고자 실시되었다. 연구의 대상자는 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 신체조건을 가진 건강한 정상인 20명이며, 대상자가 맨발 상태에서 힘판의 중앙 부분을 밟고 지나가도록 13 m의 거리를 편안한 속도로 5회 왕복하도록 하였다. 또한 대상자가 보행하는 동안 3차원 동작분석 장비를 이용하여 고관절, 슬관절, 그리고 족관절 모멘트를 산출하였다. 수집된 자료들을 SPSS 12.0 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 연구의 결과 아킬레스 건염 환자들의 고관절은 입각기 초기에 신전 모멘트가 감소하였고, 중후반에는 굴곡 모멘트가 감소하였다. 또한 슬관절에서는 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트의 감소가 나타났으며 후기에는 신전 모멘트의 감소를 보였다. 그리고 족관절은 입각기 중반에 저측굴곡 모멘트가 감소하였으며 말기에는 배측 굴곡 모멘트가 감소하였다. 정상인과 비교해 아킬레스 건염 환자들에게서 보행의 역학적인 변화가 두드러지게 나타났으며, 임상에서는 아킬레스 건염 환자의 보행에 대한 변화를 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 시도해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로의 연구에서는 아킬레스 건염 환자에게서 나타나는 역학적인 변화에 대한 조사가 더 이루어져야 할 것이다.

다양한 감정 상태에서의 보행 특징 분석 (Analysis of Gait Characteristics of Walking in Various Emotion Status)

  • 당 반 치엔;트란 트렁 틴;김종욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.477-481
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    • 2014
  • 인간은 다양한 감정을 가지고 있으며 매 시점의 감정 상태에 따라 사고와 판단, 행동이 영향을 받는다. 특히 어떤 사람의 보행하는 모습만 보아도 그 사람의 감정 상태를 짐작할 수 있을 정도로 보행 또한 감정에 영향을 받는다. 현재 휴머노이드 로봇의 이족보행에 관한 연구는 지면의 상태와 상관없이 안정하게 걷는 것을 주로 다루지만 인간과의 교감을 위해서는 감정상태에 따라 보행하는 패턴이 달라질 필요가 있다. 이를 위해 본 논문에서는 보행분석 시스템을 이용해서 네 가지 대표적인 감정(기쁨, 슬픔, 화남, 편안함) 상태에 있는 성인남녀의 보행 데이터를 취득 및 분석하고 상호 특성을 비교하는 연구를 수행했다. 본 논문에서 소개 된 정서적 보행 분석 내용은 휴머노이드 로봇의 정서적 보행에 참고 자료로 사용될 예정이다.

노인의 계단과 경사로 오르기 동안 하지의 운동학적 분석 (Kinematic Analysis of Lower Extremities during Stairs and Ramp Climbing with Older Adults)

  • 한진태;황보각
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.435-448
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    • 2009
  • 본 연구는 노인의 계단과 경사로 오르기와 평지보행 동안 하지의 운동학적 변화를 분석하는 것이었다. 건강한 노인 14명(남:10, 녀:4)이 실험에 참여하였으며 측정도구는 삼차원동작분석기인 Vicon system(Vicon, Oxford Metrics, England)을 사용하였다. 보행주기 각 시점에서 하지 관절의 각도 변화를 보행 조건(평지, 계단, 경사로)에 따라 알아보기 위해 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated measure of ANOVA)을 사용하였다. 전후면상에서 골반은 평지 보행에서 보행 주기 동안 전방굴곡이 나타났으며 계단과 경사로 오르기에서 전방굴곡이 증가하였다. 고관절과 슬관절는 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 굴곡이 더 증가하였다. 족관절은 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 굴곡이 더 증가하였다. 좌우면상에서 보행 주기 동안 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 골반이 크게 올라갔으며 고관절도 계단 오르기에서 내전과 외전의 변화가 크게 나타났다. 또한 슬관절도 계단 오르기에서 내반이 증가하였고 족관절 역시 계단 오르기에서 내번이 증가하였다. 수평면상에서 보행 주기 동안 골반은 평지 보행과 비교해 계단과 경사로 오르기에서는 내회전이 대체로 증가하였고 고관절은 계단과 경사로 오르기에서 내회전이 증가하였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 슬관절은 계단 오르기에서 대체적으로 내회전이 증가하였고 족관절은 계단 오르기에서 대체적으로 외회전이 증가하였다. 이러한 결과는 노인의 계단과 경사로 오르기는 평지 보행과 비교해 하지의 운동학적 보행 변수들을 크게 변화시키는 것을 알 수 있었다.

이족보행로봇의 킥엑션을 이용한 보행 구현 (Gait Implementation using a Kick Action for IWR-III Biped Walking Robot)

  • 진광호;박천욱;최상호;김진걸
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.552-554
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    • 1998
  • This paper deals with the gait generation of IWR-III using a kick action to have a walking pattern like human. For this, trajectory planning with the consideration of kick action is done in each walking step, and the coordinate transformation is done for simplifying the kinematics. Balancing motion is analyzed by FDM during the walking, By combining 4-types of pre-defined steps, multi-step walking is done. Using numerical simulator, dynamic analysis, ZMP analysis and system stability is confirmed. Walking motion is visualized by 3D- graphic simulator. As a result, trunk ahead motion effect and impactless smooth walking is implemented by experiment. Finally walking with kick action is implemented the IWR-III system.

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65세 이상 건강한 노인의 보행분석 (Gait analysis of the healthy elderly over 65years of age)

  • 홍완성;김기원
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제14권4호
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    • pp.45-54
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    • 2002
  • The purpose of this study was to describe the gait pattern and parameters of the healthy elderly over 65years of age by the GATERite system. The subjects were sorted into two groups, depending on their sex: male and female. And female subjects were sorted into three groups, depending on their age. From time parameters and space parameters of gait cycle, between groups, the following results were made. The time parameters such as cadence, velocity, step time, single support and double support were the less the male than the female. And the higher age, the lower value except 80 age group, while no statistically significant. The space parameters(step length and stride length) were the longer the male than the female, and the higher age, the lower value while no statistically signigicant. The functional ambulation profile was high correlation with time and space parameters statistically significant.

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편마비 환자의 장애물 높이에 따른 마비측과 비마비측 하지의 시공간적 보행변수 비교 (Comparison of Spatio-temporal Gait Parameters between Paretic and Non-paretic Limb while Stepping over the Different Obstacle's Heights in Subjects with Stroke)

  • 한진태
    • 대한물리의학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.69-74
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    • 2014
  • PURPOSE: The aim of this study is to compare the spatio-temporal gait parameters between paretic and non-paretic limb while stepping over the different obstacle's heights in subjects with stroke. METHODS: Nine subjects with stroke were participated in this study. Subjects were asked to step over obstacles with a different height. 8 camera motion analysis system(Motion Analysis Corporation, Santa Rosa, USA) was used to measure spatio-temporal parameters. The two way repeated measurement ANOVA was used to compare spati-temporal gait parameters between paretic and non-paretic limbs while stepping over a different obstacle's height(0cm, 10cm, 20cm). RESULTS: Step width, velocity, single supoort time, and double support time were not different among obstacle's height(p>0.05) but stride length, step length, and cadence were significantly different(p>0.05). In stride length, cadence, and double support time, the interactions between obstacle's heights and limbs were not different(p>0.05) but it was significantly different in velocity, step length, and single support time(p<0.05). Velocity, stride length, cadence, and double support times were not different between paretic limb and non-paretic limb(p>0.05) but step length and single support times were significantly different between paretic limb and non-paretic limb(p<0.05). CONCLUSION: These results show that there are differences with spatio-temporal gait parameters among obstacle's heights and between paretic and non-paretic limb during obstacle crossing in subjects with stroke.

근력강화훈련이 뇌성마비 아동의 보행능력과 대동작 기능에 미치는 영향에 대한 체계적 고찰과 메타분석 (Effects of Strengthening Exercise on Gait Ability and GMFM in Cerebral Palsy : A Systematic Review and Meta-Analysis)

  • 허성경;이한숙;박선욱
    • 대한물리의학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.39-47
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    • 2018
  • PURPOSE: The purpose of this investigation was to conduct a systemic review of studies that examine the effects of strengthening exercise on gait ability and GMFM in children with cerebral palsy and propose a standard for cerebral palsy therapy based on a meta-analysis of the studies. METHODS: An extensive literature search was conducted using databases including the KISS (Korean studies Information Service System), RISS, DBpia, PubMed and ScienceDirect, with the following search terms: 'Strengthening Exercise,' 'Resistance Exercise,' 'Gait ability,' 'GMFM' or 'cerebral palsy'. RESULTS: Eleven studies were included in this review and the duration of the intervention varied from 5 to 24 weeks. The number of application per week was mostly 2-3 times, while 5 intervention per week was adopted in a few cases. The total number of intervention applied varied from 18 to 36 and the respective effect sizes of GMFM on crawling and sitting were very high (1.075 and .881) while those of GMFM on standing and walking were very low(.206 and .125). The effect size was for gait speed was only .221. CONCLUSION: Trunk exercise and lower limb exercise effectively improved GMFM in children with cerebral palsy, resulting in improved outcomes in sitting and crawling. The results of this study will be useful for designing evidencebased cerebral palsy therapy programs.

Kinematic Effects of Newly Designed Knee-Ankle-Foot Orthosis With Oil Damper Unit on Gait in People With Hemiparesis

  • Park, Hyung-Ki;Kim, Tack-Hoon;Choi, Houng-Sik;Roh, Jung-Suk;Cynn, Heon-Seock;Kim, Jong-Man
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.64-73
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    • 2013
  • The purposes of this study were to develop a new orthosis controlling ankle and knee joint motion during the gait cycle and to identify the effects of the newly designed orthosis on gait kinematics and tempospatial parameters, including coordination of the extremities in stroke patients. Fifteen individuals who had sustained a stroke, onset was 16 months, participated in this study. Before application of the measurement equipment the subjects were accustomed to walking on the ankle-foot orthosis (AFO) or stance control knee with knee flexion assisted-oil damper ankle-foot orthosis (SCKAFO) for 5 minutes. Fifteen patients were investigated for 45 days with a 3-day interval between sessions. Measurements were walking in fifteen stroke with hemiparesis on the 3D motion analysis system. Comparison of AFO and SCKAFO are gait pattern. The difference between the AFO and SCKAFO conditions was significant in the gait velocity, step length of the right affected side, stance time of both legs, step-length asymmetry ratio, single-support-time asymmetry ratio, ${\phi}$-thigh angle and ${\phi}$-shank angle in the mid swing (p<.001). Using a SCKAFO in stroke patients has shown similar to normal walking speeds can be attained for walking efficiency and is therefore desirable. In this study, the support time of the affected leg with the SCKAFO was longer than with the AFO and the asymmetry ratio of single support time decreased by more than with the AFO. This indicates that the SCKAFO was effective for improving gait symmetry, single-support-time symmetry. This may be due to the decrease of gait asymmetry. Thus, the newly designed SCKAFO may be useful for promoting gait performance by improving the coordination of the extremity and decreasing gait asymmetry in chronic stroke patients.

웨이블릿 변환과 선형 판별 분석법을 이용한 적외선 걸음걸이 인식 (Infrared Gait Recognition using Wavelet Transform and Linear Discriminant Analysis)

  • 김사문;이대종;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.622-627
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    • 2014
  • 본 논문은 웨이블릿 변환과 선형 판별 분석법 그리고 유전알고리즘을 이용하여 걸음걸이 인식률을 향상시키는 방법을 제안한다. 걸음걸이 에너지 영상에서 웨이블릿 변환으로 분해된 4개의 대역을 얻는다. 분해된 대역을 선형 판별 분석법으로 영상의 특징을 추출한다. 추출된 4개 대역의 특징들과 학습영상의 특징들 사이의 유클리디안 거리를 계산하고, 각 대역에서 계산된 거리 값에 유전알고리즘으로 최적화된 4개의 가중치를 부여한다. 4개 대역의 거리 값과 가중치와의 선형결합으로 계산된 새로운 거리 값을 바탕으로 최근접 이웃 분류 방법을 이용하여 인식 실험을 수행한다. 실험 결과에서 가중치 융합 전 인식률 보다 융합 후 인식률이 더 높은 것을 확인 할 수 있다.

능동형 대퇴의지 시스템의 설계 및 최적화 연구 (Design and Optimization of Active Transfemoral Prosthesis System)

  • 정진호;이광희;이철희
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.283-289
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    • 2014
  • 본 논문에서는 능동형 대퇴의지 시스템의 설계 및 최적화에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구의 능동형 대퇴의지 시스템은 무릎부의 1 자유도를 통해 슬관절의 움직임을 모사하는데, 실제 다리의 기능을 대체하는 것이므로 사람의 다리 무게와 최대한 유사해야 하며, 경량화가 중요한 요소라고 할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 개발된 3-링크 구조의 능동형 의지 시스템의 문제점을 보완하기 위해 기어 구동 방식의 능동형 대퇴의지 시스템을 설계 및 제작하였고, 사용자의 만족감 향상 및 피로도 저감을 위해 최적화를 통한 경량화를 진행하고 유한요소해석을 통해 응력 및 변위 특성을 분석하고 안정성을 검증하였다. 또한 능동형 의지 시스템이 사용자의 보행 의도에 맞추어 작동하기 위해 의지의 인공 발에 스트레인 게이지를 부착하여 보행시 발의 앞, 뒷부분에 각기 다르게 가해지는 하중을 측정, 보행 주기를 판단할 수 있도록 한다. 이 때 스트레인 게이지는 미세한 변형에도 민감하게 반응하므로 유한요소해석을 통해 적절한 부착위치를 결정하고, 실제 제작 및 실험을 통해 안정성 및 보행주기 판단 여부를 검증한다.

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