• 한국정밀공학회지
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• 제21권10호
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• pp.196-203
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• 2004

In this study, a new gait phase detection system using both FSR(Force Sensing Resister) sensors and a gyrosensor was developed to detect various gait patterns. FSR sensors were put in self-designed shoe insoles and a gyrosensor was attached to the posterior aspect of a shoe. An algorithm was also developed to determine eight different gait transitions among four gait phases: heel-strike, foot-flat, heel-off and swing. The developed system was compared with the conventional gait phase detection system using only FSR sensors in various gait experiments such as level walking, fore-foot walking and stair walking. In fore-foot walking and stair walking, the developed system showed much better accuracy and reliability to detect gait phases. The developed gait phase detection system using both FSR sensors and a gyrosensor will be helpful not only to determine pathological gait phases but to apply prosthetics, orthotics and functional electrical stimulation to patients with gait disorders.

• Archives of Reconstructive Microsurgery
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• 제3권1호
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• pp.24-31
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• 1994

저자들은 1980년 1월부터 1993년 5월까지 종골부위의 피부결손이나 또는 골결손을 동반한 연부조직 손상이 있었던 총 22례 환자에 대하여 유리피판술 또는 생골및 생피부편 이식술을 시행하고 최저 1년 이상 추시하여 다음과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 유리 피부편의 크기는 최저 $7cm{\times}6cm$에서 최대 $28cm{\times}10cm$로 평균 $12.1cm{\times}9.2cm$였고, 유리 골편의 크기는 각각 $4cm{\times}3cm$, $5cm{\times}4cm$였다. 2. 재건술에 이용된 방법으로 유리 피부피판술은 족배 비판 11례, 서혜부 피판 2례, 전완부 피판 2례였고, 유리 피부근피판술은 활배근 피부근피판 3례, 대퇴근막장근 피부근피판 2례였으며, 골결손을 동반한 연부조직 손상인 경우 2례에서 생장골 피부편을 이식하였다. 3. 총 22례중 19례에서 유리편이 생존하여 86.4%의 성공율을 보였으며, 수술후 혈전증 2례와 감염이 발생하였던 1례에서 실패하였다. 이상의 결과로 볼 때, 고식적인 방법으로 치료하기 어려운 발뒤꿈치의 연부조직 또는 골결손의 치료로서 미세수술을 이용한 유리편 재건술이 유용한 방법으로 사료되며, 발뒤꿈치의 감각신경 회복에 대하여는 향후 지속적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국운동역학회지
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• 제21권4호
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• pp.495-501
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• 2011

The purpose of this study was to develop the inertial sensor module system to detect gait event using single angular rate sensor(gyroscope), and evaluate the accuracy of this system. This sensor module is attached at the heel and gait events such as heel strike, foot flat, heel off, toe off are detected by using proposed automatic event detection algorithm. The developed algorithm detect characteristics of pitch data of the gyroscope to find gait event. To evaluate the accuracy of system, 3D motion capture system was used and synchronized with sensor module system for comparison of gait event timings. In experiment, 6 subjects performed 5 trials level walking with 3 different conditions such as slow, preferred and fast. Results showed that gait event timings by sensor module system are similar to that by kinematic data, because maximum absolute errors were under 37.4msec regardless of gait velocity. Therefore, this system can be used to detect gait events. Although this system has advantages of small, light weight, long-term monitoring and high accuracy, it is necessary to improve the system to get other gait information such as gait velocity, stride length, step width and joint angles.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.193-195
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• 2006

In this study, we developed an active controlled ankle-foot orthosis(AAFO) which can control the dorsiflexion/plantarflexion of the ankle joint during gait to prevent foot drop and toe drag for paralysis patients. To prevent dropping foot after heel strike, ankle joint was actively controlled to minimize forefoot collision with the ground. It was also controlled to provide toe clearance and to help push-off during late stance. The 3D gait analysis was performed on two healthy subjects equipped with the developed AAFO to compare with the normal gait and the conventional AFO gait. In the developed AAFO gait, differently from the conventional AFO gait, significant push-off was observed during pre-swing and the maximum flexion moment during pre-swing phase was similar to that of normal gait. A remarkable dorsiflexion also occurred during initial swing. These results indicated that the developed AAFO could have certain clinical benefits to prevent foot drop for paralysis patients, compared to conventional AFOs.

• 대한인간공학회지
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• 제11권1호
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• pp.93-101
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• 1992

Gait parameters for the Korean normal adults were compared with sex and age. Time-distance measurements and ground reaction force parameters were studied in relation to walking speed. Regression analysis was performed to establish functional relations between walking speed and various gait parameters. It is found that cardence and stride length varied linearly with walking velocity whereas time of double support was inversely proportional to walking velocity. The amplitude of ground reaction force was increased with increasing velocities of gait due to the greater heel-strike force and toe-off forces associated with these higher velocities. The results of this study can be usefull utilized as basic data to design and evaluate prosthetic devices, and to detect abnormal gait performances.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제1권1호
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• pp.92-97
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• 1994

It is well known that visual cues can improve the motor performance of Parkinsonian patients. Previous laboratory studies have examined the effects of visual cueing to the floor. This case study examined the effects of using a visual cue above eye level on the gait of a Parkinsonian man. It was found that cueing the patient to a target above eye level while waking not only improved the kinematic parameters of the gait cycle but also facilitated a more functional gait pattern with re-intergration of arm swing, rhythm, heel strike and a more erect posture. Visual targeting above eye level may serve as an important clinical tool for physiotherapists treating Parkinsonian patients.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.135-142
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• 2008

본 연구는 9명의 피험자가 2주간 하루 6시간동안 후족부 경사각을 이용한 신발인 S사(社) 신발을 착용하여 보행하였으며 신발을 처음 신었을 때와 2주간 하루 6시간 이상 착용한 후의 데이터를 통해 기존의 운동화와 S사(社) 신발간의 비교를 수행하였다. 1. 기립자세에서의 S사(社) 신발의 착용 시 근전도의 활동인 증가하고 압력분포 중심 움직임은 약 60% 정도 증가하였다. 2. 피험자의 보행 시 S사(社) 신발을 착용하였을 때 신발의 힐 부부분의 $20^{\circ}$ 경사각으로 인해 heel strike 시 발목이 약 $14^{\circ}$ 정도 발등 쪽으로 굽혀짐을 확인하였으며 무릎에서는 이를 보완하기 위해 $2^{\circ}$ 정도 굴곡 됨을 보였다. 3. 이로 인해 최대 지면반력이 보다 빠르게 나타났으나 크기는 변하지 않았다. 4. S사(社) 신발의 착용하고 보행 시 지지기에서 발목과 무릎의 부하는 21-61%의 감소하는 결과를 나타내었다. 결과적으로 S사(社) 신발 착용시 목과 무릎각의 굴곡 각을 증가시켜 보행 시 몸이 곧게 서도록 하였다. 또한 보행 시 부하를 감소시킬 수 있음을 나타냈으나 2주간의 신발 착용으로 인한 신체의 변화는 나타나지 않음을 보였다.

• 융합정보논문지
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• 제8권6호
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• pp.59-66
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• 2018

보행 시 지면에 대한 수직력에 대한 전단력의 비율, 즉 보행자가 사용한 마찰계수(UCOF)는 미끄러짐 발생 가능성 있는 시점을 식별하는데 사용된다. 신발보행은 신발창 두께와 경도, 뒤꿈치 모양, 밑창 문양 등의 신발 디자인이 사용마찰계수를 변화시킬 것이다. 본 연구에서는 보행 시 신발 착용 유무에 따른 사용마찰계수(UCOF) 차이를 분석하기 위해 성인남녀 21명(여자 10명, 남자 11명, 나이: $25.2{\pm}2.3yrs$, 키: $165.6{\pm}7.2cm$, 몸무게: $62.2{\pm}7.8kg$)을 대상으로 보행속도, 지면반력, 사용마찰계수(UCOF) 최대 시점, CoP-CoM-수직선 각도의 차이를 알아보고, 사용마찰계수(UCOF)와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 첫째, 보행 시 신발 착용으로 인해 체중수용기(제동기)의 더 이른 시점에 사용마찰계수가 최대치에 도달하고, 또 그 크기도 증가한다. 둘째, CoP-CoM의 Tangent 값과 사용마찰계수(UCOF1)와의 상관관계는 오른발 제동 초기시점(UCOF1_h)보다 추진 후기에 발생하는 왼발(다음발) 착지시점(UCOF2_h)에서 더 높은 상관관계를 보여, 제동기 보다는 추진기(다음 발 제동기)와의 연관성을 시사한다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권1호
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• pp.159-166
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• 2009

본 연구의 목적은 실외 보행 실험 시 사용하기에 간편한 가속도계를 이용하여 보행 이벤트를 자동으로 검출하는 알고리즘을 개발하고 검증하는 것이다. 개발된 알고리즘은 신발의 발등에 부착된 3축 가속도계의 가속도의 총합과 보행 진행 방향(x축) 가속도를 이용하였다. 가속도 총합은 착지 시점의 검출에, x축 가속도는 이지 시점의 검출에 각각 사용되었다. 7명의 피험자가 느린 보행 속도 선호 보행 속도 빠른 보행 속도로 보행 실험을 수행하였고, 개발된 알고리즘의 검증을 위해 지면반력기를 포함한 3차원동작분석시스템과 동시에 실시되었다. 지면반력기를 이용한 보행 시점을 기준으로, 기존에 발표된 동작 자료만을 이용한 알고리즘을 통하여 얻어진 보행 시점도 함께 비교 하였다. 그 결과, 고안된 알고리즘의 정확도는 지면반력기를 이용한 값에 평균, 착지시점은 $22.33{\pm}17.45ms$, 이지시점은 $26.82{\pm}14.78ms$의 차이가 났고, 그 오차의 패턴이 일관적으로 20ms가량 먼저 검출되는 경향이 있었다. 일반적으로 트레드밀 실험에서 많이 사용되는 동작데이터를 통한 보행 시점의 비교에서도 크게 차이를 보이지 않았다. 그러므로 개발된 알고리즘은 실외 실험의 보행 시점 검출에 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 추후 연구로는 현재의 가속도계만으로 보행 시점뿐 만아니라, 중력가속도 성분을 제거하여 보행 공간변인의 추출이 필요할 것이다.

• 대한인간공학회지
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• 제35권5호
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• pp.319-341
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• 2016

Objective:This research analyzed the lower-limb motion in kinetic and kinematic way while walking on various terrains to develop Foot-Ground Contact Detection (FGCD) algorithm using the Inertial Measurement Unit (IMU). Background: To estimate the location of human in GPS-denied environments, it is well known that the lower-limb kinematics based on IMU sensors, and pressure insoles are very useful. IMU is mainly used to solve the lower-limb kinematics, and pressure insole are mainly used to detect the foot-ground contacts in stance phase. However, the use of multiple sensors are not desirable in most cases. Therefore, only IMU based FGCD can be an efficient method. Method: Orientation and acceleration of lower-limb of 10 participants were measured using IMU while walking on flat ground, ascending and descending slope and stairs. And the inertial information showing significant changes at the Heel strike (HS), Full contact (FC), Heel off (HO) and Toe off (TO) was analyzed. Results: The results confirm that pitch angle, rate of pitch angle of foot and shank, and acceleration in x, z directions of the foot are useful in detecting the four different contacts in five different walking terrain. Conclusion: IMU based FGCD Algorithm considering all walking terrain possible in daily life was successfully developed based on all IMU output signals showing significant changes at the four steps of stance phase. Application: The information of the contact between foot and ground can be used for solving lower-limb kinematics to estimating an individual's location and walking speed.