• 제목/요약/키워드: High-speed camera

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볼링의 운동학적 분석과 주요인 구조분석 (An analysis of Factorial structure of Kinematic variables in Bowling)

  • 이경일
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.381-392
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    • 2002
  • 본 연구는 볼링의 운동학적 변인들을 규명하고 변인들간의 관계를 분석하여 볼링의 운동학적 변인들에 대한 주요인 구조를 파악할 뿐 아니라 나아가 본 연구를 통하여 볼링 지도자와 볼러들에게 경기력 향상에 관한 유익한 자료를 제공하고자 한다. 볼링의 운동학적 변인을 분석하고 변인들간의 관계 및 중요 요인을 분석함으로써 볼러들과 지도자들에게 유익한 자료를 제공하기 위해 시도되었으며 프로 1명, 국가대표 2명, 일반 볼러 6명으로 선정하였으며 분석시 방향의 일치성을 위해 모두 오른손잡이로 선정하였다. 스트라이크 포켓 존(1-3번핀 사이)에 볼이 진입된 시기만을 선택하였으며 선택된 시기 가운데 스트라이크가 발생된 3회의 시기와 스트라이크가 발생되지 않는 3회의 시기로 총 54회의 시기 가운데 2회의 시기를 제외하고 52회의 시기를 선택하여 분석하였다. 볼링의 운동학적 변인들의 집단간 차이를 보기위한 t-test결과 x1(오른쪽 어깨 위치), x2(볼중심 위치), x8(볼의 회전수), x9(손끝 위치), x10(손등위치), x11(손끝 속도), x12(손등 속도), x13(손등 각도)는 집단간 유의한 차이가 나타났지만, x3(오른쪽 어깨 속도), x5(오른쪽 손목 각도), x6(오른쪽 어깨 각도), x7(소요시간)은 집단간 유의한 차이가 나타나지 않았다. x8(볼의 회전수)의 경우 우수집단이 $12.25{\pm}0.90$, 비우수집단이 $8.39{\pm}1.88$로 집단간 평균차는 3.86이며 p<.001수준에서 t = 7.48로 유의한 차이가 나타났다. 요인점수는 관측대상이 각 변수에 대해 회답한 결과를 요인별 가중치를 이용하여 요인 공간상의 점수로 변환시켜 연구자가 각 관측대상의 요인 공간상의 위치를 파악할 수 있게 해준다.

도마운동 Li Xiaopeng 동작의 운동학적 분석 (The Kinematical Analysis of Li Xiaopeng Motion in Horse Vaulting)

  • 박종훈;윤상문
    • 한국운동역학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.81-98
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    • 2003
  • The purpose of this study is to closely examine kinematic characteristics by jump phase of Li Xiaopeng motion in horse vaulting and provide the training data. In doing so, as a result of analyzing kinematic variables through 3-dimensional cinematographic using the high-speed video camera to Li Xiaopeng motion first performed at the men's vault competition at the 14th Busan Asian Games, the following conclusion was obtained. 1. It was indicated that at the post-flight, the increase of flight time and height and twisting rotational velocity has a decisive effect on the increase of twist displacement. And Li Xiaopeng motion showed longer flight time and higher flight height than Ropez motion with the same twist displacement of entire movement. Also the rotational displacement of the trunk at peak of COG was much short of $360^{\circ}$(one rotation) but twist displacement showed $606^{\circ}$. Likewise, Li Xiaopeng motion was indicated to concentrate on twist movement in the early flight. 2. It was indicated that at the landing, Li Xiaopeng motion gets the hip to move back, the trunk to stand up and the horizontal velocity of COG to slow down. This is thought to be the performance of sufficient landing, resulting from large security of rotational displacement of airborne and twist displacement. 3. It was indicated that at the board contact, Li Xiaopeng motion made a rapid rotation uprighting the trunk to recover slowing velocity caused by jumping with the horse in the back, and has already twisted the trunk nearly close to $40^{\circ}$ at board contact. Under the premise that elasticity is generated without the change of the feet contacting the board, it will give an aid to the rotation and twist of pre-flight. Thus, in the round-oH phase, the tap of waist according to the fraction and extension of hip joint and arm push is thought to be very important. 4. It was indicated that at the pre-flight, Li Xiaopeng motion showed bigger movement than the techniques of precedented studies rushing to the horse, and overcomes the concern of relatively low power of jump through the rapid rotation of the trunk. Li Xiaopeng motion secured much twist distance, increased rotational distance with the trunk bent forward, resulting in the effect of rushing to the horse. 5. At horse contact, Li Xiaopeng motion makes a short-time contact, and maintains horse take-off angle close to vertical, contributing to the increase of post-flight time and height. This is thought to be resulted from rapid move toward movement direction along with the rotational velocity of trunk rapidly earned prior to horse contact, and little shave of rotation axis according to twist motion because of effective twist in the same direction.

보차혼용도로에서의 LOS 평가기준 마련에 관한 연구 (Research on LOS Estimation Standard in the Mixed Traffic Street)

  • 김숙희;김관중;최기주
    • 대한교통학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.63-71
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    • 2006
  • 모든 교통수단이 혼재되어있는 보차혼용도로에서의 안전성을 평가하기 위한 지표와 계획을 반영하는 지표들이 몇 논문에서 제시되어진바 있다. 본 논문에서는 이들 지표중 시공간점유 인덱스를 적용하여 수원시 주택가 이면도로를 분석하였다. 분석을 위해 공동주택이 집합되어 있는 3곳을 조사대상지로 하였고. 이 대상지를 비디오로 1시간이상 촬영하였으며, 3곳의 길이는 각각 76m, 55m. 34rn 이며 각 지구별 주요가로로써 보행량과 통과차량이 다른 곳에 비해 상대적으로 많은 곳으로 선정하였다. 비디오 분석을 통해 시공간 점유인덱스와 1인당 시공간 점유량 지표를 산출하기 위한 기초자료를 획득하였고, 즉 보행자, 차량, 오토바이, 자전거의 평균속도, 평균통과시간 등과 주차대수 등의 파라메터를 얻었다 현재 보행자 전용도로가 아닌 모든 교통수단이 흔재되어 있는 보차혼용도로의 LOS를 분석하는데는 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 LOS평가 기준을 제시하였다. 결론적으로 이 연구는 모든 교통수단이 혼재되어 있는 보차혼용도로에서의 보행자 LOS를 평가하기 위한 가이드라인을 제시하는 모델을 개발하는 것으로, 이는 향후 주택가 이면도로의 보행환경을 개선하거나 보차공존도로를 계획할 때 반영할 수 있는 지표가 될 것으로 사료된다.

도로 및 인접차량과의 상호작용분석을 통한 차량의 주행안전성 평가기법 개발 연구 (A Methodology for Evaluating Vehicle Driving Safety based on the Analysis of Interactions With Roads and Adjacent Vehicles)

  • 박재홍;오철;윤덕근
    • 대한교통학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.116-128
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    • 2017
  • 교통사고는 운전자가 주변 차량 및 도로기하구조 상태 변화에 대한 인지부족과 적절한 회피 행동을 능동적으로 수행하지 못하는 경우에 순간적으로 발생하는 차량의 물리적 충돌사건으로 정의 될 수 있다. 따라서, 운전자가 도로를 주행하면서 만들어 내는 주변 환경과의 상호작용을 지속적으로 모니터링하고, 교통사고를 유발할 개연성이 높은 이벤트를 검지하는 것은 교통사고 예방을 위한 선결조건이다. 본 연구에서는 연속류 도로를 대상으로, GPS(Global Positioning System)-IMU(Inertial Measurement Unit), 카메라, 레이더, 라이다가 부착된 조사 차량을 이용하여 도로기하구조 및 교통환경 정보를 취득하였다. 취득된 정보를 가공하여 차량의 상호 작용 및 도로기하구조 특성을 고려한 주변차량과의 충돌 가능성여부를 평가할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 특히, 도로기하구조를 제한속도(직선부), 안전 속도(곡선부)로 구분하여 평가하고, 교통안전지표인 SDI를 이용하여 차량의 주행안전성을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 방법론은 도래하는 자율주행시대에 차량의 센서로 부터 수집이 가능한 자료를 이용하여 안전성을 평가한다는 관점에서 향후 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

산업용 로봇을 이용한 스포츠화의 운동역학특성 측정에 관한 연구 (Study on Measuring Mechanical Properties of Sport Shoes Using an Industrial Robot)

  • 이종년
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3833-3838
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    • 2009
  • 본 논문은 산업용 로봇을 이용하여 운동화의 특성을 측정하는 측정장비를 소개한다. 여기서 사용된 로봇은 6관절의 퓨마타입 로봇(삼성전자의 FARA AT2 모델)을 인간의 보행 동작을 구현할 수 있도록 보완하였다. 보행 동작은 고속카메라로 분석한 후, 로봇 관절각들을 추출하여 동작구현에 사용한다. 3가지 종류의 경도 아웃솔(신발 겉창)로 만들어진 신발 시편을 준비하고, 이 로봇 시스템을 이용하여 걸음동작을 구현하여 신발에 따른 지면 충격력을 측정한다. 걸음동작에서 발생하는 발 앞축 부분을 굽히기 위해 요구되는 굽힘 모멘트의 측정과 걸음동작에서 발생하는 요동현상의 측정에 사용한다. 동일한 압축변형을 유지하도록 시스템을 설정하고, 신발을 측정한 결과 아웃솔의 경도에 따라 지면반력의 크기는 선형적으로 증가하는 추세가 관찰되었다. 또한 굽힘 모멘트와 요동현상 역시 아웃솔의 경도에 따라 선형적으로 증가하는 추세가 관찰되었다. 상기의 몇 가지 실험을 통하여, 본 로봇 시스템은 일관성 있는 실험결과를 제공하였으며, 따라서 산업용 로봇을 이용하여 신발의 유용한 특성 정보 도출이 가능하며, 추후 신발설계의 활용에 대한 가능성을 보여준다.

손목에 의한 소프트콘택트렌즈의 순간적인 움직임 : 착용시간의 증가에 따른 움직임의 변화 (The momentary movement of soft contact lens by blinking : The change of movement depending on wearing time)

  • 박상일;이연진;이흠숙;박미정
    • 한국안광학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 소프트콘택트렌즈의 착용시간의 증가에 따른 소프트콘택트렌즈의 순간적인 움직임 변화를 알아보기 위하여 8종의 소프트콘택트렌즈를 안질환을 가지고 있지 않는 10명에게 착용시키고 초고속촬영기(FASTCAM ultima 1024)를 이용하여 측정하였다. 착용 15분 후에 순목으로 인한 각막에서의 움직임을 비교하였을 때, 8종의 소프트콘택트렌즈 모두 수직방향이 수평방향보다 약 2배 정도 더 많이 움직였으나, 그 정도는 렌즈에 따라 상이하였다. 순목시 소프트콘택트렌즈가 순간적으로 움직인 거리는 렌즈의 종류에 따라 차이가 있어 일일 착용렌즈인 A 렌즈, B 렌즈의 경우 다른 렌즈에 비해 움직임이 상대적으로 많았으며 통계적으로도 유의성 있는 차이를 보였다. 이러한 순목에 의한 순간적인 움직임은 8시간 동안 착용한 후에는 모든 렌즈에서 크게 감소하였다. 렌즈에 따라 수평방향은 24.6~60.0% 수준까지, 수직방향은 20.4~94.3% 수준까지 감소하였다. 상대적으로 함수율이 높은 A, B, C 렌즈에서 움직임의 감소가 컸다. 따라서 소프트콘택트렌즈를 착용함에 의해 움직임의 감소가 나타나고 이로 인하여 누액순환이 영향을 받을 수 있으리라 사료된다.

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동축류 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8) 혼합 확산화염내의 수소(H2) 첨가가 화염 형상 및 연소 생성물에 미치는 영향 (Effect of Hydrogen(H2) Addition on Flame Shape and Combustion Products in Mixed Coflow Diffusion Flames of Methane(CH4), Ethane(C2H6) and Propane(C3H8))

  • 박호용;윤성환;노범석;이원주;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.780-787
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

Design of Vision Based Punching Machine having Serial Communication

  • Lee, Young-Choon;Lee, Seong-Cheol;Kim, Seong-Min
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2430-2434
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    • 2005
  • Automatic FPC punching instrument for the improvement of working condition and cost saving is introduced in this paper. FPC(flexible printed circuit) is used to detect the contact position of K/B and button like a cellular phone. Depending on the quality of the printed ink and position of reference punching point to the FPC, the resistance and current are varied to the malfunctioning values. The size of reference punching point is 2mm and the above. Because the punching operation is done manually, the accuracy of the punching degree is varied with operator's condition. Recently, The punching accuracy has deteriorated severely to the 2mm punching reference hall so that assembly of the K/B has hardly done. To improve this manual punching operation to the FPC, automatic FPC punching system is introduced. Precise mechanical parts like a 5-step stepping motor and ball screw mechanism are designed and tested and low cost PC camera is used for the sake of cost down instead of using high quality vision systems for the FA. 3D Mechanical design tool(Pro/E) is used to manage the exact tolerance circumstances and avoid design failures. Simulation is performed to make the complete vision based punching machine before assembly, and this procedure led to the manufacturing cost saving. As the image processing algorithms, dilation, erosion, and threshold calculation is applied to obtain an exact center position from the FPC print marks. These image processing algorithms made the original images having various noises have clean binary pixels which is easy to calculate the center position of print marks. Moment and Least square method are used to calculate the center position of objects. In this development circumstance, Moment method was superior to the Least square one at the calculation of speed and against noise. Main control panel is programmed by Visual C++ and graphical Active X for the whole management of vision based automatic punching machine. Operating modes like manual, calibration, and automatic mode are added to the main control panel for the compensation of bad FPC print conditions and mechanical tolerance occurring in the case of punch and die reassembly. Test algorithms and programs showed good results to the designed automatic punching system and led to the increase of productivity and huge cost down to law material like FPC by avoiding bad quality.

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용융아연 도금공정에서의 SNOUT 내부 유동장 해석 ( I ) (Velocity Field Measurement of Flow Inside SNOUT of Zinc Plating Process ( I ))

  • 신대식;최제호;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권10호
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    • pp.1265-1273
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    • 1999
  • PIV(Particle Image Velocimetry) velocity field measurements inside the snout of a1/10 scale model of the Zn plating process were carried out at the strip speed $V_s=1.5m/s$. Aluminum powder particles ($1{\mu}m$) and atomized olive oil ($3{\mu}m$) were used as seeding particles to simulate the molten Zinc flow and deoxidization gas flow, respectively. A pulsed Nd:Yag laser and a $2K{\times}2K$ high-resolution CCD camera were synchronized for the PIV velocity field measurement. From flow visualization study, it is found that the liquid flow in the Zn pot is dominantly governed by the uprising flow caused by the rotating sink roll, with its effect on the steel strip inside the snout largely diminished by installing of the snout. The deoxidization gas flow in front of the strip inside the snout can be characterized by a large-scale vortex rotating clockwise direction formed by the moving strip. In the rear side of the strip, a counter-clockwise vortex is formed and some of the flow entrained by the moving strip impinges on the free surface of molten zinc. The liquid flow in front of the strip is governed by the flow entering the snout, caused by the spinning sink roll. Just below the free surface a counter-clockwise vortex is formed near the snout wall. The moving strip affects dominantly the flow behind the strip inside the snout, and large amount of the liquid flow follows the moving strip toward the sink roll. The thickness of the flow following the strip is very thin in the front side due to the uprising flow, however thick boundary layer is formed in the rear side of the strip. Its thickness is increased as moving downstream toward the sink roll. Inside the snout, the deoxidization gas flow above the free surface is much faster than the liquid flow in the zinc pot. Due to the larger influx of the flow following the moving strip in the rear side of the strip, higher percentage of imperfection can be anticipated on the rear surface of the strip.

HMD(Head Mounted Display)에서 시선 추적을 통한 3차원 게임 조작 방법 연구 (A Study on Manipulating Method of 3D Game in HMD Environment by using Eye Tracking)

  • 박강령;이의철
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권2호
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    • pp.49-64
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    • 2008
  • 최근에 휴먼 컴퓨터 인터페이스 분야에서 사용자의 시선 위치를 파악하여 더욱 편리한 입력장치를 구축하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 복잡한 하드웨어 구성으로 제품의 가격이 매우 비싸고, 까다로운 사용자 캘리브레이션 과정으로 인해 시스템의 사용에 어려움을 겪는다. 본 논문에서는 HMD(Head Mounted Display)에 USB 카메라와 적외선을 반사시키는 hot-mirror와 적외선 조명을 이용한 시선 추적 모듈을 부착하고, 이를 통해 획득한 눈 영상의 2차원적인 분석과 간단한 사용자 캘리브레이션 과정을 통해 시선 위치를 파악하는 방법을 제안한다. HMD는 사용자의 얼굴 움직임과 함께 움직이므로, 얼굴움직임에 영향을 받지 않는 시선 추적 시스템을 구현할 수 있다. 또한, 시선 추적 시스템을 3차원 1인칭 슈팅 게임에 적응하여, 캐릭터의 시선 방향을 조정하고, 적 캐릭터를 조준하여 사격이 가능하도록 하여, 게임의 몰입감과 흥미성을 높일 수 있게 하였다. 실험 결과, 한 대의 데스크톱 컴퓨터 환경에서 게임과 시선 추적 시스템이 실시간으로 동작 가능했으며, 약 $0.88^{\circ}$의 시선 위치 추출 오차를 보였다. 또한 3차원 1인칭 슈팅게임에서 일반 마우스의 역할을 시선 추적 시스템이 문제없이 대신할 수 있음을 확인하였다.