• 제목/요약/키워드: Kinematic control

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고령자 및 장애인을 위한 승강형 주방 상부장 설계 (Design of lift-down kitchen cabinet for elderly and disabled)

  • 심기범;심훈;임건혁;장지원;김상현
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권1호
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    • pp.465-470
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    • 2024
  • 주방 상부장은 수납공간이 넓고 작업 공간 활용도가 높다는 장점으로 인해 널리 사용되고 있지만 높은 곳에 설치되어 있어 고령자나 장애인이 접근하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 상부장의 기능을 유지하면서 더욱 쉽고 안전하게 사용할 수 있도록 개별 층의 높이가 조절되는 새로운 방식의 상부장 구조를 제안한다. 효율적인 주방 공간 활용을 위한 상부장 설치 범위와 신체적 약자들이 접근할 수 있는 최대 높이를 고려하여 상부장 필요 하강 범위를 설정하였으며 선택한 개별 층이 최적의 경로를 따라 안전하게 하강할 수 있도록 기구설계 과정을 통해 적절한 복합 링크기구 형상과 치수 및 링크 구동 방법을 선정하였다. 또한, 모터 및 소프트웨어를 추가하여 간단한 버튼 조작으로 사용자가 원하는 높이로 내려올 수 있게 하였으며 실제 제작을 통해 제시된 승강형 링크기구의 안정성 및 높이 조절 성능을 검증하였다.

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.

건강한 성인과 만성요통환자의 전방 짐 나르기 동안 몸통, 골반, 엉덩관절의 협응과 운동형상학적 가변성 비교 (Comparison of Coordination and Kinematic Variability of Trunk, Pelvis and Hip Joint in Subjects With and Without Chronic Low Back Pain During an Anterior Load Carriage Task)

  • 채은수;김택훈;노정석;최흥식
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.21-29
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    • 2015
  • This study investigated the effect of a load of 15% body weight on trunk, pelvis and hip joint coordination and angle variability in subjects with and without chronic low back pain (CLBP) during an anterior load carriage task. Thirty volunteers participated in the study (15 without CLBP, 15 with CLBP). All participants were asked to perform an anterior carriage task with a load of 15% body weight. The outcome measures included the means and standard deviations for measurements of three-dimensional coordination and angle variability of the trunk, pelvis and hip joint. As CLBP patient group .06, control group .70, the correlation coefficient between the groups showed a significant difference only in trunk-pelvic in the sagittal plane (p<.05). Angle variability of CLBP patient group increased significantly in the trunk in frontal plane, the pelvis in all sagittal plane, frontal plane, transverse plane, and the hip in sagittal plane, the hip in frontal plane than angle variability of control group (p<.05). This results mean that the CLBP patient group showed a disconnected coordination pattern in the trunk-pelvis in the sagittal plane, an increased pelvic angle variability in all three planes, and hip angle variability in the sagittal, and frontal planes. The CLBP patient group may have developed a compensatory movement of the pelvis and hip joint arising from the changed stability due to the abnormal coordination patterns of the trunk-pelvic in the sagittal plane. Therefore, CLBP symptoms can potentially worsen in the pelvis and adjacent hip joint in CLBP patients who perform weight-related behaviors in their daily lives. Further research is needed to determine the three-dimensional characteristics of the electromyography and neuromuscular aspects of subjects with CLBP.

Pectinase-treated Panax ginseng protects against chronic intermittent heat stress-induced testicular damage by modulating hormonal and spermatogenesis-related molecular expression in rats

  • Kopalli, Spandana Rajendra;Cha, Kyu-Min;Lee, Sang-Ho;Ryu, Ji-Hoon;Hwang, Seock-Yeon;Jeong, Min-Sik;Sung, Jong-Hwan;Kim, Si-Kwan
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제41권4호
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    • pp.578-588
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    • 2017
  • Background: Elevated testicular temperature disrupts spermatogenesis and causes infertility. In the present study, the protective effect of enzymatically biotransformed Panax ginseng Meyer by pectinase (GINST) against chronic intermittent heat stress-induced testicular damage in rats was investigated. Methods: Male Sprague-Dawley rats (4 wk old, 60-70 g) were divided into four groups: normal control (NC), heat-stress control (HC), heat-stress plus GINST-100 mg/kg (HG100), and heat-stress plus GINST-200 mg/kg (HG200) treatment groups. Each dose of GINST (100 mg/kg and 200 mg/kg) was mixed separately with a regular pellet diet and was administered orally for 24 wk. For inducing heat stress, rats in the NC group were maintained at $25^{\circ}C$, whereas rats in the HC, HG100, and HG200 groups were exposed to $32{\pm}1^{\circ}C$ for 2 h daily for 6 mo. At week 25, the testes and serum from each animal were analyzed for various parameters. Results: Significant (p < 0.01) changes in the sperm kinematic values and blood chemistry panels were observed in the HC group. Furthermore, spermatogenesis-related molecules, sex hormone receptors, and selected antioxidant enzyme expression levels were also altered in the HC group compared to those in the NC group. GINST (HS100 and HS200) administration significantly (p < 0.05) restored these changes when compared with the HC group. For most of the parameters tested, the HG200 group exhibited potent effects compared with those exhibited by the HG100 group. Conclusion: GINST may be categorized as an important medicinal herb and a potential therapeutic for the treatment of male subfertility or infertility caused by hyperthermia.

GNSS관측 공공측량 정확도 분석 및 업무프로세스 제안 (Accuracy Analysis of GNSS-based Public Surveying and Proposal for Work Processes)

  • 배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.457-467
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    • 2018
  • 공공측량/통합기준점측량 작업규정은 기존 트래버스 측량 작업규정을 준용하고 있으며, GNSS관측 특성을 정확하게 반영하지 않아서 현장 작업과 자료처리에 어려움이 있다. 또한, GNSS관측 자료처리 절차에 대한 규정이 명확하지 않고, 정확도 검증방법 역시 일반적인 기준과 차이가 있다. 본 연구에서는 현재 규정을 분석하고 적절한 업무프로세스를 제안하기 위해 공공기준점 측량과 유사한 시나라오를 바탕으로 짧은 세션(30분) 데이터를 처리했다. 서울특별시 네트워크 RTK (Real Time Kinematic) 기준점에 대해서 3일간 동일한 시간대 결과를 비교했으며, 하루 중 시간에 따른 결과를 비교해서 전반적인 자료처리 정확도를 평가했다. 대류권 지연오차 추정여부에 따른 정확도 차이를 동시에 분석했으며, 추정결과는 24시간 정지측량 결과와 비교했다. 대류층 지연오차를 추정하는 것이 정확도와 좌표안정성 향상에 유리하며, 평균제곱근오차는 대략 평면 5mm, 수직 1cm 수준으로 추정되었다. 본 연구결과를 바탕으로 통합기준점을 포함한 동시관측 일간해를 추정하고, 이를 통합하여 최소제약조건을 통해 최종해를 결정하는 업무프로세스를 제안한다. 이를 위해서는 학술용 자료처리시스템을 이용한 자료처리자동화시스템이 구축되어야하며, GNSS자료처리를 위해 통합기준점과 공공기준점 코드를 표준화해야 한다.

육상 200m 경기의 곡선주로에서 직선주로 진입 시 운동학적 특성분석 (Analysis of the Kinematic Characteristics at Entrance to the Straight Course from the Curvilinear Course in the 200m-Track Game)

  • 오세진
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.51-63
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    • 2002
  • 본 연구는 200m 경기의 곡선주로에서 직선주로 진입 시 나타나는 운동학적 특성을 파악하기 위해 실시하였다. 이를 위해 단거리 육상선수 4명을 대상으로 실시하였으며 곡선주로에서 직선주로로 연결되는 구간 10m를 설정하여 비디오 카메라로 촬영하였다. 공간의 좌표를 이미알고 있는 통제점 틀을 사용하여 분석구간을 모두 포함할수있도록 설치하였으며 대상자 별로 5번씩 실시하여 이중 가장 좋은 기록을 보인 동작을 실제 분석하였다. 10m 구간에서 대상자들은 평균 4.5${\pm}$0.41번의 보폭을 보이는 것으로 나타났으며, 소요시간은 1.42${\pm}$0.04sec.를 보였다. 평균보폭의 신장비는 1.25${\pm}$0.20%를 보였으며, 평균속도는 7.06${\pm}$0.19m/s를 보였다. 곡선주로에서 직선주로로 연결되는 구간에서 인체중심변위는 곡선의 안쪽 코스를 따라 이동하고 있었으며 외측(오른쪽)에 위치하는 다리의 변위가 내측(왼쪽)에 위치하는 다리의 변위보다 크게 나타났다. 좌우측 손분절 속도에서 내측에 위치하는 왼손의 속도보다는 외측에 위치하는 오른손의 속도가 다소 빠르게 나타났는데, 곡선주로에서는 외측에 위치하는 팔의 속도를 크게하여 질주방향으로 나아가는 것으로 나타났다. 어깨관절각도는 상완이 전측에 위치할 때 보다는 후측에 위치할 때가 보다 큰 각도를 보이고 있었으며 몸통측면각도는 곡선주로의 외측에 위치하는 오른발이 이지할 때 보다는 내측에 위치하는 왼발이 이지할 때 더 작은 값을 보이고 있었으며 직선주로에 근접할수록 몸통 측면각도가 작아지는 것으로 나타났다. 몸통회전각은 외측에 위치하는 오른발이 지지할 때 몸통을 전방으로 회전시켜 나아가는 것으로 나타났다.

A New Approach to the Whole Body Intervention Program(General Coordinative Manipulation Program) of Nonspecific Back Disorder

  • Moon Sang-Eun
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제15권4호
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    • pp.112-128
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    • 2003
  • Since areas of pain and dysfunction of musculoskeletal typically suffered by the patients with back disorders spread all over the body, WBIP(GCM Program) for the primary treatment and management is required. The purpose of this study is to analyze if WBIP(GCM Program) based on the hyper/hypomobility pattern of Four Body Types can identify the effective treatment of back disorders and the effect on the postural balanced restoration of the spine and extremities. Non-specific back disorder is still a major reason for sick leave. And moreover, its been reported that there was often recurrence to the patients whose symptom had been diminished. As a WBIP(GCM Program) based on kinematic chain patterns of Four Body Types, this study gave a new information on the effective diagnosis, treatment and management of non-specific back disorders. 337 patients above the twenty-five years old with the non-specific back disorders at the hospital and oriental medical clinics at Kyungnam and Busan areas in South Korea from August 24th, 2000 to Feb 23rd, 2001 have randomly been assigned to four experimental groups such as Whole Body Intervention Program Group, Physical Therapy Group like modality treatments, Acupuncture-Treatment Group, and Placebo Control Group. According to intervention program applied to the each four group for three times per week(twelve times per 4weeks), as the time-series methods, we compared and evaluated the body status of the pretest with that of post treatment completion of four week, three month, and six month, respectively. As the analytical method of measurement, our researchers used the Moire Interferometry Unit and Postural Kit that could measure the postural balance of spine and extremities. The collection of data was performed in the designated hospital and oriental medical clinics. For the analysis of the data, the SPSS 10.0 package program was used. X2-test has been taken in order to compare and analyze characteristics and GPES of the patients in four experimental groups. Repeated Measure ANOVA and Tukey post hoc test has been adopted in order to compare the effects of the balanced restoration of the spine and extremities among four Groups categorized for this study. Statistical significance was accepted at the 0.05 level of confidence The effect of the balanced restoration on the spine and extremities of the patients with non-specific back disorders has been proved in all of the Groups. As for the restoration degree, however, WBIP(GCM Program) Group produced the highest effectiveness in terms of the fact that it had a dense moire in comparison with the other three Groups and that the Moires of both sides had the same level by the time(p<0.01). WBIP(GCM Program) based on four tilting types of scapular and ilium and hyper/hypomobility pattern took a higher effect on the balanced restoration of the spine and extremities through a whole body as well as the treatment of back disorders than the other three Groups which the usual remedy without classification of body type had been applied to.

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시각 정보의 차단이 드롭랜딩 시 착지 전략에 미치는 영향 (Effects of Visual Information Blockage on Landing Strategy during Drop Landing)

  • 고영철;조준행;문곤성;이해동;이성철
    • 한국운동역학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.31-38
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    • 2011
  • This study aimed to determine the effects of the blockage of visual feedback on joint dynamics of the lower extremity. Fifteen healthy male subjects(age: $24.1{\pm}2.3\;yr$, height: $178.7{\pm}5.2\;cm$, weight: $73.6{\pm}6.6\;kg$) participated in this study. Each subject performed single-legged landing from a 45 cm-platform with the eyes open or closed. During the landing performance, three-dimensional kinematics of the lower extremity and ground reaction force(GRF) were recorded using a 8 infrared camera motion analysis system (Vicon MX-F20, Oxford Metric Ltd, Oxford, UK) with a force platform(ORG-6, AMTI, Watertown, MA). The results showed that at 50 ms prior to foot contact and at the time of foot contact, ankle plantar-flexion angle was smaller(p<.05) but the knee joint valgus and the hip flexion angles were greater with the eyes closed as compared to with the eyes open(p<.05). An increase in anterior GRF was observed during single-legged landing with the eyes closed as compared to with the eyes open(p<.05). Time to peak GRF in the medial, vertical and posterior directions occurred significantly earlier when the eyes were closed as compared to when the eyes were open(p<.05). Landing with the eyes closed resulted in a higher peak vertical loading rate(p<.05). In addition, the shock-absorbing power decreased at the ankle joint(p<.05) but increased at the hip joints when landing with the eyes closed(p<.05). When the eyes were closed, landing could be characterized by a less plantarflexed ankle joint and more flexed hip joint, with a faster time to peak GRF. These results imply that subjects are able to adapt the control of landing to different feedback conditions. Therefore, we suggest that training programs be introduced to reduce these injury risk factors.

하지강성 가변 인공건 액추에이터(LeSATA®)의 개발 Part I - Metatarsophalangeal Joint Tilt Angle의 보행분석 - (Development of Leg Stiffness Controllable Artificial Tendon Actuator (LeSATA®) Part I - Gait Analysis of the Metatarsophalangeal Joint Tilt Angles Soonhyuck -)

  • 한기봉;어은경;오승현;이순혁;김철웅
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제1권2호
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    • pp.153-165
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    • 2013
  • 기존의 보행분석 연구들은 하지를 하나의 스프링으로 간주하였다. 만약 슬관절 신전을 보조할 수 있는 슬관절 액추에이팅 메커니즘을 개발할 수 있다면 보행에 필요한 탄성-변형률에너지를 혁신적으로 저장-방출할 수 있고, 그 결과 보행 중 하지강성은 더욱 증가할 것이다. 게다가 족관절 액추에이팅 메커니즘까지 추가되어 있다면 슬관절 액추에이터에 의한 과도한 인공하지강성을 능동적이고 적절한 수준으로 보상해주는 기전으로 작동할 것이다. 만약 가속도에 의한 보행속도 증가를 방지하기 위해 인위적 감속통제를 작동시킨다면 불필요한 운동에너지의 방출이 발생되고 하지강성 액추에이터의 실효성은 의심을 받게 된다. 따라서 본 저자는 보행속도를 2개의 세그먼트에 의한 상대 각속도 조절기법을 이용하여 하지강성을 증가시킨다는 기본개념으로 슬-족관절 액추에이터 시스템을 개발하였다. 또한 족관절에 슬관절 액추에이팅에 대한 보상기전이 존재하는 경우, 족관절의 보상기전이 중족지절관절 경사각 및 보행속도 변화에 미치는 상호영향을 연구하였다.

DGPS 보정신호 전송을 위한 휴대전화 인터페이스 모듈의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobile Phone Interface Module for DGPS Correction Message Transmission)

  • 이재훈;김창수;정성훈;이태오;윤희철;임재홍
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.419-426
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    • 2002
  • 기존 RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Positioning System)는 고가의 장비인 RF(Radio Frequency) 방식의 무선 모뎀을 사용하므로 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 RTK-GPS 수신기의 무선 모뎀을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 설계하고, RTK-GPS 수신기와 휴대전화간의 연동을 위한 인터페이스 모듈의 설계 및 PIC(Programmable Integrated Circuit)를 이용한 하드웨어 모듈을 구현하였다. 그 결과 인터페이스 모듈은 GPS 수신기와 휴대전화간의 인터페이스 모듈로서 RS-232C와 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능함과 이동국에서는 송신 및 수신 된 보정신호 데이터를 이용하여 상대 측위를 통한 정밀한 측위가 이루어짐을 얻었다. 기준국과 이동국의 휴대전화를 연동한 인터페이스 모듈 시스템은 기존의 RF 방식의 무선 모뎀 시스템과 비교하여 거의 동일한 정밀도를 얻을 수 있었다.