Although the progress in bipedal walking is impressive in recent years, biped robots still require very high torque and can walk only for a short time interval with their internal batteries. Therefore, further research needs to be carried out to enhance walking efficiency of these robots. In order to achieve this goal, we attempt to imitate human walking with pelvis and waist joint rotations in the frontal plane. In order to investigate the effect of the pelvis and waist joint rotations in the frontal plane motion, we study the frontal plane model with a triangular structure made up of a waist joint and two hip joints. Through simulation, we show that the pelvis rotation can reduce the maximum torque and the control effort, and the waist joint rotation can reduce the trunk sway caused by the pelvis rotation. The combination of these two rotations makes the bipedal walking in the frontal plane more efficient.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.64
no.1
/
pp.136-142
/
2015
In the paper, a design method of knee and pelvis joint in the biped robot is proposed for shock absorption and gravity compensation. Similarly to the human's body, the knee joints of the biped robot support most body weight and get a shock from the landing motion of the foot on the floor. The torque of joint motor is also increased sharply to keep the balance of the robot. Knee and pelvis joints with the spring are designed to compensate the gravity force and reduce the contact shock of the robot. To verify the efficiency of the proposed design method, we develope a biped robot with the joint mechanism using springs. At first, we experiment with the developed robot on the static motions such as the bent-knee posture both without load and with load on the flat ground, and the balance posture on the incline plane. The current of knee joint is measured to analyze the impact force and energy consumption of the joint motors. Also, we observe the motor current of knee and pelvis joints for the walking motion of the biped robot. The current responses of joint motors show that the proposed method has an effect on shock reduction and gravity compensation, and improve the energy efficiency of walking motions for the biped robot.
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.
Alignment of the hip joint and pelvis affects it's weight-bearing capabilities as well as the motion available at the joints. The normal hip joint is well designed to withstand the forces that act through and around it, assisted by the trabecular systems, cartilagious, muscles, and ligaments. Alterations in the direction or magnitude of forces action around the injury and degenerative changes. The integration of motion of the pelvis with motion of the vertebral column not only increases the ROM available to the total column but also reduces the amount of flexibility required of the lumbar lesion. In any instance in which there is normal or abnormal pelvic motion during weight hearing and the head must remain upright, compensatory motions of the lumber spine will occur if available. The motions that occur at the hip, pelvis, and lumbar spine during forward trunk bending with the motions that occur during anterior and posterior tilting of the pelvis in the erect standing postion.
Bae, Kang Ho;Lee, Joong Sook;Han, Ki Hoon;Shin, Jin Hyung
Korean Journal of Applied Biomechanics
/
v.28
no.1
/
pp.1-8
/
2018
Objective: The purpose of this study is to investigate the differences in biomechanical variables of golf driving motion according to gender. Method: A total of 21 healthy golfers (11 men and 10 women) who have more than 5 years of professional experience and have been registered in the Korea Golf Association was recruited. A 250-Hz 8-camera motion capture system (MX-T20, Vicon, LA, USA) was used to capture the motion trajectories of a total of 42 reflective markers attached to the golfer's body and club. Moreover, two 1,000-Hz AMTI force plates (AMTI OR6-7-400, AMTI, MA, USA) were used to measure the ground reaction force. The mean and standard deviation for each parameter were then calculated for both groups of 21 subjects. SPSS Windows version 23.0 was used for statistical analysis. The independent t-test was used to determine the differences between groups. An alpha level of .05 was utilized in all tests. Results: There were differences in joint angles according to gender during golf driver swing. Men showed a statistically significantly higher peak joint angle and maximum range of angle in sagittal and frontal axis of the pelvis, hip, and knee. Moreover, women's swing of the pelvis and hips was found to have a pattern using the peak joint angle and range of angle in the vertical axis of the pelvis and hip. There were the differences in peak joint moment according to gender during golf driver swing. Men used higher joint moment in the downswing phase than women in the extensor, abductor, and external rotator muscles of the right hip; flexor and adductor muscles of left hip joint; and flexor and extensor muscles of the right knee. Conclusion: This result reveals that male golfers conducted driver swing using stronger force of the lower body and ground reaction force based on strength of hip and thigh than female golfers.
Journal of International Academy of Physical Therapy Research
/
v.9
no.1
/
pp.1381-1386
/
2018
The purpose of this study is to investigate the effect of pelvic, Lumbar spine and Cervical spine manipulation on the joint position sense in normal adults. Thirty normal adults were divided into an experimental group of 15 subjects and a control group of 15 subjects. The experimental group was treated with pelvic, Lumbar spine and Cervical spine manipulation with massage, whereas the control group received only massage. Both groups were evaluated in terms of joint position errors (JPEs) using a digital dual clinometer before and after the experiment. The comparison of the JPEs of the experimental group and the control group before and after the experiment showed that the experimental group's cervical spine results were significantly different in the flexion, left lateral flexion, and right rotation (p < .05) and lumbar spine results were significantly different in the flexion and extension (p < .05), but the control group's results were not statistically significant in all items (p > .05). The pelvic, lumbar spine and cervical spine manipulation makes an effect on the joint position sense in normal adults. The findings of this study suggest that the pelvis, lumbar spine and cervical spine manipulation improve the motor ability in people with low joint position sense.
The purpose of this study was to analyze the joint torque of triple segmental system in golf driver swing. For this purpose, joint torque were calculated. In order to determine the load on the lumbar region, a triple segmental system was set for wrist, left shoulder and lumbar, torque working on the lumbar region were estimated. For this study, a total of 7 professional golfers were sampled, and then, their driver swings were recorded with two high-speed digital video cameras (180 frames/sec.) to be synthesized into 3-dimensional images and coordinated. Then, Eular's equation was used to produce some kinematic data, which were used to calculate joint torque with Newton's function. All data were calculated using LabVIEW 6.1 graphic program. The results of this study can be summarized as follows; It was found that the joint torque was generated in the direction opposite the target on wrist and shoulder during down swing, while in the direction towards the target on the lumbar region. During impact and release, the torque on the wrist joint was converted from the direction opposite the target to the direction towards the target, while the torque on the lumbar region was generated vice versa. The joints on the club-arm-shoulder were generated in the opposite direction at the beginning of down swing when the torque on the thorax-pelvis began to be generated, and then, the torque on the thorax-pelvis began to lower, while that on the club-arm-shoulder began to increase. Thus, a rapid decrease of the torque on the lumbar region linked to the low trunk acted to increase moment and joint torque on the arm-club region.
Purpose: The purpose of this study is to determine the effects of visual information on movement time and each angular velocity of trunk and lower extremity joints while healthy adults are in sitting and squat motion. Methods: Participants consisted of 20 healthy male and female adults; movement time and each angular velocity of trunk, pelvis, hip, knee and ankle of sitting and squat motion according to common vision, visual task and visual block were analyzed using a three dimensional motion analysis system. Results: Each angular velocity of the trunk, pelvis, hip, knee and ankle in phase 2 of the sitting showed significant difference according to the types of visual information (p<0.05). Movement time and each angular velocity of pelvis and hip in phase 2 of squat motion showed significant difference according to the types of visual information (p<0.05). According to the common vision, each angular velocity of knee and ankle in phase 1 was significantly fast in sitting (p<0.05). According to the common vision, each angular velocity of trunk, pelvis, hip, knee, and ankle in phase 2 was significantly fast in sitting (p<0.05). Conclusion: Visual information affects the angular velocity of the motion in a simple action such as sitting, and that in more complicated squat motion affects both the angular velocity and the movement time. In addition, according to the common vision, visual task and visual block, as angular velocities of all joints were faster in sitting than squat motion.
The purposes of this study were to assess dynamic stability toward pelvis-spine column distortion during running and to compare the typical three-dimensional angular kinematics of the trunk motion; cervical, thoracic, lumbar segment spine and the pelvis from the multi-segmental spine model between exercise group and non-exercise group. Subjects were recruited as exercise healthy women on regular basis (group A, n=10) and non-exercise idiopathic scoliosis women (group B, n=10). Data was collected by using a vicon motion capture system (MX-T40, UK). The pelvis, spine segments column and lower limbs analysiaed through the 3D kinematic angular ROM pattern. There were significant differences in the time-space variables, the rotation motion of knee joint in lower limbs and the pelvis variables; obliquity in side bending, inter/outer rotation in twisting during running leg movement. There were significant differences in the spinal column that is lower-lumbar, upper-lumbar, upper-thoracic, mid-upper thoracic, mid-lower thoracic, lower thoracic and cervical spine at inclination, lateral bending and twist rotation between group A and group B (<.05, <.01 and <.001). As a results, group B had more restrictive motion than group A in the spinal column and leg movement behaved like a 'shock absorber". And the number of asymmetry index (AI) showed that group B was much lager unbalance than group A. In conclusion, non-exercise group was known to much more influence the dynamic stability of equilibrium for bilateral balance. These finding suggested that dynamic stability aimed at increasing balance of the trunk ROM must involve methods and strategies intended to reduce left/right asymmetry and the exercise injury.
The Journal of Korean Academy of Orthopedic Manual Physical Therapy
/
v.15
no.2
/
pp.63-68
/
2009
Purpose : The purpose of this study was to investigate the effect of tensor fasciae latae length on the rotation of pelvis during one leg stance. Methods : 41 healthy adults participated in this study. The movement of the pelvis and trunk was measured using 3-dimensional motion analyzer, during one leg stance. The movement of the pelvis and trunk was collected lateral shift, rotation, side bending, and flexion-extension. Tensor fasciae latae length of subjects was measured in sidelying positon with neutral position of hip joint and flexion $90^{\circ}$ of knee. Also, the range of motion of hip exteral and interal rotaion were measured in prone position wih lexion $90^{\circ}$ of knee. The subjects were separated 2 groups that more pelvic rotation group(n=15) and less pelvic rotation group(n=15) according to the degree of pelvic rotation. Results : The more pelvic rotation group was showed significantly higher in the ROM of hip external rotation than less pelvic rotation group(p<0.05). The difference of tensor fasciae latae length not showed significant difference between groups. During one leg stance, The movement of the shifting and flexion-extension of trunk and pelvis were not showed significant difference. But the side bending and the rotation of pelvis and trunk showed significant difference between groups. Conclusion : The difference of tensor fasciae latae length not showed significantly in more pelvic rotation group and less pelvic rotation group. But, this study suggests that the pelvis instability brings the instability of the trunk during one leg stance.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.