• 한국체육학회지인문사회과학편
• /
• 제58권6호
• /
• pp.449-459
• /
• 2019

이 연구의 목적은 외발서기 동작 시 취득한 운동역학데이터로부터 주파수분석의 기법을 통하여 인체 운동명령신호가 어떻게 자세조절 과정에 영향을 미치는지를 규명하는 자세역학의 토대연구이다. 이를 위하여 체조경력 10년 이상의 운동신경이 우수한 국가대표상비군(n=6)과 일반인(n=6)을 대상으로 발바닥 압력중심점(CoP)의 궤적데이터를 FFT신호처리기법에 의한 저주파대역Rambling (RM)과 고주파대역 Trembling (TR)의 주파수분석을 탐색하였다. 본 연구결과에 따르면 눈뜨고 외발서기와 눈감고 외발서기 동작을 중심으로 두 집단 간 자세조절능력의 안정화지수 평가에서 독립표본 t검증에서 유의한 차이가 나타났으며(p<.05), 이러한 차이는 저주파대역 RM의 주요주파수 f1과 고주파대역 TR의 주요 주파수 f2의 최대진폭의 출력 차이로 밝혀졌다(p<.05). 특히 자세송환피드백에 관여하는 고유주파수인 저주파수대역에서는 주요주파수가 8-9 Hz 대역에서 뇌지시 하 안정적 자세조절의 운동기전을 행하는 운동명령으로 확인하였으며, 120-135 Hz의 고주파수대역에서는 자세 흔들림을 최소화하기 위한 반사적 근반응의 적응성을 보이는 것으로 연구되었다. 자세조절의 중추신경계 운동조절에 관여하는 고유주파수와 최대진폭에서 유의한 차이가 발견됨으로서 외발서기 시 발바닥 압력조절에 의한 신호파형의 운동명령이 자세조절에 영향을 미치는 것으로 해석되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.415-417
• /
• 2005

This paper proposes tracking control method using pseudo-backstepping control for wheeled mobile robots with nonholonomic constraints. First, the pseudo commands for forward linear velocity and angular velocity are chosen based on the kinematics. Then, the actual torque control inputs are designed to make the actual forward linear velocity and angular velocity follow the pseudo commands. Both semi-global practical posture(position and heading direction angle) stabilization and trajectory tracking are achieved for reference trajectories such as straight line and sinusoidal curve. The stability and performance analysed and numerical simulations are performed to confirm the effectiveness of the proposed scheme.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.883-895
• /
• 2007

In this work, we present the development of a patrol robot which is intended to navigate outdoor rough terrain. Proposed mechanism consists of six legs for overcoming an obstacle, and six wheels for traveling. Also, in order to absorb vibration in rough terrain effectively, the slide-spring system and tubed type tire are adopted to each leg and each wheel. The control system of robot consists of several imbedded boards for management of lots of diverse devices such as sensors designed for rough terrain, motor controllers, camera, micro controller and so on. And the base system of the robot is designed to operate in real time and to surveille in the vicinity of the robot, and the robot system is controlled by wireless LAN connected to GUI-based remote control system, while CAN communication connects the control board and the device controllers for sensors and motor controllers. For operating this robot system efficiently, we propose the control algorithms for autonomous navigation using GPS, stabilization maintenance by posture control, obstacle-avoidance by impedance control, and obstacle-overcoming with interference-avoidance between wheels. The performance of the robot and the proposed algorithms are tested and proved by a set of experiments in outdoor rough terrain.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권11호
• /
• pp.195-201
• /
• 2020

본 논문에서는 쿼드콥터형 드론 시스템을 구현하고, PID 제어기에서 안정화 시간을 최소화할 수 있는 이득 계수를 구하기 위한 경험적 방법을 제안하였다. 드론 자세 안정화 제어 시스템은 가속도 센서와 자이로 센서의 자세 정보를 마호니 필터를 통해 보정한 후 PID 제어기를 통해 4개의 모터를 구동한다. 제안된 방법은 기존의 지글러-니콜스 방법을 통해 1차적으로 이득 계수를 구한 후에 각각의 이득 계수를 경험적 방법으로 다시 최적화하는 단계를 거쳐서 결정한다. 최종적으로 구해진 이득 계수를 구현된 시스템에 적용하여 롤 방향으로 20도 회전하는 실험을 수행한 결과 기존의 지글러-니콜스 방법에 비해 최대 오버슈트는 44.3도에서 29.8도로 감소하면서도 안정화시간이 2.6초에서 1.7초로 개선됨을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 방식은 최적의 이득 계수를 구하기 위한 시행착오를 줄이면서도 드론과 같이 모터 잡음이 심한 환경에서도 잘 동작함을 실험을 통해 증명하였다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.207-214
• /
• 2017

몸통안정성에 문제가 발생하면 허리에 통증이 발생된다. 허리 불안정성을 해소하기 위한 몸통안정화운동 방법 중 하나인 복부드로우인기법(ADIM)은 복부안정화근육 중 선행적자세조절과 관련된 배가로근에 대한 선택적인 수축을 유도하는 운동법이다. ADIM은 일반적으로 바로누운자세에서 허리 밑에 압력생체되먹임장치(PBU)을 적용하여 시각적되먹임을 한 상태에서 실시하는데 이러한 자세는 앉은자세에 비해 기능적이지 못하다. 본 연구에서는 바로누운자세와 앉은자세에서 실시하는 ADIM의 효과를 알아보기 위해 31명의 건강한 남녀를 대상으로 무선 근전도를 이용해 배곧은근(RA), 배바깥빗근(EO), 배가로근/배속빗근(TrA/IO), 그리고 척추세움근(ES)에 대한 근활성도를 비교하였다. 본 연구 결과 RA와 EO에서는 두 자세 간에 유의한 차이가 없었으며 TrA/IO와 ES에서는 두 자세 간에 유의한 차이가 나타났다. 또 RA에 비해 TrA/IO의 활성도가 높게 나타나 ADIM로 인한 몸통안정화는 두 자세 모두에서 효과적으로 나타났으며 반면 TrA/IO와 ES는 앉은 자세에서 더 높은 활성도를 보여 자세 안정화 근육의 활성도가 앉은 자세에서 더 증가한 것으로 사료된다. 따라서 일상생활에서 보다 쉽게 적용할 수 있는 앉은 자세의 ADIM은 허리안정성 향상에 유용할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.43-51
• /
• 2020

이 연구는 8주간의 척추 안정화 운동프로그램이 경부 장애 지수, 균형 능력 및 자세 변화에 어떠한 영향을 주는지를 알아보는 것이다. 운동 프로그램은 8주간 주 3회 척추 안정화 운동을 시행하였으며, 총 60분으로 구성하였다. 연구의 대상자는 6개월간 경부통을 호소하는 만성 경부통 환자 16명을 대상으로 운동 집단(n=8명)과 통제 집단(n=8명)으로 분류하여 운동 프로그램 사전, 사후의 결과를 관찰하여 다음과 같은 결과를 도출하였다. 경부 장애 지수는 시기, 집단, 상호작용에서 유의차가 나타났다(p<.05). 균형 능력은 집단 및 시기 간에서 유의한 상호작용 효과가 나타났다(p<.05). 자세 변화는 골반 경사각에서 시기, 상호작용에서 유의차가 나타났고(p<.05), 경부 및 어깨 위치각은 집단, 시기, 집단, 상호작용 모두 유의차가 나타났다(p<.05). 이상의 결과 척추 안정화 운동이 만성 경부통 환자에게 경부 장애 지수, 균형 능력 변화, 자세 변화에서 유의하게 개선된 결과를 나타내었다. 추후 연구에서는 방사선 영상을 통한 척추 구조 변화에 대한 구체적인 변화를 분석하여 척추 안정화 운동의 타당성을 높이는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.156-164
• /
• 2022

Background: Low back pain (LBP) is a representative disease, and LBP is characterized by muscle dysfunction that provides stability to the lumbar spine. This causes physical functional problems such as decreased posture control ability by reducing the muscular endurance and balance of the lumbar spine. Pelvic compression using instruments, which has been used during recent stabilization exercises, focuses on the anterior superior iliac spine of the pelvis and puts pressure on the sacroiliac joint during exercise, making the pelvis more symmetrical and stable. Currently, research has been actively conducted on the use of pelvic compression belts and non-elastic pelvic belts; however, few studies have conducted research on the application effect of pelvic compression using instruments. Objects: This study aimed to investigate whether there is a difference in trunk muscular endurance and dynamic and static balance ability levels by applying pelvic stabilization through a pelvic compression device between the LBP group and the non-LBP group. Methods: Thirty-nine subjects currently enrolled in Daejeon University were divided into 20 subjects with LBP group and 19 subjects without LBP (NLBP group), and the groups were compared with and without pelvic compression. The trunk muscular endurance test was performed with 4 movements, the dynamic balance test was performed using a Y-balance test, and the static balance test was performed using a Wii balance board. Results: There was a significant difference the LBP group and the NLBP group after pelvic compression was applied to all tests (p < 0.05). In the static and dynamic balance ability test after pelvic compression was applied, there was a significant difference in the LBP group than in the NLBP group (p < 0.05). Conclusion: These results show that pelvic compression using instruments has a positive effect on both those with and without LBP and that it has a greater impact on balance ability when applied to those with LBP.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.376-382
• /
• 2014

본 논문은 4개의 BLDC 모터를 이용한 쿼드콥터 무인비행체의 센서 신호 성능 개선을 위해 진동에 강인한 센서융합 방식을 제안하고 이를 기반으로 하여 자세제어를 위한 개선된 PID 제어 기법을 제안한다. 쿼드콥터의 자세추정을 위해 사용하는 가속도 센서와 자이로 센서 각각의 특성에서 나타나는 단점을 상호 보완하고 모터에서 발생하는 진동의 영향을 최소화하도록 상보필터를 적용하여 두 센서를 융합하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 센서 융합 방식은 쿼드콥터의 방진을 위해 일반적으로 사용되는 이동평균 필터나 저역통과 필터에 비해 진동에 더욱 강인하고 지연이 적은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 쿼드콥터의 자세 제어를 위해 일반적으로 사용되는 PID 제어 중 D 제어 성분을 추정된 각도의 변화량을 이용하는 대신 자이로 센서를 사용하는 쿼드콥터의 특성에 맞게 자이로 센서 출력을 사용하는 방식을 제안하여 사용함으로써 자세 제어 오차를 줄일 수 있고 자세 제어의 안정화가 보다 용이하게 이루어질 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권8호
• /
• pp.703-710
• /
• 2016

로보틱스 연구에서, 모바일 로봇의 모션 제어를 위해서는 로봇의 실제 위치를 정확히 추정하는 것이 중요하다. 이를 위해 본 연구에서는, 두 개의 서로 다른 센서 데이터를 칼만필터로 융합하여 로봇의 위치인식을 개선하는 연구를 진행한다. 칼만필터로 융합한 두 개의 센서 측정값은 카메라 영상으로부터 측정된 모바일 로봇의 전역(global) 위치 좌표(x, y)값과 모바일 로봇 바퀴에 부착된 엔코더로부터 측정된 로봇의 직선 및 각속도 값이다. 다음으로 칼만필터로부터 계산된 모바일 로봇의 위치값을 모바일 로봇의 자세 안정화에 피드백하여 모션 제어의 퍼포먼스를 향상시켰다. 최종적으로 논문에서 제안한 센서융합 위치인식 기술과 모션제어기를 실제 로봇에 적용하여 실험적으로 검증하였다. 또한 모션제어에 단일 센서를 피드백으로 사용한 경우와 칼만필터로 융합한 위치 값을 사용한 경우를 비교하므로 칼만필터 기반 센서 융합 기술을 사용한 경우의 퍼포먼스 향상을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.959-966
• /
• 2020

수산업의 중요성이 커지고 양식 산업이 급성장한 가운데 수산 양식 분야 ICT 융합을 통한 스마트 양식장에 대한 연구가 진행되고 있다. 양식장 현장에서 생육 환경 모니터링이 가능하도록 수중 드론의 구동부, 영상 수집 장치, 자세 안정화를 위한 통합 컨트롤러, 실시간 수중 영상을 통한 드론 조정 및 제어가 가능한 원격 관제 장치를 제안하고 설계, 개발 및 시험을 진행하였다. 수중 드론 활용을 통해 양식 산업에서 문제 되는 인력 수급 및 고비용 작업을 대체 할 수 있으며, 양식 폐사 확률을 줄여 안정적인 양식장 관리가 가능하다.