The neck pain is fairly common occurance. Forward head posture and text neck are poor postures which may be related with neck pain but the evidence is not enough. We developed the wearable sensor which can assess the head & neck posture in daily life. Microprocessor, Bluetooth low energy, and 3-axis accelerometer, rechargeable battery and vibratior for reminding are used to implement the wearable sensor. Real-time algorithm to parameterize the posture for one epoch is implemented which classifies the posture in the epoch into three classed; dynamic, static_good posture, and static_poor posture. Also the algorithm makes reminding to its wearer to give them the prolonged poor posture is detected. The mean error of measurement was 1.2 degree. The correlation coefficient between neck angle and craniovertebral angle was 0.9 or higher in all cases. With the pilot study on text neck syndrome was also quatified. Average of neck angle were 74.3 degree during the listening in the classroom and 57.8 degree during the smartphoning. Using the wearable sensor suggested, the poor postures of forward head posture and neck neck can be detected in real-time which can remind the wearer according to his/her setting.
The rifling angle of artillery is an important parameter, and its determination plays a key role in the stability, hit rate, accuracy and service life of artillery. In this study, we propose an optical measurement method for the rifling angle based on angle error correction. The method is based on the principle of geometrical optics imaging, where the rifling on the inner wall of the artillery barrel is imaged on a CCD camera target surface by an optical system. When the measurement system moves in the barrel, the rifling image rotates accordingly. According to the relationship between the rotation angle of the rifling image and the travel distance of the measurement system, different types of rifling equations are established. Solving equations of the rifling angle are deduced according to the definition of the rifling angle. Furthermore, we added an angle error correction function to the method that is based on the theory of dynamic optics. This function can measure and correct the angle error caused by the posture change of the measurement system. Thus, the rifling angle measurement accuracy is effectively improved. Finally, we simulated and analyzed the influence of parameter changes of the measurement system on rifling angle measurement accuracy. The simulation results show that the rifling angle measurement method has high measurement accuracy, and the method can be applied to different types of rifling angle measurements. The method provides the theoretical basis for the development of a high-precision rifling measurement system in the future.
최근 학생 및 사무직 종사자에게서 근골격계 질환의 발병률이 증가하고 있으며, 바른 자세의 유지 및 교정 훈련의 필요성이 요구되고 있으나, 관련 연구는 부족한 현실이다. 기존 연구에서는 의자 방석부분에 멤브레인 센서 또는 압력센서를 배치하여 무게의 편중을 보거나, 사용자를 구속하는 센서를 부착하여 체위 변환을 측정하였다. 본 연구에서는 착용편의성을 고려한 체위 변환 감지 센서 디바이스를 개발하였으며, 측정한 각도를 분석앱을 통해 확인하였다. 앉은 자세에서 체위 변환을 측정하기 위하여 경추 및 척추에 IMU 센서로 구성된 센서 디바이스를 부착한다. 두 개의 센서에서 측정되는 체위의 변화값을 각도로 변환하였으며, 각도값은 실시간으로 분석앱을 통해 보여 진다. 본 연구에서는 체위 변화에 따른 실시간 변화값의 측정 가능성과, 착용편의성, 각도 측정의 경향성을 확인해 보았다. 향후 연구에서는 보다 정밀한 각도의 연산 및 동잡음의 보정을 위한 연구를 진행해야 한다.
The real-time monitoring about the activity of the human provides useful information about the activity quantity and ability. The present study implemented a small-size and low-power acceleration monitoring system for convenient monitoring of activity quantity and recognition of emergent situations such as falling during daily life. For the wireless transmission of acceleration sensor signal, we developed a wireless transmission system based on a wireless sensor network. In addition, we developed a program for storing and monitoring wirelessly transmitted signals on PC in real-time. The performance of the implemented system was evaluated by assessing the output characteristic of the system according to the change of posture, and parameters and acontext recognition algorithm were developed in order to monitor activity volume during daily life and to recognize emergent situations such as falling. In particular, recognition error in the sudden change of acceleration was minimized by the application of a falling correction algorithm
본 논문에서는 척추 관련 질환을 예방하고, 잘못된 자세를 사용자에게 피드백하여 자세교정에 도움을 주기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 키넥트 센서를 사용하였으며, 사용자의 움직임을 측정하기 위해 골격 데이터 좌표 값을 인덱스 화하여 움직임 변화정도를 측정하였다. 구현된 시스템은 자세판별 뿐만 아니라 사용자의 산만도 모니터링이 가능함을 확인하였다.
Purpose : Forward head posture is typical neck disorders occur in all people. And this attitude causes a shortening and weakening of the muscles in the body. It also causes excessive extension acts as a reward. This attitude has to change if the pain occurs around the neck and shoulders, and are subjected to unusual stress. Patients with chronic neck pain associated with forward head posture was found to be the more severe the fall of the respiratory, forward head posture poor quality of much breath. The purpose of this study was to compare the effect of changes in forward head posture and neutral head posture on respiratory. Method : Forty volunteers were participated in study and divided into two groups [forward head posture group (n=20) and neutral head posture group (n=20)]. We measured cervical alignment with global postural system to find out a forward head posture. Respiratory function was measured with a SPIROVIT SP-1 equipment and we found out a forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume at one second (FEV1) and FEV1/FVC. A pared t-test was used to determine a statistical significance for the pulmonary function variation and a independent t-test was used to determine a statistical significance in the two groups. Results : In the experimental group, FVC and FEV1 were significantly higher in the artificial neutral head posture than in the forward head posture. In the control group, FVC and FEV1 were significantly higher in the neutral head posture than in the forward head posture. FVC, FEV1, and FEV1/ FVC were significantly higher in the neutral head posture of control group than the artificial neutral head posture of experimental group and higher in the artificial forward head posture of control group than the forward head posture of experimental group. Conclusion : In conclusion, neutral head posture is considered to be an important factor in correct posture and improvement of lung function and continuous study of posture correction program for posture imbalance will be needed.
본 논문에서는 관성 항법 시스템 (INS)의 경우, 수직편향 (DOV)으로 인한 초기정렬에서의 자세 추정 오차를 분석한다. INS의 속도 및 자세 오차를 기반으로 DOV로 인한 자세 추정 오차를 이론적으로 분석하였다. 이론적 분석을 검증하기 위한 시뮬레이션을 수행했으며 결과는 이론적 분석과 잘 일치했다. 일례로 η=20"일 경우 정렬오차는 ϕN=0.00287°, ϕU=0.00196°가발생하며, 𝜉=20"일 경우에는 ϕE= -0.00286°의 오차가 발생하였다. 이를 통해 INS 자세오차의 결합특성으로 DOV에 기인한 수직 자세오차가 발생함을 확인하였다. 기존의 INS 정렬에서는 고려하지 않았던 DOV로 인해 추가로 자세오차가 발생할 수 있음을 보여 주었으며 이는 고정밀 INS 적용시에 DOV에 대한 보정을 반드시 고려해야 함을 의미한다.
현대인들의 운동, 건강 관심도가 늘어남에 따라 운동에 관련된 정보 및 기기들의 수요가 늘어나고 있으며 잘못된 자세로 운동할 시 신체 불균형과 부상을 초래할 수 있다. 이에 본 연구에서 사용자들의 올바른 운동 자세를 통한 건강증진 및 부상 예방을 위한 자세교정을 목적으로 한다. 시스템의 주기억 장치로는 Arduino Uno R3와 압력 센서, 가속도 센서를 사용하여 개발하였다. 압력 센서는 스쿼트 자세 판별, 가속도 센서는 일반걸음, 팔자걸음, 안짱걸음 3가지의 걸음걸이 판별을 위해 사용되었다. 데이터를 블루투스 모듈로 스마트폰에 전송하고 App에 표시하여 사용자에게 올바른 운동 자세를 안내해준다. 걸음걸이 판별은 발이 벌어진 각도 20˚를 기준으로 진행하였으며, 올바른 스쿼트 자세는 숙련자의 데이터를 기반으로 전족과 후족의 압력 센서 값의 비율을 비교했다. 따라서 걸음걸이 판별 시 약 90%의 정확도와, 스쿼트 자세 시 압력 센서 값의 비율 7:3을 기준 하에 95%의 정확도를 가지는 실험을 기반으로 사용자가 운동 시 App을 통해 실시간으로 확인하여 올바른 자세로 운동을 할 수 있고, 잘못된 자세로 운동을 진행할 때 교정할 수 있도록 안내해주는 시스템을 구축했다.
근골격 질환은 착석 자세로 업무 및 학업을 장시간 진행하거나 잘못된 자세 습관으로 발생하는 경우가 많다. 일상생활에서 근골격 질환을 예방하기 위해서는 실시간 착석자세 모니터링을 통해 잘못된 자세를 바른 자세로 유도하는 것이 가장 중요하다. 본 논문에서는 의자에 밀착된 착석 정보를 무 구속적으로 검출하기 위하여 다채널 압력센서 기반의 자세 측정 시스템과 사용자의 착석 자세 분류를 위한 CNN 모델을 제안한다. 제안된 CNN 모델은 착석 자세 정보를 기반으로 압력분포에 따른 사용자의 5가지 자세 분석이 가능하다. 필드테스트를 통한 자세 분류 신경망의 성능평가를 위하여 10명의 피실험자를 대상으로 분류결과에 대한 정확도, 재현율, 정밀도 및 조화 평균을 확인하였다. 실험 결과, 99.84%의 accuracy, 99.6%의 recall, 99.6%의 precision, 99.6%의 F1을 확인하였다.
Purpose. This study was tried to compare the effect of the change in postural deviation caused by the pain side Subjects and Methods. Inpatients and outpatients (n=71) were selected from I hospital who have a musculoskeletal low back pain and shoulder pain without any history of the central nervous system (CNS) lesions, orthopaedic problems of the both lower extremities, or the vestibular and the visual default. For the control group, normal and healthy subjects (n=30) were selected without any history of weight bearing disorders. the weight bearing was rated by the computerized force plate. Results. 1) Postural deviation was not significant difference between patients and control group(p<0.01). But postural deviation in patients was more pronounced than control group. 2) There was significant difference of postural deviation between in patients according to the pain side(p<0.01). When the pain side was on the left side, postural deviation tended to the right. When the pain side was on the right side and vertebral body, postural deviation tended to the left. 3) There was no significant difference of postural deviation between regional pain in shoulder and regional pain in low back(p<0.01). Discussions and Conclusion. As a result, the pain, for sure, affected the good posture and its keeping process directly or/and indirectly. Therefore, as the postural deviation increases, the additional energy consumption increased by the works of the muscles to keep the good posture. Preponderated postural deviation, furthermore, could load too much to the musculoskeletal system, leading to increase the pain. The postural deviation, a result of the pain, can cause a secondary deformity of the distal area as a compensatory reaction, and this compensation actually become a cause of the musculoskeletal symptom back in a cycle. Therefore, the appropriate treatment of the musculoskeletal problem and the education of the posture correction should be given to decrease the pain, preventing the secondary deformities, and increasing muscle energy efficiency of the posture remaining muscles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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