Background: Prone hip extension (PHE) can be performed to measure the lumbopelvic motor patterns and motions. Imbalances in lumbopelvic muscle activity and muscle weakness can result in instability including pain in lumbopelvic region. The posterior oblique sling (POS) muscles contribute to dynamic lumbopelvic stability. In addition, POS are anatomically aligned with the trapezius muscle group according to shoulder positions. Objects: This study compared the electromyography (EMG) activity of POS and pelvic compensations during PHE with and without pre-activation of lower trapezius muscle (lowT). Methods: Sixteen healthy males were recruited. PHE was performed in randomized order: PHE with and without lowT pre-activation. Surface EMG signals were recorded for biceps femoris (BF), gluteus maximus (GM) (ipsilateral), lumbar multifidus (MF) (bilateral), and the lowT (contralateral). An electromagnetic tracking motion analysis was used to measure the angle of pelvic rotation and anterior tilting. Results: The ipsilateral GM and bilateral MF EMG amplitudes were greater during PHE with lowT pre-activation compared to PHE without lowT pre-activation (p<.05). The BF amplitude during PHE without lowT pre-activation was significantly greater than that during PHE with lowT pre-activation (p<.05). The angles of pelvic rotation and anterior tilting during PHE with lowT pre-activation were significantly smaller compared to PHE without lowT pre-activation (p<.05). Conclusion: PHE with lowT pre-activation, which is aligned with the POS, showed more increased MF and GM muscular activity with smaller lumbopelvic compensations in rotation and anterior tilting compared to PHE without lowT pre-activation.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.24
no.4
s.175
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pp.1007-1015
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2000
This paper proposes an adaptive trajectory generation strategy of using on-line ZMP information and an impedance control method for biped robots. Since robots experience various disturbances during their locomotion, their walking mechanism should have the robustness against those disturbances, which requires an on-line adaptation capability. In this context, an on-line trajectory planner is proposed to compensate the required moment for recovering stability. The ZMP equation and sensed ZMP information are used in this trajectory generation strategy. In order to control a biped robot to be able to walk stably, its controller should guarantee stable footing at the moment of feet contacts with the ground as well as maintaining good trajectory tracking performance. Otherwise, the stability of robot will be significantly compromised. To reduce the magnitude of an impact and guarantee a stable footing when a foot contacts with the ground, this paper. proposes to increase the damping of the leg drastically and to modify the reference trajectory of the leg. In the proposed control scheme, the constrained leg is controlled by impedance control using the impedance model with respect to the base link. Computer simulations performed with a 3-dof environment model that consists of combination of a nonlinear and linear compliant contact model show that the proposed controller performs well and that it has robustness against unknown uneven surface. Moreover, the biped robot with the proposed trajectory generator can walk even when it is pushed with a certain amount of external force.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.36
no.11
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pp.1119-1126
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2012
The collective behavior of bacteria plays an important role in biofilm development. In this study, the fluidic properties of biofilms formed in Escherichia coli (E. coli) and Bacillus subtilis (B. subtilis) colonies were compared by visualizing 200-nm fluorescent beads that were initially embedded in an agar plate and distributed spontaneously on the upper surface of the growing colonies. We conducted experiments to measure the three-dimensional profile of the E. coli colony using fluorescent microbeads that did not flow in the colony. Vortical flow patterns near the edge of the B. subtilis colony were observed clearly by tracking the movement of the beads in the biofilm of the colony. The present study should be the first step toward determining the effect of fluidic biofilms on the growth and swarming dynamics of bacteria.
Cheong, Jae-Yeol;Hamm, Se-Yeong;Koh, Dong-Chan;Lee, Chung-Mo;Ryu, Sang Min;Lee, Soo-Hyoung
The Journal of Engineering Geology
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v.26
no.1
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pp.1-13
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2016
Groundwater flow paths and groundwater ages at a radioactive waste repository located in a coastal area of South Korea were evaluated using the hydrochemical and hydrogeological characteristics of groundwater, surface water, rain water, and seawater, as well as by numerical modeling. The average groundwater travel time in the top layer of the model, evaluated by numerical modeling and groundwater age (34 years), approximately corresponds to the groundwater age obtained by chlorofluorocarbon (CFC)-12 analysis (26-34 years). The data suggest that the groundwater in wells in the study area originated up-gradient at distances of 140-230 m. Results of CFC analyses, along with seasonal variations in the δ18O and δD values of groundwater and the relationships between 222Rn concentrations and δ18O values and between 222Rn concentrations and δD values, indicate that groundwater recharge occurs in the summer rainy season and discharge occurs in the winter dry season. Additionally, a linear relationship between dissolved SiO2 concentrations and groundwater ages indicates that natural mineralization is affected by the dilution of groundwater recharge in the rainy summer season.
An algorithm for tracking the trace of structured light is proposed to obtain depth information accurately. The technique is based on the fact that the pixel location of light in an image has a unique association with the object depth. However, sometimes the projected light is dim or invisible due to the absorption and reflection on the surface of the object. A dynamic programming approach is proposed to solve such a problem. In this paper, necessary mathematics for implementing the algorithm is presented and the projected laser light is tracked utilizing a dynamic programming technique. Advantage is that the trace remains integrity while many parts of the laser beam are dim or invisible. Experimental results as well as the 3-D restoration are reported.
The purpose of this study was to investigate the effect of isometric hip adduction and abduction on the muscle activities of vastus medialis oblique(VMO) and vastus lateralis(VL) during leg squat exercises. This study consisted of 21 healthy subjects who had no medical history of anterior knee pain or lower extremity disorders. The ball and belt were used to isometrically adduct and abduct the hip joint during the leg squat exercise, respectively. The surface electromyograms of VMO and VL were analyzed, and the findings were used to calculate the VMO:VL ratio during 3 different quadriceps-strengthening exercises(leg squat, LS leg squat with isometric hip adduction, LSHD leg squat with isometric hip abduction, LSHB). The muscle activities of VMO and VL and the VMO:VL ratios were compared using the paired t-test with Bonferroni adjustment. The results showed that the muscle activities of VMO and VL during LSHD were greater than those during LSHB. The VMO:VL ratio was the highest during LSHD. This finding suggests that LSHD using a ball is more effective than LS and LSHB in selectively increasing the muscle activities of VMO. Therefore, we suggest that leg squat exercise with isometric hip adduction using a ball would be useful for maintaining correct patella tracking and for selectively strengthening VMO.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.12
no.8
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pp.3374-3383
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2011
In this study, numerical analyses for slamming impact phenomena have been carried out using a 2-dimensional wedge shaped structure having finite deadrise angles. Fluid is assumed incompressible and entry speed of the structure is kept constant. Geo-reconstruct(or PLIC-VOF) scheme is used for the tracking of the deforming free surface. Numerical analyses are carried out for the deadrise angles of $10^{\circ}$, $20^{\circ}$ and $30^{\circ}$. For each deadrise angle, variations are made for the grid size on the wedge bottom and for the entry speed. The magnitude and the location of impact pressure and the total drag force, which is the summation of pressure distributed at the bottom of the structure, are analyzed. Results of the analyses are compared with the results of the Dobrovol'skaya similarity solutions, the asymptotic solution based on the Wagner method and the solution of Boundary Element Method(BEM).
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.40
no.11
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pp.979-987
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2012
This paper implements and integrates algorithms for terrain following of UCAVs (Unmanned Combat Aerial Vehicles): trajectory generation, guidance, and navigation. Terrain following is very important for UCAVs because they perform very dangerous missions such as Suppression of Enemy Air Defences while the terrain following can improve the survivability of UCAVs against from the air defence systems of the enemy. To deal with the GPS jamming, terrain referenced navigation based on nonlinear filter is chosen. For the trajectory generation, Voronoi diagram is adopted to generate horizontal plane path to avoid the air defense system. Cubic spline method is used to generate vertical plane path to prevent collisions with ground while flying sufficiently close to surface. Follow-the-Carrot and pure pursuit tracking methods, which are look-ahead point based guidance algorithms, are applied for the guidance. Numerical simulation is performed to verify the performance of the integrated terrain following algorithm.
Kim, Bong-Tae;Lee, Jae-Deuk;Park, Min-Won;Seong, Ki-Chul;Yu, In-Keun
Proceedings of the KIEE Conference
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2001.05a
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pp.190-193
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2001
In order to verify the efficiency or availability and stability of photovoltaic(PV) generation systems, huge system apparatuses are needed, in general, in which an actual size of solar panel, a type of converter system and some amount of load facilities should be installed in a particular location. It is also hardly possible to compare a Maximum Power Point Tracking (MPPT) control scheme with others under the same weather and load conditions in an actual PV generation system. The only and a possible way to bring above-mentioned problem to be solved is to realize a transient simulation scheme for PV generation systems using real weather conditions such as insolation and surface temperature of solar cell. The authors, in this paper, introduces a novel simulation method, which is based on a real-time digital simulator (RTDS), for PV generation systems under the real weather conditions. Firstly, VI characteristic equation of a solar cell is developed as an empirical formula and reconstructed in the RTDS system, then the real data of weather conditions are interfaced to the analogue inputs of the RTDS. The outcomes of the simulation demonstrate the effectiveness of the proposed simulation scheme in this paper. The results shows that the cost effective verifying for the efficiency or availability and stability of PV generation systems and the comparison research of various control schemes like MPPT under the same real weather conditions are possible.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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v.49
no.4
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pp.71-81
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2012
In order to support simple authoring an application of augmented reality for diverse users, the process for the object registration comprised of tracking and recognizing the object should be accomplished intuitively and simple. Although many 3D reconstruction methods to be applied to the object registration have been developed, the methods have not beyond the experimental level yet. In this paper, we proposed a novel marker-based tangible interfaces for various users to manipulate the object with intuitive and simple approaches during an authoring applications fo augmented reality. The proposed method make use of marker as intuitive interface to obtain 3D geometric information of 3D reconstruction. 3D geometric information of an object surface is acquired by touching the object directly with the proposed tangible interfaces. The tangible interfaces not only support 3D reconstruction for graphical modeling but also offer features information which is used for augmented reality. Finally, we verify efficiency of the proposed method with demonstration of an augmented reality application using the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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