The utilized coefficient of friction (UCOF) as a ratio of the shear force to the normal force on the ground during walking is used to identify the point at which slip is likely to occur. Shoe walking will change the utilized coefficient of friction by shoe design such as sole thickness and hardness, heel shape, and outsole pattern. In this study, subjects are 21 adults (10 female, 11 male, age: $25.2{\pm}2.3yrs$, height: $165.6{\pm}7.2cm$), analysis variables were walking speed, GRF, when the UCOF is maximal, and Tangent of CoP-CoM angle, and correlation analysis with the utilized friction coefficient (UCOF). As a result, First, for the shod walking the time point which UCOF is maximum about heel strike was faster and the magnitude was larger than for barefoot walking. Second, the correlation between the tangent of CoP-CoM and UCOF of right foot was higher at the left heel striking point (UCOF2_h) which occurred in the post propulsion phase than at the right heel striking point (UCOF1_h). This suggests that the right foot UCOF is related to the braking phase of left foot( which is the propulsion phase of right foot) rather than the braking phase of right foot.
Jeong Im Sook;Ahn Seung Chan;Yi Jin Bok;Kim Han Sung;Kim Young Ho
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.22
no.6
s.171
/
pp.213-221
/
2005
An insole type local shear force measurement system was developed and local shear stresses in the foot were measured during level walking. The shear force transducer based on the magneto-resistive principle, was a rigid 3-layer circular disc. Sensor calibrations with a specially designed calibration device showed that it provided relatively linear sensor outputs. Shear transducers were mounted on the locations of four metatarsal heads and heel in the insole. Sensor outputs were amplified, decorded in the bluetooth transmission part and then transferred to PC. In order to evaluate the developed system, both shear and plantar pressure measurements, synchronized with the three-dimensional motion analysis system, were performed on twelve young healthy male subjects, walking at their comfortable speeds. The maximum peak pressure during gait was 5.00kPa/B.W at the heel. The time when large local shear stresses were acted correlated well with the time of fast COP movements. The anteroposterior shear was dominant near the COP trajectory, but the mediolateral shear was noted away from the COP trajectory. The vector sum of shear stresses revealed a strong correlation with COP movement velocity. The present study will be helpful to select the material and to design of foot orthoses and orthopedic shoes for diabetic neuropathy or Hansen disease.
In Korea, the number of elderly has been increasing rapidly. So it is also expected that the economic activity and the trip frequency of the elderly will increase. On the other hand, elderly related accidents such as falls during walking are steadily increasing and the satisfaction about pedestrian environment of elderly is very low. In this paper, we found one of the reasons for these dissatisfaction in pedestrian facility, which is not considering the walking ability (about 75% of non-elderly person) of the elderly. So, we analyze the kinematic walking characteristics of the elderly with the motion analysis system, when the elderly use stairs. As a result of analysis of various walking variables, the current standard for stairway height in Korean law (18cm) requires excessive force to elderly so it was difficult for elderly to keep the balance of the body in ascending and descending walk of stairs. In this paper, we propose the stair design criteria through the cluster analysis of walking parameters reflecting the gait characteristics of the elderly. This change is not a big for non-elderly person, but it can promote more socioeconomic activities for the elderly.
The purpose of this study was to evaluate the effects of metatarsal pad (MP) compared with barefoot and MP with using different insoles on gait. 15 healthy females who had no history of injury in the lower extremity with an average age of 22.7 year(SD=1.35), height of 160 cm(SD=3.4), weight of 48.8 kg(SD=5.52) and average foot size of 232.5 mm(SD=6.8) participated in this study as the subjects. The subjects walked on a treadmill under four different experimental conditions: 1) walking with barefoot, 2) walking wearing MP 3) walking wearing a soft insole with MP(SIMP), 4) walking wearing a rigid insole with MP(HIMP). During walking, foot pressure data such as force, contacting area, peak pressure, and mean pressure was collected using Pedar-X System(Novel Gmbh, Germany) and EMG activity of lower limb muscles such as tibialis anterior(TA), lateral gastrocnemius(LG), rectus femoris(RF), and musculus biceps femoris(MBF) was gathered using Delsys EMG Work System(Delsys, USA). Collected data was then analyzed using paired t-test in order to investigate the effects of each of experimental conditions. As a result of the analysis, when MP and HIMP were equipped, overall contacting area was increased while the force, peak pressure and the mean pressure were decreased. Especially, when the SIMP was equipped, every data were significantly decreased. In case of EMG, wearing MP, SIMP and HIMP made three muscles(TA, LG, RF)'s activity decrease. A result of the analysis will be able to apply for manufacturing functional shoes, diabetes shoes, senior shoes and lower extremity orthosis. Significance of the study due to a metatarsal pad and the insole is to analyze the changes in muscle strength.
The Purpose of this study was to reveal the biomechanical difference of two soccer footwear(soft ground footwear and hard ground footwear). Secondly, the purpose of this study was to clarify how each type of soccer footwear effects soccer players, which will provide scientific data to coaches and players, to further prevent injuries and to improve each players capacity. The result of comparative analysis of two soccer footwear can be summarized as below. The comparison of the very first braking force at walking found distinctive factors in the statistical data(t=3.092, p<.05). Braking impulse of two difference footwear showed distinctive factors in the statistical data(t=2.542, p<.05). In comparing GRFz max(N), the result showed a statistically significant difference in the two soccer footwear at running(t=2.784, p<.05). In the maximum braking impulse(t=2.774, p<.05) and propulsive impulse for antero-posterior direction, there was a statistically significant difference between the two soccer footwear at running. In the maximum braking force(t=3.270, p<.05) and propulsive force(t=4.956, p<.05) for antero-posterior direction, there was a statistically significant difference between the two soccer footwear at running. Significant differences were not found in moment(rotational friction) with two difference soccer footwear(moment max; t=2.231, moment min; t=1.784).
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
/
v.39B
no.7
/
pp.479-490
/
2014
A lower extremity exoskeleton is a robot device that attaches to the lower limbs of the human body to augment or assist with the walking ability of the wearer. In order to improve the wearer's walking ability, the robot senses the wearer's walking locomotion and classifies it into a gait-phase state, after which it drives the appropriate robot motions for each state using its actuators. This paper presents a method by which the robot senses the wearer's locomotion along with a novel classification algorithm which classifies the sensed data as a gait-phase state. The robot determines its control mode using this gait-phase information. If erroneous information is delivered, the robot will fail to improve the walking ability or will bring some discomfort to the wearer. Therefore, it is necessary for the algorithm constantly to classify the correct gait-phase information. However, our device for sensing a human's locomotion has very sensitive characteristics sufficient for it to detect small movements. With only simple logic like a threshold-based classification, it is difficult to deliver the correct information continually. In order to overcome this and provide correct information in a timely manner, a probabilistic gait-phase classification algorithm is proposed. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm offers excellent accuracy.
Journal of the Korean Society of Physical Medicine
/
v.17
no.4
/
pp.45-52
/
2022
PURPOSE: This study examined the center of pressure (COP) and ground reaction force (GRF) characteristics during each task-oriented sit-to-stand in stroke patients. METHODS: Twenty stroke subjects were included in this study. The task consisted of sit-to-stand (SS), sit-to-stand for reaching (SR), and sit-to-stand for walking (SW). The response time, COP, and GRF were measured during each task. The COP and GRF data were obtained using a two-force plate. The force plates were placed on a chair (below the buttock) and floor (below the feet). RESULTS: Significant differences were observed between SS (1.48 ± .48 s) and SR (2.09 ± 0.82 s) and between SS and SW (2.27 ± .72 s) in the preparatory phase time during each sit-to-stand exercise (p = .002) and showed significant differences between SS (13.90 ± 6.44 cm) and SW (34.62 ± 39.38 cm) and between SR (16.14 ± 8.04 cm) and SW in the mediolateral COP range during each sit-to-stand exercise (p = .013). CONCLUSION: These findings suggest that more complex task-oriented sit-to-stand exercise requires a high-level motor programming process than a simple sit-to-stand task. Therefore, a variety of tasks-oriented sit-to-stand exercises will be useful training to achieve better ADL ability for stroke patients.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.33
no.11
/
pp.1326-1331
/
2009
The sensor data measured by the legged robot are used to recognize the physical environment or information that controls the robot's posture. Therefore, a robot's ambulation can be advanced with the use of such sensing information. For the precise control of a robot, highly accurate sensor data are required, but most sensors are expensive and are exposed to excessive load operation in the field. The seriousness of these problems will be seen if the prototype's practicality and mass productivity, which are closely related to the unit cost of production and maintenance, will be considered. In this paper, the use of a virtual sensor technology was suggested to address the aforementioned problems, and various ways of applying the theory to a walking robot obtained through training with an actual sensor, and of various hardware information, were presented. Finally, the possibility of the replacement of the ground reaction force sensor of legged robot was verified.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.24
no.4
s.175
/
pp.1007-1015
/
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.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
/
v.17
no.8
/
pp.814-823
/
2011
Nowadays many neurological diseases such as stroke and Parkinson diseases are continually increasing. Orthotic devices as well as exoskeletons have been widely developed for supporting movement assistance and therapy of patients. Robotic knee orthosis can compensate stiff-knee gait of the paralyzed limb and can provide patients consistent assistance at wearable environments. With keeping a robotic orthosis wearable, however, it is not easy to develop a compact and safe actuator with fast rotation and high torque for consistent supports of patients during walking. In this paper, we propose a novel kinematic model for a robotic knee orthosis to drive a knee joint with independent actuation during swing and stance phases, which can allow an actuator with fast rotation to control swing motions and an actuator with high torque to control stance motions, respectively. The suggested kinematic model is composed of a hamstring device with a slide-crank mechanism, a quadriceps device with five-bar/six-bar links, and a patella device for knee covering. The quadriceps device operates in five-bar links with 2-dof motions during swing phase and is changed to six-bar links during stance phase by the contact motion to the patella device. The hamstring device operates in a slider-crank mechanism for entire gait cycle. The kinematics and velocity/force relations are analyzed for the quadriceps and hamstring devices. Finally, the adequate actuators for the suggested kinematic model are designed based on normal gait requirements. The suggested kinematic model will allow a robotic knee orthosis to use compact and light actuators with full support during walking.
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.