• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제25권2호
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• pp.88-95
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• 2013

Purpose: The purpose of this study was to conduct an analysis of kinematics of lower extremities and trunk in stance phase of walking according to turning direction. Methods: Ten university students (five male, five female) who were in their 20s (mean age was 20.6 years old) participated in this study. Participants did not have participants did not have any problem with skeletal muscular system. We used the "Qualisys motion capture system" for analysis of trunk and lower extremity movement in stance phase of walking according to turning direction. We collected data while subjects walked a distance of 10 m, and at the 6 m line, subjects were required to turn to the left side and the right leg was positioned in stance phase and the left leg was positioned in swing. For data analysis, the SPSS for Windows ver. 20.0 statistics program was used in performance of one way analysis of variance according to turning direction. Results: Significant difference of trunk and lower extremities was observed for turning direction according to walking cycle (p<0.05). Upper trunk movement showed a greater increase at three dimensions than lower trunk, and in heel off phase, pelvic movement showed a greater increase than lower trunk (p<0.05). In 45 degree and 90 degrees of turning direction, all movements of trunk and lower extremities were significantly different among three events of stance phase (p<0.05). Conclusion: We suggest that three-dimensional movement analysis of trunk and lower extremities during turning movement was very important in order to indicate increasing balance or walking ability for people with impaired movement or walking.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.161-166
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• 2014

최근 스크린 골프와 같이 실내에서 가상현실과 결합하여 운동을 즐길 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 승마는 비싼 경제적 비용 외에도 승마기술의 습득이 쉽지 않고 위험한 운동으로 대중화 보급에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 병렬 로봇 기구에 기반한 승마로봇 플랫폼을 개발하고 가상현실과 결합하여 실제와 유사한 승마감을 체험할 수 있도록 하였다. 전문가의 승마자세를 기반으로 일반 승마자의 체위를 교정할 수 있도록 비전센서를 탑재하여 모션 캡처 처리를 하였으며 말의 보법에 기반하여 승마 난이도를 체험할 수 있도록 하였다. 개발된 승마로봇을 이용하면 전천후로 승마를 즐길 수 있으며 체계적인 승마교육에도 사용될 수 있어 승마 스포츠의 확산을 위해 널리 사용될 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제17권1호
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• pp.111-119
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• 2007

The purpose of this study was to investigate muscle activity and gait pattern in lower limb depending on the outsole of heel rockers. Fifteen healthy men volunteered for this experiment. Each subject performed totally three trails with two pairs of different heel rocker shoes and a pair of normal running shoes at speed of 1.33m/s for 1 minute during walking on a treadmill. Kinematic data gathered in 100Hz was recorded and analyzed by using the 3D motion capture system to measure the trunk tilt and joint angle of the right lower limb. And the lower extremity muscle activities were simultaneously recorded in 1000Hz and assessed by using EMG. The statistical analysis was the one-way ANOVA with the repeated measures to compare among the three kinds of shoes. The level of statistical significance for all tests was 0.05. Joint angle of lower limb was showed statistically significant different in MST(hip joint), LHS(ankle joint), and RTO(knee and ankle joint). Muscle activity of rectus femoris and biceps femoris was statistically increased in both heel rocker shoes during gait cycle on treadmill. The maximum peak time of tibialis anterior in the negative heel rocker showed the delay of approximately 23.8%time than normal shoes. Gait pattern variability of the negative heel rocker was increased in the first half of the stance phase and the variability of the positive heel rocker was increased in the terminal stance phase. In Conclusion, stability was decreased in between joints of lower limb on positive heel rocker than negative heel rocker. This study found that there were different joint angle, muscle activity, gait pattern and coordinate system of the lower limb in each kind of shoes. These unstability affected the lower extremity and the whole body. A further study has to be continued with study of rehabilitation and exercise for a long-term.

• 한국운동역학회지
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• 제13권2호
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• pp.13-28
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• 2003

The purpose of this study was to analyze the kinematic characteristics of Ice hockey slap shot. The subjects of this study were four professional ice hockey players. The reflective markers were attached on the anatomical boundary line of body and the subjects were asked to perform the shot. Ariel Performance Analysis System was used to capture and digitize the shooting image, the data were analyzed by LabView 6i. The results were as fellows. 1. The period of the back swing phase was $0.542{\pm}0.062sec$, the down swing phase was $0.28{\pm}0.056sec$ and the total swing time was $0.825{\pm}0.017sec$ 2. The maximum linear velocity of the stick blade for x direction was shown after 7% of impact, for y, z direction were shown before 2%, 8% of Impact. 3. The maximum velocity of each segment for the left arm was $2.35{\pm}0.05m/s$ in the upper arm, $3.56{\pm}0.34m/s$ in the forearm, $4.75{\pm}0.67m/s$ in the hand. 4. The maximum velocity of each segment for the right arm was $4.67{\pm}0.43m/s$ in the upper arm, $7.22{\pm}0.69m/s$ in the forearm, $9.42{\pm}0.89m/s$ in the hand. 5. The angle of left elbow was generally flexed from the ready stance to the impact and was $82.26{\pm}3.45^{\circ}$ the moment of Impact. 6. The angle of the left shoulder was increased ut the down swing phase and was $78.74{\pm}4.78^{\circ}$ on the moment of impact. 7. The angle of the right shoulder was decreased in the down swing phase and increased before the impact. and the angle was $51.28{\pm}3.54^{\circ}$ on the moment of impact.

• 한국운동역학회지
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• 제29권2호
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• pp.79-88
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• 2019

Objective: The aim of this study was to determine the peak torques of the knee and ankle joint and local stability of the lower extremity's joints, and muscle activation patterns of the lower extremity's muscles between fallers and non-fallers in the elderly women during walking. Method: Four elderly women (age: $74.5{\pm}5.2yrs.$; height: $152.1{\pm}5.6cm$; mass: $55.3{\pm}5.4kg$; preference walking speed: $1.19{\pm}0.06m/s$) who experienced falls within six months since experiment had been conducted (falls group) and thirty-six subjects ($74.2{\pm}3.09yrs.$; height: $153.6{\pm}4.9cm$; mass: $56.7{\pm}6.4kg$; preference walking speed: $1.24{\pm}0.10m/s$) who had no experience in falls (non-falls group) within this periods participated in this study. They were measured torque peaks of the knee and ankle joint using a Human Norm and while they were walking on a treadmill at their natural pace, kinematic variables and EMG signals were collected with using a 3-D motion capture system and a wireless EMG system, respectively. Lyapunov Exponent (LyE) was determined to observe the dynamic local stability of the lower extremity's joints, and muscles activation and their co-contraction index were also analysed from EMG signals. Hypotheses between falls and non-falls group were tested using paired t-test and Mann-Whitey. Level of significance was set at p<.05. Results: Local dynamic stability in the adduction-abduction movement of the knee joint was significantly lower in falling group than non-falling group (p<.05). Conclusion: In conclusion, muscles which act on the abduction-adduction movement of the knee joint need to be strengthened to prevent from potential falls during walking. However, a small number of samples for fallers make it difficult to generalize the results of this study.

• 문화기술의 융합
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• 제7권3호
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• pp.571-576
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• 2021

본 연구는 기존 휘트니스 사업의 문제점을 극복하고, 코로나 시국에 대한 늘어난 수요를 충족시킬 수 있는 휘트니스 시스템을 구축하고자 수행되었다. 비대면 휘트니스 에듀테인먼트 서비스를 위한 플랫폼 기술로써 다양한 신체 부위 운동 및 네트워크형 정보 동기화가 가능한 차세대 휘트니스 운동 기구이다. 휘트니스 장비의 운동 정보를 동기화하여, MR 기반 아바타를 통한 학습형 콘텐츠로 구성하였다. 이용하는 사용자의 누적 운동 효과에 따른, LSTM 기반 알고리즘을 적용한 A.I 분석으로 운동량 분석을 통한 맞춤형 평가 시스템의 적용성을 검토하여 정량화된 결과를 도출하였다. 학계 전문가를 통한, 체계적 운동 기법 적용을 위한 모션 캡처 및 3D 가시화 휘트니스 프로그램으로 이용자의 휘트니스 지식 및 운동능력 향상에 기여할 것이라 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.117-124
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• 2007

본 논문은 얼굴 모션 캡쳐 데이터를 재사용하여 실시간 표정 제어 및 표정 애니메이션을 생성하기 위한 방법론을 기술한다. 이 방법의 핵심요소는 얼굴 표정들을 정의할 수 있는 표정상태 표현법을 정하고, 이를 LLE 알고리즘에 적용하여 표정들을 적당한 공간에 분포시키는 방법론과, 이 공간을 사용하여 실시간 표정 애니메이션 생성 및 표정제어를 수행하기 위한 사용자 인터페이스 기법이다. 본 논문에서는 약 2400개의 얼굴 표정 프레임 데이터를 이용하여 공간을 생성하고, 애니메이터가 이 공간을 자유롭게 항해할 때, 항해경로 상에 위치한 얼굴 표정 프레임 데이터들이 연속적으로 선택되어 하나의 애니메이션이 생성되거나 표정제어가 가능하도록 하였다. 약 2400개의 얼굴 표정 프레임 데이터들을 직관적인 공간상에 분포하기 위해서는 얼굴 표정 프레임 데이터로부터 얼굴 표정상태를 표현할 필요가 있고, 이를 위해서는 임의의 두 마커 사이의 거리들로 구성된 거리행렬 벡터를 이용한다. 직관적인 공간에서의 데이터 배치는 얼굴 표정상태벡터들의 집합을 LLE 알고리즘에 적용하고, 이로부터 2차원 평면에 균일하게 분포하였다. 본 논문에서는 애니메이터로 하여금 사용자 인터페이스를 사용하여 실시간으로 표정 애니메이션을 생성하거나 표정제어를 수행하도록 하였으며, 그 결과를 평가한다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권3호
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• pp.33-42
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• 2008

이 연구는 생횔체육 프로그램으로서의 태권에어로빅스 옆차기 동작의 운동학적 분석으로 대상자는 숙련자와 비숙련자 각 7명으로 하였다. 자료는 Qualisys사의 Proreflex MCU-240 카메라 7대를 샘플링 율(sampling rate), 100frames/sec로 촬영한 후 Qualisys System(SWEDEN)의 QTM(Motion Capture Software)으로 위치 좌표를 얻었으며 Visual3D를 사용하여 연구변인을 산출하였고, 두 집단간의 평균치 차이 검정은 SPSS 12.0K의 독립 t-test를 유의수준 p<.05로 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 구간별 소요시간은 전 구간에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 2. 무릎 각도의 경우 제2 무릎최대굴곡순간(p=0.046, F=4.925)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 3. 무릎 각속도의 경우 제1 무릎최대굴곡순간(p=0.031, F=5.940)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 4. 힙의 굴곡/신전 각도는 제2 무릎최대굴곡순간(p=0.012, F=8.668)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 5. 힙의 외/내전 각속도는 무릎최소굴곡순간(p=0.019, F=7.324)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 6. 힙의 외/내측 회전각속도는 무릎최소굴곡순간(p=0.005, F=11.87)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.234-240
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• 2007

이 연구는 철봉 몸굽혀 휘돌기 동작의 최적 모델을 구축하는 것이다. 연구 대상자는 국가대표 남자체조선수(나이 18세, 신장 153cm, 질량 48kg) 1명을 선정하였고, K대학교 체조장에 기 설치된 Spieth사의 철봉을 이용하여 실험하였다. 먼저 대상자에게 연구의 목적과 주의 사항을 주지시키고 사전 서면동의를 받은 후 실험을 실시하였다. 인체를 2분절로 모형화한 몸 굽혀 휘돌기 동작의 영상분석을 위하여 Qualisys사의 카메라(MCU-240) 6대와 소프트웨어인 QTM(Qualisys Track Mannager)을 사용하였다. 이 동작을 이중진자(HAT/total leg)로 모형화하고 라그랑지 운동방정식의 파라메터에 실험에서 획득한 수치를 입력하여 시뮬레이션하였다. 데이터 처리와 모델(미분 연립 방정식)의 해는 Mathematicas5.0으로 프로그래밍하여 구하였다. 분석변인에 대한 모델치와 실험치의 비교 결과는 첫째, 철봉의 최대변위는 모델치(약 0.18 m)가 실험치(약 0.16 m)보다 약 0.02m 더 크게 나타났다. 둘째, 분절1(HAT)의 각변위 패턴은 모두 증가곡선을 보였으나 변곡점의 차이가 나타났다. 셋째, 분절2(total leg)의 각변위 패턴은 전반적으로 유사하게 나타났으나 최대 각은 약 $4^{\circ}$ 차이를 보였다. 결론적으로 실험치와 일치하는 최적모델을 도출하지는 못하였지만 라그랑지 모델을 통한 시뮬레이션의 가능성을 제시하였다. 향후 제한된 2분절 모형을 3, 4분절 모델로 확장하고 생체물성(근골격계)을 정확하게 표현하는 물리적 도구를 개발하는 연구와 인체시스템을 근골격계와 근신경계을 통합한 모델구축이 이루어져야 하겠다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.201-211
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• 2013

본 논문에서는 손 추적과 제스처 인식 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 사용자 손의 3차원 기하학적 정보를 취득하기 위해 별도의 장비를 사용한다. 특히, 기존의 물체 검출 및 추적 시스템들에서 제기 되었던 추적 과정에서의 문제점을 피하기 위해 능동적인 타원체 영역을 만들고 손 추적을 위한 영역을 타원체 영역의 안으로 제한했다. 제안된 시스템은 미리 정의된 기간 동안에 손 위치의 이동평균을 계산한다. 그리고 추적영역은 3차원 공간에 편성된 공분산에 기반한 사용자 손 움직임의 불확실성을 추정하여 통계적인 데이터에 따라 능동적으로 제어하였다. 또한 손 위치가 획득되었을 때, 손 제스처를 인식하기 위해 펼쳐진 손가락을 검출한다. 사용자 인터페이스 체제 기반의 시스템을 구현하여 복잡한 환경에서 다중의 대상들이 동시에 존재하는 경우이거나 일시적인 가려짐이 발생하는 경우에도 정확성을 보여 매우 안정적으로 동작할 수 있음을 보여주며, 약 24-30fps의 프레임 비율로 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다.