• 제목/요약/키워드: physical movements

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SVM을 이용한 가정용 협력 로봇의 조인트 위치 기반 실행동작 예측 모델 개발 (Development of Joint-Based Motion Prediction Model for Home Co-Robot Using SVM)

  • 유성엽;유동연;박예슬;이정원
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권12호
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    • pp.491-498
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    • 2019
  • 디지털 트윈은 현실 세계의 물리적인 사물을 컴퓨터상에 동일하게 가상화시키는 기술로써, IoT을 통해 센서 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 활용하여 물리적인 사물과 가상 사물을 양방향으로 연결을 할 수 있게 한다. 디지털 트윈 기술은 가상 모델의 시뮬레이션을 통해 동작을 조정하고 환경변화에 대한 대응을 미리 실험하여 위험성을 최소화할 수 있는 장점을 지닌다. 최근 인공지능이나 기계학습에 관련된 기술들이 주목받기 시작하면서, 물리적인 사물의 동작을 가상화하여 가상 모델을 관찰하고 다양한 시나리오를 적용하려는 시도가 증가하고 있다. 특히, 인더스트리 4.0에서 공장자동화의 핵심인 협력 로봇의 디지털 트윈을 구축하기 위해서는 로봇의 동작을 인지하는 과정이 필수적으로 요구된다. 로봇의 동작을 인지하기 위한 모델링 기반의 연구에 비해 센서 데이터 기반으로 동작을 예측하는 연구는 미비한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 동작을 인지하기 위해 가정용 협력 로봇에서 전류 및 관성 센서 데이터를 수집하기 위한 실험 환경을 구축하고, 수집한 센서 데이터를 기반으로 한 동작 예측 모델을 제안하고자 한다. 제안하는 방식은 조인트 위치 기반으로 로봇의 동작 명령어를 9가지로 분류하고 전류와 관성 센서값을 사용하여 학습을 통해 예측하는 방식이다. 이때, 학습에 사용되는 데이터는 협력 로봇이 동작 명령어의 입력 파라미터에 마진을 가지고 작동할 때 수집되는 센서값이다. 이를 통해, 동일한 경로를 따라 이동하는 9가지 동작뿐만 아니라 각 동작과 비슷한 경로를 따라 이동하는 동작에 대해서도 예측하는 모델을 구축하였다. SVM을 이용하여 학습한 결과, 모델의 성능은 평균적으로 정확도, 정밀도, 및 재현율이 모두 97%로 평가되었다.

관절 가동운동(mobilization)이 관절 감수기(joint receptors)에 미치는 영향 (Effects of Joint Mobilization Techniques on the Joint Receptors)

  • 김선엽
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.95-105
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    • 1996
  • 지금까지의 내용을 요약하면 먼저, 인체의 각 관절 주위에는 관절의 움직임과 위치를 파악하는 감지기 역할을 하는 기계적 감수기가 있다. 이러한 감수기는 크게 네가지로 구분되어지는데 대개 I형 감수기, II형 감수기 등의 용어를 사용한다. 각각의 감수기의 특성(표 2.)을 알아보면, 루피니(Ruffini)감각기와 유사한 모양을 하고 있는 I형 관절감수기는 주로 운동의 속도(speed)와 방향(direction)을 감지(detection) 하며, 파시니안(Pacinian)감각기와 유사한 형태를 하고 있는 II형 관절감수기는 매우 작은 움직임에 대한 감지를 하는데, 예를 들어 속도가 가속(acceleration)되는 것과 같은 움직임 등을 알아낸다. 이외에 골지건과 비슷한 모습을 하고 있는 III형 관절감수기는 운동의 자세(position)와 방향에 대한 정보를 전달하게 된다 (Carpanter, 1990). 관절의 자세 유지 혹은 안정성 즉, 정적(static) 운동에 주로 관여하는 I형 관절감수기와, 역동적(dynamic)인 운동에 감지를 주로 하는 II형 관절감수기는 진동(oscillation)자극에 잘 촉진된다. 이러한 자극은 동통이 심하게 발생된 관절에 나타나는 근육의 과긴장(hypertonicity)과 동통을 경감시킬 수 있다. III형 관절감수기는 억제 (inhibitory)감수기라 할 수 있는데, 골지건(golgi tendon organ)의 기능과 매우 관련이 깊다. 이 감수기는 관절의 가동범위를 기계적인 자극으로 증가시키기 위해 관절의 가동 끝범위에서 강한 신장(strong strectch)이나 thrust 기술로 감수기를 촉진할 수 있다. 이러한 자극은 결국 근육에 이완을 얻게 할 수 있다. 위에서 언급한 관절 주위의 조직에 분포한 특별한 기계적 감지를 환자들의 임상 증상에 따라 선택적으로 자극하는 치료를 적용할 수 있다면, 현재 물리치료사들이 적용하고 있는 관절 가동운동을 좀더 전문적인 수준으로 수행할 수 있을 것이다.

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관절 가동운동이 관절 감수기에 미치는 영향 (Effects of Joint Mobilization Techniques on the Joint Receptors)

  • 김선엽
    • 대한정형도수물리치료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.9-19
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    • 1996
  • 지금까지의 내용을 요약하면 먼저, 인체의 각 관절 주위에는 관절의 움직임과 위치를 파악하는 감지기 역할을 하는 기계적 감수기가 있다. 이러한 감수기는 크게 네가지로 구분되어지는데 대개 I 형 감수기, II 형 감수기 등의 용어를 사용한다. 각각의 감수기의 특성(표 2.)을 알아보면, 루피니(Ruffini)감각기와 유사한 모양을 하고 있는 I 형 관절감수기는 주로 운동의 속도(speed)와 방향(direction)을 감지(detection)하며, 파시니안(Pacinian)감각기와 유사한 형태를 하고 있는 II 형 관절감수기는 매우 작은 움직임에 대한 감지를 하는데, 예를 들어 속도가 가속(acceleration)되는 것과 같은 움직임 등을 알아낸다. 이외에 골지건과 비슷한 모습을 하고 있는 II 형 관절감수기는 운동의 자세(position)와 방향에 대한 정보를 전달하게 된다. 관절의 자세 유지 혹은 안정성 즉, 정적(static) 운동에 주로 관여하는 I 형 관절감수기와, 역동적(dynamic)인 운동에 감지를 주로하는 II 형 관절감수기는 진동(oscillation)자극에 잘 촉진된다. 이러한 자극은 동통이 심하게 발생된 관절에 나타나는 근육의 과긴장(hypertonicity)과 동통을 경감시킬 수 있다. III 형 관절감수기는 억제(inhibitory)감수기라 할수 있는데, 골지건(Golgi tendon organ)의 기능과 매우 관련이 깊다. 이 감수기는 관절의 가동범위를 기계적인 자극으로 증가시키기 위해 관절의 가동 끝범위에서 강한 신장(strong stretch)이나 thrust 기술로 감수기를 촉진할 수 있다. 이러한 자극은 결국 근육에 이완을 얻게 할 수 있다. 위에서 언급한 관절 주위의 조직에 분포한 특별한 기계적 감지를 환자들의 임상 중상에 따라 선택적으로 자극하는 치료를 적용할 수 있다면, 현재 물리치료사들이 적용하고 있는 관절 가동운동을 좀 더 전문적인 수준으로 수행할 수 있을 것이다.

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산업디자인의 감성적 접근에 관한 연구 - 1960-80년대 디자인사를 중심으로 (A Study on Sensibility Approach in Industrial Design Focused on Industrial Design History from the 1960s to the 1980s)

  • 김동하
    • 디자인학연구
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    • 제17권3호
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    • pp.293-302
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    • 2004
  • 20C초 바우하우스(Bauhaus)로부터 정립된 산업디자인의 엄격한 미적기준과 기계미학은 모더니즘을 한층 강화시켰으며 그 규범은 반세기 이상을 이어져 나갔다. 1950년대 후반이후부터 팝아트(Pop art)나 팝디자인(Pop Design)같은 반 모더니즘에 대한 운동이 시작되었다. 테크놀로지의 발전과 더불어 그 당시 젊은 세대의 라이프 스타일과 문화 등을 반영하는 휴머니즘을 강조하는 디자인이 나타나게 되었다. 물리적인 요소의 완성을 초월하여 심리적인 부분을 충족시키는 시도, 즉 인간의 감정과 감성을 산업디자인에 이입시키려는 시도는 1960년대부터 비롯되었으며 여러 상황 속에서 다양하게 그 모습을 나타내었던 것이다. 그것은 휴머니즘을 바탕으로 한 구체적 디자인 스타일로써 1960년대의 반 모더니즘(Anti-Modernism)디자인 1970년대의 상업주의, 소비자 중심주의, 하이테크 등을 거쳐 1980년대 포스트 모더니즘이란 필터를 통과함으로써 산업디자인에서 정착할 수 있었다. 그것은 감정이나 감성을 디자인에 적용함과 아울러 하이 테크놀로지와 결합하여 물리적인 요건의 충족과 아울러 심리적으로 사용자들에게 만족감을 전달할 수 있는 디자인 요소가 강조된 디자인 경향으로 이해할 수 있다. 따라서 본 연구는 1960년대에서 1980년대까지의 디자인사로부터 인간의 감정과 감성이 이입된 디자인을 추출하여 그 스타일을 정의하며 현대 산업디자인의 흐름을 이해하려는 시도를 기울였다. 이 연구는 또한 인간감정과 감성이 적용된 디자인이 오늘날 어떻게 발전되어져 왔는가의 연구로 이어지는 토대를 제공하기 위함이다.

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펠든크라이스 기법®을 적용한 신체 움직임 프로그램 설계 - 파킨슨병 환자를 중심으로 (Design of Body Movement Program with the Application of Feldenkrais Method® - Foucing on Parkinson's Disease)

  • 박소정
    • 트랜스-
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    • 제14권
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    • pp.35-63
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    • 2023
  • 파킨슨병은 신체 움직임을 담당하는 도파민의 부족으로 신체 기능의 장애로 기본적인 일상생활까지 영향을 미치는 퇴행성 신경질환이다. 현재 의술로는 완치가 힘들어 병의 지연과 예방 차원으로 운동치료에 관심을 모으고 있다. 이에 본 연구에서는 펠든크라이스 기법®을 파킨슨병 환자에게 적용하여 심신의 상태를 스스로 돌볼 수 있는 신체 움직임 프로그램을 설계하고 보급하는데 목적을 갖는다. 펠든크라이스 기법®은 신체 움직임을 이용한 심신 자각 학습 방법으로 신경가소성의 기능인 뇌와 행동을 연결하여 신경계를 재교육하는 방법론이다. 본 연구에서는 연구자가 개발하고 검증한 신체 움직임 프로그램을 펠든크라이스 기법®의 자각(⾃覺)에 초점을 맞추어 수정·보완하였다. 24회기의 신체 움직임 프로그램은 파킨슨병 환자의 자기관리능력을 향상하기 위해 5단계로 구성하였다. 첫 번째 단계는 자기 인식이고 두 번째 단계는 자기 관찰이다. 셋째, 자기조직화, 넷째, 자기 통제. 그리고 다섯 번째 단계는 자기 관리다. 전반적인 변화는 자신의 상태를 인식하고 내적 감각과 외적 환경의 변화를 감지하는 능력을 향상시킨다. 결론적으로 파킨슨병 환자에게 심신 기능의 향상과 자기관리가 가능한 신체 움직임 프로그램을 펠든크라이스 기법을 적용하여 설계하였다. 앞으로 설계된 프로그램을 현장 적용 가능성 여부는 후속과제로 남긴다. 나아가 노년층의 웰니스를 위한 움직임의 참고자료로 메타버스를 적용한 과학분야와의 융합적 협력을 통해 보다 폭넓게 확산될 수 있도록 체계적 구조를 구축할 필요가 있다.

한국 노인의 넘어짐과 연계된 인체손상에 대한 이해와 예방: 체계적 문헌 고찰 (Understanding and Prevention of Fall-related Injuries in Older Adults in South Korea: A Systematic Review)

  • 임기택;이지은;박하은;박수영;최우철
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.34-48
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    • 2019
  • Background: Fall-related injuries in older adults are a major health problem, and the risks and mechanisms of these injuries should be affected by race, culture, living environment, and/or economic status. Objects: Research articles have been systematically reviewed to understand fall-related injuries in older adults in South Korea. Methods: 128 published research papers have been found through the Korea Citation Index and the Korean Studies Information Service System, and reviewed in various perspectives, including incidents, fall death rates, medical costs, causes, injury sites and types, locations where falls occurred, prevention strategies, scholarly fields interested in fall injuries, and the role of physical therapy. Results: Fall-related injuries were found to be more common in women than in men, and the number of incidents increased with age, with the highest rate found in individuals over 85 years old. Risk of fall injury was associated with education level, comorbidities, and fear of falling. Common places where falls occurred included the bathroom, living room, stairs, and hallway. Common types of injury included bruises, fractures, and sprains in the lower extremities. Intervention strategies included exercise programs, education, and protective clothing. Scholarly fields interested in fall-related injuries in older adults included medicine, nursing, physical therapy, occupational therapy, physical education, pharmacology, oriental medicine, biomedical engineering, design, clothing, and textiles. Physical therapy intervention using proprioceptive neuromuscular facilitation has been used to improve one's balance. Conclusion: Any movement during the activities of daily living can lead to a fall. Physical therapists are highly educated to analyze human movements and should be involved in more research and practices to solve fall-related injuries in older adults.

슬관절 미세손상환자의 침치료에 관한 임상적 고찰 (Clinical Study of Acupucture Effect on Microtraumatic Injuries of the Knee Joint)

  • 우영민;이진헌;김진문;남영
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제17권4호
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    • pp.88-99
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    • 2000
  • Objectives : This study was performed to evaluate the clinical effect of acupuncture on microtraumatic injuries of the knee joint. Methods : Among the outpatients with knee joint pain who visited to Department of Acupuncture & Moxibustion, National Medical Center from February 2000 to September 2000, we selected 15 cases that showed normal finding in both X-ray and neurological examination, and that were categorized into microtraumatic injuries by the physical examination based on the Cyriax's orthopedic medicine. During acupuncture therapy, the patients were ordered to move involved side actively. The effect was assessed through questionnaires of CNRS(Cincinnati Knee Rating System). Results : We investigated 11 female and 4 male patients. The most common distribution of age was 30's(40%). The most commom duration of symtoms was from 3 to 5 months(40%). The most common microtraumatic injury was pes anserinus bursitis(33.3%), and followed by iliotibial band friction syndrome(20%), and patellar tendinitis(20%). In the CNRS, the mean number of before treatment was 60.6 and after was 66.5. 10 cases among the 15 patients were improved(66.6%). Conclusions : These results suggest that the acupuncture therapy combined with active movements of involved side was effective treatment modality on microtraumatic injuries of the knee joint.

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Development of a Synthetic Multi-Agent System;The KMITL Cadence 2003 Robotic Soccer Simulation Team, Intelligent and AI Based Control

  • Chitipalungsri, Thunyawat;Jirawatsiwaporn, Chawit;Tangchupong, Thanapon;Kittitornkun, Surin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.879-884
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    • 2004
  • This paper describes the development of a synthetic multi-agent called KMITL Cadence 2003. KMITL Cadence 2003 is a robotic soccer simulation team consisting of eleven autonomous software agents. Each agent operates in a physical soccer simulation model called Robocup Soccer Server which provides fully distributed and real-time multi-agent system environment. All teammates have to cooperate to achieve the common goal of winning the game. The simulation models many aspects of the football field such as noise in ball movements, noisy sensors, unreliable communication channel between teammates and actuators, limited physical abilities and restricted communication. This paper addresses the algorithm to develop the soccer agents to perform basic actions which are scoring, passing ball and blocking the opponents effectively. The result of this development is satisfactory because the successful scoring attempts is increased from 11.1% to 33.3%, successful passing ball attempts is increased from 22.08% to 63.64%, and also, successful intercepting attempts is increased from 88% to 97.73%.

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복진을 통한 시호가용골모려탕 투여로 호전된 진전 환자 1예 (The clinical study on 1 case of Patient with Tremor by Bok-Jin)

  • 서승호;임현주;정인철;이상룡
    • 혜화의학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.69-79
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    • 2007
  • Background : Tremor is a rhythmic, involuntary muscular contraction characterized by oscillations (to-and-fro movements) of a part of the body. Tremor is the common symptom clinically. Objectives : The purpose of this study is to show a case of patient with tremor improved by medication of Bok-jin-centered. Patients & Methods : The patient was 60-year-old woman who complained Cephalic and cheilo tremor. She was treated by oriental medicine with acupuncture, herb medication, physical therapy through the abdominal diagnosis, Bok-Jin. Results : The Cephalic and cheilo tremor was reduced after oriental medical therapy. Conclusion : After the treatment, tremor and other symptoms were improved. This result suggested that Bok-jin is the significant diagnosis and medication of Bok-jin-centered is recommanded.

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Comparison Kinematic Patterns between the Star Excursion Balance Test and Y-Balance Test in Elite Athletes

  • Ko, Jupil
    • 한국운동역학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.165-169
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    • 2017
  • Objective: The Star Excursion Balance Test (SEBT) and Y-Balance Test (YBT) have been commonly applied to measure dynamic postural stability ability. These two tests are utilized interchangeably in various settings. However, they could in fact require different movements to assess dynamic postural stability, as one uses a platform and different measuring techniques than the other. The purpose of this study was to determine if there was a significant difference in the kinematic patterns in physically active population while performing the SEBT and the YBT. Method: Seventy participants performed in the Anterior (AN), Posteromedial (PM), and Posterolateral (PL) directions of the SEBT and the YBT. The kinematics of hip, knee, and ankle in sagittal plane was calculated and analyzed. Paired-sample t-tests were performed to compare joint angular displacement in the ankle, knee, and hip between the SEBT and the YBT. Results: Significant differences in angular displacement at the hip, knee, and ankle joints in the sagittal plane between performance on the SEBT and on the YBT were observed. Conclusion: Clinicians and researchers should not apply these dynamic postural control tasks interchangeably from one task to another. There appear to be kinematic pattern differences between tests in healthy physical active population.