• 제목/요약/키워드: walking load

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족부보장구(Ankle Foot Orthosis, A.F.O.)용 복합재료의 충격에너지 거동 (Impact Energy Behavior in Composite Materials of Ankle Foot Orthosis (A.F.O.))

  • 김철웅;송삼홍;오동준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.330-335
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    • 2004
  • The needs of walking assistive device such as the Ankle Foot Orthosis (A.F.O.) are getting greater than before. However, most of the A.F.O. are generally imported rather than domestic manufacturing. The major reason of high import reliability is the rack of impact properties of domestic commercial products. Therefore, this research is going to focus on the evaluation of impact properties of the A.F.O. which has the high import reliability. Unfortunately, these kinds of researches are not performed sufficiently. This research is going to evaluate impact energy behavior in composite materials such as the glass/epoxy (S-glass, $[0/90]_{2S}$) and the aramid/epoxy (Kevlar-29, woven type, 8 ply) of ankle foot orthosis. The approach methods were as follows. 1) The history of impact load and impact energy due to the various velocities. 2) Relationship between the deflection and damage shape according to the impact velocities. 3) The behavior of absorbed energy and residual strength rate due to the various impact velocities.

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진동특성을 고려한 ES-빔 공법의 사용성능 평가 (Floor Vibration Analysis of Economic Steel (ES) Beam Using Field Measured Acceleration Responses)

  • 우종열;박수용;김민진;홍성욱;도선붕;최태호
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.83-84
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    • 2011
  • This study provides floor vibration analysis for a factory constructed by ES-beam using field measured acceleration data. The natural frequencies of the first two modes of floor are extracted from measured data. With this information, a system identification has been performed to produce a numerical model representing existing floor. The peak magnitudes of acceleration for one man walking heel drop load from experiment and numerical model are analyzed using ISO vibration criteria and AIJ vibration performance criteria. The results show that there is no problem in use of ES-beam.

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Motor noise removal for determining gait events over treadmill walking using wavelet filter

  • Yeom, Ho-Jun;Selgrade, Brian P.;Chang, Young-Hui;Kim, Jung-Lae
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제1권1호
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    • pp.48-51
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    • 2012
  • The conventional method for filtering force plate data, low-pass filtering, does not always give accurate results when applied to force data from a custom-made, instrumented treadmill. Therefore, this study compares low-pass filtered data to the same data passed through a wavelet filter. We collected data with the treadmill running. However these include motor noise with ground reaction force at two force plates. We found that he proposed wavelet method eliminated motor noise to result in more accurate force plate data than the conventional low-pass filter, particularly at high speed motor operation. In this study we suggested the convolution wavelet (CNW) which was compared to that of a low-pass filter. The CNW showed better performance as compared to band-pass filtering particularly for low signal-to-noise ratios, and a lower computational load.

Back propagation 신경망이론을 이용한 4 족 보행로봇의 가상 센서 기술 제안 (Proposal of Virtual Sensor Technique for Quadruped Robot using Backpropagation Neural Network)

  • 김완수;유승남;한창수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.894-899
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    • 2008
  • Measured sensor datum from a quadruped robotics is commonly used for recognizing physical environment information which controls the posture of robotics. We can advance the ambulation with this sensed information and need to synthesize various sensors for obtaining accurate data, but most of these sensors are expensive and require excessive load for the operation. Those defects can be serious problem when it comes to the prototype's practicality and mass production, and maintenance of the system. This paper suggests virtual sensor technology for avoiding previous defects and presents ways to apply a theory to a walking robotics through virtual sensor information which is trained with several kinds of actual sensor information from the prototype system; the general algorithm is initially based on the neural network theory of back propagation. In specific, we verified a possibility of replacing the virtual sensor with the actual one through a reaction force measurement experiment.

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성장호르몬 활성화 신발에 대한 운동역학적(지면반력, 최대압력) 평가 및 성장호르몬 분비 효과 검증 (Verification for the Effect of Growth Hormone Promotion and Kinetic Factor Evaluation on Growth Hormone Activated Shoes)

  • 문영진
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.235-243
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    • 2008
  • 본 연구는 성장호르몬 활성화와 뼈 형성에 효과가 있도록 고안된 성장호르몬 활성화 신발과 일반 런닝화에서의 운동역학적 변인과 성장호르몬 분비에서 어떠한 차이가 나타나는 지에 대한 평가 및 검증을 수행하였다. 연구 수행 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 성장호르몬 활성화 신발이 일반 런닝화에 비해 달리기 시 2km 이내 달리기시 통계적으로 성장호르몬 분비가 유의하게 증가되었다. 둘째, 4km 이내의 걷기 운동에서 청소년기에서는 일반 런닝화보다는 성장호르몬 활성화 신발에서 평균적으로 성장호르몬이 많이 분비되는 것으로 나타났다. 셋째, 성장호르몬 활성화 신발은 걷기동작에서는 일반 런닝화보다 더 큰 부하를 신체에 전이시키고, 달리기에서는 일반 런닝화 보다 더 큰 충격량을 신체에 전달하고, 동시에 신체 일부분에 집중되는 부하를 분산시키고 작은 부하율을 통한 부상 발생원인을 제거함으로써 부상 없이 몸에 자극을 크게 전달, 성장호르몬 분비를 활성화 시킬 것으로 판단된다.

유비플로어를 이용한 사용자 인증 시스템 (The User Identification System using the ubiFloor)

  • 이승헌;윤재석;류제하;우운택
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권4호
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    • pp.258-267
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    • 2005
  • 본 논문에서는 사용자의 발걸음 정보를 이용하여 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 중 가정과 같이 규모가 크지 않은 곳에서 사용자의 위치 추적 및 인식이 가능한 유비플로어 시스템을 제안한다. 유비쿼터스 환경에서 개인화 된 위치 기반 서비스를 제공하기 위해서는 사용자 및 위치 정보가 반드시 필요하다. 기존의 시스템은 이를 위해서 태그등의 센서를 휴대하거나 카메라등의 비접촉 센서를 사용하였다. 그러나 이들은 사용자에게 불편함을 주거나 주변 노이즈에 민감한 단점이 있다. 이를 극복하기 위해, 사용자가 걸을 때의 지면 반력을 이용한 플로어-기반의 인증 시스템이 제안되었으나 시스템을 구성하는 센서와 주변 기기가 비싸다는 단점이 있다. 제안된 시스템은 싼 ON/OFF 스위치 센서들을 사용해 일상생활에서 걷는 사용자의 발걸음 패턴을 파악하여 사용자를 인증한다. 성인 남녀 10명을 대상으로 실험하여 평균 $90\%$ 의 인식률을 잃었으며, 사용자는 인증받기 위해 특별한 장치의 착용이나 특정한 행동을 취할 필요가 없다.

가방 휴대 방법에 따른 보행 시 발의 비례추진력 변화 (Changes of relative impulse of foot on carrying 5 types of schoolbag during level walking)

  • 박수진;김민희;김진상
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제21권3호
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    • pp.61-68
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    • 2009
  • Purpose: The purpose of this study was to analyze the changes of the relative impulse of the foot when carrying 5 types of schoolbag during level walking. Methods: Forty-four normal subjects were divided into 5 groups according to the method of carrying a bag: carrying no bag (condition 1), a backpack (condition 2), a shoulder bag (condition 3), a cross bag (condition 4) and a one-hand bag (condition 5). To evaluate the partial relative impulse, 7 areas were measured on the sole of a foot: the hallux, toe, 1st metatarsal head (Met1) and the 2nd & 3rd metatarsal heads (Met2/3), the 4th & 5th metatarsal heads (Met4/5), mid foot and heel. Repeated one-way analysis of variance (ANOVA) and independent t-tests were used to analyze the statistical data. Results: In the right foot, the relative impulses in every areas revealed no significant difference (p>0.05), however, the relative impulses at Met1, Met2/3, Met4/5 and heel were significantly different between the different conditions (p<0.05). There were significant differences on comparing the relative impulse between left and right foot within one condition, the mid foot in condition 2, as well as the hallux and Met1 in condition 3 (p<0.05). In condition 4, the toe, Met1, Met4/5 and mid foot were significantly different (p<0.05). The values at the hallux, toe and Met1 in condition 5 also were significantly different (p<0.05). Conclusion: These findings showed that the symmetrical relative impulse of the foot was present in the case of carrying a backpack, but there was an extra load on specific regions and asymmetrical relative impulses in the case of carrying a shoulder bag, a across bag and a one-hand bag. (ED note: this abstract is not clear. You need to work on it.)

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보행 로봇을 위한 센서 추정 알고리즘의 성능인자 분석 (Performance Factor Analysis of Sensing-Data Estimation Algorithm for Walking Robots)

  • 손웅희;유승남;이상호;한창수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4087-4094
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    • 2010
  • 본 보행 로봇의 자세 제어는 일반적으로 센서 시스템을 통한 외부 환경 및 기타 정보의 인식을 통해 수행된다. 보다 정교한 로봇의 제어를 위해서는 필연적으로 고성능 센서를 요구하게 되지만, 이들은 대부분 고가이거나 내구성 측면에서 매우 취약한 것이 사실이다. 따라서 필드로봇과 같이 야지의 환경에서 운용되는 로봇 시스템의 제어를 위해서 이러한 센서 시스템을 다수 채용하는 것은 비현실적이며, 특히 양산시에도 큰 걸림돌로 작용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 신경망 이론의 역전파 알고리즘에 기반을 둔 가상센서 알고리즘을 활용하여 기존의 센싱 데이터를 추정할 수 있는 기법을 소개하고자 한다. 특히 본 논문에서는 추정된 센서 데이터의 품질을 향상 시킬 수 있는 알고리즘 측면에서의 변수 조절 및 센서 시스템과 같은 하드웨어 측면에서의 변화를 통해 성능인자에 영향을 미치는 요소를 파악함과 동시에, 본 기법의 타당성에 대한 측면을 함께 논하였다.

노면 적응형 대퇴 의족개발을 위한 발목 관절 부하 가변형 하퇴 의족 적용에 대한 연구 (The Study on Applying Ankle Joint Load Variable Lower-Knee Prosthesis to Development of Terrain-Adaptive Above-Knee Prosthesis)

  • 엄수홍;나선종;류중현;박세훈;이응혁
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.883-892
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    • 2019
  • 본 연구에서는 지능형 대퇴 의족의 노면 적응 기술 구현시 보행 환경이 변화하는 구간 및 약 경사로 보행에서의 보행 불평형 문제를 해결하기 위한 방법으로 발목 관절 운동을 제어 가능한 하퇴 의족을 적용하였다. 제안한 태퇴 의족의 개발을 위해서는 보행의 단계 구분이 필수적이다. 이러한 보행의 입각기의 단계별 구분과 유각기의 판단을 위하여 대퇴의족의 슬관절 데이터와 관성센서 데이터를 바탕으로 의사 결정 나무 학습법과 랜덤포레스트 기법을 융합한 머신러닝 기술을 제안 및 적용하였다. 이러한 방법으로 발목의 운동 상태를 제어 하였으며 보행 평형이 문제가 해소 되는지를 butterfly diagram을 측정하여 평가 하였다.

다관절 복합이동 해저로봇에 적용된 탄소섬유 복합소재 프레임에 대한 진수 및 인양 조건에서의 구조해석 (Finite Element Analysis of CFRP Frame under Launch and Recovery Conditions for Subsea Walking Robot, Crabster)

  • 유승열;전봉환;심형원;이판묵
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권4호
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    • pp.419-425
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    • 2014
  • 본 논문은 200 미터급 다관절 복합이동 해저로봇(크랩스터, CR200)에 적용된 탄소섬유 복합소재 몸체 프레임의 구조해석에 대하여 다루고 있다. CR200 의 몸체 프레임은 탄소섬유 복합소재를 이용한 강화 플라스틱으로 제작되어 가볍고 강하며, 사람의 늑골구조를 모방하여 설계되었기 때문에 외부 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다. 해상에서 모선과 크레인을 사용하여 CR200 을 진수하거나 인양할 때, 해상상황에 따라 모선 운동에 의한 동적 하중이 몸체 프레임에 전달되기 때문에 프레임에 대한 진수 및 인양 조건에서의 구조적 해석이 필요하다. 구조해석의 신뢰성을 확보하기 위하여 본 논문에서는 몸체 프레임의 시편시험 결과를 이용하여 구조해석을 수행하고, 기존 금속재질의 프레임 모델과 구조적 특성을 비교하여 탄소섬유 복합소재 프레임의 구조적 특성을 정량적으로 비교하였다.