• 제목/요약/키워드: 자세안정성

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안정성 영역(Stability Area) 판별법을 이용한 발사체 자세제어 이득 설계 및 자세 안정성 분석 (A Study of Attitude Control and Stability Analysis Using D-Decomposition Stability Area Technique for Launch Vehicle)

  • 박용규;선병찬;노웅래;오충석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.537-544
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    • 2009
  • 본 논문에서는 안정성 영역 판별법(stability area) 기반 발사체의 자세제어기 이득결정과정에 대한 내용을 기술하였다. 안정성 영역 판별법은 D-Decomposition 기법으로부터 정의되는 것으로 본 논문에서는 D-Decomposition 기본 이론과 이로부터 산출된 발사체의 자세 안정성 영역을 도시하고, 적용 예로써 일반적인 발사체의 1단 추력 비행구간에서 자세제어기 설계과정을 제시하였다. 제어이득 결정을 위해서 중첩된 안정성 영역을 바탕으로 시스템 파라미터 불확실성을 고려 안정성 영역 경계(stability area boundary)를 설정하고, 선정된 제어이득을 발사체 선형모델에 적용, 자세 안정성 분석 수행 결과를 나타냈다.

정적자세 유지시 압력중심신호를 이용한 자세안정도 지표화 (Postural Stability Measures Estimated from the Center of Pressure Signal During Static Posture Maintenance)

  • 차은종;김경아;이태수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.559-566
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    • 1999
  • 환자의 기능평가를 위하여 중요한 자세균형의 유지는 압력중심(COP) 의 동요 신호를 직접 연속적으로 계측함으로써 가능하다. COP 신호로부터 다양한 종류의 자세안정도지표를 산출할 수 있으나 임상적으로 유용한 최소한의 지표종류로는 규명된 바 없다. 이에 본 연구에서는 인체가 서있는 상태의 정적자세를 유지할 때 압력중심 신호로부터 자세안정도지표를 산출하여 분석함으로써 임상적 유용성이 가장 큰 지표의 종류를 결정하고자 하였다. 양발을 편안히 벌리거나 (FS), 모두 모으거나(FT), 한쪽발 만으로(RL, LL)서있는 자세에 대해서 양쪽 눈을 뜨거나(EO) 감은(EC)8가지 정적자세를 취하며 30초간 자세균형을 유지시켰다. 자세형태에 따른 안정도의 척도로서 신체가 지면을 차지하는 면적(S)을 사용하였다. 자세안정도지표로서 1)position deviation, 2) position turn 3) velocity의 3가지로 분류할 수 있는 18가지 지표를 설정하였다. 피검자는 20, 30, 40 ,50 대 정상인을 연령대 별로 각각 남·녀 5명씩 고르게 총 40명을 선정하여 실험하였다. 자세안정도지표 모두가 S와 비교적 높은 유의한 상관관계를 보인 바 인을 연령대 별로 각각 남·녀 5명씩 고르게 총 40명을 선정하여 실험하였다. 자세안정도지표 모두가 S와 비교적 높은 유의한 상관관계를 보인바 (상관계수=0.6∼0.8, P<0.0001), S가 자세형태를 정량화 할 수 있음을 입증하였다. 모든 지표들에 있어서 시각의 영향이 뚜렷하였으며 특히 자세가 불안해질수록 상대적으로 시각의 영향이 두드러졌다. 그러나 시각의 영향의 지표들간의 차이는 없었다. 반면 노화(연령증가)에 따른 안정도지표의 변화는 미미하였으며 위의 3가지 안정도지표분류 중 position deviation 지표만이 통계적으로 유의한(P<0.05) 상관관계를 보였다. 따라서 정적자세유지시 안정도지표로는 position deviation 지표들이 가장 예민함을 알 수 있었다. 그러나 position deviation 지표들과 연령과의 상관계수는 0.5이하로서 매우 느슨한 상관관계를 보였으며, 연령증가에 따른 자제불안정도의 증가도 매우 작아서 그 임상적 응용가능성은 의문시되었다. 또한 위에서 제시한 3가지의 분류의 지표중 position turn 과 velocity 지표의 의미에 관해서는 향후 심층적인 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

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노인의 성별에 따른 체중분포 차이 (The Difference of Weight Distribution Index in Elderly People According to Gender)

  • 윤세원;권혜민;강양훈
    • 대한물리의학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.103-110
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    • 2012
  • 연구목적 : 본 연구는 노인의 성별이 낙상에 영향을 줄 수 있는 체중분포지수에 미치는 차이를 알아보고자 한다. 연구방법:광주광역시 소재 빛고을 노인건강타운 물리치료실을 이용하는 65세 이상 66명(남성 33명, 여성 33명) 노인을 대상으로 남성노인 평균연령은 70.97세, 여성노인 평균연령은 71.39세로 모든 대상자는 TETRAX의 체중분포지수(weight distribution index; WDI)를 이용하여 성별에 따라 그 차이를 비교 분석하였다. 측정 방법 은 안정된 발판에서 눈을 뜨고 정면을 향한 자세, 안정된 발판에서 눈을 감고 정면을 향한 자세, 불안정한 발판에서 눈을 뜨고 정면을 향한 자세, 불안정한 발판에서 눈을 감고 정면을 향한 자세, 안정된 발판에서 눈을 감고 고개를 오른쪽으로 돌린 자세, 안정된 발판에서 눈을 감고 고개를 왼쪽으로 돌린 자세, 안정된 발판에서 눈을 감고 고개를 뒤로 젖힌 자세, 안정된 발판에서 눈을 감고 고개를 숙인 자세로 측정하였고, 분석방법은 SPSS version 12.0을 이용하여 통계처리 하였고, 남녀 간의 안정성지수와 체중분포지수의 평균차이 검정은 독립표본 t-검정을 실시하였다. 통계학적 유의성을 검증하기 위해 ${\alpha}$는 유의수준 0.05로 하였다. 연구결과 : 성별에 따른 WDI비교에서 불안정한 발판과 안정된 발판에서 눈을 뜬 상태와 감은 상태에 정면을 향한 자세, 안정된 발판에서 눈을 감고 고개를 왼쪽과 오른쪽으로 돌린 자세에서 유의한 차이가 있었으나 안정된 발판에서 고개를 뒤로 젖힌 자세와 고개를 숙인자세에서는 유의한 차이는 없었다. 결론 : 본 연구의 결과를 바탕으로 성별에 따른 노인의 WDI에 영향을 미칠 수 있는 요인을 파악하여 낙상예방프로그램 기초자료로 활용 될 것으로 생각된다.

고령자의 게임기반 시각피드백 훈련에 따른 자세 균형 효과 (Effects of Postural Balance at Game-based Visual Feedback Training of the Elderly)

  • 이정원;유미;이아름;권대규
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.9-18
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    • 2013
  • 본 연구에서는 게임 콘텐츠를 적용한 시각 피드백 훈련 프로그램을 이용하여 정상 여성 고령자와 정상 20대 성인의 자세균형 조절의 효과를 분석 하였다. 실험은 힘판 기반의 자세균형 훈련 장치를 이용하여 20대 성인 23명과 60대 고령자 14명은 주 3일, 하루에 15분씩 총 4주의 자세균형 훈련을 받았다. 자세균형 훈련에 대한 평가는 Balance SD(Biodex, medicalscience Inc., USA)의 자세 안정성과 자세 한계성을 분석하였으며, 훈련 전, 중, 후의 각 시점에 대한 유효성을 검증하였다. 실험 결과, 젊은 성인과 고령자 모두 훈련 전, 후에 자세안정성과 자세한계성에 유의한 효과가 있었음을 확인하였다(p<0.05). 이는 자세 균형게임은 자세 균형과 관련된 전 후 좌 우 다양한 방향에서의 무게 이동 능력을 향상시켰음을 알 수 있었다. 게임 기반 시각적 피드백 훈련은 자세균형에 효과적으로 적용가능하며 개인과 다양한 연령층에 맞는 맞춤형 콘텐츠 개발이 필요할 것으로 사료된다.

치료용 공과 전신진동기를 이용한 교각운동이 체간근의 근활성도와 자세안정성에 미치는 영향 (Effect of Bridging Exercise Using Swiss Ball and Whole Body Vibration on Trunk Muscle Activity and Postural Stability)

  • 김택훈;김은옥
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.348-356
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    • 2009
  • 본 연구는 요부안정화에 도움이 되는 불안정 기저면의 운동인 공운동, 전신진동운동, 매트운동을 선택하여 각 운동조건의 체간과 하지의 근 활성도(%RVC)를 비교한 결과, 배속빗근은 전신진동기조건에서 매트조건보다 유의하게 증가하였고(p<.05), 넙다리곧은근과 장딴지안쪽갈래근은 공과 전신진동기조건에서 매트조건 보다 유의하게 증가하였으며(p<.05), 오금안쪽갈래근은 공조건에서 매트조건 보다 유의하게 증가하였다(p<.05). 세 가지 운동방법으로 4주간 안정화운동프로그램을 진행시킨 결과, 세 운동군 모두 운동전보다 운동 후에 각 방향에서 안정성한계의 유의한 증가가 있었다(p<.05). 각 운동군의 운동 전 후의 안정성한계의 차이 값을 비교한 결과, 각 운동군에서 네 방향(전 후 좌 우)의 안정성한계에 유의한 차이가 없었다(p>.05). 따라서 교각자세에서의 요부안정화 운동방법 중에서 체간근과 하지근육의 근활성도는 공과 전신진동기 운동에서 더 증가되었지만, 안정화운동 4주후에는 세 운동 모두 자세안정성을 증진시키는 것으로 나타났다.

렌치 스페이스를 이용한 물체 들기 자세 최적화 (Carrying pose optimization by using wrench space)

  • 최명걸
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.19-26
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    • 2015
  • 본 논문에서는 양팔을 이용한 물체 들기 자세를 최적화 하는 기술을 소개한다. 입력 값은 인체 모델과 임의의 모양의 물체이다. 물체는 크기가 크고 무거워서 두 팔을 사용해서만이 들 수 있다고 가정한다. 작은 물체와 달리 큰 물체는 물리적 안정성을 유지하면서 들고 있는 것이 쉽지 않다. 물체의 방향 그리고 손, 팔, 몸통 등 상체의 자세가 적절한 경우에만 물리적 안정성이 보장될 수 있고, 그러한 자세의 범위는 매우 제한적이다. 본 논문에서는 먼저 렌치스페이스 개념을 사용하여 주어진 인체 자세에 대해 안정성을 평가하는 알고리즘을 제시한다. 다음 전체 형태 공간을 정의 하고 형태 공간 내에서 안정성 평가 점수가 가장 높은 자세를 찾아내는 방법을 소개한다. 여러 가지 모양의 물체와 사용자 요구 조건이 주어졌을 때 최적화 된 들기 자세를 찾아내는 실험을 통해 유용성을 증명한다.

게임기반의 시각 피드백 훈련이 자세균형 조절에 미치는 영향 (Effects of Game-based Visual Feedback Training on Postural Balance Control)

  • 이정원;유미;정구영;이낙범;권대규
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 본 연구에서는 자세균형 훈련 효과를 향상시킬 수 있는 게임 콘텐츠를 적용한 시각 피드백 자세균형 훈련 프로그램을 이용하여 정상 20대 성인을 대상으로 자세균형 조절 능력의 향상에 관한 유효성을 검증하고자 한다. 힘판 기반 자세균형 훈련 장치를 이용하여 23명의 피험자들이 일주일에 3일, 하루에 15분씩 4주간의 자세균형 훈련을 받았다. 게임기반의 시각 피드백 자세균형 훈련에 대한 평가는 Balance SD(Biodex, medicalscience Inc., USA)의 자세 균형 평가를 통하여 자세안정성과 자세한계성을 분석하였으며, 실험자의 자세균형 능력의 증진을 통한 유효성을 검증하였다. 그 결과 자세안정성과 자세한계성 모두 훈련 전후로 유의한 차이가 있었음을 확인하였다(p<0.05). 이번 연구 결과는 게임기반의 시각 피드백 자세균형 훈련이 자세균형 능력 향상을 위한 운동에 적용될 수 있음을 의미하며, 향후 다양한 자세균형 훈련의 프로그램 종류, 강도 및 각 질환별 최적 콘텐츠 개발에 대한 정량적인 데이터 수집 및 분석연구가 필요하다.

런지자세에서의 자가 신장운동과 능동운동을 동반한 가동술이 만성 뇌졸중 환자의 근활성도 및 균형에 미치는 영향 (Effects of self stretching exercise and movement with mobilization in lunge position on the muscle activity and balance in chronic stroke patients)

  • 정용식
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권10호
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    • pp.549-556
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    • 2013
  • 본 연구는 만성 뇌졸중으로 인한 편마비 환자를 대상으로 런지자세에서 자가신장과 움직임을 동반한 가동술을 적용후에 하지근육 근활성도와 안정성한계에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 대상자 16명을 무작위 추출하여 실험군과 대조군으로 분류하였다. 실험군은 런지자세에서 자가신장을 중재하였고, 대조군은 런지자세에서 움직임을 동반한 가동술을 중재하였다. 중재는 8주 동안 주 5회, 1회 20분의 중재를 시행하였다. 통계학적 처리는 반복 측정분산분석을 이용하여 실시하였다. 결과는 실험군과 대조군의 그룹간 하지근육 근활성도(%MVIC)와 안정성 한계(LOS)는 통계학적 유의성이 없었다(p>.05). 하지만 실험군과 대조군의 그룹 내의 근활성도와 안정성 한계는 통계학적으로 유의하였다(p<.05). 따라서 뇌졸중으로 인한 편마비 환자들에게 런지자세에서 자가신장이 근력 및 균형에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

퍼지제어기를 이용한 비행 자세제어 (Flight Attitude Control of using a Fuzzy Controller)

  • 박종오;설재훈;김승철;임영도
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.143-147
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    • 2002
  • 본 논문에서는 비행물체의 운동에 기초한 지능제어 알고리즘을 사용하여 대기의 환경적 요인과 기체형태 및 추력의 인위적 요인들간의 복잡한 함수관계를 지식과 경험에 의한 제어규칙으로서 비행안정성 확보와 자율비행을 위한 비행 자세제어를 행하였다. 비행 자세제어를 위하여 사용한 지능제어기는 다변수 입력 및 출력이 가능하며 강인성을 지닌 퍼지제어기를 사용하였다 실험을 위해 모형비행기와 자세 검출용 센서를 제작하고, 비행 전문가의 지식과 경험을 기초로 하여 작성한 제어규칙에 의하여 프로그램 된 퍼지제어기를 수 차례의 시험비행을 통해 제어규칙을 조정한 결과 안정된 자세제어를 행할 수 있었다.