• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.99-113
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• 2020

미래에는 일상생활에서 우리 삶을 편의를 위한 로봇이나 드론들이 증가할 것이다. 그리고 이것을 제어하기 위한 방법으로 현재 리모컨이나 사람의 음성에 의한 방법이 가장 보편적으로 사용되고 있다. 하지만 리모컨은 사람이 찾아서 일일이 조작해야하며 음성의 경우에는 주변 노이즈를 무시할 수 없다. 그래서 본 논문에서는 팔의 자세정보만으로 무선으로 간편하게 주변 드론이나 로봇들을 제어 할 수 있다는 전제하에 실시간으로 정확하게 팔의 자세정보를 획득하기 위한 경제적인 자세정보 획득방법에 대하여 연구하였다. 이를 위해서 확장 칼만필터를 이용하여 팔의 자세정보에 대한 노이즈를 제거하였으며 팔의 움직임을 감지하기 위하여 저가의 MEMS 타입의 센서를 적용하여 장치의 경제성을 확보하였으며 팔의 착용성을 증대시키기 위하여 FPGA를 활용하여 최대한 칩 하나에 모든 기능을 집적화시켜 소형 경량의 자세정보 획득장치를 개발하였다. 그 결과 1 ms의 실시간성을 확보하였고 확장칼만필터를 적용하여 노이즈가 제거된 정확한 팔의 자세정보를 획득하고 실시간으로 팔의 자세정보를 전시하였다. 이를 통해서 팔의 실시간 자세정보를 이용하여 명령을 생성할 수 있는 기초가 마련되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1229-1237
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• 2012

본 연구는 파악력의 강도가 두 가지 팔 자세에서 어깨근육 근활성도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실시되었다. 건강한 성인 22명(남 11명, 여 11명)을 대상으로 실시하였고, 4가지 파악력(최대 파악력의 0%, 30%, 50%, 70%)을 팔의 중립 자세와 팔 $90^{\circ}$ 거상 자세에서 적용 했을 때 상승모근, 하승모근, 극하근, 전삼각근, 후삼각근의 근활성도를 표면 근전도를 이용하여 측정하였다. 팔 중립 자세에서는 파악력의 강도에 따라 극하근, 전삼각근, 후삼각근이 유의한 차이를 보였고(p<0.05), 팔 $90^{\circ}$ 거상 자세에서는 전삼각근, 후삼각근이 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 본 연구의 결과, 2가지 팔의 자세에서 각각 파악력의 강도에 따라 어깨근육 근활성도가 변화됨을 확인하였다. 손 쥐기 과제를 중립자세에서 실시할 경우 어깨관절 안정근인 극하근이 활성화되고, 팔 $90^{\circ}$ 거상 자세에서는 삼각근을 억제된다는 점을 고려하여, 손을 사용하는 작업 시 인간공학적 접근으로 어깨 손상의 예방과 손상 후 재활 훈련 시 효율적인 전략으로 사용할 수 있을 것으로 여겨진다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.91-95
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• 2012

게이트심장혈액풀스캔(Gated Cardiac Blood Pool Scan, GBP)은 심박출계수(Ejection Fraction, EF)를 정확하게 구할 수 있어 항암 화학요법 시 약물에 의해 발생하는 심장손상을 확인할 수 있다. 심장을 촬영하는 검사의 특성상 환자가 왼쪽 팔을 머리 위로 올리고 바로 누운 자세로 검사가 진행된다. 하지만 부종, 관절염, 골절 등의 이유로 팔을 들지 못하는 환자는 검사를 진행하기에 어려움이 따르고 검사 자체를 하지 못하는 경우도 발생한다. 이에 본 연구에서는 환자가 팔을 올리지 않고 촬영하였을 때의 EF가 기존 자세와 비교해 어떤 변화가 있는지 알아보고자 하였다. 2011년 3월에서 9월까지 유방암 항암 화학요법 치료 중인 환자 80명(평균연령 $51.2{\pm}17.4$세)을 대상으로 하였고 40명씩 두 그룹으로 나누어 좌전사위상을 기존 자세와 팔을 바로 내린 자세, 기존 자세와 팔을 뒤로 돌린 자세로 각각 촬영하여 동일한 관심영역을 설정하고 EF를 비교하였다. 촬영장비는 INFINIA 감마카메라(General Electric Healthcare, Israel)를 사용하였으며 분석은 Xeleris (General Electric Healthcare, USA) 자동분석 프로그램을 사용하였다. 자동분석 오차인 3%를 기준으로 하여 EF 변동을 판단하였다. 첫 번째 그룹인 기존 자세와 팔을 바로 내린 자세와의 비교에서는 40명 중 29명(72%)이 자동분석 오차인 3% 이하의 변동 값을 보여주었다. 두 번째 그룹인 기존 자세와 팔을 뒤로 돌린 자세와의 비교에서는 40명 중 32명(79%)이 3%이하의 오차 값을 보였다. 환자의 비만도가 결과에 영향을 주었는지 판단하기 위해 환자의 체질량지수를 측정하고 EF 오차와의 상관관계를 살펴보았으나 유의미한 상관관계가 없었다. 자세 변경 시 기존 자세 대비 심박출 계수의 오차 7%였던 환자의 영상을 분석한 결과 확장기말 영상에서의 계수변화가 16.6%였던 반면, 수축기말에서는 32.3%의 계수변화를 보였다. 이러한 계수 변화 차는 왼쪽 팔의 상하 움직임에 의해 비교적 용적이 작은 수축기말의 영상이 심장을 둘러싸고 있는 늑골의 음영에 더 많은 영향을 받은 것으로 판단된다. GBP 촬영 이력이 있는 환자는 과거 검사와 동일 자세로 촬영함으로써 이전 검사조건을 유지할 수 있으며 환자가 부득이하게 팔을 못 올리는 경우 팔을 뒤로 내린 자세로 촬영함으로써 이전 촬영과의 EF 오차를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2002년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.371-376
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• 2002

자동화된 생산시설에도 불구하고, 아직도 여러 현장에는 사람이 직접 bag, box, carton 등을 들고, 내리고, 옮기는 등의 인력운반 (Manual Materials Handling, MMH) 작업으로 생산활동이 이루어지고 있다. 상자 운반 작업에서 있어서 손잡이는 최대허용무게에 영향을 미친다는 연구 결과들이 많이 나왔지만, 자세에 따른 손잡이 형태의 영향에 관한 연구들은 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 MMH 작업시 흔히 사용되는 3가지 자세(구부린 자세, 팔을 편 자세, 팔을 90$^{\circ}$로 굽혔을 때 자세)에서 손잡이 형태에 따라 tote box를 들 때, 작업자세와 손잡이 형태에 따른 Maximum Voluntary Contraction (이하 MVC)를 측정하고 MVC에 대한 작업자세와 손잡이 형태의 상관관계의 통계적 분석, 주관적 평가방법(Borg법)과 MVC와의 유의성을 검증하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권1호
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• pp.1-6
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• 2020

이 연구는 화재현장 등에서 수직 강하식 구조대를 이용한 비상 탈출 시 안전한 팔 자세에 관한 것이다. 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 양팔을 위로 뻗은 자세는 구조대의 포대 내피 및 협축부와의 접촉이 최소화되어 실험대상자 모두 찰과상이 발생하지 않았다. 둘째, 양팔을 벌린 상태에서 구부린 자세는 팔꿈치가 포대 협축부 및 내피와의 마찰로 인하여 실험대상자 모두 팔꿈치에 가벼운 찰과상을 입었다. 셋째, 양팔을 가슴에 모은 자세는 신체가 협축부를 통과하면서 포대의 협축부 및 내피와의 마찰이 생겨 실험대상자 모두 팔꿈치에 가까운 찰과상이 발생하였다. 넷째, 양팔을 아래로 내린 자세는 하강 시 다리를 어깨너비만큼 벌린 상태이므로 손등에 포대의 협축부 및 내피와의 마찰이 생겨서 손등에 가벼운 찰과상을 입었다. 마지막으로 양팔을 전면 아래로 모은 자세는 신체의 전면 부피를 증가시켜 경미한 손등 찰과상이 발생하였다. 향후 연구과제로 하강 시 적합한 다리 자세와 지면 착지 시의 자세도 연구할 필요가 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.85-88
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• 2002

I. 목적 : arm-up holder는 흉부 및 복부 질환 치료의 환자고정에 유용하게 사용하고 있으나 손잡이 부분과 어깨가 닿는 부분까지 거리 때문에 동일한 자세를 유지하는데 불편함이 있다. 특히 긴장을 많이 하거나 기력이 없는 환자는 방사선 치료 시 자세의 불안정으로 인하여 치료의 정확성이 떨어질 수 있다. 이에 본원에서는 현재 사용하고 있는 arm-up holder에 팔의 지지를 위한 보조기구를 제작하여 유용성을 평가하였다. II. 대상 및 방법 : 기존의 arm-up holder에 어깨받침대를 부착하여 개선된 arm-up holder를 제작하였다. 실험을 위하여 기존의 arm-up holder를 사용하는 환자그룹과 개선된 arm-up holder를 사용하는 그룹으로 구분하여 자세 변화를 평가하였다. 두 그룹의 환자를 대상으로 모의 치료를 실시한 후 치료실에서 L-gram 을 2회 씩 촬영하여 치료하고자 하는 portal film과 isocenter의 변화를 측정했다. 각 그룹 당 10명씩의 환자를 선정하여 반복 조사하였다. III. 결과 : 개선된 arm-up holder를 사용한 그룹의 isocenter 의 변화는 최대 2mm, 최소 0.5mm 평균 1.2mm 이다. 기존의 arm-up folder를 사용한 그룹과 비교하여 평균변화는 약 2배로 나라났고, 최대 변화는 2.5배의 오차범위가 측정되었다. IV. 결론 : 현재 사용하고 있는 arm-up holder는 흉부 및 복부의 사방향 방사선 치료 시 팔에 의한 방사선 감약을 예방할 수 있는 유용한 고정용구이다. 하지만 팔을 올리고 있는 자세는 환자에게 불편함을 야기 시키며 이로 인한 치료의 정확성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 기존의 arm-up holder에 보조기구를 제작하여 사용함으로써 환자의 불편함을 개선하고, set-up 의 안정성과 재현성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.85-92
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• 2024

본 논문에서는 로봇팔의 선단을 잡고 원하는 위치로 이동시켜서 작업을 직접 교시하는 직감적인 교시 및 제어를 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 로봇팔 선단부의 위치 방향 및 자세 방향 힘을 측정하는 6축힘 센서, 선단부에서 측정된 힘에 의한 로봇팔 관절 속도제어 명령어 생성 알고리즘, 자체 제작한 6축 로봇팔 및 제어 시스템으로 구성된다. 선단부 핸들러에 부착된 힘센서를 통해 로봇팔 조작자가 핸들러를 조종하는 위치 자세의 6차원의 힘/토크를 감지하고 이를 선단부 조종속도 명령으로 변환하여 6축 로봇팔을 제어한다. 연구 방법의 검증은 자체 제작된 6축 로봇으로 실행하였으며, 조종자의 핸들러 조정을 통한 작업교시에 의한 실험을 통해 제안한 힘 센서기반 로봇 선단 제어 방법이 성공적으로 동작함을 확인하였다.

• 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.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권4호
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• pp.11-18
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• 2005

인간은 의사 표현을 위해 음성언어 뿐 아니라 몸짓 언어(body languages)를 많이 사용한다 이 몸짓 언어 중 대표적인 것은, 물론 손과 팔의 사용이다. 따라서 인간 팔의 운동 해석은 인간과 기계의 상호 작용(human-computer interaction)에 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 이러한 견지에서 본 논문에서는 다음과 같은 방법으로 컴퓨터비전을 이용한 인간팔의 3차원 자세 추정 방법을 제안하다. 먼저 팔의 운동이 대부분 회전 관절(revolute-joint)에 의해 이루어진다는 점에 착안하여, 컴퓨터 비전 시스템을 활용한 회전 관절의 3차원 운동 해석 기법을 제안한다. 이를 위해 회전 관절의 기구학적 모델링 기법(kinematic modeling techniques)과 컴퓨터 비전의 경사 투영 모델(perspective projection model)을 결합한다. 다음으로, 회전 관절의 3차원 운동해석 기법을 컴퓨터 비전을 이용한 인간 팔의 3차원 자세 추정 문제에 웅용한다. 그 기본 발상은 회전 관절의 3차원 운동 복원 알고리즘을 인간 팔의 각 관절에 순서 데로 적용하는 것이다. 본 알고리즘은 특히 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)과 가상현실(virtual reality)를 위한 인간-컴퓨터 상호작용(human-computer interaction)이라는 응용을 목표로, 고수준의 정확도를 갖는 폐쇄구조 형태(closed-form)의 해를 구하는데 주력한다.

• 대한인간공학회:학술대회논문집
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• 대한인간공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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• pp.23-30
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• 1997

근골격계 질환은 부적절한 작업 자세, 중량물의 무리한 취급, 과도한 작업 부하 등과 같은 작업 환경 에서 기인한다. 현장의 대부분의 공구사용작업에 있어서, 쪼그려앉아서 작업하는 경우가 매우 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 쪼그려 앉은자세에서 사용하는 공구를 설계하는데 필요 요소인 악력의 최대치 를 조사하는 것을 목적으로 한다. 23세-29세의 남자 8명을 피실험자로 실험하였다. 실험모델로는 쪼그려 앉기에서 1) 0 .deg. 외전된 어깨와 정위치의 손목에서 어깨 굴곡이 180 .deg. , 135 .deg., 90 .deg. 와 45 .deg. 의 조합된 자세에서의 악력, 2) 0 .deg. 외전된 어깨와 정위치의 손목에서 팔꿈치 굴곡이 135 .deg. , 90 .deg. 와 45 .deg. 조합된 자세에서의 악력을 조사하였다. 조사결과 쪼그려 앉은 자세에서 어깨굴곡이 45 .deg. 인 자세에서 최대의 악력이 발휘되는 것으로 나타났으며, 인체부위 중에서 손너비, 손목둘레, 팔길이, 손두께, 팔꿈치-손목까지의 길이 등이 쪼그려 앉은자세와 깊은 상관관계가 있는 것으로 나타났다.