• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.656-662
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• 2008

A cost-function based on manipulability and compatibility is designed to determine assembly motions of two cooperating manipulators. Assembly motions are planned along the direction maximizing performance indices to improve control performance of the two manipulators. This paper proposes bimanual task compatibility by defining cost functions. The proposed cost functions are applied and compared to the bimanual assembly task. The problem is formulated as a constrained optimization considering assembly constraints, position of the workpieces, and kinematics and redundancy of the bimanual robot. The proposed approach is evaluated with simulation of a peg-in-hole assembly with an L-shaped peg and two 3-dof manipulators.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.972-976
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• 2015

The objective of this research is to verify the quantitative efficiency of a bimanual robotic task. Bimanual robots can realize dexterous and complicated motions using two cooperating arms. However, its motion planning and control method are not simple for implementing flexible tasks such as assembly. In this paper, the proposed motion planning method is used to find an optimal solution satisfying a designed cost function and constraints with regard to the kinematics and redundancy of the bimanual robot. The simulation results show that the lifetime of the manipulator can be changed by the proposed cost function consisting of angular velocity and angular acceleration of each joint in the same assembly task.

• 한국운동역학회지
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• 제31권4호
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• pp.259-269
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• 2021

Objective: The purpose of this systematic review and meta-analysis was to investigate age-related bimanual coordination functions in older adults. Method: Thirteen studies that compared bimanual coordination functions in older adults with those in healthy young adults qualified for this meta-analysis. We additionally categorized 21 total comparisons from the 13 qualified studies into two types of task-related moderator variables: (1) kinematic versus kinetic movements and (2) symmetry versus asymmetry movements. Results: Random effects model meta-analysis found that older adults revealed significant bimanual coordination impairments as compared with young adults (Hedges's g = -0.771; p < .0001; I² = 74.437%). We additionally confirmed specific bimanual coordination deficits using two moderator variables: 1) kinematic (Hedges's g = -0.884; p < .0001; I² = 0.000%) and kinetic (Hedges's g = -0.666; p = .023; I² = 86.170%). 2) symmetry (Hedges's g = -0.712; p = .001; I² = 74.291%) and asymmetry (Hedges's g = -0.817; p < .0001; I² = 76.322%). The moderator variable analysis indicated older adults indicated bimanual coordination deficits in the upper extremities than healthy young adults while performing kinematic bimanual coordination tasks and asymmetry coordination tasks. Conclusion: These findings suggest that developing motor rehabilitation programs based on asymmetric bimanual movement task for enhancing interlimb coordination functions of older adults may be crucial for increasing their independence in everyday activities. Given that elderly revealed the deficits in lower extremities coordination when older adults perform gait, posture, and balance, future studies should estimate lower limb coordination functions in elderly people.

• 재활치료과학
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• 제9권2호
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• pp.119-135
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• 2020

목적 : 양측 집중 훈련 치료가 뇌졸중 환자의 상지 기능 및 일상생활에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 뇌졸중 편마비 환자 18명을 대상으로 무작위로 양손 집중 훈련군 9명, 한손 집중 훈련군 9명으로 나누어 진행하였다. 양손 집중 훈련군에는 환측 손과 건측 손을 함께 사용하는 과제훈련을, 한손 집중훈련군에는 환측 손만을 이용한 과제훈련을 매 회 1시간 씩, 주 5회, 4주간 적용 하였다. 자료 분석은 기술통계와 교차분석(Chi-square test), 윌콕슨 부호 순위 검정(Wilcoxon singed rank test), 만-휘트니 U 검정(Mann-Whitney U test)을 사용하였다. 결과 : 집단 내 비교에서는 양손 훈련군은 자가 평가에서 일상생활 활동 수행 시 환측 상지의 사용빈도와 움직임의 질이 향상되었고, 환측 상지의 기능향상 및 양측 상지의 협응 능력에 향상을 보였다. 또한, 24시간 동안 양손 움직임의 양을 측정한 결과 건측에 비해 환측의 사용 비율이 향상 되었다(p<.05). 한손 훈련군에서도 자가 평가에서 일상생활 활동 수행 시 환측 상지의 사용빈도와 움직임의 질, 환측상지의 운동기능 증진에 효과가 있었다(p<.05). 집단 간 비교에서는 양손 집중 훈련군에서 한손 집중훈련군보다 양손의 협응 능력과 24시간 동안의 일상생활활동에서 환측의 참여 비율에 더 큰 향상이 나타나 유의한 차이를 보였으며 환측의 손 기능은 두 군간 차이를 보이지 않았다(p<.05). 결론 : 양손 집중 훈련 치료가 뇌졸중 환자의 상지 운동기능향상에 효과가 있고 한손 집중 훈련 치료보다 양손 협응 능력과 일상생활에서 환측의 사용 비율을 향상 시키는데 효과가 있는 치료 기법이라고 할 수 있다.

• 재활치료과학
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• 제10권1호
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• pp.129-140
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• 2021

목적 : 본 연구는 뇌졸중 환자가 한손 및 양손 활동을 수행하는 동안 가속도 측정을 통해 건측 및 환측, 위팔 및 아래팔의 활동량을 비교하여 일상생활활동의 정량적 측정도구로써 가속도계의 활용가능성을 제시하고자 한다. 연구방법 : 2017년 9월부터 11월까지 우측 편마비 환자 10명과 좌측 편마비 환자 10명을 대상으로 한손 활동과 양손 활동을 실시하였다. 한손 활동은 마시기로 건측과 환측을 따로 측정하였고, 양손 활동은 옷입기로 건측과 환측을 동시에 측정하였다. 삼축 가속도계를 위팔의 가쪽 위관절융기 아래 지점, 아래팔의 노뼈붓돌기 아래 지점에 착용하여 수행시간과 활동량을 측정하였다. 각 3회씩 반복 측정하여 평균값을 사용하였다. 결과 :　우측 편마비 환자에서는 양손 활동 수행 시 아래팔에서만 건측의 활동량이 유의하게 많았고(p<.05), 전체 활동에서 위팔보다 아래팔의 활동량이 유의하게 많았다(p<.01, p<.05). 좌측 편마비 환자에서 한손 활동과 양손 활동 수행 시 모두 환측과 건측의 활동량에 유의한 차이가 없었다(p>.05). 양손 활동 시 환측을 제외한 모든 활동에서 건측 및 환측의 위팔보다 아래팔의 활동량이 유의하게 많았다(p<.05). 전체 환자에서 양손 활동 수행 시 건측의 위팔과 아래팔의 활동량이 유의하게 많았고(p<.05), 전체 활동에서 위팔보다 아래팔의 활동량이 유의하게 많았다(p<.001, p<.05). 결론 : 삼축 가속도계로 위팔 및 아래팔의 활동량을 측정한 결과, 한손 및 양손 활동 수행 시 아래팔의 활동량이 위팔보다 많았고, 양손 활동 수행 시에는 건측의 활동량이 더 많았다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제15권3호
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• pp.44-52
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• 2008

The purpose of this study was to investigate the effects of different objects and target location of dominant hand on the non-dominant hand movement kinematics in a bimanual reaching task. Fifteen right-handed volunteers were asked to reach from same starting point to the different target point of right and left hand with grasping the objects of different size. Independent variables were 1) three different object types (small mug cup, name pen, and PET bottle), and 2) three different target locations (shorter distance, same distance, and longer distance than the non-dominant hand) of the dominant hand. Dependent variables were movement time (MT), movement distance (MD), movement mean velocity ($MV_{mean}$), and movement peak velocity ($MV_{peak}$) of the non-dominant hand. Repeated measures two-way analysis of variance (ANOVA) was used to test for differences in the non-dominant hand movement kinematics during bimanual reaching. The results of this study were as follows: 1) MT of the non-dominant hand was increased significantly when traveling with grasping the mug cup and reaching the far target location, and was decreased significantly when traveling with grasping the PET bottle and reaching the near target location of the dominant hand. 2) MD of the non-dominant hand was significantly increased during reaching the far target location, and significantly decreased during reaching the near target location with dominant hand. 3) $MV_{mean}$ of the non-dominant hand was increased significantly when traveling with grasping the PET bottle, and was decreased significantly when traveling with grasping the mug cup of the dominant hand. Therefore, it can be concluded that the changes of the ipsilateral hand movement have influence on coupling of the contralateral hand movement in bimanual reaching.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.656-664
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• 2016

While anthropomorphic robots are gaining interest, dual-arm robots are widely used in the industrial environment. Many methods exist in order to implement bimanual tasks by dual-arm robot. However, kinesthetic teaching is used in this paper. This paper suggests three different kinesthetic teaching methods that can implement most of the human task by the robot. The three kinesthetic teaching methods are joint level, task level, and contact level teaching. The task introduced in this paper is box packing, which is a popular and complex task in industrial environment. The task is programmed into the dual-arm robot by utilizing the suggested kinesthetic teaching method, and this paper claims that most tasks can be implemented by using the suggesting kinesthetic teaching methods.

• 대한인간공학회지
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• 제29권3호
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• pp.279-286
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• 2010

The purpose of this study was to compare the electromyographic(EMG) activities of trunk and hip muscles between right and left sides while subjects performed prolonged manual task in asymmetric and symmetric weight-bearing posture. Fifteen healthy male college students were recruited for this study. The subjects were asked to perform bimanual upper extremity task for 6 minutes in two different standing postures. In the symmetric weight-bearing posture, the subjects were standing with evenly distributed body weights to both legs. In the asymmetric weight-bearing posture, the subjects distributed about 90% of their body weight onto their preferred(supporting) leg and 10% of their body weight onto the opposite leg while they were standing. EMG activities of the right and left internal oblique, erector spinae, gluteus maximus, and gluteus medius were measured and normalized as % MVIC. Then the EMG data were statistically analyzed using paired t-tests. The EMG activities of all measured muscles were not significantly different between the right and left side in the symmetrical weight-bearing posture(p>0.05). However, the EMG of the supporting side internal oblique was significantly lower than the opposite side(p<0.05), and the EMG of the erector spinae, gluteus maximus, and gluteus medius were significantly greater on the supporting side(p<0.05). The results of this study support that unbalanced use of right and left muscle possibly causes the changes in muscle length which results in asymmetry of trunk and hip muscles. Furthermore, the uneven weight support onto right and left legs will cause a distortion of viscoelastic ligaments around hip and sacroiliac joints in the long run. Further studies to determine the effect of various manual tasks on the trunk and hip muscles as well as the effect of asymmetrical weight-bearing standing posture on hip and back muscle fatigue may be required.

• 인간행동과 음악연구
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• 제16권1호
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• pp.47-72
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• 2019

본 연구는 자폐스펙트럼장애(ASD) 아동의 운동조절을 평가하기 위해 리드믹 운동과제를 포함한 국외 실험연구를 고찰하고 분석하고자 하였다. 이를 위해 ASD로 진단받은 아동과 신경학적 손상이 없는 대조군(TD)을 대상으로 하고 리드믹 탭핑, 리드믹 운동, 동기화 등 운동조절 관련 변인을 포함하고 있는 국외 실험연구를 선정하였다. 총 10개의 연구가 최종 선정되었고, 해당 연구에 포함된 운동조절 관련 변인과 사용된 청각 자극, 측정 방법 등을 분석하였다. 또한 ASD 아동과 TD 아동의 리드믹 운동과제 수행력 차이를 확인하기 위해 메타분석을 실시하였다. 연구 결과, 리드믹 운동과제를 통해 운동조절을 평가할 때 목표된 변인은 다섯 가지로 운동 타이밍 조절, 타이밍 재산출, 양손 협응, 동기화, 대인 간 동기화가 포함되었고, 각 과제는 움직임의 정확도(accuracy)와 정밀도(precision)의 측면에서 분석됨을 알 수 있었다. 또한 리드믹 운동과제 수행력과 사회기술 지표의 상관관계가 보고됨을 확인할 수 있었다. 메타분석 결과, ASD 그룹은 청각 자극에 맞추어 움직이다가 자극이 소거된 후에도 동일한 움직임을 지속하는 타이밍 재산출 지표에 있어서는 TD 그룹과 유의한 차이가 없는 반면, 외부 자극(청각적 큐나타인)에 동기화하고 움직임을 일관적으로 조절하는 데 있어서는 유의하게 낮은 수행 수준을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 리드믹 운동과제가 음악치료 임상 현장에서 ASD 아동의 운동조절뿐만 아니라 사회기술을 평가하는 효과적인 방안이 될 수 있음을 시사한다.