• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.939-947
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• 2010

With the rising numbers of elderly and disabled people, the demand for welfare services using a robotic system and not involving human effort is likewise increasing. This study deals with a mobile-robot system combined with a BWS (Body Weight Support) system for gait rehabilitation. The BWS system is designed via the kinematic analysis of the robot's body-lifting characteristics and of the walking guide system that controls the total rehabilitation system integrated in the mobile robot. This mobile platform is operated by utilizing the AGV (Autonomous Guided Vehicle) driving algorithm. Especially, the method that integrates geometric path tracking and obstacle avoidance for a nonholonomic mobile robot is applied so that the system can be operated in an area where the elderly users are expected to be situated, such as in a public hospital or a rehabilitation center. The mobile robot follows the path by moving through the turning radius supplied by the pure-pursuit method which is one of the existing geometric path-tracking methods. The effectiveness of the proposed method is verified through the real experiments those are conducted for path tracking with static- and dynamic-obstacle avoidance. Finally, through the EMG (Electromyography) signal measurement of the subject, the performance of the proposed system in a real operation condition is evaluated.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-13
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• 2024

본 연구는 키오스크 사용 증가로 인한 변화에 대응하기 위해 사용자 특성을 고려한 맞춤형 동적 키오스크 화면을 제공하는 것을 목표로 한다. 디지털 취약계층인 시각장애인, 노인, 어린이, 휠체어 사용자 등의 특성에 따른 화면 구성의 최적화를 위해 객체 탐지, 걸음걸이 인식, 음성발화 인식기술을 종합하여 사용자의 특성(휠체어 사용 여부, 시각 장애, 연령 등)을 실시간으로 분석하고, 이를 기반으로 9개의 카테고리로 사용자를 분류한다. 키오스크 화면은 사용자의 특성에 따라 동적으로 조정되어 효율적인 서비스 제공이 가능하다. 본 연구는 임베디드 환경에서 시스템 통신 및 운용이 이루어졌으며, 사용된 객체 탐지, 걸음걸이 인식, 음성발화 인식 기술은 각각 74%, 98.9%, 96%의 정확도를 보여준다. 제안된 기술은 프로토타입을 구현하여 그 효용성을 검증하였으며, 이를 통해 본 연구가 디지털 격차의 축소와 사용자 친화적인 "배리어 프리 키오스크" 서비스 제공의 가능성을 보였다.

• Safety and Health at Work
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• 제3권1호
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• pp.22-30
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• 2012

Objectives: To challenge the problem of slipperiness, various slipmeters have been developed to assess slip hazard. The performance of in-situ slipmeter is, however, still unclear under the various floor conditions. The main objectives of this study were to evaluate the performance of three kinds of slipmeters under real conditions, and to find their dynamic and kinematic characteristics, which were compared with gait test results. Methods: Four common restaurant floor materials were tested under five contaminants. Slipmeters and human gaits were measured by high speed camera and force plate to find and compare their dynamic and kinematic characteristics. Results: The contact pressures and built-up ratio were below those of subjects. The sliding velocity of British Pendulum Tester was above those of subjects, while those of BOT-3000 and English XL were below those of subjects. From the three meters, the English XL showed the highest overall correlation coefficient (r = 0.964) between slip index and $R_a$, while the rest did not show statistical significance with surface roughness parameters ($R_a$, $R_z$). The English XL only showed statistical significance (p < 0.01) between slip index and contaminants. The static coefficient of friction obtained with the BOT-3000 showed good consistency and repeatability (CV < 0.1) as compared to the results for the BPT (CV > 0.2) and English XL (CV < 0.2). Conclusion: It is unclear whether surface roughness can be a reliable and objective indicator of the friction coefficient under real floor conditions, and the viscosity of contaminants can affect the friction coefficient of the same floors. Therefore, to evaluate slipperiness, the performance of the slipmeters needed to improve.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권2호
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• pp.106-113
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• 2010

The aim of this study was to evaluate effects of the balance ability on the heel height (flat, low heel[3cm], and high heel[7cm]) and high heeled habituation (group A is used to a low heeled shoes (<7cm) and group B is used to a high heeled shoes (${\geq}7cm$). Thirty-five subjects participated in this study. In this study, the static balance with opened eyes and closed eyes and dynamic balance were measured. Also functional reach test was tested. The results found that the static balance ability was the best in a 7cm heeled shoes with open eyes and closed eyes, but there was not significant difference between group A and Group B. Dynamic balance ability with walking velocity and cadence were significant difference between Group A and B. In the walking velocity, a flat was the fastest, followed by 7cm heel and 3cm heel with Group A while 3cm and 7cm, then a flat with Group B. Also Cadence pattern was similar. Functional balance ability was the highest with a flat, but it was not difference significantly between Group A and B. Therefore, this study demonstrated that the habituation to the high heel altered gait velocity and cadence of dynamic balance ability.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제24권1호
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• pp.30-40
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• 2017

Background: Many studies have reported positive results of the various mirror training and virtual reality games in improving dynamic standing balance and posture adjustment in chronic stroke patients. However, no systematic study has been conducted to compare the effects of virtual reality games and the mirror balance training. Objects: The purpose of this study was to compare the effectiveness of Wii balance games and Mirror Self-Balancing Exercises in improving proprioception of knee joint and standing balance of people with chronic stroke. Methods: Twenty patients with chronic stroke volunteered for this study. The subjects were randomly divided into a Wii balance games group and a Mirror Self-Balancing Exercises group with 10 patients in each group. Each training was performed for 30 mins a day for 4 days. In addition to the balance training, 30 mins neuro-developmental-treatment based routine physical therapy was given to both groups. Proprioception was measured using two continuous passive motion devices, and static balance was measured using a Wii balance board. Dynamic balance assessment tools included the Berg Balance Scale, Dynamic Gait Index, and Timed Up-and-Go test. Results: All measured variables before and after the experimental results showed a significant improvement in both groups (p<.05). Only the improvement of the affected knee proprioception appeared to be significantly greater in the Wii balance game group (p<.05). However, other variables did not differ between the groups (p>.05). Conclusion: The findings suggest that both Wii balance games and Mirror Self-Balancing Exercises may be helpful for improving the proprioception of knee joint and the balance of patients with chronic stroke.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.51-59
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• 2011

본 논문은 다양한 지면에 적응 가능한 견형 4족 로봇의 위치 이동에 관한 것으로 정 보행과 동 보행의 구현 방법 및 특성을 주로 다루었다. 이를 위하여, 총 12 자유도의 로봇을 자체 제작하였으며, 몸통과 발의 운동궤적을 생체 모방 방식으로 생성한 후 역기구학에 의하여 그에 해당하는 각 다리의 관절각을 해석적으로 구하였다. 이러한 관절각 데이터를 상기 로봇의 ADAMS 모델에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과, 계획된 걷기 및 속보 걸음새가 동력학적으로 안정함을 확인하였다. 그러나 그 이전의 속보 패턴의 경우에는 시뮬레이션 결과와는 달리 실험 중 불안정한 거동을 보였다. 그에 따라 원인 분석을 하는 과정 중, 속보와 같은 동 보행의 경우 ZMP보다는 WSM의 개념을 적극적으로 활용하고 보행 주기를 최대한 단축시키는 것이 안정성 확보에 매우 중요함을 발견하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권6호
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• pp.156-168
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• 2017

개인교통수단(PM)은 개인의 이동편의를 향상시켜준다는 측면에서 보행능력이 떨어지는 고령자가 주요 활용 대상이 될 수 있다. 본 연구에서는 고령자가 보도 등 보행환경에서 안전하게 이용할 수 있는 개인교통수단을 설계하고자 한다. 보행환경에는 다양한 통행 장애요인이 존재하며, 개발하고자 하는 수단은 장애요인을 극복하기 위한 기기 성능이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 고령자용 개인교통수단의 성능수준 결정을 위하여 보행환경 상 통행 장애요인 현황 및 수준을 조사한다. 관련 지침을 검토하여 조사 대상 항목 및 조사 방법론을 정의하고, 고령자 일상생활 기반 통행 시나리오를 통해 선정된 특정 도로구간에 대하여 조사를 수행한다. 조사 결과를 바탕으로 수단의 기기 성능을 지침 상 제시된 기준에 근거하여 확보하였을 때 발생 가능한 문제점을 확인하며, 장애인용 전동휠체어의 운전 성능 기준을 근거하여 개발 수단의 기기 성능에 대한 요구사항을 정의한다.

• PNF and Movement
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• 제17권2호
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• pp.311-319
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• 2019

Purpose: This study was conducted to determine the structural change in knees caused by quadriceps angle and the muscle activity in lower limbs. Indirect intervention was provided by using taping for stability in the ankle joints, which affected patellofemoral pain. Methods: The subjects in this study were 20 patients with patellofemoral pain who visited ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc} $ Hospital in Busan. The visual analogue scale measured the dynamic quadriceps angle and the degree of pain felt by the patients while walking down stairs, which was a known factor of patellofemoral pain. In addition, muscle activities in the rectus femoris, vastus lateralis, vastus medialis, tibialis anterior, peroneus longus, and biceps femoris, which affect the knees and ankles, were measured using surface electromyography. The muscle activities were converted into %RVC for this study. The data obtained in this study were analyzed with the Wilcoxon signed-rank test using the SPSS Ver. 25.0 statistical program. The significance level ${\alpha}$ was 0.05. Results: The study results showed that the pain and dynamic quadriceps angle were significantly reduced statistically when applying the calcaneus fixation taping (p<0.05). Muscle activity in the lower limbs was significantly decreased in the vastus medialis, vastus lateralis, and tibialis anterior (p<0.05). Conclusion: The summary of the study results verified that the calcaneus fixation taping reduced the pain and dynamic quadriceps angle by providing stability in the ankle joints. It also produced efficient movement due to the difference in lower-limb muscle activity.

• 대한정형외과학회지
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• 제55권1호
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• pp.85-89
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• 2020

보우 헌터 증후군은 경추의 운동 시 척추동맥의 동적 폐쇄나 협착으로 인해 척추기저동맥의 혈행 장애의 증상을 나타내는 드문 질환이다. 증례의 59세 남자 환자는 복시, 이명, 보행장애를 주소로 응급실에 내원하였다. 뇌 자기공명영상 및 뇌혈관조영술상 다발성 소뇌 경색이 있었다. 우측 척추동맥은 이미 완전 폐쇄되었고 좌측 척추동맥은 경추 신전 시에 동적 폐쇄가 발생함이 확인되었다. 경색이 악화되어 혈전 제거술을 시행하였으며 좌측 척추동맥에 대해 제5-6 경추간 후방 감압술 및 유합술을 시행하였다. 수술 중 및 수술 후 시행한 혈관조영술상 좌측 척추동맥의 혈행이 원활함이 확인되었으며 수술 후 6개월 추적관찰 동안 증상의 재발은 없었다. 경추 불안정증이 있을 경우, 경추 신전 시 척추동맥이 패쇄되어 척추기저동맥 혈행 장애를 유발할 수 있으므로 진단에 유의해야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.424-431
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• 2020

본 연구는 오타고 운동프로그램이 낙상 경험 노인의 신체기능 및 낙상 위험도에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 낙상을 1회 이상 경험한 노인 36명을 대상으로 각각 오타고 운동프로그램 집단(실험군)과 일반적인 균형훈련집단(대조군)으로 무작위 분류하였다. 각 집단은 30분씩 주 3회, 총 8주 동안 운동을 실시하였다. 낙상의 위험성을 평가하기 위해 Tetrax를 사용하여 측정하였다. 또한, 신체기능의 측정을 위해 정적균형은 Biorescue, 동적균형은 TUG, 보행능력은 10MWT, 하지근력은 FTSST를 이용하여 측정하였다. 각 그룹 내 운동 전·후 차이를 검증하기 위하여 대응표본 t-검정(Paired T-test)을 실시하였고, 그룹 간의 비교를 위하여 독립표본 t-검정(Independent Sample T-test)을 실시하였다. 실험결과, 실험군, 대조군 모두 정적균형능력 및 동적균형능력은 운동 후 유의하게 증가하였으며, 낙상의 위험성은 감소하였다(p<.05). 하지근력 및 보행능력은 실험군에서만 운동 후 유의하게 증가하였다(p<.05). 본 연구의 결과를 종합해보면, 오타고 운동프로그램은 낙상 경험 노인의 신체기능 증진 및 낙상의 위험성이 감소에 효과적이라는 것을 알 수 있었다.