본 논문은 인간과 공존하고 커뮤니케이션하며, 인간에게 심리적 안전거리(사회적 거리) 침해에 따른 스트레스를 유발하지 않는 소셜로봇을 위한 새로운 보행자 회피 알고리즘을 제안한다. 보행자 모델을 새롭게 정의하기 위해 보행자의 걸음걸이 특성(직진성, 속도)에 따라 보행자를 클러스터링하며 보행자 클러스터별 사회적 거리를 정의한다. 정의된 사회적 거리를 포함하도록 보행자(장애물) 모델링을 하고, 새롭게 정의된 보행자 모델에 상용화된 장애물 회피, 경로계획 알고리즘을 적용해 통합된 주행 알고리즘을 완성한다. 새로운 알고리즘의 효과를 검증하기 위해, 상용화된 대표적 두가지 장애물회피 경로계획 알고리즘인 DWA 알고리즘과 TEB 알고리즘을 활용한다. 본 논문의 핵심 알고리즘인 새로운 보행자 모델을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우로 구분하여 그 효용성을 평가한다. 그 결과, 새롭게 제안된 알고리즘이 이동시간의 손실 없이 보행자의 스트레스 지수를 현격하게 줄일 수 있음을 보인다.
Purpose: The aim of this study was to explore characteristics of and risk factors for accidental inpatient falls. Methods: Participants were classified as fallers or non-fallers based on the fall history of inpatients in a tertiary hospital in Seoul between June 2014 and May 2015. Data on falls were obtained from the fall report forms and data on risk factors were obtained from the electronic nursing records. Characteristics of fallers and non-fallers were analyzed using descriptive statistics. Risk factors for falls were identified using univariate analyses and logistic regression analysis. Results: Average length of stay prior to the fall was 21.52 days and average age of fallers was 61.37 years. Most falls occurred during the night shifts and in the bedroom and were due to sudden leg weakness during ambulation. It was found that gender, BMI, physical problems such elimination, gait, vision and hearing and medications such as sleeping pills, antiarrhythmics, vasodilators, and muscle relaxant were statistically significant factors affecting falls. Conclusion: The findings show that there are significant risk factors such as BMI and history of surgery which are not part of fall assessment tools. There are also items on fall assessment tools which are not found to be significant such as mental status, emotional unstability, dizziness, and impairment of urination. Therefore, these various risk factors should be examined in the fall risk assessments and these risk factors should be considered in the development of fall assessment tools.
본 연구는 정상인에게 스마트 신발을 착용 시킨 후, 6분 보행검사와 일어나 걸어가기 검사를 실시하여 연구자가 측정한 데이터와 스마트 신발 센서 데이터가 동일 및 유사한지 확인 하고자 하였다. 정상 성인 남성 10명으로 진행을 하였으며 스마트 신발을 착용 한 후 6분 보행검사와 일어나 걸어가기 검사를 실시하여 데이터를 분석 하였다. 본 실험의 결과를 보았을 때 현재 센서의 정확도는 높은 편으로 보여 진다. 6분 보행검사의 거리에 차이가 나타난 것은 실제 30m 트랙에서 계산하지 않는 반환점도 거리를 측정하기 때문에 차이가 나타난 것으로 보인다. 이러한 관점에서 보았을 때 스마트 신발이 좀 더 정확한 거리를 측정 하였다고 볼 수가 있으며 추후 스마트 센서를 통한 다양한 검사가 가능 할 것으로 보여 진다.
본 연구는 지역사회 노인의 일반적 특성 및 건강관련 특성을 조사하여, 낙상두려움 요인을 규명하고, 낙상두려움, 낙상태도 및 낙상효능감과의 관계를 파악하기 위한 서술적 조사연구이다. 연구대상자는 D시의 복지관을 이용하는 노인 140명이었다. SPSS 21.0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 연구결과 성별, 동거인, 주관적 건강상태, 통증, 불안전한 걸음걸이에서 낙상두려움의 차이가 있었다. 낙상두려움과 낙상태도(r=-.396, p<.001), 낙상두려움과 낙상효능감(r=-.184, p=.030)은 유의한 음의 상관관계를 보였고, 낙상태도와 낙상효능감(r=.411, <,001)은 양의 상관관계를 보였다. 본 연구결과에 기초하여 낙상두려움, 낙상태도 및 낙상효능감을 향상시킬 수 있는 낙상예방프로그램 개발 및 적용이 필요하다.
의료정보는 의료기기뿐만 아니라 카메라 등의 기기로부터 다양하게 생성된다. 최근 의료빅데이터 수집 및 관리에서부터 환자의 상태분석을 위한 의료인공지능 제품 및 관련 융합기술들이 급격히 증가하고 있지만, 실용화까지의 절차들이 산재되어 있어 실적용에 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 의료인공지능 기술 연구, 개발 및 실용화 절차를 간소화하고, 관련 산업 발전 가속화를 위한 지능형 병원정보시스템 모델을 제안한다. 제안한 모델은 의료기관에서 (1)다양한 기기로부터 환자 데이터의 실시간 관리, (2)의료인공지능 기술 개발에 특화된 데이터 정제 및 관리, (3)개발된 의료인공지능 기술의 실시간 적용을 통합 지원한다. 이를 이용하여 환자모니터링기기로부터 실시간 생체데이터 수집 및 의료인공지능 특화 데이터 생성 사례와 기 개발된 카메라 기반 환자 보행분석 및 뇌MRA 기반 뇌혈관질환분석 기술의 구체적 적용사례를 소개한다. 제안한 모델을 기반으로 인공지능 개발에 필요한 데이터의 보안성 증대 및 일관된 인터페이스의 플랫폼화를 통한 실용화 증대로 병원정보시스템 개선에 활용되기를 기대한다.
뇌졸중 환 6명을 대상으로 발병후 3개월 지난 시기에 1차 실험을 실시하였고, 6개월 지난 시기에 2차 실험을 하여 뇌졸중환자들을 대상으로 운동학적변인, 각운동학적변인 그리고 지면반력과 발바닥의 압력분포를 알아보았다. 운동학적변인의 결과 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나 6개월간 꾸준히 재활운동에 참가한 환자는 3개월 때 보다 훨씬 보폭(step length)이 크게 나타났으며(11.18 cm, 12.25 cm, p=0.58), 보폭의 빈도(step time) 또한 빠르게 나타났다(1.20 sec, 1.18 sec, p=0.53). 환측의 발만 지지면에 닿아 있는 시간(single support time)의 연구에서는 재활운동에 꾸준히 참가한 환자가 발을 지면으로부터 빨리 떼는 것으로 나타났다(34.97%, 29.02%, p=0.74). 환측다리 움직임의 빠르기를 나타내는 변인(cadence)에서는 1분당 움직임의 회수가 6개월 운동에 참가한 사람의 보폭회수가 3개월 운동에 참가한 사람의 보폭회수 보다 훨씬 빠르게 나타났다(21.04 step/min, 28.89 step/min, 0.27). 각 운동학변인에서는 통계적으로 모든 변인에서 유의한 차이는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서 꾸준하게 6개월 동안 재활운동에 참가한 환자는 발목관절, 무릎관절 그리고 엉덩관절 모두의 가동범위가 크게 나타났다. 걷기동작에서 상해의 원인이되는 최초 접촉 순간의 충격력(impact force)의 비교에서는 6개월간 꾸준히 재활운동에 참가한 환자는 충격력이 작게 나타났다(1.20 N/kg, 1.13 N/kg, p=0.45). 전방으로의 추진력(anterior propulsion force)과 후방으로의 감속력(posterior braking force)은 통계적으로 유의한 차이(p=0.28, p=0.39)를 나타내지 않았으나 재활운동에 꾸준히 참가한 환자들은 전후방의 힘(0.10 N/kg, 0.15 N/kg; -0.12 N/kg, -0.18 N/kg)이 좋아지는 것을 볼 수 있었다. 걷기 동작 시 환측발의 최대 압력분포값은 통계적으로 유의한 차이(p=0.24)는 없었으나 6개월 재활훈련참가자(15.51 N/$cm^2$)가 3개월 재활훈련참가자(13.99 N/$cm^2$) 보다 지면을 더욱 가볍게 밟고 지나가는 것으로 나타났다. 위의 연구결과들을 바탕으로 볼 때 뇌졸중 환자들은 꾸준하게 재활운동에 참가하여야 하며 주위 사람들의 관심이 항상 필요하다고 사료된다.
본 연구는 소뇌성 운동실조증인 사람을 대상으로 반복적인 기본운동 기술 기반 신체활동을 통하여 균형 및 보행 기능의 긍정적인 변화와 지도자의 지도 과정에서의 어려움을 이해하는 것이다. 이를 위해 5명의 소뇌성 운동실조증 성인을 연구대상자로 선정하였고, 이들을 지도한 3명의 지도자가 연구참여자로 참여하였다. 양적 자료 수집을 위하여 연구참여자들의 16주 동안 신체활동 수업 사전 및 사후 평가를 통하여 평균과 표준편차를 살펴보았다. SAS 9.1 통계 프로그램의 샤피로-윌크 검정법으로 수집한 자료의 평균과 표준편차를 산출하였다(p<.05). 질적자료수집 방법으로 Spradley(1980)가 제안한 발전식 연구단계(DSR)의 문화기술적 방법을 채택하였고, Mertens(1990)의 분석법에 따라 수집한 자료를 귀납적으로 분석하였다. 이를 통하여 31개의 개념, 10개의 하위 범주, 4개의 범주를 발견하였다. 그 결과 연구참여자들이 겪는 어려움으로는 지도환경의 미흡, 수요자들의 불만, 지도의 어려움 그리고 동료 비협조 등으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 소뇌성 운동실조증 성인들의 균형 유지뿐만 아니라 그들의 신체활동 지도를 위하여 공공기관뿐만 아니라 바우처를 사용할 수 있는 사설신체활동 기관에도 제도적·법적·정책적 지원이 이루어져야 하는 것으로 나타났다.
The purpose of this study was to analyse the subtalar joint movement characteristics in human stance phase. The data of subtalar joint movement patterns are collected by CTA(calcaneus to tibia angle) measurements. CTA is defined as a angle formed between the bisect of the posterior shank and bisect of the posterior heel, as determined by placement of the retroreflective markers. The angle measured in degrees. The participants are 74 healthy individuals (37 men and 37 women) who have no orthopedic and neurological impairment, aged from 19 to 29 years(mean 22.95). Prior to participation, each subjecct informed the procedures of experiment from researcher and assistant researcher. The equipments of this study are walking grid, marking tapes, goniometer, video camera, monitor and ink for foot print are used in the study. In order to determine the statistical significance of result, the paired t-test and Pearson correlation were applied at the 0.05 level of significance. The results were as follows : 1. The reliability of measured CTA value are showed a high correlation, ranged from .86 - .94. 2. The mean value of step width are 7.67cm in men and 6cm in women. So, significant difference between men and women in 0.05 level of significance. 3. There was significant difference between man and women's TOA(toe out angle)(p<0.05). 4. The CTA of female's is more higher than male's one, however not statistical difference between man and women(p>0.05). 5. The CTA is reduced according to increasing TOA(p<0.05).
외골격 보행보조로봇은 로봇 시스템을 인체에 직접 착용하는 형태이므로 기구적인 측면에서는 인체 근골격 구조에 최적화된 메커니즘으로 구성되어야 하며, 제어적인 측면에서는 근골격계의 손상을 일으킬 수 있는 로봇의 부적합한 거동을 예방할 수 있는 안전장치를 갖추어야 한다. 외골격 보행보조로봇을 개발하기 위해서는 보행이나 근골격계의 거동특성에 대한 이해 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 최적화된 로봇시스템 설계를 위하여 구동장치의 관절력과 동력 용량을 예측하였으며 몇 가지 보행동작에 대한.관절거동특성을 파악할 수 있는 자료를 획득하였다. 평지보행을 제외한 나타나는 주요한 동작으로는 계단오르고 내리기, 안기, 서기, 경사면 걷기 등이 있다. 본 연구에서는 경사면 걷기를 제외한 모든 동작에 대한 동작 실험을 수행하고 분석하였다.
본 논문은 몸 전체의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 모션 캡처링 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하고 공간상에서 각 분절의 방위각을 계산하여 3차원 모션캡처를 수행하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, 2.56도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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