• 제목/요약/키워드: KINEMATICS

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5ton 카고트럭의 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템 개발을 위한 기구학 해석 및 전산구조해석과 안전을 위한 윈치 시스템 설계 (Kinematics and Structural Analysis for 5ton cargo-truck Elecrto-Hydraulic Sliding Deck Systems Manufacturing and Design of winch system for safety)

  • 김만중;송명석;김종태;유범상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.73-80
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    • 2019
  • 본 논문은 기존 5ton 카고 트럭의 적재함을 개조하여 농기계의 상, 하차를 손쉽게 할 수 있도록 하는 전동 유압 슬라이딩 데크를 개발하기 위하여 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 수행하였고, 기구학적 해석을 통하여 슬라이딩 데크의 길이와 구조를 고안 하였으며, 구조해석을 통하여 안전성과 경제성을 고려한 재질을 선정하였다. 먼저 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 위하여 운송 대상 농기계를 조사하였고, 필요한 요소들을 선정하였다. 선정한 요소들을 충족시킬 수 있는 유압실린더를 이용한 시스템을 고안하였다. 단순화 모델링과 기구학적 다이어그램을 통하여 슬라이딩 데크 시스템의 작동 구조를 파악하였으며, 기구학 해석을 통해 슬라이딩 데크의 최소길이와 그 구조를 고안하였다. 안전성과 경제성을 모두 만족하는 재질을 선정하기 위하여, 자동차 구조물에 사용되는 대표적인 4가지 재질을 선정하였다. 해석이 필요한 부분을 선정하고, 단순화 모델링을 통해 최대하중을 받는 조건에서 재질에 따른 응력과 변형량을 비교하였다. 그 결과 SS41P 재질사용하면 단가를 줄이고 안전성을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 작동이 불가능한 농기계의 상, 하차를 위하여 윈치 시스템을 설계하고 적용하였다.

경련성 감소를 위한 치료적 중재 연구 (Therapeutic Intervention to Reduce Spasticity)

  • 이중호
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.427-436
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    • 2019
  • 본 연구에는 편마비가 있는 뇌졸중 환자의 환측 경직성 하지에 체외 충격파 치료를 적용하여 보행 중 무릎각도와 MAS, TUG에 미치는 영향을 알아보기 위해서 실시하였다. 본 연구는 재활 병원에서 뇌졸중으로 진단받은 후 병원에서 재활치료를 받는 환자 20명을 연구대상자로 선정하였다. 대조군(n=10)은 일반적인 물리치료인 고유 수용성 감각 신경근 촉진법을 받았으며, 실험군(n=10)은 고유 수용성 감각 신경근 촉진법(PNF) 치료 후 체외 충격파 치료(ESWT)를 손상측 하지에 적용하였다. 본 연구에서 보행을 분석하기 위해 통합운동분석장치(4D-MT, Relive, Korea)를 사용하였으며 환자의 동적균형 능력을 평가하기 위해 Timed up and go test를 실시하였고 경련성을 평가하기 위해서 MAS를 사용하였다. 본 연구의 결과에서 무릎관절의 각도는 모든 그룹이 그룹 내 비교에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05) 그룹 간에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 본 연구의 결과에서 TUG는 모든 그룹이 그룹 내 비교에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05) 그룹 간에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 본 연구의 결과를 바탕으로 보다 세분화된 연구가 진행되기를 바란다.

삼각형 메쉬로 이루어진 3D 모델의 변형을 위한 IK 계산 가속화 (An Accelerated IK Solver for Deformation of 3D Models with Triangular Meshes)

  • 박현아;강다은;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • 본 연구는 골격이 있고 삼각형 메쉬로 이루어진 3D 모델의 변형을 빠른 연산 속도로 구현하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 삼각형 메쉬 정점의 위치를 빠른 속도로 계산할 수 있는 IK 풀이 방법을 연구하고 해당 인터페이스를 개발하였다. 모델 표면상에 한 개 이상의 마커를 지정하고 마커의 목표 위치를 설정하면, 이 시스템은 마커의 목표 위치를 기준으로 가속화된 IK 풀이를 통해 모델 표면을 구성하는 삼각형 메쉬 정점의 위치를 계산한다. 메쉬의 위치를 결정하는 데에는 각 마커와 해당 마커에 영향을 미치는 관절, 그리고 해당 관절의 상위(부모) 관절에 대하여 계산을 수행하는데, 이 과정에서 빈번하게 사용되는 중복된 항(terms)이 발생한다. 이러한 중복항을 사전에 계산해 둠으로써 기존의 삼중 중첩 반복 구조의 계산 절차를 이중 중첩 반복 구조로 개선하여 모델 변형 결과를 신속하게 구현할 수 있다. 제안된 가속화된 IK 풀이 방법은 LBS 기법으로 구현된 3D 모델을 다루거나 마커 없이 단순 촬영만으로 대상 물체를 추적하는 무마커 추적 관련 연구 등 다양한 분야에서 유용하게 활용할 수 있다.

GG Tauri A: gas properties and dynamics from the cavity to the outer disk

  • Nguyen, Thi Phuong;Dutrey, Anne;Pham, Ngoc Diep;Chapillon, Edwige;Guilloteau, Stephane;Lee, Chang Won;Di Folco, Emmanuel;Majumdar, Liton;Bary, Jeff;Beck, Tracy L.;Coutens, Audrey;Denis-Alpizar, Otoniel;Melisse, Jean-Paul;Pietu, Vincent;Stoecklin, Thierry;Tang, Yei-Wen
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.38.2-39
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    • 2021
  • I will presents the analysis of the gas properties of the protoplanetary disk surrounding the young low-mass (about 1.2Msun) triple star, GG Tau A. This work makes use of ALMA observations of rotational lines of CO (12CO, 13CO and C18O) together NOEMA observations of a few dozens of other molecules. While the CO emission gives information on the molecular layer close to the disk atmosphere, its less abundant isotopologues 13CO and C18O bring information much deeper in the molecular layer. I will present the analysis of the morphology and kinematics of the gas disk using the CO isotopologues. A radiative transfer model of the ring in CO isotopologues will also be presented. The subtraction of this model from the original data reveals the weak emission of the molecular gas lying inside the cavity. Thus, I am able to evaluate the properties of the gas inside the cavity, such as the gas dynamics, excitation conditions, and the amount of mass in the cavity. High angular resolution observations of CO reveals sprials induced by embedded planet(s) located near the 3:2:1 mean-motion resonance that help to explain the special morphology of the circumbinary disk. I also discuss some chemical properties of the GG Tau A disk. I report the first detection of H2S and C2S in a protoplanetary disk. The molecule abundance relative to 13CO of about twenties other molecules will also be given. In GG Tau A, the detections of rare molecules such as H2S and C2S have been probably possible because the disk is more massive (a factor about 3-5) than other disks where the molecules was searched. Such a large disk mass makes the system suitable to detect rare molecules and to study cold-chemistry in protoplanetary disks.

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입체시력 감소가 장애물 보행에 미치는 영향 (Effects of induced stereoacuity reduction on obstacle crossing)

  • 우병훈;설정덕
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제54권5호
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    • pp.829-840
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    • 2015
  • 본 연구는 정상시를 가진 정상인을 대상으로 입체시 부족을 유발하여 장애물 보행 시 발생될 것으로 생각되는 하지관절의 운동 변화에 대한 운동학적 분석과 지면반력의 변화를 고찰하는 것이다. 본 연구의 대상자는 입체시 테스트를 거쳐 통과한 18명이 연구에 참여하였다(age: 22.1±2.7 years, height: 176.8±4.4 cm, weight: 67.6±5.8 kg). 3차원 동작분석 시스템과 지면반력기를 이용하여 분석한 결과는 다음과 같다. 보행속도는 장애물 보행 시 느리게 나타났다. 고관절 각변위는 대부분 보행구간에서 장애물 보행 시 굴곡이 크게 나타났다. 무릎관절 각변위는 모든 보행구간에서 장애물 보행 시 굴곡이 크게 일어났고, TO와 FC2에서 입체시 감소의 영향으로 굴곡이 크게 나타났다. 발목관절 각 변위는 FC2에서 장애물 보행 시 굴곡이 크게 나타났다. 몸통기울기는 MSt, TO, MSw에서 장애물 보행 시 신전이 크게 나타났다. 지면반력은 Fx 값(내외측힘)에서 차이가 나타나지 않았지만, Fy 값(전후힘)에서 좌우발 모두 장애물 보행 시 전방 최대힘(추진력)이 크게 나타났고, 후방 최대힘(제동력)은 오른발은 입체시부족 보행 시 크게 나타났으며, 왼발은 장애물 보행 시 크게 나타났다. Fz 값(수직힘)은 최대힘-1과 최대힘-2에서 좌우발 모두 장애물 보행 시 최대 힘이 크게 나타났고, 계곡힘에서 오른발은 입체시부족 보행이 정상시 보행보다 작은힘이 나타났다.

트레드밀 내리막 보행을 이용한 노인 낙상관련 위험요인의 운동역학적 분석 (Biomechanical Analysis of Elderly Fall Related Risk Factors using Downhill Walking on Treadmill)

  • 우정현;박상균
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제55권2호
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    • pp.643-655
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    • 2016
  • 본 연구는 내리막 경사의 변화에 따른 노인집단과 젊은 성인집단의 운동역학적 보행분석을 통해, 두 집단 간 보행패턴의 차이를 비교 분석하여 노인들의 운동역학적 측면에서 낙상 요소를 파악하는데 목적이 있다. 20대 건강한 젊은 성인여성집단(yrs: 21.17±1.5)과 65세 이상의 건강한 노인여성집단(yrs: 66.67±1.33)을 대상으로 각각 18명씩 실험 참여자로 선정하였으며 트레드밀 위에서 선호속도로 평지, -7.5°, -15°의 세 가지의 경사조건에서 보행을 실시하였다. 노인집단은 성인집단에 비해 내리막 보행 시 신체중심의 좌우변위가 더 큰 것으로 나타났고(p<.05), 경사에 따라 무릎과 발목 관절의 발목 가동변위는 노인집단이 더 작은 것으로 나타났다(p<.05). 엉덩관절의 가동범위에서는 집단 간 차이가 나지 않았지만 노인집단의 최대 신전 각은 성인집단보다 작은 것으로 나타났다(p<.05). 또한, 내리막 보행 시, 성인집단보다 더 적은 무릎 신전모멘트가 작용한 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구 결과 노인들은 내리막 보행 시 낙상 위험에 더욱 노출되고 불안정한 보행을 할 것이라는 예상과 달리 젊은 성인집단보다 더욱 안정적인 보행 전략을 세워서 걷는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 노인들의 보행특성 및 낙상과 관련된 운동역학적 변인을 수집하고, 노인의 낙상을 예방하기 위한 후속연구의 기초자료로서 도움을 줄 것이라 예상된다.

단층 활동 추적 연구에서의 Shape Preferred Orientation (SPO) 분석법 (The Shape Preferred Orientation (SPO) Analysis in Estimation of Fault Activity Study)

  • 심호;송윤구;박창윤;서재원
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.293-300
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    • 2023
  • Shape Preferred Orientation (SPO) 분석법은 단층의 운동학적 연구에 기초자료로 사용되는 단층면 운동 방향 분석을 위해 사용할 수 있는 방법으로 이용되어왔다. 단층비지 내 석영, 장석 등의 암편들로 이루어진 강성체들은 주어진 전단력에 의해 강성체 회전을 통해 P-전단 방향으로 배열되며, 이 특성을 이용해 역으로 SPO로부터 단층 운동 방향을 추정할 수 있다. 최근 X-선 CT 영상을 활용해 3D-SPO를 측정하여 빠른시간 내에 다수의 입자들의 형태를 조사함으로서 정밀도와 신뢰성을 확보하는 방법이 개발되었다. 이로서 SPO 분석법은 수천~수만개 이상의 입자들의 방향성을 빠른 속도로 분석하여 단층 운동 방향을 제시하며 용이한 접근성과 신뢰도 높은 데이터를 제공한다. 더불어 SPO 분석과정에서 획득되는 부산물인 입자들의 형태학적 정보와 방향성 분포 데이터는 단층 활동 당시 일어난 단층암의 국부적 변형, 단층 발생 메커니즘과 같은 다양한 연구를 진행할 수 있는 기초데이터로서 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

강체 추적 기반의 가상 아바타를 통한 몰입형 가상환경 응용 (Application of Immersive Virtual Environment Through Virtual Avatar Based On Rigid-body Tracking)

  • 박명석;김진모
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.69-77
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    • 2023
  • 본 연구는 몰입형 가상환경에서의 가상현실 사용자의 사회적 현존감을 높이고 다양한 경험을 제공하기 위하여 강체 추적 기반의 가상 아바타 응용 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 마커를 사용한 모션 캡처 기반의 실시간 강체 추적을 기반으로 역운동학을 통해 가상 아바타의 동작을 추정한다. 이를 통해 현실 세계에서의 간단한 객체 조작으로 몰입감 높은 가상환경을 설계함을 목적으로 한다. 가상 아바타를 통한 몰입형 가상환경에 관한 응용을 실험 및 분석하기 위하여 과학실험 교육 콘텐츠를 제작하고 시청각 교육, 전신 추적, 그리고 제안하는 강체 추적 방법과의 설문을 통해 비교 분석하였다. 제안한 가상환경에서 참가자들은 가상현실 HMD를 착용하고 추정된 동작으로부터 실험 교육 행동을 수행하는 가상 아바타로부터 몰입과 교육 효과를 확인하기 위한 설문을 진행하였다. 결과적으로 강체 추적 기반의 가상 아바타를 활용하는 방법을 통해 전통적인 시청각 교육보다 높은 몰입과 교육 효과를 유도할 수 있었으며, 전신 추적을 위한 많은 작업 없이도 충분히 긍정적인 경험을 제공할 수 있음을 확인하였다.

작업자의 안전과 작업 편리성 향상을 위한 영상처리 및 기계학습 기반 수신호 인식 협동로봇 제어 교육 매체 개발 (Development of Collaborative Robot Control Training Medium to Improve Worker Safety and Work Convenience Using Image Processing and Machine Learning-Based Hand Signal Recognition)

  • 정진혁;정훈;박경근;이기주;박희석;안채헌
    • 실천공학교육논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.543-553
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    • 2022
  • 협동로봇은 4차 산업혁명에서 제시하고 있는 생산시스템 중 하나로 작업자의 정교한 손기술과 로봇의 단순 반복작업 능력을 조합하여 효율성을 극대화할 수 있는 시스템이다. 또한, 작업자와 로봇 간의 작업공간 공유에서 발생하는 안전문제의 해결과 함께 효율적인 인터페이스 방법 개발에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 작업자의 편리성과 집중도를 강화하기 위해 작업자의 수신호를 인식하여 로봇을 제어하는 방법을 제시하였으며 안전공간의 개념을 도입하여 작업자의 안전을 확보하였다. 이를 구현하기 위하여 로봇제어, PLC, 영상처리, 기계학습, ROS 등 다양한 기술을 사용하였다. 또한 이를 교육매체로 활용하기 위하여 제시된 기술들의 역할과 인터페이스 방법을 정의하여 제시하였다. 학습자들은 소개된 여러 기술들을 연계하여 시스템을 구축하고 조정하는 일을 수행한다. 따라서 현장에서 필요한 기술의 필요성을 인식시키고 이에 대한 심화 학습을 유도할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 문제를 제시한 뒤 스스로 문제를 해결하는 방법을 모색하는 형태로 진행해 자기 주도적으로 학습할 수 있도록 유도할 수 있다. 이를 통해 4차 산업혁명의 주요 기술들을 학습하고 다양한 문제에 대한 해결 능력을 향상시킬 수 있다.

물체 크기와 뻗기 거리가 상지 움직임에 미치는 영향 (The Effects of Object Size and Reaching Distance on Upper Extremity Movement)

  • 배수영;김태훈
    • 대한지역사회작업치료학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.51-61
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    • 2020
  • 목적 : 정상인을 대상으로 팔뻗기 수행 시 물체 크기와 뻗기 거리가 상지의 운동형상학적 요소에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 방법 : 대상자는 부산시 D대학교에 재학 중인 대학생 30명이며 측정 도구는 삼차원 동작 분석기인 CMS-70P(Zebris Medizintechnik Gmbh, Germany)를 사용하였다. 과제는 6가지 조건이다. 팔뻗기 수행시 물체 크기(2cm, 10cm)와 뻗기 거리(15%, 37.5%, 60%)의 변화에 따른 움직임의 평균 속도, 평균 가속도, 최대 속도, 속도의 정점수를 측정하였다. 대상자의 일반적 특성은 기술통계를 사용하였다. 두 가지 물체 크기에서 세 가지 뻗기 거리로 팔뻗기 과제를 수행했을 때 변수를 비교하기 위해 일원분산분석(One-way ANOVA measure)으로 분석하였고, 사후검정은 Tukey 검정을 실시하였다. 또한 세 가지 뻗기 거리에서 두 가지 물체 크기에 따른 운동형상학적 차이를 분석하기 위해서 독립 t검정(Independent t-test)을 사용하였다. 팔뻗기 거리(15%, 37.5%, 60%)와 물체 크기(2cm, 10cm)에 따른 상호작용효과를 확인하기 위해 이원분산분석(3×2 Two-way ANOVA measure)을 실시하였다. 통계적 유의수준 α는 .05로 설정하였다. 결과 : 정상인은 물체 크기와 뻗기 거리의 변화에 따라 상지 움직임에 유의한 차이가 있었다. 물체 크기가 동일한 경우 뻗기 거리가 길어질수록 평균 속도, 최대속도가 증가하였고, 속도의 정점 수는 감소하였다. 뻗기 거리가 동일한 경우 물체 크기가 커질수록 평균 속도, 최대 속도가 증가하였고 속도의 정점 수는 감소하였다. 물체 크기와 뻗기 거리의 변화는 평균 가속도에 영향을 미치지 않았으며 유의한 차이가 없었다. 결론 : 과제를 시간적, 공간적 특성으로 제한하는 것은 대상자의 상지 움직임에도 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구의 결과를 토대로 신경학적 기능수준에 따라 세밀하게 등급화된 과제제공에 도움이 될 것으로 사료된다.