• 제목/요약/키워드: Movement Design

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지능적 족형 보행 재활 보조 로봇의 개발 (Development of an Intelligent Legged Walking Rehabilitation Robot)

  • 김현;김정엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.825-837
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    • 2017
  • 본 논문에서는 하지 보행 장애를 가진 환자가 사용하는 크러치에 로봇 기술이 적용된 새로운 타입의 착용식 족형 보행 재활 로봇에 대해 서술하였다. 개발된 로봇의 주된 특징은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫 번째, 착용 방식의 특징으로서, 팔꿈치에 착용하여 환자를 보조하는 엘보 크러치와 달리 환자의 가슴부에 족형 로봇을 착용함으로써 보행 시 넓은 가슴 면적으로부터 하중을 분산시키고 팔에 작용하는 집중 하중을 제거하였으며, 팔과 손의 움직임을 자유롭게 하였다. 두 번째, 사용자의 보행 의지를 파악하는 방법으로서, 족형 로봇의 발에 부착된 3축 힘센서를 이용하여 지면 반발력의 크기와 방향으로부터 사용자의 보행의도를 추정하는 알고리즘을 제안하였고 이에 따라 가슴 착용형 로봇을 보행시켰다. 마지막으로, 계단 보행을 위한 근력 강화 방법으로서, 둔턱을 오르내리는 근력 훈련이 가능하도록 바닥 높낮이에 따라 상하 운동 궤적이 변화할 수 있는 둔턱 보행 기능을 구현하였다. 최종적으로 개발된 로봇이 보행 의도를 인지하고 로봇 다리로부터 보행 보조를 효과적으로 수행할 수 있다는 것을 실험을 통하여 확인하였고, 하지 근전도 측정을 통하여 보행 시 로봇이 하지 근력을 보조하는 성능을 정량적으로 검증하였다.

대칭형 공차를 갖는 플로팅 광학계의 상면 변화 보정 방법에 대한 통계적 해석 (Statistical Analysis of Focus Adjustment Method for a Floating Imaging System with Symmetric Error Factors)

  • 류재명;김용수;조재흥;강건모;이해진;이혁기
    • 한국광학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.189-196
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    • 2012
  • 플로팅 광학계는 초점 맞춤 시, 2개 이상의 군이 움직이는 광학계를 의미한다. 카메라 광학계에서는 매크로 렌즈와 같이 배율 변화가 큰 광학계에 주로 채용된다. 플로팅 광학계도 가공 및 조립 오차로 인해 무한대단 및 매크로단의 초점위치가 촬상소자의 결상면과 일치하지 않는다. 그러므로 제조공정상에서 이러한 BWD(Back Working Distance) 차이를 최소화하는 초점 조정을 해야 한다. 본 논문에서는 플로팅 광학계의 각 군들의 이동량을 결정하기 위하여 초점 조정에 필요한 캠 회전각을 계산하고, 초점조정에 따른 플로팅 광학계의 최대 배율도 보정하는 수치해석 방법을 제안하였다. 그리고 이를 이용하여 대칭형 공차를 갖는 플로팅 광학계의 제조 오차를 고려한 초점 조정에 필요한 캠 회전각의 분포를 통계학적으로 계산하여 캠 회전각의 허용 범위를 결정하는 방법도 제안하였다.

고유수용성신경근촉진법 복부강화훈련이 만성허리통증환자의 균형능력과 통증에 미치는 영향 (The Effects of Abdominal Strength Training Using Proprioceptive Neuromuscular Facilitation on the Balance Ability and Pain of Patients with Chronic Lower Back Pain)

  • 김창헌;김범룡
    • PNF and Movement
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    • 제15권2호
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    • pp.141-148
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    • 2017
  • Purpose: This study attempts to identify the effects of abdominal strength training using proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) on the balance ability and pain level of patients with chronic lower back pain. Methods: A total of 30 patients with chronic lower back pain were randomly divided into either experimental group I (n=10), who received abdominal strength training using PNF, experimental group II (n=10), who received abdominal strengthening training, or the control group (n=10), who received conventional physiotherapy. The interventions were applied three times a week for six weeks. We measured Berg's balance scale (BBS) in order to investigate the change in balance ability, while we measured the visible analogue scale (VAS) to determine the severity of pain. We conducted a paired t-test to compare the within-group change before and after the intervention. For the comparison of the between-group difference, we used a one-way ANOVA test. Tukey's test was used as a post hoc test. The statistical significance level was set at ${\alpha}=0.05$ for all the variables. Results: Experimental group I and experimental group II showed a significant within-group change in BBS (p<0.01). A statistically significant between-group difference was observed in terms of the change in BBS (p<0.01). According to the results of the post hoc Tukey test, experimental group I and experimental group II showed a more effective change in BBS than the control group. Experimental group I, experimental group II, and the control group all showed a significant within-group change in the VAS (p<0.01). There was a statistically significant between-group difference in terms of the change in the VAS (p<0.01). According to the results of the post hoc Tukey test, the change in the VAS was more effective in experimental group I than in experimental group II and the control group. Conclusion: In this study, the application of abdominal strength training using PNF for subjects who complained of chronic lower back pain proved effective in improving their balance ability and reducing pain. We therefore believe that this training method could be applied as a useful program for patients with chronic lower back pain.

전시환경을 위한 전시관람 지원 인터페이스 디자인에 관한 연구 (The Study on the Interface Design for supporting the Exhibition Viewing)

  • 최지은;정지홍
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.81-88
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    • 2006
  • 디지털 기술이 전시환경에 도입되면서 다양한 매체를 통해 전시물의 정보를 전달하게 되었다. 그리고 관람자는 단순히 보는 전시에서 적극적으로 전시관람에 참여하고 전시물의 정보를 활용하고자 하는 욕구가 증대 되고 있다. 이에 따라 전시환경은 이동하는 관람자를 위해 인터넷과, 모바일 기기를 활용하여 효과적인 전시관람을 지원하고, 정보를 제공하기 위한 서비스 연구가 중요해 졌다. 따라서 본 연구에서는 디지털 네트워크 환경으로 변화하는 전시 환경과 전시 관람을 지원하는 서비스 연구 현황을 이해하기 위해 문헌과 사례조사를 통해 살펴보았다. 그리고 관람자들의 관람 상황과 관람 유형을 파악하기 위해 관람자들의 전시 관람 행동을 관찰하였다. 관찰내용을 분석하여 관람자들의 관람 행동에 따른 관람 유형 및 키워드를 도출하였다. 이를 기반으로 전시관람 시 발생하는 관람자들의 니즈와 문제점을 심층인터뷰를 통해 추출하였다. 관람자들의 니즈와 문제점은 관람자가 전시관을 이동하며 관람하는 상황에서 모바일 기기로 해결할 수 있는 요소를 중심으로 전시관람 지원 서비스와 인터페이스를.제안하였다. 제안한 서비스 요소는 전시물을 선택하여 관람할 때 전시물과 공간과의 관계를 인터페이스를 통해 파악하고 관람시간을 확인하며 관람하는 해결방안을 중심으로 제안하였다. 이를 박물관의 전시환경을 사례로 모바일 PDA에 적용하였으며 사용 시나리오를 통해 제안한 서비스의 유용성과 활용 가능성을 살펴보았다.

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과학계 박물관 전시공간의 흡입력과 지속력 분석(II) - 전시영역별 연출매체의 분포특성 분석을 중심으로 - (Analysis on Attraction Power and Holding Power of Exhibition Areas at Science Museum(II) - Focused on Analysis on Exhibition Method of Exhibition Spaces -)

  • 임채진;추성원;박무호
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.174-182
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    • 2011
  • This study analyzed visitors' behaviors in the viewpoint of Attraction Power and Holding Power of exhibits on the basis of exhibition layout of real science museums. Through the analysis, the study grasped efficiency of analysis index and exhibition environment elements which might have an effect on planning the exhibition space of a large-scale museum and producing detailed ranges of exhibition. The main indicators used are: 1. Attraction Power: it indicates the relative incidence of people who have stopped in front of an object/exhibit during the exhibition tour. It is calculated by dividing the number of people who stop by the total number of people who have visited the museum or gallery. 2. Holding Power: it measures the average time spent in front of an information/communication element. It is calculated by dividing the average time of stay by the time "necessary" to read an element. As a result of analyzing the exhibition areas of National Science Museum (Daejeon) and National Museum of Emerging Science and Innovation(Tokyo), the Holding Power was found to be relatively lower than the Attracting Power. This means that 3.5 out of 10 visitors stop in front of the exhibit in 6 exhibition areas, and among these, only 1/10 is used when compared to the user required time of the exhibits. In other words, like the method of deriving an analysis index, the stage of viewing can be categorized as Attracting Power and Holding Power, and because the stage from Attracting Power to the stage of Holding Power are strongly linked, it shows that it is not easy to display a meaningful result. Except, the general distribution of Attracting Power was shown to be high from the entrance area of the exhibition hall based on the standard of viewing sequence. Also, the Holding Power became sequentially lower according to the sequence of exhibition viewing and displayed a meaningful interrelationship with the distribution ratio of island exhibits. In the case of island exhibition method, it is less influenced by the movement flow of visitors when compared to the wall type method of exhibition and can be understood as an exhibition method that provides spatial chances enabling stopping and viewing.

Practical scaling method for underwater hydrodynamic model test of submarine

  • Moonesun, Mohammad;Mikhailovich, Korol Yuri;Tahvildarzade, Davood;Javadi, Mehran
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권10호
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    • pp.1217-1224
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    • 2014
  • This paper provides a practical scaling method to solve an old problem for scaling and developing the speed and resistance of a model to full-scale submarine in fully submerged underwater test. In every experimental test in towing tank, water tunnel and wind tunnel, in the first step, the speed of a model should be scaled to the full-scale vessel (ship or submarine). In the second step, the obtained resistance of the model should be developed. For submarine, there are two modes of movement: surface and submerged mode. There is no matter in surface mode because, according to Froude's law, the ratio of speed of the model to the full-scale vessel is proportional to the square root of lengths (length of the model on the length of the vessel). This leads to a reasonable speed and is not so much for the model that is applicable in the laboratory. The main problem is in submerged mode (fully submerged) that there isn't surface wave effect and therefore, Froude's law couldn't be used. Reynold's similarity is actually impossible to implement because it leads to very high speeds of the model that is impossible in a laboratory and inside the water. According to Reynold's similarity, the ratio of speed of the model to the full-scale vessel is proportional to the ratio of the full-scale length to the model length that leads to a too high speed. This paper proves that there is no need for exact Reynold's similarity because after a special Reynolds, resistance coefficient remains constant. Therefore, there is not compulsion for high speeds of the model. For proving this finding, three groups of results are presented: two cases are based on CFD method, and one case is based on the model test in towing tank. All these three results are presented for three different shapes that can show; this finding is independent of the shapes and geometries. For CFD method, Flow Vision software has been used.

실시간 3차원 검안경의 광학설계 (Optical System Design for Real-Time 3-Dimension Ophthalmoscope)

  • 이숙희;양연식;최오목;심상현;두하영
    • 한국안광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.35-39
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    • 2003
  • 본 연구는 안과 실명 질환의 가장 많은 부분을 차지하는 망막을 실시간으로 3차원 영상화하기 위한 장치의 광학설계에 관한 것이다. 3차원 망막 영상을 얻기 위해 광원으로 He-Ne 레이저를 사용하였으며, 이는 초점 조절을 위한 슬래지부, 안구의 망막을 스캔하는 2차원 평면 주사선을 위한 scan system부, 그리고 망막에서 반사되어 나오는 반사 선을 센서로 보내주기 위한 반사 광학계부로 구성되어 있다. 구성된 시스템들은 레이저빔의 입사각과, 망막으로부터 반사되는 레이저 반사 가상선의 출사각을 일정하게 유지하게 했으며, 또한 망막에서 레이저빔의 입사와 반사가상선의 출사가 수직 및 수평 방향으로 일치시키도록 하였다. 이렇게 구성되어진 각 부운을 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용하여 설계하였고, 최적화하였다. 결론적으로 3차원 망막 영상을 얻기 위한 장치의 최적 시스템을 다시 구성 하기전, 해상력이 높은 망막의 영상을 얻을 수 있는 광학장치를 구성하기 위하여 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용하여 초기설계를 하고 최적화를 하였다. 그 결과 광학 수차가 적고 높은 해상력을 갖는 광학 시스템을 구현할 수 있는 광학적 데이터를 얻을 수 있었다.

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함정의 3차원 RCS 측정 데이터를 활용한 유도탄 대응 기법 연구 (A Study on the Solutions of Guided Missile Attacks using 3-D RCS Data of Maritime Ship)

  • 곽상열
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.552-557
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    • 2020
  • RCS(Radar Cross Section)는 레이더 신호가 반사되어 수신되는 파장의 강도를 나타내는 가상의 영역이다. 함정의 RCS는 고유의 스텔스 성능을 나타내고 이 값이 곧 함정의 생존성을 나타내기 때문에 이를 감소시키기 위해 함정설계 단계부터 건조까지 다양한 분야에서 노력하고 있다. 함정의 RCS 값은 설계도면과 CAD 모델을 활용하여 예측할 수 있지만, 실제 운항 환경인 해상에서는 해수면 클러터(Clutter)와 다중경로 반사가 발생하므로 해상에서 RCS 값을 측정할 필요가 있다. 하지만 이러한 RCS 예측 값과 측정값은 사용자에게 단순한 상대적인 크기만 제공할 뿐 이를 활용할 방법에 대해서는 연구가 많이 진행되지 않았다. 본 논문에서는 함정의 실 운항환경에서 측정된 3차원 RCS 측정 데이터를 활용하여 함정에 다가오는 유도탄에 대응할 수 있는 기법을 연구하였다. 함정에서는 유도탄의 위치 정보를 추적하여 유도탄에서 바라보는 함정의 고각 및 방위각을 추정하게 되고, 이를 미리 측정된 3차원 RCS 측정값에 맵핑하여 RCS 값을 역산하게 된다. 또한, 유도탄의 이동 정보를 활용하여 유도탄이 바라보는 RCS를 미리 예측하고 이를 활용하여 함정의 기동 및 기만체계를 이용한 대응 계획을 제안하게 된다.

Web 상에서 3차원 디지털카메라제품모델과 3차원 쇼핑몰 개발에 관한 연구 (3D Product digital camera Model on the Web and study about developing 3D shopping mall)

  • 조진희;이규옥
    • 디자인학연구
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    • 제14권1호
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    • pp.63-70
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    • 2001
  • 인터넷 기술을 기반으로 전 세계에 걸친 정보서버들의 상호연결을 통해 실제 환경처럼 원하는 거래를 할 수 있는 가상의 공간으로서의 새로운 활동영역으로 대두되었다. 사이버스페이스를 통해 새로운 비즈니스를 실현 하고자 하는 움직임이 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 가상공간에서의 쇼핑몰의 필요성을 인식하고 많은 기업들이 참여하였으나 사이버쇼핑몰은 인터넷이 가진 잠재력만큼 발전하지 못했다. 사이버쇼핑몰에서 제공하는 단순 평면, 정보의 한계성을 말할 수 있다. 소비자에게 좀더 나은 정보전달의 필요성이 나타나게 된 것이다. 이에 따라서 본 논문에서는 2차원쇼핑몰과 3차원 쇼핑몰의 상호보완적 구성을 통하여 3차원 제품과 쇼핑몰의 연구가 이루어졌다. 연구는 세부 분으로 구성되어 있다. 먼저 문헌 연구와 자료조사를 통해 인터넷 쇼핑몰 안에서의 소비자특성을 파악하고 인터넷 쇼핑몰 제품의 판매 한계성을 제시하였다. 그리고 두 번째로 쇼핑몰과 3차원 쇼핑몰의 특성 비교 및 가상현실기술 자료를 정리 소개하였다. 그리고 마지막으로 3D제품 모델링과 쇼핑몰을 개발하여 소비자의 구매를 증대시키고 앞으로 쇼핑몰의 방향성을 제시하고자 한다.

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동대문 운동장(야구장) 발파해체 시험시공 사례 (A Case Study on Explosives Demolition of the Dongdaemoon Complex Stadium(Baseball field) in Republic of Korea)

  • 민형동;박종호;송영석;서영수;김래회;정병호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제26권1호
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    • pp.23-37
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    • 2008
  • 동대문 운동장의 노화된 시설물을 철거하고 "디자인 플라자"라는 국제적인 공원으로 거듭나기 위해 기존의 구조물을 철거하여야 한다. 동대문 야구장은 기둥과 보로 이루어진 라멘 구조로서 관람을 위한 스탠드를 확보하기 위하여 앞쪽과 뒤쪽 기둥의 높이가 다른 특수한 형식의 구조로 이루어져 있다. 관람을 위한 외야석 스탠드는 특성상 아치 형상으로 되어 있고, 슬래브는 일반적인 구조물처럼 평탄하지 않고 관람을 위하여 계단형식으로 기울어져 있다. 기계식 철거를 적용하기 위하여 중장비를 슬래브 위에서 압쇄를 할 때는 자리확보가 곤란하고 안전성 확보가 어렵다. 지반에서 대형 장비를 이용한 압쇄철거공법 적용 시에는 스탠드 높이가 높아 압쇄를 할 수 있는 높이까지 지반에 성토를 한 후 압쇄를 하여야 함으로 공사비용과 공사기간이 증가하는 문제점이 예상되었다. 따라서 실시설계단계부터 이를 고려하여 기계식 철거공법과 발파해체 공법을 복합적으로 적용하였다. 발파해체 결과 붕괴 거동의 안전성 확보와 발파공해에 대하여 제어가 가능한 것을 확인할 수 있었다. 향후 도심지내에서 발파해체 적용 가능성을 보여주는 사례가 되었다고 판단된다.