• 국제물리치료학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.324-328
• /
• 2011

The purpose of this study is to measure the effect of change in heel height on lower extremities activity of young women on high-heeled shoes that young women prefer from more kinetic and realistic perspective as this study changes the degree of slope on a treadmill. The study subjects are 15 young and healthy women who do not have any external injuries or problem with walking and understand the purpose of this study clearly. They wore three different height of heels(1cm, 7cm, 12cm) and walked on a treadmill at a constant speed of 3km/h. EMG value of four muscles (anterior tibial muscle, gastrocnemius muscle, straight muscle of thigh, and biceps muscle of thigh) were collected when walking and the change according to the height of heels were analyzed using one-way ANOVA. Multiple comparison analysis on anterior tibial muscle and heel height showed that the group with 12cm heel showed significantly high muscle activation compared to the groups with 1cm and 7cm heels. The result of this study can be used for various perspectives from inferring and mediating problems caused by wearing high heels on different ground slopes for a long time.

• 대한인간공학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.319-341
• /
• 2016

Objective:This research analyzed the lower-limb motion in kinetic and kinematic way while walking on various terrains to develop Foot-Ground Contact Detection (FGCD) algorithm using the Inertial Measurement Unit (IMU). Background: To estimate the location of human in GPS-denied environments, it is well known that the lower-limb kinematics based on IMU sensors, and pressure insoles are very useful. IMU is mainly used to solve the lower-limb kinematics, and pressure insole are mainly used to detect the foot-ground contacts in stance phase. However, the use of multiple sensors are not desirable in most cases. Therefore, only IMU based FGCD can be an efficient method. Method: Orientation and acceleration of lower-limb of 10 participants were measured using IMU while walking on flat ground, ascending and descending slope and stairs. And the inertial information showing significant changes at the Heel strike (HS), Full contact (FC), Heel off (HO) and Toe off (TO) was analyzed. Results: The results confirm that pitch angle, rate of pitch angle of foot and shank, and acceleration in x, z directions of the foot are useful in detecting the four different contacts in five different walking terrain. Conclusion: IMU based FGCD Algorithm considering all walking terrain possible in daily life was successfully developed based on all IMU output signals showing significant changes at the four steps of stance phase. Application: The information of the contact between foot and ground can be used for solving lower-limb kinematics to estimating an individual's location and walking speed.

• 대한물리의학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.21-27
• /
• 2019

PURPOSE: This study examined the changes in the kinematic variables during walking on a downhill ramp according to the shoe heel height. METHODS: The subjects were 10 adult women with no history of musculoskeletal disorders who agreed to participate in the study. Data were collected using a motion analysis system (VICON) consisting of six infrared cameras. The slope was 120 cm in width, 200 cm in length, and 15 in inclination. To confirm the change in gait parameters (stride length, gait speed) and lower extremity joint angle according to the heel heights of the shoes, flat, 5 cm, and 10 cm heel shoes were prepared and walked alternately. RESULTS: As a result, both the stride length and walking speed showed significant differences according to the heel height between flat and 10 cm (p<.05). In the sagittal plane, there was no significant difference in the hip joint and knee joint, but a significant difference was observed in all events in the ankle joint on all heel heights (p<.05). In particular, the heel strike and mid stance events showed significant differences among all height conditions (p<.05). No significant difference was observed in any of the joint angle changes in the frontal plane (p>.05). CONCLUSION: As the shoe heel height increased, the instability increased and efforts to secure the stability were made, leading to a shortened stride length, walking speed, and angle of the ankle joint.

• 한국항만경제학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.93-104
• /
• 2021

육지와 섬을 잇는 역할을 하는 여객선은 섬에 거주하는 섬 주민과 섬을 방문하는 관광객이 많이 이용하고 있다. 그래서 편리하게 이용할 수 있도록 도심과 접근성이 좋은 곳에 위치하고 있다. 그러나 고령화 된 섬 주민과 일반 관광객이 이용하기 편리한지 여객선터미널에 대한 시설특성과 보행환경에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 이 연구에서는 여객선터미널이라는 공간을 중심으로 여객선터미널의 접근성, 여객선터미널 이용을 위한 시설특성, 여객선터미널에서 여객선 승하선과 여객선 안에서의 보행환경으로 보행구간을 설정하였다. 보행구간별 보행환경을 측정하기 위해 측정툴을 개발하고 여수연안여객선터미널을 대상으로 이용객의 중요도와 만족도를 IPA기법을 이용하여 분석하였다. 그 결과 여객선터미널 접근 과정에서는 '걸어서 대중교통 이용의 편리성', '여객선터미널의 위치와 방향을 안내해 주는 이정표 이용 편리성'이 집중영역으로 조사되었다. 반면에 여객선터미널 내부의 시설특성과 보행환경은 이용객들의 만족도가 높게 나타났다. 여객선터미널에서 여객선까지 보행환경에 있어서는 '보행로의 표면 보행환경', '짐을 가진 상태에서 보행 편리성', '부두 경사구간 보행 편리성', '여객선 램프 구간의 보행 편리성'이 만족도가 낮게 나타났다. 여객선 안에서의 시설특성과 보행환경에 있어서는 '계단 바닥 상태에 따른 보행 편리성'이 만족도가 낮게 나타났다. 이 연구는 여수연안여객선터미널의 시설 및 보행환경 개선을 위한 기초자료로 활용할 수 있으며 다른 지역의 연안여객선터미널과 비교연구를 위한 자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국주거학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.105-116
• /
• 2003

The purpose of this study is to suggest the method of prevention of staircase accidents, and to make housing environment better through researching the dimension of a housing staircase for Korean. The scope and method of this thesis is to investigate the dimension limits of a staircase (slope, minimum width of tread, maximum height of riser), and to analyze the characteristics of foot condition (jutting rate, foot angle, ball joint, nosing clearance, clearance distance) using the experiment which takes a photograph of foot motion during walking stairs. The results of this thesis are as follows. The slope of a staircase in house is $32.3^{\circ}$$^{\circ}$-$42.1^{\circ}$$^{\circ}$. The riser should be less than 190 mm. The minimum size of tread is 210 mm and proper size is 270 mm.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.380-385
• /
• 2020

Over the past decade, small robots have been of particular interest in the engineering field. Among the various types of small robots, biomimetic robots, which mimic animals and insects, have been developed for special activities in areas where humans cannot physically access. The optimal motion of a walking robot can be determined by the characteristics of the traversed surface (e.g., roughness, curvature, slope, materials, etc.). This study proposes three types of piezoelectric structures using different driving mechanisms, depending on the application range of the small walking robots. Dynamic modeling using computer-aided engineering optimized the shape of the robot to maximize its moving characteristics, and the results were also verified through its fabrication and experimentation. Three types of robots, named by their actuator shapes as I, π, & T-shape, were proposed regarding application for small scale ambulatory robots to different terrain conditions. Among these, the T-shaped robots were shown to have a wide range of speeds (from 2 mm/s up to 255 mm/s) and good carrying capacity (up to 10 g at 50 mm/s) through driving experiments. Based on this study, we proposed possible application areas for the three types of walking robot actuators.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.191-197
• /
• 2005

2족 보행을 특징으로 하는 인간형 로봇은 구동해야할 관절의 수가 매우 많으며, 로봇의 보행 상태 등을 인식하기 위하여 다양한 센서의 활용이 필요하다. 본 논문에서는 21개의 RC 서보 모터를 사용한 소형의 2족 보행 로봇의 제어기의 구조를 제안하고 구현한다. 제안된 제어기는 호스트 PC와 DSP를 사용한 주 제어기, 그리고 FPGA를 사용한 보조 제어기의 계층 구조를 갖는다. 호스트 PC에서는 보폭, 보행 시간 등과 같은 보행 파라미터에 따른 로봇의 보행 데이터를 생성하여 주 제어기로 전송하고, TI사에서 제어용으로 출시된 DSP 칩인 TMS320LF2407A를 사용하여 구현된 주 제어기에서는 보조 제어기를 통하여 21개의 RC 서보 모터를 구동한다. 또한 주 제어기와 2축 가속도 센서를 인터페이스하여 보행 바닥면의 경사도에 따른 균형잡기 실험과 기울어진 바닥면의 기울기를 검출하여 경사면 보행이 가능함을 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.181-188
• /
• 2010

본 논문은 능동형 보행보조기 이동시 사용자의 보행의지에 의해 바퀴에 걸리는 외력을 추정하여 보행보조기를 제어하기 위한 차량제어 알고리즘에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 따라 다양한 보행보조기가 개발되고 있으나, 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로써 경사 등의 공간에 취약성을 가지고 있다. 이에 능동형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으나, 능동형 보행보조기의 경우 사용자의 의지 파악이 정확히 이루어지지 않아 보행보조기의 조종이 여의치 않다. 이를 극복하기 위해 사용자의 보행의지를 파악할 수 있도록 다양한 장치를 연구 중에 있으나, 정확한 보행의지력 인지가 어려운 형편이다. 이에 본 논문에서는 이러한 사용자 보행의지력을 기존에 외부에 다양한 장치를 통해 인지하는 방법에서 벗어나, 특별한 장치 없이 차량의 바퀴에 걸리는 외력을 기초로 차량을 제어한다. 이를 위해 먼저 바퀴에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 통해 바퀴에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 바퀴에 걸리는 외력을 추정한다. 이 추정된 외력을 기초로 사용자의 보행 속도와 방향을 추정할 수 있도록 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.72-77
• /
• 2011

현대 도시는 수평적 토지이용의 제한, 지가 상숭, 인간 요구의 다양화 등으로 인하여 도시기능의 일부를 지하공간으로 흡수하고자 하는 노력이 증가하는 추세이다. 따라서 건축물의 지하층, 지하철 역사 등이 점차 대심도화 되어 지하공간에서 지상으로 피난에 대한 안전성 여부가 부각되고 있다. 그동안 계단에서 군집보행에 관한 연구는 내려가는 군집보행을 중심으로 진행되어 왔으며, 계단에서 올라가는 군집보행에 대한 연구는 거의 전무한 상황이다. 본 연구에서는한 방향 군집유통이 형성되는 지하철 역사 숭강장 내 계단에서 올라가는 군집의 밀도에 따른 보행속도를 직접 실촉하여 조사하였다. 올라가는 보행은 실측결과 경사도 $23^{\circ}$에서 관계식 V=0.638-0.0949p에 의해 보행속도가 결정되며, 이를 일본건축학회에서 제안하는 계단 경사도에 따른 평균보행속도를 근거로 환산하면 경사도 $30^{\circ}$에서는 V=0.597-0.1067p가 되는 것으로 분석되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.71-78
• /
• 1997

Kinematic and kinetic studies were performed to investigate the walking characteristics on a treadmill with various slopes at the same speed of 1.25m/sec. Six different slopes of the treadmill were selected . -4%(-$2.3^{\circ}$), 0%($0^{\circ}$), 5%($2.9^{\circ}$), 10%($5.7^{\circ}$), 15%($8.6^{\circ}$), and 20%($11.3^{\circ}$). With increased slopes of the treadmill, both hip and knee flexion angles significantly increased at initial contact, and the maximum hip flexion during swing phase and the maximum knee flexion during stance phase also significantly increased Ankle dorsiflexion angle at initial contact and the maximum dorsiflexion increased with increased slopes. However, the maximum plantarflexion in early swing was slightly reduced with increased slopes. Hip extension in late stance and the maximum knee flexion in early swing was not changed sigilificantly with increased slopes. As for the vertical ground reaction force, compared to the yond level walking, both the first and the second peak forces increased, but the mid-support force decreased.