http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
신장반사로 인한 근활성도 예측 모델을 이용한 삼두박근 반사 해석
강문정(Moon Jeong Kang),조영남(Young Nam Jo),채제욱(Je Wook Chae),유홍희(Hong Hee Yoo) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集B Vol.39 No.3
삼두박근 반사는 인체 상지에서 발생하는 대표적인 신장반사이며 경추의 이상 등을 판단하는데 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 이를 생체역학적으로 해석하기 위하여 새롭게 정의된 신장반사해석 모델을 이용하여 해석적으로 상완 이두박근과 삼두박근의 근활성도 및 상완의 운동 정보를 예측하였다. 해석을 통해 예측된 운동 정보와 실험 결과가 같도록 하는 근활성도를 구하고, 이를 근전도 실험결과와 비교하여 해석 모델과 방법의 타당성을 검증하였다. 제안된 모델과 실험을 통해 얻은 관절의 각도들의 최소자승오차는 0.056 으로 기존의 모델을 사용하여 얻은 오차의 절반 수준이다. 이것은 제안된 모델이 실제 현상과 잘 부합한다는 것을 나타낸다. The elbow reflex, a principal reflex in the upper extremity, plays an important role in the diagnosis of cervical spine syndromes. In this study, the muscle activations of brachial biceps and triceps, and the kinematics of upper extremities were predicted using an activation model for the stretch reflex. The muscle activations that equated the simulation results estimated by the analysis model with the experimental results were obtained first, and the activations obtained from the simulations were compared with the electromyography signals obtained from the experiments, for model validation. The root mean squares error of the joint angles (obtained from experiments and simulation using the suggested model) was 0.056, a value that is half of that obtained using the previous model. This demonstrates that the suggested model corresponded well with the actual reflex.
신장반사 해석 모델 및 진자 실험을 이용한 하지의 질량 관성모멘트 예측 방법
강문정(Moon Jeong Kang),조영남(Young Nam Jo),채제욱(Jae Wook Chae),유홍희(Hong Hee Yoo) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11
It is important to predict mass moment of inertia of each segment for analyzing human motions. Analytical and experimental methods have been studied for predicting it. The former is methods calculating it by assuming the segment as uniform bar or using 3 dimensional images such as MRI, and the latter is a method predicting it from cadaver experiments. However, these methods oversimplify human segments or cost a lot of money and time. Moreover, the method using 3 dimensional images have been pointed out safety because subjects have to be exposed to radiation. Therefore, present study suggests safe and simple method that can reflect physical quality in vivo. We did pendulum tests dropping a leg relaxing and stretching in a sitting position without notice, and predict mass moment of inertia of the leg using the experimental results and stretch reflex model. The stretch reflex model consists of muscle properties and model parameters, and it can identify muscle activation by a stretch reflex from kinematics of a leg. The present studies set mass moment of inertia and model parameters as variables, and solve the optimization problem which minimizes the integrated error of knee angle from experiment and analysis to predict mass moment of inertia of a leg. Compared to results from the present study and previous study, we confirmed that suggested method is most efficient to predict the mass moment of inertia of human limb.
근육 모델이 고려된 두부 및 경추 유한요소모델을 이용한 비관통 피탄 충격에 의한 인체 상해 해석
강문정(Moon Jeong Kang),조영남(Young Nam Jo),채제욱(Jeawook Chae),유홍희(Hong Hee Yoo) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集A Vol.41 No.1
헬멧을 착용한 병사의 비관통 피탄 충격은 총탄이 헬멧을 관통하지 않더라도 인체에 치명적인 상해를 유발한다. 이로 인한 인체 상해 해석을 위한 연구들이 이뤄져 왔으나 주로 두부의 손상에 초점을 맞춘 해석 모델이 개발되어 왔다. 비관통 피탄 충격에 의한 경추 및 경추부 관련 근육의 손상은 인체에 치명적인 상해를 입히지 않더라도 병사의 생존성에 상당한 영향을 미친다. 따라서 경추 및 경추부 근육을 포함한 모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기존에 연구된 두부 모델과 근육 모델이 적용된 경추부 모델을 활용하여 인체의 상해해석을 수행하였다. 정량적 상해예측을 위해 응력, 변형률 및 HIC를 비교하였다. 경추부가 포함된 모델의 해석결과는 두부 모델만 고려된 해석결과보다 상해 정도를 작게 예측하였다. 모델의 신뢰성 확보를 위하여 두부 상해 해석 결과를 타 문헌과 비교하였다. Ballistic impact on a soldier wearing a helmet can induce fatal injury, even if the helmet is not penetrated. Although studies on this type of injury have been performed, most of them have used an analytical model focused on head injury only. The injury of the neck muscles and cervical vertebrae by non-penetrating ballistic impact affects the survivability of soldiers, despite not inflicting fatal injury to the human body. Therefore, an analytical model of the head and neck muscles are necessary. In this study, an analysis of human body injury using the previously developed head model, as well as a cervical model with muscles, was performed. For the quantitative prediction of injury, the stress, strain, and HIC were compared. The results from the model including the cervical system indicated a lower extent of injury than the results from the model excluding them. The results of head injury were compared with other references for reliability.
건강한 성인의 슬개건 반사 시 무릎 감쇠효과를 고려한 대퇴사두근의 근력 및 근활성도 예측
강문정(Moon Jeong Kang),조영남(Young Nam Jo),유홍희(Hong Hee Yoo) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.1
인체 해석모델은 주로 인간이 의식적으로 행하는 운동을 중심으로 발전해 왔다. 의식적 운동과 달리 슬개건 반사는 뇌를 거치지 않고 일어난다. 본 연구는 건강한 성인의 슬개건 반사로 인한 대퇴부의 근력과 근활성도를 해석적으로 예측하고자 하였다. 해석 모델은 시상면에서 평면운동을 하고, 앉은 자세에서 상체와 허벅지를 고정시켜 종아리만 진자 운동이 가능하도록 모델링 하였다. 무릎은 레볼루트 조인트로 모델링 하였고, 발목관절은 고정시켜 종아리와 발을 하나의 강체로 가정하였다. 근력은 Mamizuka 의 실험 결과로부터 얻은 운동학 정보를 이용하여 역동역학 해석을 통해 구하였으며, 근활성도는 Hill-type 근육 모델을 이용하여 예측하였다. 해석 결과는 실험결과를 통해 검증되었다. Most analytical models of the human body have focused on conscious responses. A patellar tendon reflex, a representative example of spinal reflexes, occurs without a neural command. Muscle forces and activation of the quadriceps femoris muscles in healthy adults during patellar tendon reflex are identified in this study. The model is assumed to move in the sagittal plane, and the thigh and the trunk are assumed to be fixed in a sitting position so that the shank can move similar to a pendulum. The knee joint is modeled as a revolute joint, and the ankle joint is modeled as a fixed joint so that the shank and the foot can be regarded as one rigid body. Muscle forces are calculated following the inverse dynamic approach. Kinematic data obtained from an experiment (Mamizuka, 2007) are used as input data. Muscle activations are identified using a Hill-type muscle model. The obtained simulation results are compared with experimental results for validating the model and the underlying assumptions.