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모사된 근육 수축력을 바탕으로 한 트럭 승하차 동작의 불편도 평가
최남철(Nam-Chul Choi),심지성(Ji-Sung Shim),이상형(Sang-Hyung Lee),이기광(Ki-Kwang Lee),이상헌(Sang Hun Lee) (사)한국CDE학회 2012 한국CDE학회 논문집 Vol.17 No.1
This paper proposes a novel discomfort assessment method for truck ingress and egress motions based on the maximum-voluntary-contraction (MVC) ratios of muscles obtained by biomechanical analysis of human musculoskeletal models. In this study, a human motion to enter and exit a truck cabin with different types and heights of footsteps is first measured using an optical motion capture system and load sensors. Next, in a biomechanical analysis system, a human musculoskeletal model with contacting conditions on footsteps and handles is modeled, and then joint torques and muscles forces are calculated by inverse dynamics of the musculoskeletal model with the motion data. Finally, the MVC ratios for the muscles are calculated and their statistical values are used as the measure of discomfort. To ensure the feasibility of our method, subjective discomfort levels have been investigated through the participants’ experiments and questionnaires and compared to the results of our method. Comparing to the existing methods based on joint angles or torques, our approach provide a more essential criterion for discomfort because it is based on the muscle contraction by which an active human motion is basically generated.
최남철(Nam-Chul Choi),이상묵(Sang-Muk Lee),심지성(Ji-Sung Shim),김상민(Sang-Min Kim),이기광(Ki Kwang Lee),이상헌(Sang Hun Lee) (사)한국CDE학회 2010 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2010 No.1
최근 산업의 발전과 생활 수준의 향상에 따라 제품에 대한 안전성과 편의성이 제품설계 단계에서 점점 더 중요한 요소로 자리잡아 가고 있다. 운송 수단 가운데 특히 산업현장에서 널리 사용되는 트럭의 경우 승하차시 추락의 위험과 불편한 발판 위치에 대하여 개선이 필요하다고 하는 운전자의 요구가 계속되어 왔다. 이러한 문제를 해소하기 위하여 본 연구에서는 보다 편리한 트럭 승하차를 위한 발판을 설계하고 이 발판이 기존 발판에 대하여 얼마만큼 불편도를 개선했는지에 대한 해석을 시도하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 먼저 모션캡쳐(motion cature) 장비를 이용하여 기존 발판과 새로운 발판에 대한 승하차 동작 데이터를 측정하고, 승하차 동작에 대한 생체역학적인 해석과 불편도 모델을 이용하여 이들 발판간의 편의성을 정량적으로 비교하여 보았다.
생체역학적인 해석을 바탕으로 한 트럭승하차 동작의 불편도 평가
최남철(Nam Chul Choi),심지성(Ji Sung Shim),이기광(Ki-Kwang Lee),이상헌(Sang Hun Lee) 대한인간공학회 2010 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.10
산업이 급격히 발전하면서 상용차 산업에서도 기존 20세기 중요시하였던 성능 뿐만 아니라 편의성 및 안전성 요소를 고려한 인간공학적인 설계이해를 고려한 설계는 중요한 요소로 자리매김 하고 있다. 이에 따라 대형 트럭의 경우 승하차시 차체가 높고 발판의 위치가 앞쪽에 발판위치의 불편함에 따라 승하차시 안전사고가 많이 발생하고 있다. 이에 대한 개선방안으로 발편위치 변경에 따라 생체역학적 해석을 통하여 불편도 평가모델을 제시하고 이들 발판간의 불편도를 정략적으로 비교함으로서 설계시 인간공학적인 설계가 가능하도록 한다.
최남철(Nam-Chul Choi),심지성(Ji-Sung Shim),김재호(Jae-Ho Kim),이상묵(Sang-Muk Lee),이상헌(Sang Hun Lee) (사)한국CDE학회 2010 한국CDE학회 논문집 Vol.15 No.5
This paper describes a novel quantitative discomfort evaluation method based on motion data and its application to discomfort analysis of ingress/egress motions for cars. To develop the discomfort evaluation model, we introduced the discomfort regression curve and the range of motion for each degree-of-freedom of the joints of a whole human body. The maximum discomfort value for the joints at a specific time is selected to represent the discomfort value of the whole body at the time. The results of the experiments and questionnaires support the claim that our discomfort measure matches experimental subjective discomfort levels.
최남철(Nam-Chul Choi),심지성(Ji-Sung Shim),이상형(Sang-Hyung Lee),이기광(Ki-Kwang Lee),이상헌(Sang Hun Lee) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2011 No.5
According to the analysis result of accident patterns in trucking industry, the vehicle ingress and egress accident is reported one of the most significant and critical accidents. To design safer and more comfortable footsteps for truck drivers, in this paper, we investigated the influence of the type and height of footsteps through experiment and questionnaire analysis. Moreover, we proposed a novel type of truck footsteps based on the experiment result.
이상묵(Sang Muk Lee),김재호(Jae Ho Kim),최남철(Nam Chul Choi),이상헌(Sang Hun Lee) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
Currently, in the field involving automotive and other advanced manufacturing, in order to shorten product development cycle and ensure product quality, the virtual design and testing techniques by 3-D CAD systems and CAE systems are being in use actively. But for the user’s security and convenience, real persons or dummy targets are used as the objects of experiments in the ergonomic assessment. In this study, the database of body motion which was built by motion-capture was used as a base to fix the motion, so that the real persons or dummy targets can be replaced with digital human models. Meanwhile, being applicable to the behavior of car riding, the database was made to meet the constraints of existing representative motion to have the behavior of the driver transformed along with the change of product model. Furthermore, the assessment by ergonomics which is more objective and quantitative than the assessment bases on the analysis result from bio-mechanical was used as much as possible in this study.