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대퇴의족의 자동 보행 모드 변경을 위한 랜덤 포레스트 기반 추정 모델 개발에 관한 연구
나선종(Sun-Jong Na),신진우(Jin-Woo Shin),엄수홍(Su-Hong Eom),이응혁(Eung-Hyuk Lee) 한국전기전자학회 2020 전기전자학회논문지 Vol.24 No.1
의족의 자동 보행 모드 변경 알고리즘 개발에는 주로 사용되는 패턴 인식 또는 퍼지 추론 기법을 이용하지만 즉각적인 보행 환경 변화에는 대응하기 어렵다는 단점을 가진다. 이러한 한계점을 해결하고자 본 논문에서는 한 보행 주기 내 특정 보행단계에서의 보행 환경 추정을 통해 다음 걸음의 보행 모드를 자동으로 변환하는 알고리즘을 개발하였다. 제안하는 알고리즘은 마이크로 컨트롤러 내에 이식되어 운용되어야 하므로 계산량과 추정 소요 시간을 고려하여 랜덤포레스트 기반을 사용하여 개발하였다. 개발된 랜덤포레스트 기반의 보행 단계 및 환경 추정 모델은 마이크로 컨트롤러 내에 이식되어 유효성 평가를 진행하였다. The pattern recognition or fuzzy inference, which is mainly used for the development of the automatic walking mode change of the above knee prosthesis, has a disadvantage in that it is difficult to estimate with the immediate change of the walking environment. In order to solve a disadvantage, this paper developed an algorithm that automatically converts the walking mode of the next step by estimating the walking environment at a specific gait phase. Since the proposed algorithm should be implanted and operated in the microcontroller, it is developed using the random forest base in consideration of calculation amount and estimated time. The developed random forest based gait and environmental estimation model were implanted in the microcontroller and evaluated for validity.
자기주도적 요통 재활 훈련을 위한 관성 센서 기반의 게임 연동 시스템 개발
나선종(S. J. Na),장문석(M. S. Jang),박성준(S. J. Park),태기식(K. S. Tae),민홍기(H. K. Min),이응혁(E. H. Lee) 한국재활복지공학회 2018 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.4
lumbar stabilization exercises reduces the stress applied to the spine, and the lumbar stabilization exercise to obtain the stability of the trunk exercise therapy. These are repetitive exercises, so if patient exercise for a long time, patient may feel bored. The purpose of this study is to develop a low back pain rehabilitation training system for self-directed rehabilitation of low back pain patients in cooperation with games so that patients can feel accomplishment and satisfied without feeling bored. In this study, patient data is collected through a complementary filter that performs lumbar stabilization with an inertial sensor. It was verified through experiments that the patient"s posture can be determined by converting the value into an angle, and stable and unstable posture can be distinguished.
오규형,나선종,이성은 한국화재소방학회 2004 한국화재소방학회논문지 Vol.18 No.3
This study is intended to understand flame behavior of the pool fire. Liquid fuels were acetone, methanol, hexane and heptane which are used in many industries. Diameter of vessel was varied from 50 mm to 400 mm and the vessel was made by stainless steel and copper. Combustion time, temperature of vessel wall and heat flux of flame were measured, and flame behavior was visualized with video camera. Based on the experiment, it was found that the burning velocity and flame height was increased according to increase of vessel diameter, and vortex shedding frequency was inverse proportion to vessel diameter. And the characteristics of pool fire were affected by physical and chemical properties of liquid fuel and the vessel materials. Pool 화재의 화염 거동을 알아보기 위하여 산업에서 많이 사용되는 가연성 액체인 아세톤 메탄올 헥산 그리고 헵탄을 직경 50 mm에서 400 mm까지의 용기 내에 넣고 연소실험을 하였다. 용기의 재질은 스테 인리스와 구리를 사용하였다. 연소시간과 용기 벽면의 온도 및 열유속 등을 측정하였으며 연소 시 화염의 거동은 비디오카메라를 이용하여 촬영하였다. 실험을 통해서 연소속도와 화염의 높이는 용기 직경의 증가 와 함께 증가하였으며 화염의 와류 생성 주기는 용기 직경에 반비례하였다. 또한 pool 화재의 특성은 액 체연료의 물리 화학적 성질과 용기의 재질에 의해서도 영향을 받는 것을 알 수 있었다.
노면 적응형 대퇴 의족개발을 위한 발목 관절 부하가변형 하퇴 의족 적용에 대한 연구
엄수홍,나선종,류중현,박세훈,이응혁 한국전기전자학회 2019 전기전자학회논문지 Vol.23 No.3
This study is the method which is adapted to control ankle joint movement for resolving the problem of gait imbalancein intervals where gait environments are changed and slope walking, as applying terrain-adaptive technique to intelligentabove-knee prosthesis. In this development of above-knee prosthesis, to classify the gait modes is essential. Fordistinguishing the stance phases and the swing phase depending on roads, a machine learning which combines decisiontree and random forest from knee angle data and inertial sensor data, is proposed and adapted. By using this method, theankle movement state of the prosthesis is controlled. This study verifies whether the problem is resolved throughbutterfly diagram.