[논문]자세 균형 측정을 위한 디지털 경사계 설계

명현석; 이효기; 이경중; 권오윤

문제 정의

본 연구에서는 Roll위에서 자세의 균형 정도를 객관적, 정량적으로 측정할 수 있는 디지털 경사계를 설계하였다. 과거에는 Roll위에서 좌우 다리를 들어 올렸을 때 횡 북그과 니경사근의 응답을 알아보는 연구[1]와 근전두와 역학적 방법을 이용하여 여러 등급의 불안정한 시소 위에서 균형을 잡는데 미치는 중추신경 계통에 대한 연구[2] 등이 시행 되었다.
본 연구에서는 자세 균형 정도를 객관적, 정량적으로 평가할 수 있는 디지털 경사계를 설계하였다. 이를 위해 경사 센서를 이용한 경사도 성분과 가속도 센서를 이용한 가속도 성분을 측정하고 RoH위에서 균형을 잡는데 걸리는 시간 및 중심으로부터 흔들리는 각도, 가속도 요소를 데이터화하였다.
본 연구에서는 자세 균형 정도를 객관적, 정량적으로 표시할 수 있는 디지털 경사계를 설계하였다. 원통형 Roll 위에서 자세 변화에 따른 균형 유지 상태를 경사도와 가속도의 변화를 통해 관찰하였다.

제안 방법

측정하는 동안 피검자의 자세가 흐트러기지 않고 모는 피기사가 깉은 자세로 측정한 수 있도록 하였다.눕는 위치둔 지징하는 방법은 코에서부터 배꼽까지들 MidTine 으로 설정하고, Mid line이 Roll의 중앙에 위치하도록 하였다. 또한 꼬리뼈 가 Roll 의 끝부분에 닿도록 하였으며 양손은 가슴 위에 가볍게 모으도록 하였다.
디지털 하드웨어는 마이크로 컨트롤러(PIC₁₈F252)를 기반으로 하여, UART 통신 방식을 사용하는 블루투스 모듈을 통해 데이터를 PC에 무선으로 전송할 수 있는 부분으로 구성하였다. 별도로 경사 센서에서 측정한 데이터는 센서가 수평상태일 때의 기본전압 2.
눕는 위치둔 지징하는 방법은 코에서부터 배꼽까지들 MidTine 으로 설정하고, Mid line이 Roll의 중앙에 위치하도록 하였다. 또한 꼬리뼈 가 Roll 의 끝부분에 닿도록 하였으며 양손은 가슴 위에 가볍게 모으도록 하였다. 다리는 어깨 넓이만큼 벌려 바닥에 딛도록 하고 한쪽 다리를 늘어 올렸을 때 균형이 흐트러지면 반사적으로 지지하는 다리를 움직여 균형을 유지하려 하기 때문에 피험자에게 지지하는 다리가 움직이지 않도록 노력할 것을 주지시켰다.
별도로 경사 센서에서 측정한 데이터는 센서가 수평상태일 때의 기본전압 2.5V(A/D 변환하여 1275)를 0°호계산 하여 기기 전면부에 부착된 7-segment에 경사도 값이 표시되도록 하였다. 그림 2에 제작된 시스템의 사진을 도시하였다.
설계된 디지털 경사계와 Tumble Forms사에서 제조한 원통형 Roll(높이: 120cm, 지름: 30cm)율 사용하여 20대의 건강한 성인 남성 4멍에 대해 Roil위에서 자세의 균형 징도를 측징 하였다';
그 다음 10초 동안은 다리를 곧게 펴서 45°로 들어 올린 상태를 유지하였다. 실험은 각각 좌 - 우측 다리를 나누어 실시하였다. 모든 피헌자에 대해서 2회씩 반복하여 총 8개의 데이터를 획득하였다, 8개의 데이터 중에서 2개의 데이더는 자세 변화 둥안 균형을 잃고 Roll에서 떨어진 경우를 포함하고 있다.
수 있는 디지털 경사계를 설계하였다. 원통형 Roll 위에서 자세 변화에 따른 균형 유지 상태를 경사도와 가속도의 변화를 통해 관찰하였다.
수 있는 디지털 경사계를 설계하였다. 이를 위해 경사 센서를 이용한 경사도 성분과 가속도 센서를 이용한 가속도 성분을 측정하고 RoH위에서 균형을 잡는데 걸리는 시간 및 중심으로부터 흔들리는 각도, 가속도 요소를 데이터화하였다.
꽌찰하였다. 측정하는 동안 피검자의 자세가 흐트러기지 않고 모는 피기사가 깉은 자세로 측정한 수 있도록 하였다.눕는 위치둔 지징하는 방법은 코에서부터 배꼽까지들 MidTine 으로 설정하고, Mid line이 Roll의 중앙에 위치하도록 하였다.
다리는 어깨 넓이만큼 벌려 바닥에 딛도록 하고 한쪽 다리를 늘어 올렸을 때 균형이 흐트러지면 반사적으로 지지하는 다리를 움직여 균형을 유지하려 하기 때문에 피험자에게 지지하는 다리가 움직이지 않도록 노력할 것을 주지시켰다. 피험자는 평소 차림의 복장과 운동화를 착용하였고 실험 전 Roll위에 누워 실험 동작에 대해 충분히 연습하여 익숙해지도록 하였다.

대상 데이터

실험은 각각 좌 - 우측 다리를 나누어 실시하였다. 모든 피헌자에 대해서 2회씩 반복하여 총 8개의 데이터를 획득하였다, 8개의 데이터 중에서 2개의 데이더는 자세 변화 둥안 균형을 잃고 Roll에서 떨어진 경우를 포함하고 있다.
본 연구에서 설계한 측정 시스템은 크개 가속도 맟 경사 신호를 측정하여 아날로그 신호를 출력하는 센서부와 아날로그 신호를 입력 받아 10나)it, 100Hz의 샘플링율로 A/D 변환 후 무선 전송하는 송신부, 그리고 송신된 신호를 수신하고 시리얼 통신을 이용하여 PC로 전송하는 수신부로 구성되어 있다. 그림 1은 전체 시스템의 하드웨어 구성도이다.

데이터처리

0(Mathworks, USA)을 사용하여 측정된 데이터을 처리하였다. 처음 10초 등안 측정된 기준데이터로부터 얼마나 변화하였는가륨 분석하기 위하여 각각의 구간에서 경사 신호의 평균값을 계산하여 비교하였다. 그림 4는 좌측부터 시준 데이터가 되는 자세, 90° 로 다리를 구부린 자세, 다리믈 곧게 펴서 45°로 들어 올란 세 가지 다리 자세의 모숩을 나타낸 것이다.

이론/모형

본 연구에서는 Matlab 7.0(Mathworks, USA)을 사용하여 측정된 데이터을 처리하였다. 처음 10초 등안 측정된 기준데이터로부터 얼마나 변화하였는가륨 분석하기 위하여 각각의 구간에서 경사 신호의 평균값을 계산하여 비교하였다.

성능/효과

자세 변화 동안 피험사가 균형을 유지한 6개의 데이터듶살펴보면, 다리를 90°로 들어 올렸을 경우 3.67 ± 1.35°, 45° 로 들어 올렸을 경우 6.22 ± 2.54° 로 변화하였다 반면, 자세를 유지 못한 2개의 데이더를 살펴보면 공통적으로 Roll에서 떨어지는 경우 경사도가 9° 이상 변하는 것을 확인 할 수 있었다.

후속연구

향후, 보다 많은 피험자를 대상으로 데이터를 수집하여 균형 유지를 객관적으로 나타낼 수 있는 지표롤 개발한다면 요통 환자의 비정상 정도들 객관화하고 재활치료 성과를 평가하는데 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

자세 균형 측정을 위한 디지털 경사계 설계
A Design of Digital Inclinometer for Measuring Postural Balance (Preliminary Study) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

자세 균형 측정을 위한 디지털 경사계 설계 A Design of Digital Inclinometer for Measuring Postural Balance (Preliminary Study) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

자세 균형 측정을 위한 디지털 경사계 설계
A Design of Digital Inclinometer for Measuring Postural Balance (Preliminary Study) 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper