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문제 정의
- 이 논문에서는 dynamometer 로부터 받아낸 무릎 회전모멘트 raw signal 에 중력효과를 고려하여 무릎 아래 부분의 질량과 무게중심의 최적화 기법을 이용하여 중력효과 보상치를 합하여 이 결과가 실제로 dynamometer 기기로부터 도출된 값과 일치하는지를 살펴보게 된다. Optimization 은 MATLAB optimization toolbox 를 통해 이루어졌으며 이렇게 모아진 결과값들이 기존에 보고된 자료들과 얼마나 상응하는지를 알아보고자 한다.
- 허나 모멘트와 EMG 신호를 동시에 측정해내기 위해서는 기존에 나와 있는 dynamometer 에 특정 회로를 설치하여 이 신호들을 동시에 받아 낼 수밖에 없으며 이렇게 모아진 신호는 가공되거나 calibration 이 이루어지지 않은, 즉 다리의 질량에 따른 중력효과가 고려되지 않은 raw signal 의 형태를 띄게 된다. 이 논문에서는 dynamometer 로부터 받아낸 무릎 회전모멘트 raw signal 에 중력효과를 고려하여 무릎 아래 부분의 질량과 무게중심의 최적화 기법을 이용하여 중력효과 보상치를 합하여 이 결과가 실제로 dynamometer 기기로부터 도출된 값과 일치하는지를 살펴보게 된다. Optimization 은 MATLAB optimization toolbox 를 통해 이루어졌으며 이렇게 모아진 결과값들이 기존에 보고된 자료들과 얼마나 상응하는지를 알아보고자 한다.
- 이는 Table 2 에도 두 moment 의 차이 값이 각 무릎 각에서 측정된 최대 moment 에 비해 무시할 정도로 미비함을 나타내고 있다. 이로써 optimization 을 통해 이루어진 중력 효과 보상이 타당하게 이루어졌음을 알 수 있으며 중력효과 보상을 통해 모아진 data 를 기존에 보고된 data 와 얼마나 상응하는 모습을 보이는지 알아본다.
가설 설정
- 위에서 언급된 신체 각 부분의 질량과 어떠한 기준으로부터의 무게중심까지의 거리는 기존에 발표된 키와 몸무게에 따른 인체 비례법을 활용하여 구할 수 있다.[1] 허나 모든 사람의 신체 데이터가 같을 수 없으며 이를 통하여 구한 신체 지표라 할 지라도 정확하다는 가정은 성립할 수 없다. 따라서 무릎 관절 아래 부분의 질량을 m, 그리고 무릎으로부터 그 질량의 무게 중심까지의 거리를 l 로 놓은 다음 두 변수에 대해 각 실험체에 대해 최적화된 변수 값을 구하기 위한 optimization algorithm 을 작성하였다.
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