보행분석과 OPENSIM을 이용한 INVERSE DYNAMIC구성

소개글

생체공학에서의 gait analysis분석과 opensim을 사용해 inverse dynamic을 구성합니다.

목차

제1장 서론
1-1. 보행분석의 목적
1-2. 보행분석의 역사
1-3. 보행분석의 방법
1-4. OPENSIM 소개
1-5. 보행분석의 기본이론

제2장 본론
2-1. Marker Set
2-2. Gate Analysis System
2-3. Stick Figure
2-4. 실험방법
2-5. OPENSIM을 이용한 Inverse Dynamics 구성

제3장 실험분석
3-1. 실험자1, 실험자2, 결과분석
- Temporal Spatial
- Sagittal Plane
- Coronal Plane
- Transverse Plane

제4장 OPENSIM을 이용한 Inverse Dynamic
4-1. - 실험자1에 대한 Inverse Dynamic분석
4-2. - 실험자1, 뇌성마비환자(가상) 결과분석

제5장 최종 결론

제6장 고찰

<참고 문헌>

본문내용

제1장 서론
1-1. 프로젝트의 목적
- 최첨단의 현대 사회를 살아가면서 대부분의 나라들은 가장 심각한 문제로 노령화 인구가 손꼽히고 있다. 삶이 편안해지고 기대수명이 높아지면서 이런 노령화 인구가 차지하는 비율이 올라가게 되며 그에 따른 대처가 필요하다고 생각한다. 이번 프로젝트를 통해서 Gait analysis와 Inverse Dynamic의 분석을 통해서 짧게 바라본다면 어떻게 보행이 분석되고 어떠한 부위에 얼마만큼의 힘이 걸리는지를 계산해보고 시뮬레이션 해볼 수 있는 분석법을 알 수 있었다. 하지만 조금 더 넓은 시야로 바라본다면 이러한 분석을 바탕으로 인간의 보행에 기계를 접목시키거나 과학 및 의학 기술과 관련하여 엔지니어로써의 기술습득에 큰 목적이 있다고 생각한다며, 바이오 엔지니어링을 수강하는 수강생으로써 깊은 관심과 분석으로 프로젝트를 분석하고 작성하였다.

<중 략>

평균값과 비교하여 분당 스텝수는 적정하였으나 속도는 매우 느렸다. 보폭이 짧음을 확인하였고 , 6.4 : 3.6의 입각기와 유각기의 비율을 확인하였다. 활보장이 늦은 편이였으며 , Sagittal Plane을 통하여 바라보았을 때 Ankle Flexion의 초기 힘이 많이 들어가지 않음을 확인하였다. 또한 Hip과 Pelvic그래프가 평균치보다 위로 올라가 있었으므로 엉덩이나 골반 부위가 많이 흔들렸음을 알 수 있었다. Foot Progression은 정상으로 확인되었으며, 결론적으로는 여러 특징을 확인해 보았을 때 여학우 임을 유추해 볼 수 있다.
결론 : 이번 Inverse Dynamics 시뮬레이션을 통해서 정상인과 비정상인의 Inverse Dynamics를 계산할때에 서로 다름을 확인 할 수 있었으나, Inverse Dynamics는 역으로 추론해 가며 계산하는 방식이므로 처음 의도한 방향과 조금 다를 수 있다는 점을 놓친 것 같다. 이 부분은 소아마비자의 gait data를 직접 OPENSIM에 넣어 계산 한 것이 아니므로 아마도 정확한 결과를 얻지 못한 것으로 생각된다.

참고 자료

홍정화 『생체공학 Gait_analysis ppt 자료』.
생체공학 ppt자료
인체 보행운동 모델링 및 보행 분석과 시물레이션 - 엄현우
3차원 보행분석 시스템을 이용한 파킨슨병 환자의 보행분석 - 홍성규
Dynamics_of_Human_Gait
저자 -Christopher L Vaughan,
Brian L Davis
Jeremy C O.Connor
perry의 보행분석 - perry, jacquelin