졸업논문 (2010년 6월 숭실대학교 공과대학 기계공학과 홍 종 한, 지도교수 김 진 오)
보행 운동에서 상지의 역할
[요 약]
본 논문은 보행운동에서 상지 스윙의 역할을 파악하고, 보행운동에서 상지 운동의 중요성에 대하여 분석한 결과이다. 기존의 보행운동에 대한 연구는 보행운동에서의 상지의 운동을 인체 무게중심의 이동에 의한 단순 병진운동으로 인식하였다. 하지만 최근 연구에서는 보행운동에서 상지에서 근전도가 측정되어 상지의 역할에 대하여 주목하기 시작하였다.
따라서 상지의 운동에 대한 조건을 각각 다르게 하여 보행 모의실험을 수행하여 전방으로 발생하는 운동을 힘과 가속도로 측정하여 그 차이를 분석하였다. 우선 인체분절별 질량 및 길이의 비를 참고문헌에 따라 보행 모의실험용 모델을 작성하고 각 관절의 형상 및 특성을 파악하여 완성하였다. 또한 관절별 운동 특성은 시간당 각도변화를 푸리에 급수형태로 입력하여 정상보행 패턴을 재현하였다. 상지의 역할을 파악하기 위하여 어깨 관절에 구속조건을 주지 않았을 때를 기준으로 상지에 스윙을 주었을 때와 어깨 관절과 주관절을 구속한 조건에서의 보행 모의실험을 수행하여 어깨관절에서의 힘과 가속도를 측정하였다.
모의실험 수행 결과 하지와 동일한 주기로 어깨관절에서 상지가 운동할 경우 신체가 전방으로 나아가기 위한 전진력의 확보에서 어깨관절에 어떤 구속조건도 주지 않았을 때보다 유리하며, 자세의 제어 측면에서 어깨관절을 고정한 경우와 구속조건이 없는 경우에 비하여 유리한 것으로 확인되었다.
[목 차]
1. 서 론
2. 보행 중 인체 운동의 이론적 배경
2.1 하지의 운동
2.2 상지의 운동
2.3 상지 운동에 따른 보행 운동 변화
3. 인체 보행 모델
3.1 인체 분절 모델링
3.2 3차원 운동 데이터
4. 보행운동 해석 및 고찰
4.1 보행 모의 실험
4.2 결과 및 고찰
5. 결 론