삼킴 시 음식덩이 점도에 따른 턱 밑 근육의 표면 근전도 신호 분석

홍호진,차미선,최보운 대한연하재활학회 2011 대한연하재활학회지 Vol.3 No.2

목적 :본 연구는 정상인의 삼킴 시 음식덩이의 점도에 따른 턱 밑 근육의 활성화 정도를 알아보고자 하였다. 연구방법 :삼킴에 문제가 없는 정상 성인 10명을 대상으로 전자 점도계를 통해 묽은 점도(1cP),넥타 점도 (200cP),꿀 점도(1050cP),수저로 뜰 수 있는 점도(1751cP)의 4가지 점도로 측정하여 2ml씩 3회 삼키게 하고 이 때 삼킴 동안 턱 밑 근육 군(두힘살근 앞힘살,턱목뿔근,턱끝목뿔근)의 활성화 정도를 표면 근전도를 이용하여 최대 근 진폭,근전도 발화기간,전체 근진폭을 측정하였고,이를 통계 분석하여 음식덩이 점도에 따른 차이를 확인하였다. 결과 :넥타 점도를 제외하고는 점도가 높아질수록 삼킴 시 턱밑 근육군의 최대 근 진폭이 증가하였으며,2ml물 과,수저로 뜰 수 있는 점도(p=.043)그리고 넥타 점도와 수저로 뜰 수 있는 점도(p=.002)사이에서 최대 근 진 폭이 유의미하게 증가함을 확인 할 수 있었다.또한,음식의 4가지 점도(묽은 점도,넥타 점도,꿀 점도,수저로 뜰 수 있는 점도)에 따른 삼킴 시 턱 밑 근육군의 활성화 기간은 유의한 차이가 없었다(p>.05). 결론 :정상 성인 10명을 대상으로 삼킴 시 음식덩이 점도에 따른 턱 밑 근육군의 표면 근전도 신호를 분석하여 점도에 따라 최대 근 진폭,전체 근 진폭이 상승함을 확인하였다.향후 보다 다양한 연령층을 대상으로 점도에 대한 턱 밑 근육의 활성화 정도에 대해 보다 많은 연구가 이루어져야 할 것이다.

빠른 발 돌려차기 시 숙련도에 따른 근전도 분석

이연종,황원섭 한국스포츠학회 2017 한국스포츠학회지 Vol.15 No.4

This purpose of this study is to analyze and compare an electromygraphic data on supporting and kicking’s lower limbs muscles(rectus femoris, vastus medialis, vastus lateralis, tibialis anterior) of a Pparunbal dollyu chagi among each of 5 skilled and unskilled Taekwondo players. From the results, in % maximum muscle activity the skilled platers showed the higher in muscle activity on the vastus medialis, vastus lateralis, tibialis anterior of kicking foot but the lower in muscle activity on rectus femoris, vastus lateralis, tibialis anterior of supporting foot. And in % average muscle activity during kicking with Pparunbal Dollyu Chagi of Taekwondo, the skilled players showed the higher in muscle activity on vastus medialis, vastus lateralis of kicking foot but the lower in rectus femoris, vastus medialis, vastus lateralis of supporting foot. From those results, to lead the point obtained with the Pparunbal dollyu chagi in Taekwondo, it is recommended that the Taekwondo player should powerfully use the knee extension muscles on kicking foot and not excessive muscle activity in supporting foot to stable rotating. 본 연구는 전국 규모 대회 이상 메달 보유자 5명의 선수를 우수 집단으로 그리고 선수 경력이 없는 5명을 비 우수 집단으로 분류하여 빠른 발 돌려차기 시 차는 발과 지지하는 발의 대퇴직근, 내측광근, 외측광근, 전골경근의 활동을 근전도 측정을 통해서 최대 근부하율과 평균 근부하율을 분석하여 두 집단 간의 그 차이를 살펴보았다. 그 결과, 최대 근부하율에서는 우수 집단의 차는 발에서 내·외측광근, 전골경근의 높았으나 지지하는 발에서는 대퇴직근, 외측광근, 전경골근 활동이 낮은 것으로 나타났다. 또한 우수 집단의 평균 근부하율에서는 차는 발의 내·외측광근에서 높게 나타난 반면에 지지하는 발에서는 낮은 대퇴직근, 내·외측광근 활동을 보였다. 그러므로 태권도 경기 시 상대에 빠르게 대처하여 효율적으로 빠른 발 돌려차기가 득점으로 성공하기 위해서는 차는 발의 신근 강화와 지지하는 발에서는 동작의 안정성을 위해서 과도한 하지 근육 활동이 일어나지 않도록 지도해야 할 것으로 생각된다.

근전도 신호와 딥러닝을 이용한 Finger Motion Tracking

진성호(Sung-Ho Jin),심희동(Hee-Dong Sim),안장원(Jang-Won Ahn),최효은(Hyo-Eun Choi),박우진(Woo-Jin Park),지수빈(Soo-Been Ji),양석조(Seok-Jo Yang) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

VR controllers are generally used by hand. But they are not suitable for Handicapped with amputated arm joint. Controllors for them are needed because virtual reality technology can become close to our real life. This study aims to implement it through electromyography signal and Deep learning. Data sets are created through digital filtering and time series feature extraction. Using 1d CNN-LSTM, CNN is used to create a feature map of electromyogram signal and LSTM is used to analyze time series associations. This model takes about 370ms to calculate the predicted data. Loss of prediction through train data is 0.00164, and 0.008458 for test data and 0.008688 for validation data.

EMG 신호 기반의 웨어러블 기기를 통한 화재감지 자율 주행 로봇 제어

김진우(Jin-Woo Kim),이우영(Woo-Young Lee),유제훈(Je-Hun Yu),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2016 한국지능시스템학회논문지 Vol.26 No.3

본 논문은 EMG(Electromyogram) 신호 기반의 웨어러블 기기를 이용하여 화재 감지 자율 주행 로봇을 제어하는 시스템을 제안하였다. 사용자의 EMG 신호를 읽어내기 위한 기기로는 Myo armband를 이용하였다. EMG 신호의 데이터를 블루투스 통신을 이용하여 컴퓨터로 전송한 후 동작을 분류하였다. 그 후 다시 블루투스를 이용하여 분류한 데이터 값을 uBrain 로봇으로 전송해 로봇이 움직일 수 있도록 구현하였다. 로봇을 조종 가능한 명령으로는 직진, 우회전, 좌회전, 정지를 구성하였다. 또한 로봇이 사용자로부터의 블루투스 신호를 받아오지 못하거나 사용자가 주행모드 변경의 명령을 내리면 로봇이 자율 주행을 하도록 하였다. 로봇이 주변을 돌아다니면서 적외선 센서로 화재를 감지하면 LED를 깜빡여 로봇 주변의 상황을 확인할 수 있도록 하였다. In this paper, the autonomous mobile robot control system for detecting fire was proposed using the wearable device based on EMG(Electromyogram) signal. Myo armband is used for detecting the user’s EMG signal. The gesture was classified after sending the data of EMG signal to a computer using Bluetooth communication. Then the robot named ‘uBrain’ was implemented to move by received data from Bluetooth communication in our experiment. ‘Move front’, ‘Turn right’, ‘Turn left’, and ‘Stop’ are controllable commands for the robot. And if the robot cannot receive the Bluetooth signal from a user or if a user wants to change manual mode to autonomous mode, the robot was implemented to be in the autonomous mode. The robot flashes the LED when IR sensor detects the fire during moving.

골반경사 방향과 허리벨트 착용이 물건 들고 일어서기 시 척추기립근의 활동전위에 미치는 영향

박형기(Hyung-Ki Park),김택훈(Tack-Hoon Kim) 한국콘텐츠학회 2009 한국콘텐츠학회논문지 Vol.9 No.3

본 연구는 산업 및 업무 현장의 환경에서의 요통 발생률을 최소화하고자 현재 지속적으로 연구되어지는 골반 자세와 요통 예방 치료를 위해 사용되어지는 허리벨트를 사용하여 요부의 척추기립근에 대한 근활성 정도를 알아보고자 하였고, 그 결과 벨트 미착용 시 근 활성이 유의하게 높게 나타났으며, 골반 전방경사시 더 높은 근활성을 나타냈다. 따라서 요부를 안전하고 요통의 위험요인 들로부터 예방하기에 적합한 요추 전만자세의 필요성을 알게 되었고, 허리벨트의 사용으로 인해 보다 올바른 물건 들기 자세를 교육할 수 있음을 알 수 있었다. The purpose of this study were to examine the effect of two different pelvic alignments and the back belt on electromyographic(EMG) activity of the erector spinae during lifting. The results were as follows: 1) EMG activity of erector spinae was greater when the pelvis was tilted anteriorly than when the pelvis was tilted posteriorly during lifting. 2) EMG activity of erector spinae was greater when the back belt than when without the back belt during lifting. These results suggest that the greater EMG activity of erector spinae with an anterior pelvic tilt position and with back belt during lifting may ensure optimal muscular support for the spine while handling loads.

슬개대퇴동통증후군 환자의 대퇴사두근 등척성운동시 발목 위치에 따른 대퇴사두근의 활동전위 비교

한상완(Sang-Wan Han),유영대(Young-Dae Yoo),조현정(Hyun-Jeong Cho) 한국코칭능력개발원 2006 코칭능력개발지 Vol.8 No.3

태권도 품새 몸통 안막기의 유형에 따른 동작 및 상지 근활성도 분석

박명수(Myong Soo Park),설성란(Seong Ran Seol),김영인(Kyoung In Im) 한국체육교육학회 2013 한국체육교육학회지 Vol.18 No.1

본 연구의 목적은 몸통 안막기 동작 수행 시 효율적인 방법을 제시하고, 그에 따른 수련의 방법과 평가의 정량적이고 일관적인 기준의 기초 자료 제공을 위한 것으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 소요시간의 변화에서는 C유형으로 손동작의 시작 위치가 귀 높이의 어깨 뒤쪽 사선방향에서 거리를 두고 시작하는 자세를 취하여 짧은 소요시간으로 속도를 증가 시켜 운동량을 크게 하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 신체중심의 위치 변화에서 전·후, 좌·우의 이동은 상지의 움직임의 안정성에 기여하였고, 상·하의 이동은 상지 움직임의 높낮이에 따라 동조를 하며, 특히 안정성과 속도증가에 기여하는 것으로 나타났다. 상지 관절의 각도 변화에서 견관절의 변화는 동작수행 속도와 주관절 각도 변화에 가장 크게 기여하였으며, 주관절의 변화는 말단부위의 위치를 인체중심선과 가깝게 하여 몸통의 회전력을 증가하고, 손의 접선방향을 결정하게 하여 수행 방향과 속도를 결정짓게 하는 것으로 나타났다. 근활성도 분석에서는 근육의 지속적인 수축보다는 근육의 수축 후 빠르게 이어지는 이완이 분절들의 선속도 증가에 도움을 주며, 효율적인 동작을 수행할 수 있게 하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 몸통 안막기 동작 수행 시, 준비자세에서 견관절의 각을 크게 외전하면서 주관절의 각을 신전시켜야 하며, 원위부인 손의 위치가 어깨보다 높고 인체중심선에서 거리를 두고, 어깨 뒤쪽의 사선 방향에서 시작하는 것이 가장 이상적인 시작 자세로 판단된다. 또한 동작 수행에 있어서는 근육이 지속적인 수축은 동작 수행에 효과적이지 못하며 근수축으로 인한 말단부위를 인체중심선 가까이로 당겼다가 다시 근육을 이완 시켜 던져주면서 동작을 수행하는 것이 가장 효율적인 것이라 판단된다. The purpose of the present research is to suggest the most efficient method when executing the momtong-an-makgi motion of taekwondo techniques and to provide the basic data of quantitative and coherent criteria in the aspect of training method and evaluation. In terms of run-time change, as in the case of the ``C`` type, the starting position of the blocking arm placed at the height of the ear diagonally behind the shoulder results in the increase in the velocity of the motion, increasing momentum and proved to be the most efficient. In terms of position change of the body-center, the shifts in the coronal plane (between the front and the rear) and the sagittal plane (between the left and the right) are found to have contributed to the increase in the stability and acceleration in accordance with the movement of the blocking arm. The shift in the transverse plane (between the up and down) is attributed to the height of the body-center in accordance with the height of movement of the blocking arm, particularly contributed to the increase in stability and acceleration. In terms of change in the angle of the arm joint, the flexion and swift angular velocity of the shoulder-joint, which is the adjacent part to the arm, is found to be contributed the most to the velocity of the blocking arm. The flexion of the elbow joint assists the torque of the body-center by shifting the location of the extremities near to the body-center, and it determines the direction of contact for the hand extremities and makes the velocity of the blocking motion fast and accurate. In the electromyographic analysis of the arm, the muscle relaxation rather than continuous muscle contraction helps the angular velocity of the joints and linear velocity of segmentation to be increased and it makes the efficient movement of the blocking possible. To summarize the above findings, when performing the momtong-an-makgi motion, keeping the blocking arm high by abducting the angle of the shoulder-joint widely, extending the angle of the elbow joint and the position of the hand extremities higher than the shoulder and farther from the body-center, and starting from the back of the shoulder in a diagonal direction is found to be the most ideal posture. When performing the blocking motion, keeping the muscles relaxed rather than continuously contracted and pulling the extremities of the blocking arm to the center line of the body and delivering it to the finishing point is found to be the most efficient. For the further studies, the technical researches on the kinesiological and sports biomechanical analysis of the momtong-an-makgi motion with the motor coordination of the legs and the ground reaction and also on the preparatory hand motion of the other arm are highly recommended.

Design of a Regression Model for Four Grasping Patterns and Three Grip Force Intensities of a Myoelectric Prosthetic Hand

Jiho Noh(노지호),Woorim Cho(조우림),Jae-Hyo Kim(김재효) Korean Society for Precision Engineering 2018 한국정밀공학회지 Vol.35 No.8

Conventional prosthetic hands require users to activate designated muscles or press buttons to select among predefined grasping patterns. These methods are time-consuming and increase muscle fatigue. This study proposes a regression model that differentiates multiple muscle activation patterns allowing the user to select a desired grasping pattern. We classified four hand primitives and three force intensities, which can reflect the intention of prosthetic hand users. An 8-channel band-type sEMG sensor was used to measure myoelectric signals from an amputated upper-arm. To acquire the sEMG data, the amputee was instructed to imagine four hand primitives (fist, open hand, flexion, and extension) with three levels of force intensity (low, medium, and high). Time-domain features (mean average value, variance, waveform length, and root mean square) were extracted from the sEMG signal and classified using a Support Vector Machine. The hand primitives and force intensities had accuracies of 95% and 90%, respectively. Results indicate the regression model reflected the user’s intention to select different grasping patterns, and is thus expected to improve the quality of life of amputees.