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사용자의 보행 동작에 따른 움직임 정보를 입력하면 사용자의 보행 동작 중 한발 지지 구간 및 양발 지지 구간에 대한 지면반력을 측정할 수 있는 지면반력 예측 모델을 도출하는 방법으로서,정보수집장치가 상기 사용자의 질량 정보와, 상기 사용자의 보행 동작에 따른 움직임 정보 및 지면반력 정보를 수집하는 정보수집단계; 및연산장치가 상기 정보수집단계에서 수집된 질량 정보 및 움직임 정보를 입력변수로 하고 상기 지면반력 정보를 출력변수로 하는 한발 지지 구간 및 양발 지지 구간에 대한 지면반력 모델을 각각 도출하는 모델도출단계;를 포함하여 이루어지며,상기 모델도출단계는 인공 신경망 알고리즘을 이용하여 양발 지지 구간에 대한 지면반력 모델을 도출하며, 상기 한발 지지 구간에 대한 지면반력 모델을 도출하기 위하여 사용자의 인체가 지면에 가하는 관절력과 관절모멘트를 구하되, 상기 관절력은 하기 [수학식 1]을 사용하여 구하고 상기 관절모멘트는 하기 [수학식 2]를 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 모델 도출 방법
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제1항에 있어서,상기 정보수집단계는 사용자의 보행 동작에 따른 움직임 정보를 수집하기 위하여 신체에 마커를 부착한 사용자가 보행을 할 때 동영상을 촬영하고, 상기 동영상에서 마커의 움직임을 기준으로 사용자의 움직임 정보를 도출하는 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 모델 도출 방법
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제1항에 있어서,상기 정보수집단계는 사용자의 보행 동작에 따른 지면반력 정보를 수집하기 위하여 바닥에 지면반력 측정장치를 설치하고 사용자가 보행 중 상기 지면반력 측정장치를 밟았을 때의 지면반력 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 모델 도출 방법
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제1항에 있어서,상기 정보수집단계에서 수집된 사용자의 움직임 정보 중 상기 지면반력 예측 모델을 도출하는데 필요한 입력변수를 선정하는 입력변수 선정단계를 상기 정보수집단계 다음에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 모델 도출 방법
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제4항에 있어서,상기 입력변수 선정단계는상기 사용자의 움직임 정보에서 선지식을 이용한 입력변수 제거 과정을 거쳐 1차 입력변수를 선정하는 1차 입력변수 선정단계;상기 1차 입력변수 선정단계에서 선정된 1차 입력변수에 대하여 자기조직화지도 기법을 이용한 요소 제거 과정을 거쳐 2차 입력변수를 선정하는 2차 입력변수 선정단계; 및상기 2차 입력변수 선정단계에서 선정된 2차 입력변수에 대하여 유전알고리즘 및 일반화된 회귀 신경망을 이용한 요소 제거 과정을 거쳐 3차 입력변수를 선정하는 3차 입력변수 선정단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 모델 도출 방법
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제5항에 있어서,상기 3차 입력변수 선정단계에서 선정된 3차 입력변수는 좌측주관절의 궤적, 좌측어깨관절의 궤적, 목의 가속도, 우측손목의 궤적, 우측주관절의 가속도, 좌측발의 궤적, 골반의 궤적, 우측하퇴의 가속도, 좌측대퇴의 궤적, 우측발의 가속도, 우측대퇴의 가속도, 좌측하퇴의 궤적, 좌측발의 가속도 및 골반의 가속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 모델 도출 방법
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사용자의 보행 동작에 따른 움직임 정보를 획득하는 입력부;상기 입력부에서 획득한 사용자의 보행 동작에 따른 움직임 정보를 미리 설정된 양발 지면반력 예측 모델에 적용하여 양발 지지 구간 동안 사용자의 신체에 가해지는 지면반력을 예측하는 계산부; 및상기 계산부에서 예측된 지면반력에 대한 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력부;를 포함하여 이루어지며,상기 계산부는 상기 입력부에서 획득한 사용자의 보행 동작에 따른 움직임 정보를 미리 설정된 한발 지면반력 예측 모델에 적용하여 한발 지지 구간 동안 사용자 신체에 가해지는 지면 반력을 예측하는 기능을 더 포함하고, 상기 지면반력 예측 모델은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 도출된 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 장치
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제7항에 있어서,상기 입력부는 동작인식장치를 포함하며,상기 동작인식장치는 사용자의 관절과 체절에 부착되어 사용자의 보행 동작에 따라 움직이는 마커, 상기 사용자의 보행 동작을 촬영하여 동영상을 만드는 촬영장치 및, 상기 동영상에서 마커를 인식하고 마커의 움직임을 바탕으로 사용자의 움직임 정보를 도출하는 인식장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 장치
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제8항에 있어서,상기 동작인식장치에서 획득하는 사용자의 움직임 정보는 사용자의 관절과 체절에 대한 속도 정보, 가속도 정보 및 궤적 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지면반력 예측 장치
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