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적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 장치가 인체 운동의 역학 정보를 추정하는 방법으로서,인체의 하지를 스프링으로 모델링한 하지 스프링(leg spring), 그리고 인체의 발을 커브 모양으로 모델링한 원형발(curvy foot)을 포함하는 디폴트 탄성 보행 모델을 생성하는 단계,운동하는 사용자의 질량 중심(CoM, Center of Mass) 궤적을 입력받는 단계,상기 질량 중심 궤적을 기초로, 상기 디폴트 탄성 보행 모델을 구성하는 상기 하지 스프링의 길이 변화 및 각도에 관련된 변수들을 계산하여 상기 사용자의 탄성 보행 모델을 생성하는 단계, 그리고상기 사용자의 탄성 보행 모델을 이용하여 지면 반력, 하지 관절 각도, 발목 관절 궤적 및 발목 관절 토크 중 적어도 하나를 포함하는 운동 역학 정보를 추정하는 단계를 포함하고,상기 하지 스프링은,일단이 상기 질량 중심에 연결되고 타단이 상기 원형발의 중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 연결되며, 상기 질량 중심으로부터 발목 관절까지를 모델링한 하지-발목 스프링 및 상기 발목 관절에서 상기 원형발까지를 모델링한 발목-발 스프링으로 구분되는, 추정 방법
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제1항에서,상기 사용자의 탄성 보행 모델을 생성하는 단계는,상기 질량 중심 궤적, 상기 원형발의 곡률 반지름, 상기 소정의 거리 및 상기 하지 스프링의 전체 길이를 이용하여 상기 길이 변화 및 상기 각도를 계산하는, 추정 방법
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제2항에서,상기 추정하는 단계는,상기 하지 스프링의 상수, 상기 길이 변화, 상기 곡률 반지름, 상기 오프셋값, 상기 각도 및 상기 하지 스프링의 초기 길이를 이용하여, 발목 관절의 구속력을 계산하는 단계, 그리고상기 상수, 상기 구속력, 상기 길이 변화 및 상기 각도를 이용하여 지면 반력을 연산하는 단계를 포함하는 추정 방법
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제3항에서,상기 추정하는 단계는,상기 지면 반력, 상기 곡률 반지름, 상기 오프셋값, 상기 하지 스프링의 초기 길이, 상기 길이 변화, 상기 각도, 상기 하지-발목 스프링의 길이와 상기 발목-발 스프링의 길이의 비, 및 상기 하지-발목 스프링의 강성(stiffness)과 상기 발목-발 스프링의 강성의 비를 이용하여 발목 관절 토크 및 발목 관절 궤적을 각각 계산하는 단계를 더 포함하는, 추정 방법
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제4항에서,상기 추정하는 단계는,상기 질량 중심 궤적 및 상기 지면 반력으로부터 하지 관절의 길이 및 각도를 각각 연산하는 단계를 더 포함하고,상기 하지 관절의 길이 및 각도는,상기 질량 중심으로부터 무릎에 이르는 허벅지 분절의 길이 및 각도, 상기 무릎에서 발목 관절에 이르는 종아리 분절의 길이 및 각도, 그리고 상기 발목 관절에서 상기 원형발에 이르는 발 분절의 길이 및 각도를 포함하는, 추정 방법
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제1항에서,상기 계산하는 단계 이전에,인체의 운동 영상으로부터 미리 설정된 시간 간격에 따른 인체의 특정 신체 부위의 움직임이 시작된 지점에서 상기 움직임이 종료된 지점까지 각 지점들의 위치 데이터들로 구성된 질량 중심 궤적을 획득하는 단계를 더 포함하는, 추정 방법
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제1항에서,상기 추정하는 단계 이후,운동 역학 정보의 추정 정보를 이용하여 사전 학습된 기계 학습 모델을 이용하여 상기 추정된 운동 역학 정보를 보정하는 단계를 더 포함하는 추정 방법
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인체의 하지를 스프링으로 모델링한 하지 스프링(leg spring), 그리고 인체의 발을 커브 모양으로 모델링한 원형발(curvy foot)을 포함하는 디폴트 탄성 보행 모델과, 인체의 질량 중심(CoM, Center of Mass) 궤적으로부터 운동 역학 정보를 추정하는 프로그램이 저장된 메모리, 그리고상기 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,상기 프로그램은,운동하는 사용자의 질량 중심 궤적을 입력받고, 입력받은 질량 중심 궤적을 기초로 상기 디폴트 탄성 보행 모델을 구성하는 상기 하지 스프링의 길이 변화 및 각도에 관련된 변수들을 계산하여 상기 사용자의 탄성 보행 모델을 생성하고,상기 사용자의 탄성 보행 모델을 이용하여 지면 반력, 하지 관절 각도, 발목 관절 궤적 및 발목 관절 토크 중 적어도 하나를 포함하는 운동 역학 정보를 추정하는 명령어들(Instructions)을 포함하고, 상기 하지 스프링은,일단이 상기 질량 중심에 연결되고 타단이 상기 원형발의 중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 연결되며, 상기 질량 중심으로부터 발목 관절까지를 모델링한 하지-발목 스프링 및 상기 발목 관절에서 상기 원형발까지를 모델링한 발목-발 스프링으로 구분되는, 추정 장치
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제8항에서,상기 프로그램은, 상기 질량 중심 궤적을 구성하는 2차원 위치 데이터, 상기 원형발의 곡률 반지름, 소정의 거리 및 상기 하지 스프링의 전체 길이를 이용하여 상기 하지 스프링의 길이 변화량, 및 인체가 운동하는 동안 상기 하지 스프링이 상기 질량 중심과 지면을 잇는 수직선으로부터 움직인 상기 하지 스프링의 각도를 연산하는 명령어들을 포함하는, 추정 장치
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