The techniques of joint mobilization and traction are used to improve joint mobility or to decrease pain by restoring accessory movements to the shoulder joints and thus allowing full, nonrestriced, pain-free range of motion. In the glenohumeral joint, the humeral head would be the convex surface, while the glenoid fossa would be the concave surface. The medial end of the clavicle is concave anterioposteriorly and convex superioinferiorly, the articular surface of the sternum is reciprocally curved. The acromioclavicular joint is a plane synovial joint between a small convex facet on lateral end of the clavicle and a small concave facet on the acromion of the scapula. The relationship between the shape of articulating joint surface and the direction of gliding is defined by the Convex-Concave Rule. If the concave joint surface is moving on a stationary convex surface, gliding occur in the same direction as the rolling motion. If the convex surface is moving on a stationary concave surface, gliding will occur in an opposite direction to rolling. Hypomobile shoulder joints are treated be using a gliding technique.

Arthritis may well be the diagnosis most commonly encountered by physicla therapists. Until the past few year, physical therapy treatment programs for arthritis consisting of heat, ROM, isometric exercise and rest were the rule. But now physical therapy treatment activities have changee. New philosophies, about exercise in particular, have emerge, as well as an improved understanding and application of physical agents. Therefore a review of the literature regarding physical therapy for rheumatoid arthritis is presented.

This study was designed to develop an objective method of strength measurement of muscles controlling the wrist joint in normal subjects. Forty subjects (20 male, 20 female) with a mean age of 22 years, were tested isokinetically at and . Results were as follows, 1) Peak torque for wrist flexors, extensors were significantly different for both speeds, but wrist ulnar deviator, radial deviator peak torques were not, 2) Mean values for all muscle groups controlling the wrist were not significantly different for both speeds in the female group, 3) All mean values at both and were significantly different between males and females, 4) Means and standard deviations of wrist joint angle of movement at peak torque were determined.

This paper deals with a strategy of gain optimization for the kinematic control algorithm of a wire-driven surgical robot. The proposed controller consists of the closed-loop inverse kinematics with the back-calculation method. The closed-loop inverse kinematics has 18 PID control gains, and the back-calculation method has 6 gains. An efficient strategy is designed to optimize 18 values first and then the remaining 6 values. The optimal gain sets are searched under the step input with performance indices. In this gain optimization, the objective function is defined as the minimum value of signal-to-noise ratio of the performance indices for 6 DoF (Degree-of-Freedom) motion that is based on the Taguchi method, and the constraints are applied to obtain stable responses for each motion evenly. The gain sets obtained are verified by simulations using the test trajectories. In comparative results, the optimal gain value based on the performance index combined with ISE (integral of square error) and settling time showed the best control performance.

본 연구는 남자 택견 전수관 이수생 5명을 대상으로 3차원 영상분석과 지면반력산출 데이터를 이용하여, 택견 째차기 및 후려차기 동작 시 X축, Y축, Z축에 발생하는 발목, 무릎, 고관절의 하지관절모멘트의 변화 양상을 분석함으로써, 하지관절의 효율적인 움직임에 대한 객관적인 근거자료를 제시하는데 있다. 이를 통해 택견 째차기 및 후려차기 동작에 대한 과학적 이해와 선수들의 경기력 향상에 도움을 주고자 하며, 이러한 연구목적을 달성하기 위해서 택견 째차기 및 후려차기 동작 시 하지관절모멘트를 측정 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 두 발차기 모두 좌우축 발목관절에서 저측굴곡모멘트가 작용하였으며 저측굴곡근인 장비골근, 단비골근, 장무지굴근, 하퇴삼각근 등이 작용한 것으로 사료된다. 좌우축 무릎관절에서 동작 초반에 신전모멘트가 강하게 발현되었으며 디딤발의 무릎 신전근인 대퇴사두근, 외측장막근, 대둔근 등이 크게 작용한 것으로 보인다. 전후축 발목관절에서 내전모멘트가 발생하였으며 발목 내측인대 및 장비골근과 단비골근이 디딤발을 안쪽으로 지탱한 것으로 생각된다. 전후축 무릎관절에서 째차기가 후려차기보다 더 강한 외전모멘트가 발현되었으며 이는 무릎 외측인대가 큰 역할을 한 것으로 사료된다. 전후축 고관절에서 후려차기가 째차기보다 더 강한 내전모멘트가 발현되었는데 고관절의 내전근인 대내전근, 장내전근, 단내전근, 치골근이 동원된 결과로 판단된다. 택견 전수관 이수생들의 경기력 향상과 부상예방을 위해 열거한 각 관절 굴곡근과 신전근, 내전근과 외전근에 대한 유연성 및 근력 증가를 목표로 하는 트레이닝을 체계적으로 실시할 필요가 있다고 사료된다.

This paper presents the kinematic modeling of the human forearm rotation constructed with a spatial four-bar linkage. Especially, a circumduction of the distal ulna is modeled for a minimal displacement of the position of the hand during the forearm rotation from the supination to the pronation. To establish its model, four joint types of the four-bar linkage are, firstly, assigned with the reasonable grounds, and then the spatial linkage having the URUU (Universal-Revolute-Universal-Universal) joint type is proposed. Kinematic analysis is conducted to show the behavior of the distal radio-ulna as well as to evaluate the angular displacements of all the joints. From the simulation result, it is, finally, revealed that the URUU spatial linkage can be substituted for the URUR (Universal-Revolute-Universal-Revolute) spatial linkage by a kinematic constraint.

This paper suggests novel types of joint mechanisms composed of elastic strings and rigid bodies. All of the human hinge joints have the articular capsule and a pair of collateral ligaments. These fibrous tissues make the joint compliant and stable. The proposed mechanism closely imitates the human hinge joint structure by using the concept of tensegrity. The resultant mechanism has several characteristics shown commonly from both the tensegrity structure and the human joint such as compliance, stability, lightweight, and non-contact between rigid bodies. In addition, the role and feature of the human hinge joints vary according to the origins of a pair of collateral ligaments. Likewise, the locations of two strings corresponding to a pair of collateral ligaments produce different function and motion of the proposed mechanism. It would be one of the advantages obtained from the proposed mechanism. How to make a joint mechanism with different features is also suggested in this paper.

본 연구는 펜싱의 플레쉬 동작 시 하지관절모멘트에서 발현되는 힘에 관한 연구로 3차원영상 및 지면반력 데이터를 이용하여 동작을 분석하여 빠르고 정확하게 움직이는 효율적인 동작에 대한 과학적이고 객관적인 자료를 찾는데 목적이 있다. 이 연구는 남자 중학생과 고등학생 펜싱선수를 대상으로 플레쉬 동작 시 하지분절에 관한 모멘트를 분석하였다. 플레쉬 동작은 멀리 있는 상대방을 정확하게 찌르기 위한 동작이다. 발목관절에서 중학생이 저측굴곡, 내전, 외번이 크게 작용하였다. 이는 중학생이 고등학생보다 지면에 작용하는 시간이 길기 때문이다. 무릎관절에서는 고등학생이 내전모멘트가 크게 작용하였다. 무릎의 내전의 힘이 신체를 빠르게 이동시키는데 중요한 역할을 하였다. 고관절에서도 내전모멘트가 신체이동을 빠르게 이동 시키는데 큰 역할을 수행하였으며, 특히, 고등학생은 큰 측정값을 보였다. 따라서 플레쉬 동작에서 고관절의 내전모멘트의 역할이 매우 중요한 역할을 하였다.

Background: Taraxacum platycarpum has been used in traditional medicine in Korea to treat intoxication and edema and as a diuretic. According to previous reports, it has anti-cancer, anti-gastritis, and anti-inflammation effects. However, the improvement effect of T. platycarpum on rheumatoid arthritis has not been investigated. The anti-oxidative and anti-inflammation effects of the aerial parts of T. platycarpum are different from those of its subterranean parts. Thus, we evaluated the effect of the water extracts of Taraxaci radix (WTR) on type II collagen-induced rheumatoid arthritis (CIA) in animal models. Methods and Results: Rheumatoid arthritis was induced by type II collagen. WTR (100㎎/㎏ and 500㎎/㎏) was administered to the animal models. Methotrexate was used as the positive control. The levels of interleukin-6, TNF-alpha, and type II collagen IgG in the animals were measured by using enzyme-linked immunosorbent assay. Treatment with 500㎎/㎏ WTR decreased the serum levels of interleukin-6, TNF-alpha, and collagen IgG in the CIA models. Moreover, treatment with WTR diminished the arthritisinduced swelling of the hind legs and monocyte infiltration in the bloodvessels of the animal models. Conclusions: These results indicate that WTR has the potential to improve rheumatoid arthritis by reducing the levels of inflammatory cytokines such as interleukin-6 and TNF-alpha. However, further experiments are required to elucidate the influence of WTR on signal transduction in vitro and in vivo.

본 연구의 목적은 고등학교 남자 배구선수들을 대상으로 배구 블로킹 동작을 3차원 영상분석 및 지면반력 데이터를 이용하여 발목관절, 무릎관절, 고관절에 대한 관절모멘트를 분석함으로써 일반학생 및 학생선수들의 블로킹 동작에 대한 이해와 기술 향상을 위한 객관적인 자료를 제시하는데 있다. 연구대상은 남자 고등학교 배구선수 3명으로 하였으며 3차원 영상분석 데이터와 지면 반력 값을 이용하여 배구 블로킹 동작에 대한 하지관절모멘트를 산출하고 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 발목관절은 양발이 지면에서 떨어지는 시점에 좌우축을 기준으로 발바닥이 하퇴로부터 멀어지면서 발생하는 족저굴곡 모멘트 값을, 전후축을 기준으로 발바닥을 바깥쪽으로 돌리면서 발생하는 외번 모멘트 값을, 수직축을 기준으로 몸의 중심에서 바깥쪽으로 회전하는 외측회전 모멘트 값을 보였다. 둘째, 무릎관절은 양발이 지면에서 떨어지는 시점에 좌우축을 기준으로 무릎관절의 각이 커지면서 발생하는 신전 모멘트 값을, 인체의 중심으로부터 멀어지면서 발생하는 외전 모멘트 값을, 몸의 바깥쪽으로 회전하면서 발생하는 외측회전 모멘트 값을 보였다. 셋째, 고관절은 양발이 지면에서 떨어지는 시점에 좌우축을 기준으로 고관절의 각도가 작아지면서 발생하는 굴곡 모멘트 값을, 전후축을 기준으로 인체의 중심으로부터 멀어지면서 발생하는 외전 모멘트 값을, 수직축을 기준으로 인체 중심선 쪽으로 회전하는 내측회전 모멘트 값을 보였다.

이 연구의 목적은 남자 고등학생 농구선수들을 대상으로 3차원 영상분석과 지면반력산출 데이터를 이용하여, 농구 자유투 동작 시 X축, Y축, Z축에 발생하는 발목, 무릎, 고관절의 하지관절모멘트의 변화 양상을 분석함으로써, 하지관절의 효율적인 움직임에 대한 객관적인 근거자료를 제시 하는데 있다. 이를 통해 자유투 동작에 대한 과학적 이해와 선수들의 경기력 향상에 도움을 주고자 하며, 이러한 연구목적을 달성하기 위해서 농구선수 5명을 대상으로 자유투 동작 시 하지관절모멘트를 측정 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 좌우축(X축)을 중심으로, 왼발의 경우 무릎 각도 최소 시점 이후 발목에서 강한 저측굴곡 모멘트가 발현된다. 무릎에서 신전모멘트가 작용하다가 공이 손을 떠나는 시점에서 굴곡모멘트가 작게 발현되었고, 고관절에서는 동작 전반에 걸쳐 신전모멘트가 미세하게 작용하였다. 오른발의 경우 무릎 각도 최소 시점 이후 발목에서 강한 저측굴곡모멘트가 발현되고, 무릎에서 신전모멘트 가 작용한다. 고관절에서는 신전모멘트가 미세하게 발현되었다. 둘째, 전후축(Y축)을 중심으로, 왼발의 경우 무릎 각도 최소 시점 이후 발목의 외번모멘트가 발현되고 무릎에서 외전모멘트가 발생 후 급격히 감소하는 경향을 보인다. 고관절 또한 외전모멘트가 발현된다. 오른발의 경우 발목에서 내번모멘트가 미세하게 발현된다. 무릎은 내전모멘트가 작용하였고, 고관절은 내전모멘트가 미세하게 발현되었다. 셋째, 수직축(Z축)을 중심으로, 왼발의 경우 발목은 무릎각도 최소 시점에서부터 외전모멘트가 발현되었다. 무릎은 내측회전모멘트가 발현되었고, 고관절은 외측회전모멘트가 작용하였다. 오른 발의 경우 발목에서 외전모멘트가 발현되고, 무릎에서는 내측회전모멘트가 작용하였다. 고관절은 외측회전모멘트가 발현되었다.

본 연구는 축구의 인프런트 킥동작 시 발생되는 하지관절모멘트에 관한 연구로 3차원 영상 및 지면반력 데이터를 이용하여 킥동작을 분석함으로써 효율적이고 안정적인 동작에 대한 과학적이고 객관적인 자료를 마련하는데 목적이 있다. 이 연구는 중학교 3학년 남자 축구선수들을 대상으로 인프런트 킥동작 시 하지 분절에서 발생하는 모멘트에 대해 분석하였다. 동작 수행 시 디딤발인 왼쪽 발목에서는 저측굴곡모멘트가 발생하여 전하방으로 작용하는 인체 무게중심의 관성을 지탱하는 것으로 사료된다. 또한 내번모멘트가 발생하여 과도한 외번으로 인한 부상을 예방하는 것으로 사료된다. 왼쪽 무릎에서는 신전모멘트가 작용하여 신체 무게 중심의 관성을 이겨내고 무릎의 신전을 통하여 안정적인 임팩트를 위한 높이를 형성하기 위함으로 사료된다. 또한 내전모멘트가 나타났다가 동작의 마지막에는 외전모멘트로 전환되었는데 이는 왼쪽으로 기울어 있던 왼다리가 내전모멘트에 의해 똑바로 서면서 인체의 무게중심을 지탱하여 안정적인 임팩트를 가능하도록 해주고 임팩트 이후에 왼 무릎이 신전되면서 오른다리가 좌전방으로 이동함에 따라 왼무릎이 과도하게 내전되는 것을 방지해 주는 것으로 사료된다. 왼쪽고관절에서는 무릎 관절과 마찬가지로 전하방으로 향하는 인체의 무게중심의 관성으로부터 신체를 지탱하기 위하여 신전모멘트가 급격하게 증가하였다가 감소하는 것으로 사료된다. 또한 킥의 전 구간에서 외회전모 멘트가 나타나는데 이는 무릎의 외회전과 함께 공을 감아 차기 위해 좌후방에서 좌전방으로 이동 하는 오른발의 이동궤적을 용이하게 만들어주기 위한 것으로 사료된다.

이 연구의 목적은 골프선수들을 대상으로 3차원 영상분석과 지면반력산출 데이터를 이용하여, 드라이버 다운스윙시 전후축, 좌우축, 수직축에 발생하는 발목, 무릎, 고관절의 하지 관절모멘트의 변화 양상을 분석함으로써, 드라이버 스윙 시 하지관절의 효율적인 움직임에 대한 객관적인 근거 자료를 제시하는데 있다. 이를 통해 드라이버 스윙 동작에 대한 과학적 이해와 선수들의 경기력 향상에 도움을 주고자 하며, 이러한 연구목적을 달성하기 위해서 골프선수 3명을 대상으로 3D-모션캡쳐시스템 및 지면반력 장비를 이용하여 드라이버 스윙 시 하지 관절모멘트를 측정 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 전후축(X축)기준으로, 왼발의 경우 꾸준히 발목의 내번모멘트가 작용하고, 클럽수평이후 부터는 무릎관절의 외전모멘트가 발현되며, 허벅지의 외측회전으로 인한 고관절의 회외모멘트가 발현되었다. 오른발의 경우 발목에는 클럽수평이전에는 외번모멘트가 작용하다 클럽수평이후에는 내번모멘트가 작용하였다. 클럽수직이후부터는 무릎관절의 내전모멘트가 발현되며, 고관절의 내 측회전모멘트가 발현되었다. 둘째, 좌우축(Y축)기준으로, 왼발의 경우 추진력을 얻기 위한 동작으로 발목의 저측굴곡모멘트가 작용하고, 임팩트이후부터는 무릎의 신전모멘트가 발현되며, 고관절의 신전모멘트는 클럽수평 이후에 발현되었다. 오른발의 경우 왼발과 함께 발목의 저측굴곡모멘트가 작용하고, 무릎관절과 고관절에서는 강력한 신전모멘트가 발현되어 임팩트를 완성하고, 팔로스루 단계에 들어서면 안정 된 피니쉬자세를 위한 굴곡모멘트가 발현되었다. 셋째, 수직축(Z축)기준으로, 왼발의 경우 클럽수평이후에 발목의 외전모멘트, 무릎의 회내모멘트, 고관절의 회외모멘트가 발현되었다. 오른발의 경우 발목은 외전모멘트, 무릎은 회내모멘트, 고관절은 회내모멘트가 발현되었으며, 이후 무릎은 임팩트이후에 회외모멘트, 고관절은 팔로스루수 평이후에 회외모멘트가 발현되었다.

In this paper, a soft robotic arm which can prevent impact injury during human-robot interaction is introduced. Two degrees of freedom joint are required to realize free movement of the robotic arm. A robotic joint concept with a single degree of freedom is presented using simple inflatable elements, and then extended to form a robotic joint with two degrees of freedom joint using similar manufacturing methods. The robotic joint with a single degree of freedom has a joint angle of 0° bending angle when both chamber are inflated at equal pressures and maximum bending angles of 28.4° and 27.1° when a single chamber if inflated. The robotic joint with two degrees of freedom also has a bending angle of 0° in both direction when all three chambers are inflated at equal pressures. When either one or two chambers were pressurized, the robotic joint performed bending towards the uninflated chambers.

본 연구는 엉치엉덩관절의 골절, 탈구, 엉치엉덩 퇴행성관절염 진단을 위한 가장 좋은 영상을 얻기 위해 골반 팬톰과 엑스선관을 각도 변화를 주어 엉치엉덩관절의 Joint space 가장 잘 나타내는 영상을 얻어 방사선사에게 주관적 평가를 받아 보았다. 평가 결과 결론으로 엉치엉덩관절염과 퇴행성 관절염 발견을 위한 단순촬영에서는 엎드린상태에서 촬영은 검사반대쪽 엉덩이를 25°~30° 들어올리고 엑스선관을 앞엉덩뼈가시에서 2.5 cm 안쪽을 지나는 시상면에 대해 수직촬영 하고 누운자세에서는 검사쪽 엉덩이를 25°~30° 들어올리고 위앞엉덩뼈가시가 중앙에서 위앞엉덩뼈가시가 중앙에 대해 엑스선관 각도를 발쪽으로 5° 촬영 하며 반드시 양쪽 엉치엉덩관절후전사방향(RAO,LAO) 및 전후사방향(RPO, LPO) 모두 촬영을 하게 되면 관절염 진단을 내리는데 있어 많은 도움이 되리라 본다.

Background : Osteoarthritis is an inflammatory disorder related with oxidative stress and apoptosis leading to cartilage damage. Recently, Cirsium japonicum var. maackii (CJM) was reported to play a protective role in various inflammatory response. However, the role of CJM in cartilage degeneration and osteoarthritis progression is still unknown. Therefore, this study aims to investigate the protective effect of CJM in a animal model of osteoarthritis and cartilage degradation. Methods and Results : First, in order to determine active ingredient contents of CJM, we were carried out total polyphenolic content and total flavonoid content analyses. As a result, dried aerial parts of CJM were found to contain 149.2 ± 24.1 ㎎·GAE/g dry weight and 27.9 ± 2.0 ㎎·NE/g dry weight in boiling water extraction. Also, the HPLC analysis of CJM showed major compounds identified as cirsimarin and cirsimaritin. In addition, CJM protected against osteoarthritic cartilage destruction in an osteoarthritis mouse model induced by destabilization of the medial meniscus, as demonstrated by histopathological analysis. Conclusion : The results of this study demonstrate that CJM may protect against the osteoarthritis and cartilage destruction. Further study is needed to identify the mechanism for their improvement effects of osteoarthritis and cartilage destruction.

In this paper, a method for estimation of external force on an end-effector using joint torque sensor is proposed. The method is based on portion of measure torque caused by external force. Due to noise in the torque measurement data from the torque sensor, a recursive least-square estimation algorithm is used to ensure a smoother estimation of the external force data. However it is inevitable to create a delay for the sensor to detect the external force. In order to reduce the delay, modified recursive least-square is proposed. The performance of the proposed estimation method is evaluated in an experiment on a developed six-degree-of-freedom robot. By using NI DAQ device and Labview, the robot control, data acquisition and The experimental results output are processed in real time. By using proposed modified RLS, the delay to estimate the external force with the RLS is reduced by 54.9%. As an experimental result, the difference of the actual external force and the estimated external force is 4.11% with an included angle of 5.04° while in dynamic state. This result shows that this method allows joint torque sensors to be used instead of commonly used external sensory system such as F/T sensors.