2004-07-12
org.kosen.entty.User@42aed6e5
정희권(briarwood)
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런닝 머신에서 운동하는 사람의 시간에 따른 위치 변화(처음보다 앞 혹은 뒤로 이동하는지 여부)를 측정하려고 합니다. 위치를 측정하는데 필요한 센서의 종류는 어떤 것들이 있는지 알고 싶습니다.
- position
- sensor
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답변 5
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이응신님의 답변
2004-07-12- 0
움직이는 사람을 측정하는 일은 정말로 어려운 작업 중에 하나입니다. (만약 정지해있다면 3D-레이저로 스케닝하면 쉽게 끝납니다) 1. 비디오를 이용하는 방법 몸이 움직이는 곳에 발광하는 물체를 달아서 비디오로 촬영하여 각 지점이 움직이는 정도를 알아내는 방법. 스포츠에서 몸의 부위가 움직이는 정도를 분석할 때 알맞음. 골프에서 스윙동작 분석, 야구에서 타격폼 분석 등에 사용됨 2. 동작센서를 이용하여 컴퓨터에서 처리하는 방법 여기에 사용하는 센서는 구체적으로 잘 알지 못하나 그물망처럼 되어 있는 센서를 이용하여 각 관절별로 움직임을 알아내어 컴퓨터로 처리하는 방식으로 고가의 시스템을 필요로 합니다. 게임 캐릭터 프로그램에서는 짐작컨대 각 절점에 3개의 가속도센서를 장착해서 컴퓨터에서 계산을 하는 듯 하고, 정밀하게 조절을 해야하는 3차원 원격조정장치에서는 가속도센서와 위치센서를 조합해서 각 관절의 움직임을 감지하여 계산하는 듯 합니다. 예를들어 3차원 원격조정장치, 원격수술장치, 라라 크로프트가 움직이는 게임을 만들때, 사람의 움직임을 컴퓨터에서 게임캐릭터로 바꾸는 장치 등 3. 위치센서: 광센서 광센서의 종류로는 IR과 레이저를 이용하는 센서가 있습니다. 광센서의 강점은 멀리 떨어진 곳까지 측정가능하나 (예를들어 자동차 가속 측정) 반사물체가 금속이거나 반사물체에 특수거울을 달아야 하므로 인체에는 적당하지 않습니다. 또 센서 하나에 발신부와 수광부를 동시에 넣어서 만들려고 하면 반사각도가 6도 이하가 되어야 하므로 운동하는 인체를 측정하기에는 부적합합니다. 4. 위치센서: 초음파센서 초음파센서는 오차가 광센서보다 심하고, 검출물체의 반사 정도가 좋아야 합니다. 그리고 열린 공간에서 초음파센서를 이용하면 사람의 귀에 좋지 않아 주로 밀폐된 공간이나 수중탐지에 많이 사용합니다. 5. 위치센서: 정전용량식 센서 정전용량식센서는 감지거리가 40mm이하일때 주로 사용하면서 감지물체가 금속이나 비금속에 관계없이 알아내므로 인체를 측정하기에 적합합니다. 그러나 센서의 위치를 고정해야 하고 사람(거의 물과 같은 물체이므로)의 움직임도 알아내려면 상당한 거리를 유지해야 하므로 컨트롤러의 가격이 엄청나게 비싸집니다. 현재 시중에 나와있는 컨트롤러는 최대 감지거리가 1미터~2미터까지 가능하나 가격이 거의 3백만원대에 이릅니다. 6. 인턱티브형 위치센서 인턱티브(자기유도형)형 센서는 감지물체가 금속일 때만 가능하므로 인체의 움직임은 측정하지 못합니다. * 위의 경우를 종합할 때 게임 캐릭터의 움직임을 알아내는 시스템을 구입하여 사용하든 지, 아니면 LED를 그물로 짜서 옷입듯이 사람이 뒤집어 쓰고 3가지 방향에서 비디오로 촬영해서 알아내는 방법이 있을 듯 합니다... -
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이세환님의 답변
2004-07-13- 0
앞에서도 여러가지 구체적인 방법을 잘 설명하신듯합니다만, 2차원의 간단한 측정이라면 비디오를 이용한 방법이 가장 간편할 듯 합니다. 물론 비디오로부터 이동위치를 센싱하는 방법이 구체적이어야 하겠지요 논문 두편을 첨부합니다. 참고하시고 도움되었으면 합니다. -
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이응신님의 답변
2004-07-13- 0
비싼 센서를 사용하는 것 보다 다른 방법을 찾아야겠군요. 보통 공업용으로 사용하는 위치센서는 아날로그보다는 디지털을 선호합니다. 왜냐면 위치센서인 경우 감지물체의 존재여부가 관심사일 경우가 많습니다. 예를들어 에스컬레이터에서 사람이 통과했느냐가 작동여부를 결정하거나 엘리베이터에서 문의 개폐는 사람이 입구에 있느냐 없느냐가 중요합니다. 이럴때 위치센서는 단순히 감지물체의 존재여부만 판단합니다. 또 물체가 특정한 위치 이하로 접근할 때 경보를 울리거나 감지를 할 때도 위치센서를 이용합니다. 아니면 계속 감지를 하고 있다가 특정 위치 이상으로 멀어질 때도 경보를 울립니다. 이런 곳에 사용하는 위치센서는 단순히 일정 거리만 알아내는 디지털형식을 사용합니다. 위치센서 중에서도 아날로그로 거리변화를 알아내는 센서는 연속적인 거리변화를 감지하여 시그널로 바꿔주어야 하므로 가격이 엄청나게 비싸집니다. 1미터 정도의 감지거리를 아날로그로 바꿔주는 정전용량식 위치센서인 경우 컨트롤러만 가격이 300만원대, 센서가격도 수십만원 합니다. 앞에서 말씀하신 2차원 평면상의 위치를 알아내는 방법으로는 기존의 위치센서를 사용해서는 곤란한 점이 있으므로 다른 방향의 접근 방법도 생각해볼 수 있습니다. 예들들어 포텐서미터를 사용하여 접촉점이 평면상에서 움직이는 것을 감지하여 컴퓨터로 기록을 하거나... 더 좋고 간단한 방법으로 특정인체부분에 표식을 하고 비디오로 2차원평면으로 촬영한 다음, 초당 프레임이 지나가는 개수를 알면 속도가 나오고, 위치까지도 알 수 있지 않을까요? 어도비사에서 나온 프로그램들은 비디오촬영한 부분을 디지털로 처리를 해주니까 프레임을 분석해서 표식을 한 위치의 움직임을 기록 면 훌륭한 분석결과를 얻을 수 있을 듯 합니다. 곰곰히 생각해보시면 꼭 위치센서를 사용하지 않아도 분석할 수 있는 방법은 찾을 듯 합니다. -
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정희권님의 답변
2004-07-13- 0
자세한 답변 감사드립니다. 제가 하고자 하는 일은 인체 전체에 대한 위치를 측정하는 것이 아니고 인체의 어느 한 부분 -예를들어 배꼽-의 위치를 시간에 따라 보고 싶다는 것입니다. 런닝머신에서 운동하는 사람의 배꼽에 센서를 부착해서 시간에 따른 배꼽의 위치를 측정하고자 하는 것입니다. 이 때 필요한 위치는 달리는 방향으로의 앞, 뒤만의 변위 데이터입니다. 즉, 2차원 데이터만 관심이 있는 거죠. 달리는 사람이 달리기 시작전 처음위치에서 달릴때 어느 정도로 앞,뒤로 편차를 두고 달리는 것인가를 측정하고자 하는거죠. 이럴 경우 어떤 센서가 적합할까요? 다시 좋은 답변을 바랍니다. -
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남양희님의 답변
2004-07-14- 0
1. 가끔 노이즈가 있어서 데이터가 튀지만 그냥 쉽게 쓸 수 있는 것은 일렉트로마그네틱 센서입니다. Polhemus의 Fastrak 이나 Acension사의 Flock of Birds 같은 상업용 장비가 있습니다. 원하는 부위에 리시버 붙이고 센서가 3차원 위치를 센싱하는 것인데, 한 축을 버리고 2차원 변동 데이터만 뽑는 것도 가능하지요. 2. 위 장비들은 그 목적으로 따로 사기에는 너무 비싸니까, 측면에 캠코더를 고정시켜 세워 놓고 측정하고자 하는 배꼽 부위에 마커를 붙이신 후 비디오 영상에서 마커 위치를 평면(측면) 이미지에서 트래킹하면 되겠네요.