AnyBody Modeling System V.8 - What's New

AnyBody V.8 Release

 

New Features

• 주요 업데이트 내용
  • 모델의 로딩 속도 (10%) 향상
  • 코어 알고리즘 최적화로 시뮬레이션 속도(10~20%) 향상
  • 업데이트 엔진으로 불필요한 연산을 제거해 무거운 모델의 해석 속도 대폭 향상
  • 강건(Robust)하고 보다 정확한 FDK 시뮬레이션 제공

항목	기존 버전 (V7.x 이하)	V8 시리즈 (V8.0 ~ )	업데이트 내용
모델 로딩 속도	기준 속도 (100%)	약 10% 이상 단축	많은 근육을 포함하는 인체 모델(TLEM 2.x 등)의 로딩 속도 향상
시뮬레이션 속도	기준 시간 (100%)	약10% ~ 20% 단축	코어 알고리즘 최적화로 시뮬레이션 시간 단축
3D 형상(STL) 데이터 변환	일반적인 순차 변환	초고속 변환 (대폭 향상)	복잡한 뼈 스캔 파일 등 STL을 AnySurf로 변환 시간 최소화
업데이트 엔진	변수 변경 시 전체 수식 재 계산	심볼릭 종속성 (변경된 것만 계산)	매 스텝마다 멈칫거리는 병목 현상 개선
솔버 안정성 (FDK)	특이점 발생 시 수렴 실패(에러)	강건성(Robustness) 및 정확도 향상	FDK 접촉모델에서 발생하는 해석 종료 문제 최소화

 

 

• 근육 피로도(Fatigue) 모델: AnyFatigueModel3CM (3-Compartment Model) 
  
  • Xia and Frey Law(2008) 연구논문의 근육 피로도 모델(3-Compartment Model)을 AMS에 구현.근육을 구성하는 운동 단위(Motor units)를 세 가지 그룹으로 나누어, 근육에 남아있는 잔여 피로도를 계산함.
    
    

    

  • 세 가지 운동 단위 그룹 (3 Compartments)
    - 활성 (Activated): 현재 힘을 내고 있는 상태 
    - 휴식 (Resting): 힘을 내지 않고 대기 중인 상태  
    - 피로 (Fatigued): 지쳐서 일시적으로 힘을 낼 수 없는 상태
    
    
  • 피로 축적 (Fatiguing): '활성' 상태의 운동 단위가 '피로' 상태로 넘어가는 현상
    - 넘어가는 속도는 현재 활성화된 운동 단위의 양(즉, 근육의 활성도인 Activity)에 비례
    - 이 전환 속도를 결정하는 변수가 FatigueCoef (피로 계수)
    
    
  • 회복 (Recovery):
    - 피로 상태의 운동 단위가 다시 휴식 상태로 돌아가는 현상
    - 돌아가는 속도는 현재 피로 상태에 빠져 있는 운동 단위의 양에 비례
    - 이 전환 속도를 결정하는 변수가 RecoveryCoef (회복 계수)

 

• 근육 피로도(Fatigue) 모델: AnyFatigueModelM
  • Ma et al. (2010)의 연구 논문에서 제시된 근육 피로 모델을 구현한 모델로 근육의 잔여 피로 용량(Fatigue Remaining Capacity)을 결정하며, 크게 두 가지 역학적 항으로 구성.
    
    

    

  • 피로(Fatigue) 구간: 근육의 활성도(Activity)에 따라 피로 수준이 지수함수적으로 증가하며, 결과적으로 잔여 근력 용량(Fatigue Capacity)은 감소.
    - FatigueCoef가 이 비례 관계의 결정 계수
  • 회복(Recovery) 구간: 피로가 쌓이지 않은 초기 상태(Full Capacity)를 향해지수함수적으로 점진 복원.
    - RecoveryCoef가 비례 관계의 결정 계수
  • RecoveryActivity 계수
    - 0에 가깝게 설정: 논문의 정의대로 근육을 완전히 쉬어야만 복원이 시작
    - 양수(예: 0.05) 설정: 저부하 상태(활성도 5% 미만)에서도 피로 복원이 동시에 일어날 수 있도록 허용
    - 매우 큰 값(1.0 이상) 설정: 근육의 수축 강도와 관계없이 항시 회복이 작동하도록 설정하는 것.

 

• 인체 모델의 근육(Real muscle)과 인공 근육(Aritificial muscle)의 구분
  • 기존(V7이하)버전에서 인체 모델의 근육(Real muscle)과 지면 반발력이나 시스템의 안정성을 위해 추가된 가상 근육인 인공 근육(Artificial muscle)이 근활성도(MaxMuscleActivity)에서 함께 출력되어 데이터를 분리해서 보기가 어려웠음.
    
    

    

  • V8 버전 부터 AnyMuscle과 AnyRecruitedActuator로 구분하여 결과도 나눠서 출력이 가능함.

 

 

AMMR 3.0 업데이트

• Trunk 및 Pelvis 중립 자세 재 정의
  • 골반 기울기 및 흉곽 방향 변경: 골반의 기본 기울기(Pelvic tilt)와 흉곽(Thorax)의 중립 방향이 실제 생체 역학적 기준에 더 부합하도록 업데이트.
    
    

    

    
    
    
  • 향후 AMMR 4.0 버전에서 도입될 초정밀 흉곽 모델을 결합하기 위한 뼈대 작업.
    - 기준 자세가 변경되었기 때문에 구버전의 스크립트를 그대로 가져올 경우 관절 각도(Joint angles)에 오차가 생길 수 있어 마이그레이션 시 주의가 필요
    
    

 

 

• 하지 모델 (TLEM 2.2) 개선
  • 무릎(Knee), 발목(Ankle)의 새로운 관절 축 정의
    - AnyBody의 뼈 모델은 실제 카데바(사체)의 CT/MRI 로 스캔한 데이터를 기반으로 함.
    - 스캔 당시 카데바의 다리가 완벽한 중립자세가 아니였기 때문에 새로운 관절 축을 기준으로 해부학적으로 정확하게 개선함.
    

    

    
    
    
  • 종아리 근육(Calf muscle)의 래핑(Wrapping) 개선
    - 이전 버전에서 종아리 근육(파란색선)발꿈치로 이어질 때 관절 각도에 따라서 근육선이 뼈를 파고들거나 모멘트 암이 변하는 문제가 발생함.
    - 래핑 원통을 추가하여 원통을 파고 들 수 없으며, 발목관절의 정확한 데이터가 계산됨.
    

    

    
    
    
  • 발목의 회전축 및 정렬 개선
    - 발목뼈의 회전축을 정밀하게 재 정의 함.
    
    

 

 

 

Coming Soon! - AnyBody9 에서 새로운 User Interface 공개예정

 

 

 

Coming Soon! - 새로운 Foot Model 업데이트 예정