Sistema para análisis de movimiento a partir de sensores cinemáticos

Sistema para análisis de movimiento a partir de sensores cinemáticos.

A.F.Orozco, L.Peñuela, J.F.Cardona, J.D.Aljure,

V.Gómez

Centro de Bioingeniería.

Grupo de Investigación en Bioingeniería.

CONTENIDO

• Introducción. • Materiales y métodos. • Dispositivo desarrollado. • Algoritmo. • Resultados. • Conclusiones.

INTRODUCCIÓN Fuente: Journal of Human

Sport and Exercise.

Fuente: www.vicon.com

INTRODUCCIÓN

Fuente: Journal of Human Sport and Exercise.

MATERIALES Y MÉTODOS

Acelerometro triaxial ADXL335, ±3G.

Fuente: ADXL335 Datasheet - Analog devices.

MATERIALES Y MÉTODOS

¿Cómo eliminar la componente de la

aceleración estática?

Fuente: ADXL335 Datasheet - Analog devices.

MATERIALES Y MÉTODOS

Giroscopio biaxial IDG500.

Fuente:

http://www.sparkfun.com/datasheets/Components/SMD/Datasheet_IDG500.pdf.

MATERIALES Y MÉTODOS

Giroscopio biaxial IDG500.

Fuente:

http://www.sparkfun.com/datasheets/Components/SMD/Datasheet_IDG500.pdf.

DISPOSITIVO DESARROLLADO

ALGORITMO

Sistema de referencia.

Cálculo de posición inicial en reposo.

Sistema de referencia local.

Velocidad angular. Posición angular. Posición final del

sistema de referencia local.

Determinación de la aceleración

estática.

Eliminación de la componente de la

gravedad.

Aceleración dinámica,

velocidad y posición.

SISTEMA DE REFERENCIA

CÁLCULO DE LA POSICIÓN INICIAL

Se usan las señales entregadas por el acelerómetro en reposo.

SISTEMA DE COORDENADAS LOCAL.

ELIMINACIÓN DE LA COMPONENTE DE LA GRAVEDAD ESTÁTICA.

Velocidad Angular (Giroscopio).

Posición angular final.

Eliminación de la gravedad.

RESULTADOS

Sistema de prueba

Medición de posición inicial

Variable Serie 1 Serie 2 Dato teórico

% error

Aceleración lineal (m/s²) 12.376 11.753 12.267 4.19

Frecuencia por

acelerómetros

(Hz)

1.123 1.133 1.078 5.10

Frecuencia por giroscopios

(Hz) 1.134 1.167 1.078 8.22

Datos de pruebas dinámicas

CONCLUSIONES • Para obtener la señal de aceleración lineal es necesario las

mediciones dadas por un acelerómetro triaxial y un giroscopio de tres

ejes.

• El acelerómetro es usado para la localización inicial del dispositivo en

reposo, dentro del sistema de referencia global, usándolo como

inclinómetro a partir de los datos de aceleración estática.

• El giroscopio es necesario para el cálculo de la ubicación del sistema

de referencia local durante la ejecución del movimiento.

• El algoritmo propuesto, una vez sea validado, permitiría obtener las

señales de aceleración, velocidad y posición lineal y la velocidad y

posición angular de un cuerpo durante la ejecución de un movimiento. A

partir de estas señales, es posible reproducir el movimiento del cuerpo e

implementar un sistema de captura de movimiento de bajo costo y

portátil.

AGRADECIMIENTOS

Sistema para análisis de movimiento a partir de

sensores cinemáticos.

[email protected]

GRACIAS