Project Description

Motion Capture System

Sustav, čiji se rad bazira na mnoštvu malih senzora, a svoju primjenu pronalazi u medicini, gdje omogućuje praćenje ubrzanja i putanja ključnih točaka na tijelu.

Motion Capture System

Sustav se temelji na primjeni troosnih akcelerometara. Akcelerometrija je pronašla svoju primjenu u analizi hoda pacijenata s bolestima ili ozljedama primarno lokomotornog sustava i živaca. Ovom metodom dolazi se do podataka koji se koriste u svrhu određivanja stanja ravnoteže tijela i kinematike lokomotornog sustava. Time je omogućeno pronalaženje kvalitetnih metoda za sprječavanje padova kod rizičnih skupina ljudi (stariji ljudi, pacijenti s neuromuskularnim smetnjama itd.) te praćenje pokretljivosti pojedinih dijelova tijela, njihovog ubrzanja, položaja, te dobivanja drugih korisnih informacija. Pored navedenog, akcelerometrija je također pronašla svoju primjenu i u izradi plana treninga, te u praćenju rada sportaša.

Uređaj se sastoji od tri cjeline – sustava za pretvorbu, tvz. „samplera“, akcelerometara, te komunikacijsko-izvršnog djela. Prva cjelina je u stanju uzeti analogne uzorke s 128 kanala brzinom od 300ksps (300 000 uzoraka u sekundi, odnosno 2300 uzorka u sekundi po pojedinom kanalu). Razlučivost pojedinog kanala iznosi 12 bita u analognom opsegu od 0 do 3.3 Volta, odnosno maksimalna rezolucija iznosi 800μV.

Na postojećem prototipu korištena su 96 kanala za iščitavanje senzora, dok su ostali kanali korišteni u svrhu kalibracije, te provjere ispravnosti samog uređaja. Senzor se temelji na troosnom akcelerometru, koji ima mogućnost mjerenja akceleracije sve tri osi u opsegu ±1.5g, ±2g, ±4g, te ±6g (g=9.81ms-2), ovisno o potrebama aplikacije. Isto tako, senzor je moguće staviti u stanje „čekanja“, tvz. “sleep mode”, što omogućuje veću autonomiju baterijski napajanih uređaja. Akcelerometar na svojim izlazima (x,y,z), ovisno o akceleraciji i sili teži, daje analognu vrijednost od 0 do 3.3 Volti. Baza komunikacijsko-upravljačke jedinice je 8 bitni mikrokontroler brzine 10MIPS-a (million instructions per second), popraćen integriranim krugom koji komunicira s računalom, te referentnim izvorom napajanja. Mikrokontroler je zadužen za upravljanje LC ekranom, sustavom za pretvorbu, komunikaciju s računalom, te za provjeru ispravnosti uređaja. Ovaj prototip koristi protokol RS-232C za komunikaciju a računalom.

Motion Capture System graf

Uređaj je ponajprije projektiran za komparativnu analizu kretanja prije i nakon uporabe ortopedskog pomagala. Njegovom primjenom želi se nadopuniti već postojeće metode za kontrolu učinka ortopedskih pomagala (npr. digitalna pedobarografija).