Obejrzyj film

Laboratorium WT Technologii ubieralnych

Obejrzyj film

Laboratorium WT Technologii ubieralnych

kostium_oprogramowanie 2Laboratorium Wearable Technologies Lab powstało w wyniku realizacji trzyletniego projektu pt. „Kostium do akwizycji ruchu człowieka oparty na sensorach IMU z oprogramowaniem do gromadzenia, wizualizacji oraz analizy danych”.

W ramach projektu opracowano kostium do akwizycji ruchu HMS (Human Motion Suit). Na rozwiązanie składają się: warstwa tekstylna (możliwa do noszenia również pod ubraniem) wyposażona w specjalne przewody służące do połączenia modułów w kostiumie; warstwa sprzętowa zawierające moduły IMU i umożliwiająca jednoczesne wykorzystanie nawet do 50 miniaturowych modułów IMU zintegrowanych z kostiumem; warstwa oprogramowania, które pozwala na zbieranie, wizualizację i analizę danych ruchu pozyskanych dzięki kostiumowi.

 

Możliwe obszary zastosowania:

  • w medycynie, umożliwi precyzyjne pomiary ruchu pacjenta. Zebrane w ten sposób dane pozwolą trafniej stawiać diagnozy w ortopedii, wykrywać nieprawidłowości neurologiczno-motoryczne oraz wspomogą proces rehabilitacji;
  • w badaniach nad ruchem człowieka w dziedzinach takich jak: biomechanika, fizykoterapia, zaburzenia ruchu oraz optymalizacji treningu sportowego, np. w pomiarach wydolnościowych i optymalizacji ruchów zawodowych sportowców;
  • w przemyśle rozrywkowym. Producentom gier komputerowych, teledysków, reklam umożliwi przeprowadzenie złożonych, wieloosobowych sesji rejestracji ruchu oraz dostęp do nowoczesnych technologii z zakresu analizy i syntezy ruchu pozwalających uzyskać efekt realistycznego poruszania się postaci;
  • w badaniach nad monitorowaniem aktywności, ergonomią, wykrywaniem upadków, itp. W przyszłości możliwe będzie np. przekazanie kostiumu w wybranym wariancie do monitoringu pacjenta w domu i wpisanie do oprogramowania alarmów
  • przekazywanych za pomocą sieci Wi-Fi do jednostki medycznej, z jednoczesnym zapisem danych ruchowych z kostiumu pacjenta.

 

Wypracowanie rozwiązanie wyróżnia m.in.:

  • niski koszt wytworzenia kostiumu do akwizycji ruchu, w porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami;
  • możliwość synchronicznej rejestracji danych ruchu nawet 50 osób jednocześnie. Dotychczasowe markerowe systemy na to nie pozwalały;
  • unikalne oprogramowanie wspierające przemysłowe formaty danych oraz umożliwiające podgląd rejestrowanych danych na żywo wraz z możliwością jednoczesnego nagrywania, wstrzymywania oraz powtarzania rejestrowanej sesji nagraniowej;
  • możliwość „rozdzielania” kostiumu, tzn. tworzenia modułów do analizy ruchu konkretnych partii ciała. Modułowa budowa umożliwia również rozszerzenie funkcjonalności systemu z wykorzystaniem mechanizmu wtyczek. Pozyskiwane dane są organizowane oraz gromadzone w chmurze, w postaci bazy danych ruchu (Human Motion Database);
  • wysoka dokładność rejestrowanych pomiarów, dzięki wykorzystaniu niestandardowych, autorskich filtrów Kalmana;
  • możliwość zastosowania kostiumu na zewnątrz, tj. poza warunkami laboratoryjnymi. Opracowany system umożliwia rejestrację ruchu również w otwartej przestrzeni, przetwarzanie i strumieniowanie danych do chmury w celu przeprowadzenia zdalnych sesji poza studiem nagrań. Nawet w sytuacjach ekstremalnych, takich jak aktywności sportowe.

 

Wyposażenie

Aparatura

Własny kostium oparty na połączonych przewodowo magistralą CAN modułach IMU. Kostium posiada wersję konfigurowalną, paskową i zintegrowaną z odzieżą. Własne prototypy bezprzewodowych modułów WBAN oparte na ZigBee.

Oprogramowanie

Kostium IMU obsługuje oprogramowanie MSAR o rozwijalnej strukturze modułowej do akwizycji wizualizacji i analizy danych ruchu w trybie online jak również gromadzenia danych ruchu z mobilnych systemów akwizycji ruchu MSAR.

Oprogramowanie MSAR składa się z czterech modułów:

  • Biblioteka do komunikacji z systemem MSAR
  • Moduł obsługi danych strumieniowych czujników systemu MSAR
  • Moduł obsługi wizualizacji danych szkieletowych
  • Moduł wprowadzający obsługę funkcjonalności systemu MSAR do aplikacji umożliwiając integrację danych MSAR z innymi modułami przetwarzającymi dane ruchu

 

Obszary współpracy

  • Wszystkie obszary sportu w których występuje potrzeba akwizycji i analizy ruchu.
  • Długookresowa zdalna kontrola ruchowa pacjentów PD w ich środowisku naturalnym.
  • Nadzór osób starszych, detekcja upadków, poślizgnięć.
  • Rehabilitacja i telerehabilitacja.
Program Regionalny
Laboratoria Analizy i Syntezy Ruchu
Europejski FUndusz Rozwoju Regionalnego
© 2015 bytom.pja.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone.
PJATK: Warszawa / Gdańsk