تخمين وضعيت مفاصل دست با استفاده از تركيب اطلاعات سنسورهاي اينرسي

كارشناسي ارشد

امروزه محاسبه¬ي زاويه مفاصل بدن استفاده¬هاي زيادي در زمينه پزشكي و ورزشي مانند، فيزيوتراپي، آموزش ورزشي در رشته¬هاي مختلف دارد. يكي از روش¬هاي تخمين مفاصل استفاده از سنسورهاي اينرسي است. مزيت اين روش نسبت به روش¬هاي ديگر مانند پردازش ويديويي، ارزان بودن اين سنسورها است. در اين پروژه ابتدا به بررسي روش¬هاي تخمين زاويه مفاصل كه تاكنون انجام شده پرداخته مي¬شود. مشكل اين روش دقت پايين اندازه¬گيري توسط سنسورهاي اينرسي MEMS است كه داراي خطاهايي مانند باياس و اسكيل فكتور هستند. در نتيجه، وجود اين خطاها در سنسورها باعث كاهش دقت تخمين خواهد شد. به همين دليل الگوريتمي براي تخمين آنلاين باياس سنسورهاي اينرسي MEMS ارائه مي¬شود كه به يكي از الگوريتم¬ها اضافه شده و منجر به حذف باياس اندازه¬گيري و در نتيجه افزايش دقت محاسبه زوايا توسط سيستم مي¬شود. سپس تخمين زاويه مفاصل به كمك شبكه عصبي صورت مي¬پذيرد كه نسبت به روش¬هايي كه تاكنون ارائه شده است از دقت بسيار بالاتري برخوردار است. علاوه بر اين در الگوريتم شبكه عصبي، تنها از يك سنسور شتابسنج استفاده مي¬شود در حالي كه در الگوريتم¬هاي ديگر حداقل از شتاب سنج و ژايروسكوپ بايد استفاده كرد و اين موضوع از ديگر مزيت¬هاي شبكه عصبي است. استفاده از شبكه عصبي براي تخمين زاويه مفاصل روشي جديد به حساب مي¬آيد. دقت تخمين زاويه به روش شبكه عصبي نيز با تعداد نورون¬ها و الگوريتم¬هاي آموزش مختلف مورد بررسي قرار مي¬گيرد.

195233

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر وحيد شالچيان

كنترل

دكتر سعيد عباداللهي