Szenzor- és méréstechnikai fejlesztések biomechanikai vizsgálatokhoz SOHA RUDOLF FERENC DEBRECENI EGYETEM Témavezető: István
Dr. Szabó
1
•
Tartalomjegyzék Gyorsulásmérő szenzor alapú mérőrendszer
•
−
Járásvizsgálat
−
Terápiás Gyógylovaglás
−
Validálás
Nyúlásmérő bélyeg alapú erőmérő platform −
•
Egyensúlyvizsgálat
Együttműködő partner: DE OEC Ortopédia Klinika
I. Gyorsulásmérő szenzor alapú mérőrendszer MMA7260QT Gyorsulásmérő szenzor AT MEGA 128 Mikrovezérlő USB csatlakozás MMC kártyás Adatrögzítés Mobil
3
Hitelesítés Spring 8
Sensor Iron bar
Coil
Calculated amplitude [cm]
7 6 f(x) = -0.11x + 5.85 R² = 0.06
5 4 3 2 1 0 0
2
4
6
8
10
Opticaly measured amplitude [cm] DEVELOPMENT OF AN ACCELEROMETER BASED MOTION ANALISYS SYSTEM FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS F. R. Soha, I. A. Szabó, L. Harasztosi, J. Pálinkás, Z. Csernátony Acta Physica Debrecina 2009
12
gyorsulás[g]
A lépésciklus
idő[ms]
Különböző ütemű járások Egyes adatok átlagolása
átlagolt idő[ms]
Derék (szagitális irány)
idő[ms]
normált
Különböző adatok méretezése átlagolt idő[ms]
idő[ms]
Lovaglás 1. Deréktáji gyorsulásmérő 2. Jobb mellső lábi gyorsulásmérő 3. Nyereg gyorsulásmérő 4. Adatgyűjtő eszköz
Járás ciklus azonosítása
Lovaglás, lovasterápia, gyógylovaglás
Motion analysis with LabVIEW for education and biomechanics applications (NI Week, Poster)
Gyógylovaglás Spasti Spastic c Athetos Hemip is
Spasti c Dipleg Contr ia ol
hát gyorsulás max[g] 0,088 0,102 0,08 0,193 derék gyorsulás max[g] 0,138 0,128 0,137 0,23 hát gyorsulás min[g] 0,069 0,07 0,09 0,17 derék gyorsulás min[g] 0,096 0,09 0,132 0,211 első max időkésés % 2,76 2,16 2,02 2,16 hát gyorsulás max[g] 0,182 1,668 0,214 0,253 derék gyorsulás max[g] 0,162 1,29 0,09 0,183 hát gyorsulás min[g] 0,158 0,177 0,2 0,256 derék gyorsulás min[g] 0,166 0,127 0,12 0,21 első max időkésés % 4,79 7,77 7,4 9,47 hát gyorsulás max[g] 0,078 0,092 0,08 0,17 derék gyorsulás max[g] 0,088 0,1 0,132 0,11 hát gyorsulás min[g] 0,103 0,122 0,129 0,127 derék gyorsulás min[g] 0,06 0,103 0,128 0,164 első max időkésés % 9,3 11,8 11,7 11,2
időtartam
Introducing a new measurement technique to monitor the effect of hippotherapy PLoS One 2011 sub
3,25
3,23
3,08
2,74
Összehasonlítás : Ló, Póni, Emberi
Mintaszöveg szerkesztése Második szint Harmadik szint Negyedik szint Ötödik szint
Korrelációk / Hasonlóságok Mintázatok hasonlóságai A különböző irányok fáziskapcsolatai Azonos skálaparaméterek
Pálinkás Judit, Szabó István András, Soha Ferenc Rudolf, Bagi Ágnes, Csernátony Zoltán Lovak mozgásparamétereinek műszeres vizsgálati lehetősége Hungarian Veterinary Journal 2011
10
Validálás mozgásvizsgáló laborban
Szinkronizálás, referencia forgatás, koordináta transzformáció szűrés, deriválás, integrálás
Mért és számolt gyorsulás adatok (Statikus és Dinamikus) Vektor nagyság Acceleration [g] Point
Vektor komponensek
II. Nyúlásmérő bélyeg alapú erőmérő platform( fejlesztések és alkalmazások)
Stabilogram Hardware tervezés NI USB DAQ LabVIEW software
Rugó és Inga mozgás COP Mért COP
Általános Lissajous görbék
Szimulált COP
Optikai visszacsatolás (Kinect) Dinamikus mérések
Erőmérő platform, Egyensúly, Fraktál jelleg (DFA) Detrended fluctuation analysis : Fractal signal measures Random Walk and feedback Models Multisensory input integration
Stabilitási mérések egyensúly-vizsgálathoz •
•
•
•
VX, VY : Átlagos sebesség nagyság X és Y irányokban Xsd, Ysd : Sztenderd deviáció (COPX és COPy) Xrange, Yrange: A maximális és minimális értékek közötti különbségek. X90%, Y90%: COPX és COPy értékek tartománya a
Stabilitás és stabilitás vizsgálat VX
VY
Xsd
Ysd
sXsd
sYsd
EO: Eyes Open EC: Eyes Closed LO: Legs Open LC: Legs Closed X - Medio-Lateral (jobbra - balra) Y - Antero-Posterior (előre - hátra)
Xrange, X90% was less significantly showing the trends
F.R. Soha, I.A.Szabó, L. Harasztosi, J. Pálinkás, Z, Csernátony Development of a balance measurement system for biomechanical applications,
Összefoglalás
Köszönetnyilvánítás Dr. Szabó István DE OEC Ortopédia Klinika Dr. Csernátony Zoltán Terápia Pálinkás Judit
A prezentáció elkészítését a TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0024 számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
Köszönöm a Figyelmet!
