Estimação de parâmetros da marcha humana a partir de medições feitas por acelerômetros e giroscópios e uso de mecanismos de referência

dc.contributor.advisorPires, Ricardo
dc.contributor.authorCuarelli, Gilberto
dc.date.accessioned2017-10-03T23:20:42Z
dc.date.available2017-10-03T23:20:42Z
dc.date.issued25/11/2013
dc.description.abstractA estimação de parâmetros de um sistema é um processo pelo qual valores de certos parâmetros de interesse e que não são diretamente mensuráveis são deduzidos indiretamente, por meio de cálculos e com certa margem de erro, a partir de medições de parâmetros diretamente mensuráveis. O trabalho aqui apresentado consiste na modelagem e na construção de um sistema de referência que possibilita o estabelecimento de um método de estimação de parâmetros da marcha humana, de interesse em fisioterapia, a partir de medições realizadas por sensores inerciais pequenos e leves, de forma a poderem ser presos às pernas dos pacientes sem interferir em seus movimentos. Neste contexto, dentre os parâmetros de interesse, está o ângulo de cada parte de cada perna em relação à vertical em função do tempo. Porém, valores deste parâmetro não são fornecidos diretamente por aqueles sensores inerciais. O sistema de referência consiste num pêndulo, o qual simula parte de uma perna humana em movimento, ao qual são acoplados aqueles sensores inerciais, os quais consistem em acelerômetros e giroscópios. Ao eixo de rotação do pêndulo, é acoplado um potenciômetro, cuja função é medir diretamente o ângulo do pêndulo em função do tempo, para uso deste resultado como referência no estabelecimento do método de estimação. (O potenciômetro pode ser usado no sistema de referência, mas não poderia ser acoplado às pernas dos pacientes sem interferir em seus movimentos.) Seguindo-se à modelagem, propõe-se um método de estimação do valor do ângulo do pêndulo em função do tempo a partir de medições de acelerações e de velocidades angulares obtidas diretamente pelos sensores. Como resultado, o método proposto forneceu valores de ângulos em função do tempo próximos aos valores de referência.pt_BR
dc.description.abstract2The estimation of parameters of a system is a process whereby values of certain parameters of interest that are not directly measurable are deduced indirectly by calculations and with a certain margin of error, from measurements of parameters directly measured. The work presented here consists in modeling and building a reference system that allows the establishment of a method of estimating human gait parameters of interest in physiotherapy, from measurements made by the inertial sensors small and light, so can be attached to the patient's legs without interfering in their movements. In this context, among the parameters of interest is the angle of each part of each leg in relation to the vertical as a function of time. However, values of this parameter are not provided directly by those inertial sensors. The reference system consists of a pendulum, which simulates a part of a human leg motion, to which are coupled these inertial sensors, which consist of accelerometers and gyroscopes. The axis of rotation of the pendulum is attached a potentiometer, whose function is to directly measure the angle of the pendulum in relation to time, to use this result as the reference in setting the estimation method. (The potentiometer can be used in the reference system, but could not be coupled to the patient's legs without interfering with his movements.) Following the model proposed a method for estimating the value of the pendulum angle versus time from measurements of accelerations and angular velocities obtained directly by the sensors. As a result, the proposed method specified angle values as a function of time near the reference values.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationCuarelli, Gilberto. Estimação de parâmetros da marcha humana a partir de medições feitas por acelerômetros e giroscópios e uso de mecanismos de referência. Orientador: Ricardo Pires. 2013. Dissertação (Mestrado Profissional em Automação e Controle de Processos) - Instituto Federal de São Paulo, IFSP, São Paulo, 2013. Versão eletrônica.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/80
dc.identifier2.lattes4871242250371655
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Automação e Controle de Processos
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordsmarcha humana
dc.subject.keywordsacelerômetros
dc.subject.keywordsgiroscópios
dc.subject.keywordspêndulos
dc.subject.keywordsestimação de parâmetros
dc.titleEstimação de parâmetros da marcha humana a partir de medições feitas por acelerômetros e giroscópios e uso de mecanismos de referênciapt_BR
dc.title.alternativeValue language to editestimation of human gait parameters from measurements made by accelerometers and gyroscopes and use of reference mechanisms
dc.typeTeses e Dissertações
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