تحلیل هوشمند گیت با استفاده از دستگاه بیمزاحمت، سبکو ارزان مبتنی بر شتابسنج

برای تحلیل گیت اغلب از روشهای عینی که شامل مانیتورینگ نرخ ضربان قلب، استفاده از پدومترها، سیستمهای تصویری با چند دوربین، سیستمهای مبتنی بر امواج فراصوت و میدانهای الکترومغناطیس میباشند استفاده میگردد. اخیرا نیز استفاده از سیستمهای مبتنی بر حسگرهای اینرسی مورد توجه قرار گرفته است. در تحلیل گیت اطلاعاتی مانند سرعت راه رفتن، طول هر گام،مسافت طی شده، الگوی راه رفتن و انرژی مصرفی، پارامترهای مهمی هستند. در این مقاله، با استفاده از شتاب راستای قائم مفصل هیپ و مدل بیومکانیکی راه رفتن، اطلاعات حرکتی راه رفتن نظیر تعدادقدمها، آهنگ گام برداشتن، مسافت طی شده و انرژی مصرفی با دقت بالایی تعیین شده است. در این راستا، ثبتهای گوناگونی از افراد مختلف و به ازای نرخهای مختلف راه رفتن انجام گرفت. با بررسیدادگان ثبت شده مشخص شد مینیمم شتاب قائم بهترین گزینه برای تعیین اطلاعات حرکتی راه رفتن میباشد. در ادامه، با بهره- گیری از مدل راه رفتن و سیگنال شتاب راستای قائم، ارتباط بین کمیت تعیین شده و پارامترهای گیت، در قالب ساختاری مناسب مشخصگردید. بررسیهای انجام شده در این مقاله روی ارتباط میان پارامترهای نرخ راه رفتن، طول گام و شتاب کمینه حاکی از آن است که ارتباطی خطی بین نرخ راه رفتن و طول گام وجود دارد. با به خدمت گرفتن این قاعدهی طلایی، دو ساختار دیگر نیز برای تحلیل گیت پیشنهاد گردید. پارامترهای سه ساختار پیشنهادی با استفاده از مجموعه دادگان کل ثبتهای یک فرد برای تمامی نرخها و تمامی تکرارها، و بر اساس روش حداقل مربعات غیرخطی تعیین گردید. در نهایت، پارامترهای گیت به سه شیوه برای مجموعه دادگان آزمون به دست آمد. نتایج نشان میدهد روش پیشنهادی سوم که مبتنی بر اطلاعات تجربی به همراه رهیافت مدلسازی است، بیشترین دقت را دارد. راهکار ارائه شده در این مقاله، ضمن برخورداری از دقت بالا، بسیار کمهزینه بوده و بهسرعت و بهراحتی قابل نصب است. این ویژگیها، روش پیشنهادی را برای استفادهی عملی در بسیاری از کاربردها مناسب میسازد.

کلیدواژه ها:

پارامترهای گیت ، مدل بیومکانیک راه رفتن ، مینیممشتاب قائم