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Title: Sistema para el análisis de la marcha humana usando sensores inerciales
Authors: Castillo Garcia, Javier Ferney
Saavedra Lozano, Diego Fernando
Keywords: Sistema de Captura
Marcha Humana
Sensores Inerciales
Issue Date: 2019
Publisher: Universidad Santiago de Cali
Citation: Saavedra Lozano, D. F. (2019). Sistema para el análisis de la marcha humana usando sensores inerciales. Universidad Santiago de Cali.
Abstract: The human gait analysis in specialized laboratories is not available in Colombia for applications such as rehabilitation or sports. Therefore, a capture system is designed using inexpensive inertial sensors to analyze the kinematics of the lower limbs. In this article, initially the characteristics and parameters of the human gait are studied, then it was chosen the inertial sensor that would be used according to its specifications and cost, then the prototype of the inertial capture system was made, and finally, the capture system data was verified by comparing the angle of flexion of the knee with the angle obtained by the artificial vision system from the sagittal plane and comparing it with bands of normality. As a result, it was possible to implement a low-cost inertial motion capture system for the analysis of human gait, with its respective graphical interface to visualize the orientation, flexion and extension angles for each segment and joint of the lower limbs. As a conclusion of this work, it was found that with the information of the artificial vision system, from the sagittal plane, it was possible to identify the gait phases and temporal and spatial parameters such as cadence, step length, stride length, speed of stride, as well as the length of the segments, likewise the inertial system can obtain this information with a system of artificial vision or an anthropometric model, to develop a complete tool for the kinematic analysis of human gait
Description: El análisis de la marcha humana en laboratorios especializados es poco asequible en Colombia para aplicaciones como la rehabilitación o el deporte. Por lo cual, se diseña un sistema de captura usando sensores inerciales de bajo costo para realizar un análisis cinemático de las extremidades inferiores. En este artículo, inicialmente se estudian las características y parámetros de la marcha humana, luego se selecciona el sensor inercial que se emplearía de acuerdo con las especificaciones y costo requerido, después se realizó el prototipo de sistema de captura inercial, y finalmente, se verificaron los datos del sistema de captura comparando el ángulo de flexión de la rodilla con el ángulo obtenido por medio de un sistema de visión artificial y comparándolo con bandas de normalidad. Como resultado se logró implementar un sistema de captura de movimiento inercial de bajo costo para el análisis de la marcha humana, con su respectiva interfaz gráfica para visualizar los ángulos orientación, de flexión y extensión para cada segmento y articulación de las extremidades inferiores. Como conclusión de este trabajo, se encontró que mediante la información del sistema de visión artificial, desde el plano sagital, fue posible identificar las fases de la marcha y parámetros temporales y espaciales como la cadencia, longitud de paso, longitud de zancada, velocidad de zancada, así como la longitud de los segmentos, así mismo el sistema inercial puede obtener dicha información con un sistema de visión artificial o un modelo antropométrico, para desarrollar una herramienta completa para el análisis cinemático de marcha humana.
URI: https://repository.usc.edu.co/handle/20.500.12421/4152
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