Validation of an inertial sensor-based platform to acquire kinematic information for human joint angle estimation

• Mauro Callejas-Cuervo ^[1] ; Andrés Felipe Ruíz-Olaya ^[2] ; Rafael M. Gutiérrez ^[2]
  1. [1] Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Antonio Nariño

     Universidad Antonio Nariño

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 83, Nº. 197, 2016, págs. 153-158
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Validación de una plataforma basada en sensores inerciales para adquirir información cinemática de estimación del ángulo articular humano
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• Resumen
  • español

    El artículo presenta los resultados de una serie de experimentos para calibrar y validar un sistema de captura de información cinemática asociado al movimiento de flexión/extensión de la articulación del codo, con sensores inerciales, para lo cual se construyó una plataforma con un potenciómetro de precisión usado como referencia de posición angular. Los resultados muestran que los datos generados por el sistema presentan un promedio de error de 2.14 grados cuando el brazo guiado por el servomotor funciona a una velocidad de 1 radian por segundo. El sistema también tiene un RMSE de 3,3, 4,9, 6,4 y 7,7 grados para velocidades de 2, 3, 4 y 5 radianes por segundo, respectivamente. Los resultados muestran que los errores son aceptables para utilizar una plataforma de captura de información cinemática con sensores inerciales, orientada a controlar la recuperación de la función motora en los miembros superiores través de la terapia física.

  • English

    This paper shows the results of a set of experiments aimed t at calibrating and validating an inertial sensor-based motion capture system that is used to capture and analyze the elbow joint flexion/extension motion. An experimental platform was constructed that provides accurate angular position information for reference purposes. Results obtained have an average error of 2.14 degrees when the arm is guided by a servomotor that rotates at 1 radian per second. The system also has an RMSE of 3.3, 4.9, 6.4 and 7.7 degrees for speeds of 2, 3, 4 and 5 radians per second respectively. Results show that the errors are acceptable to use a kinematic information capture platform en with inertial sensors that is focused on monitoring the recovery of the motor function in the upper limbs through physical therapy.