ウェアラブルセンサにより測定された重力加速度を使用した歩行解析

TAKEDA Ryo; TADANO Shigeru; TODOH Masahiro; MORIKAWA Manabu; NAKAYASU Minoru; YOSHINARI Satoshi

文献

J-GLOBAL ID：200902284737651371 整理番号：09A0133089

ウェアラブルセンサにより測定された重力加速度を使用した歩行解析

Gait analysis using gravitational acceleration measured by wearable sensors

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資料名：
巻： 42 号： 3 ページ： 223-233 発行年： 2009年02月09日
JST資料番号： D0632A ISSN： 0021-9290 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

ウェアラブルセンサ装置を使用しヒトの歩行姿勢を測定する為の新しい方法を提案した。センサ装置は,3軸加速度センサ及び3軸に合わせた3個のジャイロセンサから構成した。歩行中の加速度及び角速度は,腹部および下肢部位(両下腿,すね及び足)上に設置した7個のセンサにて測定した。各関節の三次元位置は,各身体部位長さと関節角度から計算した。関節角度は,機械的に身体部位の前軸に沿った重力加速度から予測した。しかしながら,歩行時の加速度データは,三つの主要な成分を含む:並進加速度,重力加速度,及び外部ノイズ。従って,加速度データから重力加速度を分離するために最適化解析を行った。加速度データの繰返しパターンが定常歩行中に見出されるので,FFT解析を適用し幾つかの特徴的周波数を得た。重力加速度のパターンは,これらの特徴的周波数の幾つかの部分を使用して仮定した。各関節位置は,各関節の生理学的運動範囲の条件の下で,そのパターンから計算した。重力加速度の最適パターンを逆問題の解として選定した。3名の健康なボランティアの加速度データを,平坦な床面において20sに対して歩行を測定した。その結果,各身体部位の加速度データが同時に測定できた。特徴的な三次元歩行が,棒線モデルを使用した表現により示された。更に,水平面における膝関節の軌跡が,PCにおけるビジュアルイメージングにより検証できた。従って,これらの方法は,歩行診断に対する重要な定量的情報を提供する。Copyright 2009 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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生体計測 , 筋骨格系・皮膚モデル

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