O zastosowaniu czujnika tensometrycznego Penny and Giles w badaniach nad lokomocją dwunożną człowieka

• Autorzy: Jaworek K. , Derlatka M. , Dominikowski M.

Warianty tytułu

EN

On investigation of human locomotion by means Penny and Giles electrogoniometer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano zastosowanie dwubiegunowego czujnika tensometrycznego angielskiej firmy Penny & Giles w badaniach nad lokomocją dwunożną człowieka. Czujnik wchodzi w skład przenośnego elektrogoniometru wyposażonego w cyfrowy rejestrator danych pomiarowych. Uzyskane surowe dane pomiarowe, w postaci względnych przemieszczeń kątowych segmentów kończyny dolnej połączonych stawem, podczas normalnego chodu człowieka, są silnie zakłócone szumem wysokoczęstotliwościowym. Okazało się, że filtracja tych szumów za pośrednictwem filtrów programowych, dostarczonych przez producenta czujnika, jest mało skuteczna. Autorzy pracy opracowali własny filtr cyfrowy wg DWT (ang. Descrete Wavelets Transform) do filtrowania surowych danych pomiarowych. Okazało się, że cyfrowa transformacja falkowa (DWT), falkami z rodziny Daubechies, bardzo dobrze radzi sobie z zakłóceniami pochodzącymi z czujników firmy Penny & Giles i firmowego rejestratora. Uzyskane po filtracji sygnały biomechaniczne można dalej poddawać dalszemu przetwarzaniu, np. różniczkowaniu w celu uzyskania informacji o prędkościach i przyspieszeniach kątowych segmentów kończyny dolnej nogi człowieka podczas chodu po względnie płaskiej i utwardzonej powierzchni.

EN

This paper deals with the experimental measurements, data filtering and theoretical representation of the angular position of a human leg in 3-D space during normal and pathological walking. The angular position of a human leg during walking in sagittal plane was measured by a new electrogoniometer made by a UK company named Penny & Giles. This system is a spatial mechanism made of a group of links which are coupled by proper angular sensor. This instrument enables an indirect evaluation of the angular position of a human leg in the 3-D space from knowledge of the system geometry and from the angular value readings. This instrument is light, small-sized technologically new and is easy to use. However, its dynamics features have not been analyzed in the literature. Therefore we decided to analyze the instrument in order to built a DWT (Discrete Wavelets Transform) filter for filtering data recorded by a electrogoniometer Penny & Giles. We built filter corresponding to Daubechies wavelets, DAUB # 20. The DWT filter is sufficient for filtering high frequency noise which exists during experimental measurement of the angular position of a human leg during normal and pathological gait. Filtering using Daubechies wavelets - DAUB # 20 is more efficient than commercial numerical filtering delivered by Penny & Giles company.

Słowa kluczowe

PL

czujnik tensometryczny; elektrogoniometr; biomechanika; lokomocja człowieka

EN

strain gauge; electrogoniometer; biomechanics; human locomotion

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika
• Rocznik: 1998
• Tom: Z. 20
• Strony: 61--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jaworek K.

autor

Derlatka M.

autor

Dominikowski M.

• Politechnika Białostocka, Katedra Automatyki i Diagnostyki, ul. Wiejska 45C, 15-351 Białystok