پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 426 |
| تعداد مقالات | 5,554 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,683,486 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,652,159 |
طراحی، ساخت و آزمون حسگرهای پوشیدنی آنالیز حرکات ورزشی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 10، دوره 54، شماره 3، خرداد 1401، صفحه 671-686 اصل مقاله (2.19 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.19790.7112 | ||
| نویسندگان | ||
| مهدی صادقیان؛ حامد شهبازی* ؛ شهرام هادیان؛ پیمان نوروزی | ||
| دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در راستای کاهش محدودیت‌ها و بررسی حرکات بدن فرد در حین ورزش، در این پژوهش دستگاهی مبتنی بر حسگرهای پوشیدنی معرفی شده است. این دستگاه برای توصیف کردن، کمیت دادن و طبقه بندی حرکت‌های حاصل از عملکرد مکانیکی بدن انسان استفاده می‌شود و به پردازش تصویر نیاز ندارد. حسگر پوشیدنی طراحی شده از تعدادی ماژول به صورت بی‌سیم طراحی و ساخته شده که علاوه بر هزینه کم، قابلیت استفاده آسان در محیط‌های واقعی و بدون محدودیت حرکتی را دارد. در این روش توصیف کمی حرکت بدن فرد مورد آزمایش ، توسط ماژول‌های بی‌سیم ساخته شده و با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط این ماژول‌ها صورت می‌پذیرد. در ادامه جهت تحلیل داده‌های استخراج‌شده از حرکات بدن یک ورزشکار، این داده‌ها بر روی محیط متلب شبیه‌سازی‌شده و برخی پارامترهای سینماتیکی و سینتیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مقایسه کیفیت حرکت یک ورزشکار حرفه‌ای و ورزشکار مبتدی مورد مقایسه قرار گرفت که کارایی دستگاه طراحی شده مورد سنجش قرار گرفت و نتایج حاصله آورده شده است. پس از ساخت چند نمونه از این ماژول حرکت سنج، از آن برای بررسی چندین حرکت ورزشی شامل حرکت لگدزدن در کاراته، حرکت جلو بازو با وزنه، راه‌رفتن استفاده شد. همچنین برای بررسی صحت داده‌های ثبت‌شده و محاسبه گشتاورها و نیروهای دینامیکی برای هریک از فعالیت‌های فوق یک مدل ریاضی در قسمت مدل‌سازی مکانیکی نرم‌افزار متلب توسعه داده‌شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| حسگر پوشیدنی؛ حرکت سنج؛ شبیه‌سازی حرکت؛ گشتاور؛ ارزیابی کمی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design, Manufacturing, and Test of a Wearable Device to Monitor Athlete's Body Movements | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mahdi Sadeghiyan؛ Hamed Shahbazi؛ Shahram Hadian؛ Peyman Norouzi | ||
| Department of Mechanical Engineering Univeristy of Isfahan | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, a device based on wearable sensors is introduced to describe quantitative body movements in different sports. This device can be an alternative to Image processing techniques. Image processing devices have always been used to describe quantitative body movements, which in addition to being costly, have to be used in specific conditions. The device is built from a number of wireless modules that are easy to use in real-world environments with no limitations. In this method, a quantitative description of movement is made by wireless modules and is performed by the data collected from these modules. In order to analyze the data that was extracted from an athlete's body movements with these wearable sensors, the outputs are simulated in Matlab, and some of its kinematic and kinetic parameters have been studied. Then, at the end of this paper, the quality of movement of a professional athlete and a beginner athlete are compared, and the result is shown. Kinematic and dynamic analyzes on the above activities showed the following results: The movements are generally correctly recorded. The kinematic analyzes performed for the various movements are consistent with the facts. For example, the kinematic analysis of the recorded motions showed that the coaching movement was more beautifully performed, and this was evident qualitatively during the movement. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Torque, Wearable sensor, Gateway analyze, Body movement simulation, Quantity evaluation | ||
| مراجع | ||
|
[1] H.S. M. Hafezi, A. Banai, Design and fabrication of three axes accelerometer, Research in Sport Medicine and Technology, 2(4) (2012) 11-17. [2] J.G. Richards, The measurement of human motion: A comparison of commercially available systems, Human Movement Science, 18(5) (1999) 589-602. [3] J. Crosbie, R. Vachalathiti, R. Smith, Patterns of spinal motion during walking, Gait & Posture, 5(1) (1997) 6-12. [4] M. Yeasin, S. Chaudhuri, Development of an Automated Image Processing System for Kinematic Analysis of Human Gait, Real-Time Imaging, 6(1) (2000) 55-67. [5] D.A. Winter, Biomechanics and Motor Control of Human Movement, Wiley, 2009. [6] Z. Rong, Z. Zhaoying, A real-time articulated human motion tracking using tri-axis inertial/magnetic sensors package, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 12(2) (2004) 295-302. [7] K.J. O’Donovan, R. Kamnik, D.T. O’Keeffe, G.M. Lyons, An inertial and magnetic sensor based technique for joint angle measurement, Journal of Biomechanics, 40(12) (2007) 2604-2611. [8] D. Roetenberg, Inertial and magnetic sensing of human motion, These de doctorat, 2006. [9] E. Olsen, P. Haubro Andersen, T. Pfau, Accuracy and precision of equine gait event detection during walking with limb and trunk mounted inertial sensors, Sensors, 12(6) (2012) 8145-8156. [10] T.-H. Ha, K. Saber-Sheikh, A.P. Moore, M.P. Jones, Measurement of lumbar spine range of movement and coupled motion using inertial sensors–A protocol validity study, Manual Therapy, 18(1) (2013) 87-91. [11] A. Pellegrini, P. Tonino, P. Paladini, A. Cutti, F. Ceccarelli, G. Porcellini, Motion analysis assessment of alterations in the scapulo-humeral rhythm after throwing in baseball pitchers, Musculoskeletal surgery, 97(1) (2013) 9-13. [12] S. Bagheri Koodakani, S. Lenjan Nejhadian, M. Haj Lotfalian, Designing, validation, and reliability assessment of software to acquire kinematics parameters of motion by image processing, Research in Sport Medicine and Technology, 14(11) (2016) 40-52. [13] J.E. van Schaik, N. Dominici, Motion tracking in developmental research: Methods, considerations, and applications, Progress in Brain Research, 254 (2020) 89-111. [14] F. Crenna, G.B. Rossi, M. Berardengo, Filtering Biomechanical Signals in Movement Analysis, Sensors, 21(13) (2021) 4580. [15] A. Ancans, M. Greitans, R. Cacurs, B. Banga, A. Rozentals, Wearable Sensor Clothing for Body Movement Measurement during Physical Activities in Healthcare, Sensors, 21(6) (2021) 2068. [16] R. Xiangfang, S. Lei, L. Miaomiao, Z. Xiying, C. Han, Research and sustainable design of wearable sensor for clothing based on body area network, Cognitive Computation and Systems, (2021). [17] U. Jayasinghe, W.S. Harwin, F. Hwang, Comparing clothing-mounted sensors with wearable sensors for movement analysis and activity classification, Sensors, 20(1) (2020) 82. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 773 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,406 |
||