Visualization system of crutch walking based on internal sensors

Tsuda, Naoaki; Hayashi, Akitatsu; Tounai, Motoi; Akutagawa, Susumu

doi:10.1109/aim.2010.5695804

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“…Pese a que en estos casos la señal del giróscopo se aproxima bastante bien a la de referencia y no se ve afectada por las aceleraciones dinámicas (las que no son causadas por la aceleración de la gravedad) ni por las perturbaciones magnéticas, el giróscopo tiene el inconveniente de la deriva en el tiempo [16]. El error de integración de la velocidad angular se va acumulando, lo que produce un offset considerable tras varios ciclos.…”

Section: Resultados Y Análisisunclassified

“…Estos dispositivos pueden incluir sensores como acelerómetros, giróscopos, magnetómetros, barómetros, sensores de fuerza y receptores de GPS [6].Los sensores vestibles también pueden ser integrados en dispositivos de ayuda para la marcha [8]. En concreto, varios trabajos han investigado el uso de pequeños sensores integrados en una muleta, la cual es un dispositivo pasivo utilizado en la rehabilitación de la marcha [2,9,10,11,12,16,21].Actas de las XXXIX Jornadas de Automática, Badajoz, 5-7 de Septiembre de 2018 80…”

unclassified

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Desarrollo de una muleta sensorizada para medir la inclinación y el peso descargado

Mancisidor¹,

Brull²,

Zubizarreta³

et al. 2020

Actas De Las XXXIX Jornadas De Automática, Badajoz, 5-7 De Septiembre De 2018

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ResumenLas escalas clínicas tradicionales utilizadas para el diagnóstico del estado funcional de pacientes con enfermedades neurológicas son subjetivas y poseen baja resolución. Sin embargo, se pueden incluir sensores de fuerza y movimiento en dispositivos pasivos de rehabilitación para realizar un diagnóstico objetivo y cuantitativo. En este trabajo, se presenta el diseño de una muleta instrumentada que incluye un sensor de fuerza, un inclinómetro y una IMU compuesta por un acelerómetro y un giróscopo de tres ejes. Además, se muestran los valores de la fuerza de apoyo e inclinación para un caso de estudio. La inclinación estimada por el inclinómetro y la IMU se valida con una cámara.Palabras clave: Muleta, bastón, sensores vestibles, monitorización, análisis de la marcha. INTRODUCCIÓNEnfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple y el ictus, o lesiones de la médula espinal son causas frecuentes por las que millones de personas pierden parte de su movilidad. Cada año, se diagnostican más de 15 millones de casos de ictus, siendo una de las principales causas de discapacidad [1]. Además, unas 850 personas por cada millón de habitantes sufren una lesión de la médula espinal [2]. Sin embargo, las escalas clínicas que se utilizan más frecuentemente para el diagnóstico de estas enfermedades o lesiones son subjetivas y proporcionan una resolución limitada, lo que dificulta determinar con precisión cuál es el estado funcional del paciente y cuál es la terapia de rehabilitación más adecuada [3,4].Para evaluar la calidad de movimiento y la mejora del estado funcional de los pacientes gracias a las terapias de rehabilitación, se pueden emplear indicadores cinemáticos, basados en las medidas de diversos sensores [3]. Estos indicadores pueden monitorizar el movimiento del paciente durante un tiempo prolongado y proporcionar una medida más precisa que las escalas clínicas tradicionales [4].Dentro de la monitorización para el diagnóstico y rehabilitación de enfermedades neurológicas, cabe destacar la importancia de la monitorización de la marcha, ya que los pacientes que sufren una discapacidad en alguna extremidad inferior suelen tener una autonomía reducida, una peor salud física y una menor calidad de vida [2].Con el fin de realizar una monitorización objetiva, se han planteado diversas soluciones. Por ejemplo, los sistemas de captura de movimiento más modernos son capaces de calcular la posición y orientación instantánea de cada parte del cuerpo, con un error inferior a 1 mm [5]. Estos sistemas están compuestos por una serie de cámaras situadas en distintos puntos de una sala y son capaces de medir la posición instantánea de unos marcadores reflectantes. Sin embargo, el espacio en el que estos sistemas pueden tomar las medidas suele ser reducido, generalmente son sistemas caros y requieren mucho tiempo para su calibración y para procesar los datos registrados [6].Otra alternativa es emplear sensores vestibles o llevables (wearable sensors) para monitorizar la marcha. Los sensores vestibles son dispositivos electrónic...

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Section: Resultados Y Análisisunclassified

unclassified

Desarrollo de una muleta sensorizada para medir la inclinación y el peso descargado

Mancisidor¹,

Brull²,

Zubizarreta³

et al. 2020

Actas De Las XXXIX Jornadas De Automática, Badajoz, 5-7 De Septiembre De 2018

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“…To overcome these aforementioned issues, recent studies [15] have proposed to include sensors in passive, daily-use Assistive Devices for Walking, such as canes or crutches, as they can provide more reliable monitoring data. Most of the works in this area [16][17][18][19][20][21][22][23][24] propose devices capable of measuring the load applied, as well as their motion, which can be used to define indicators that could provide relevant information regarding the modality of use of the ADW. To better characterize this use some works also include sensors that measure the force applied to the handle [25] or sensors to detect nearby objects [26].…”

Section: Introductionmentioning

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Sensorized Tip for Monitoring People with Multiple Sclerosis that Require Assistive Devices for Walking

Brull

Cabanes

Rodríguez-Larrad

2020

Sensors

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Multiple Sclerosis (MS) is a neurological degenerative disease with high impact on our society. In order to mitigate its effects, proper rehabilitation therapy is mandatory, in which individualisation is a key factor. Technological solutions can provide the information required for this purpose, by monitoring patients and extracting relevant indicators. In this work, a novel Sensorized Tip is proposed for monitoring People with Multiple Sclerosis (PwMS) that require Assistive Devices for Walking (ADW) such as canes or crutches. The developed Sensorized Tip can be adapted to the personal ADW of each patient to reduce its impact, and provides sensor data while naturally walking in the everyday activities. This data that can be processed to obtain relevant indicators that helps assessing the status of the patient. Different from other approaches, a full validation of the proposed processing algorithms is carried out in this work, and a preliminary study-case is carried out with PwMS considering a set of indicators obtained from the Sensorized Tip’s processed data. Results of the preliminary study-case demonstrate the potential of the device to monitor and characterise patient status.

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“…Para evitar los problemas derivados de los anteriores elementos de monitorización, algunos autores han propuesto el incorporar sensores en los dispositivos pasivos usados habitualmente por pacientes, como, por ejemplo, las muletas [2,7,8]. Esta alternativa, no es invasiva para el paciente y no está limitada en rango, aunque requiere de procesar adecuadamente los sensores integrados para correlacionar el movimiento de la muleta con la actividad del paciente.…”

Section: Introductionunclassified

“…El uso de sensores de medida inerciales (IMUs) es habitual en estos dispositivos. Sin embargo,éstos presentan un problema de deriva que puede provocar errores importantes al procesar la señal [6,7]. Por ello, en este trabajo se propone un algoritmo que fusiona los datos que ofrece un giróscopo, un inclinómetro y un sensor de fuerza, con el fin de extraer una estimación del movimiento anteroposterior de la muleta, y con ello caracterizar el movimiento del paciente.…”

Section: Introductionunclassified

Algoritmo para la estimación del ángulo anteroposterior de una muleta sensorizada

Zubizarreta¹,

Cabanes²

2020

XL Jornadas De Automática: Libro De Actas (Ferrol, 4-6 De Septiembre De 2019)

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Visualization system of crutch walking based on internal sensors

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Desarrollo de una muleta sensorizada para medir la inclinación y el peso descargado

Desarrollo de una muleta sensorizada para medir la inclinación y el peso descargado

Sensorized Tip for Monitoring People with Multiple Sclerosis that Require Assistive Devices for Walking

Algoritmo para la estimación del ángulo anteroposterior de una muleta sensorizada

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