Cosa e' l'artefatto da tessuto molle
Sebbene il nome possa apparire un po’ inquietante ai neofiti, l’artefatto da tessuto molle rappresenta l’incubo perenne dell’ingegnere biomeccanico. In cosa consiste?
Brevemente, si tratta di un effetto di movimento fittizio che un sensore puo' subire quando viene posizionato sul corpo in vicinanza di parti di muscoli che si contraggono o pelle che si muove.
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Nelle sezioni precedenti avevamo visto che le informazioni fornite dall’IMU sono relative ai movimenti da essa percepiti. Pertanto, l’accuratezza di questa percezione dipende da quanto solidalmente l’unita’ resti sulla parte del corpo che deve misurare.
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Esempio
Per fare un esempio pratico, il nostro braccio e’ circondato da muscoli molto diversi tra loro che cambiano la loro conformazione in base al movimento compiuto (del resto, e’ parte integrante del loro lavoro!). Ruotando l’avambraccio verso l’alto, utilizziamo il nostro bicipite.
Pertanto, durante un movimento come questo, se l’IMU che misura il segmento distale fosse posizionato al di sopra del bicipite e l’IMU che misura il segmento prossimale fosse posizionato sull’avambraccio, il movimento del gomito sarebbero comunque calcolabile, ma tale calcolo porterebbe ad un risultato che cambia durante la rotazione stessa del gomito, in quanto l’IMU sul bicipe sarebbe soggetta a rotazioni fittizie causate non dal movimento del braccio sottostante, ma solamente dalla contrazione del muscolo.
L'IMU sull’avambraccio potrebbe a questo punto anche misurare con una accuratezza del 100%, ma poiche’ il calcolo prevede di misurare di quanto l’IMU sull’avambraccio ruota rispetto all’IMU del braccio, questa relazione sara’ soggetta ad errori e non portera’ ad una rappresentazione veritiera del movimento del gomito.
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​Questo concetto non e’ qualcosa che possa essere trascurato durante lo sviluppo di un sistema o di un protocollo di analisi del movimento, in quanto l’errore generato dall’artefatto puo’ arrivare a percentuali elevatissime della misura reale. Provate ad immaginare infatti il caso di una persona parecchio dotata a livello muscolare: l’IMU sul bicipite potrebbe addirittura piegarsi lateralmente come se il braccio stesse ruotando di 90 gradi…
Come affrontare il problema?
Dal punto di vista matematico esistono tentativi di rimuovere questo errore filtrando “nel dominio della frequenza”. Peccato che tale errore, essendo legato ai muscoli che generano movimento, sia legato come dinamica al movimento stesso. Pertanto filtrare questo errore equivale a rimuovere l’informazione sul movimento stesso.
Le soluzioni adoperate negli anni sono svariate e, sebbene si possano classificare in base alla buona resa, l’artefatto da tessuto molle non e’ qualcosa che si possa eliminare o compensare completamente.
Se da un lato si possano utilizzare fasciature particolari o altri stratagemmi piu’ matematici, la tecnica che Turingsense ha adoperato negli anni riguarda l’utilizzo di particolari aree dei segmenti corporei per la buona tenuta dell’IMU sul corpo ed il mantenimento di un bassissimo livello di artefatto. Naturalmente questo metodo ha comportato numerosi studi e ricerche.
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