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Come funziona un sistema indossabile per la cattura del movimento?

PIVOT sensori turingsense

IMU

In un sistema di analisi o cattura del movimento, e' facile spiegare in cosa consiste il cuore del sistema: si tratta dell’unita' di misurazione inerziale (IMU).

PIVOT sensori in mano

PIVOT

IMU rappresenta l’elemento sensitivo del sistema, in questo caso trattasi del componente che e’ in grado di sentire il movimento in termini inerziali. In pratica, in maniera del tutto simile a come il nostro smartphone e’ in grado di comprendere (entro certo limiti!) che stiamo ruotando il display per poter meglio vedere il nostro video preferito, analogamente IMU, se posizionato sul corpo, effettua le misure primarie necessarie a descrivere, successivamente, il movimento della parte del corpo sottostante.

Fascia torace PIVOT

Cosa fornisce una singola IMU?

Grandezze di base

Grandezze derivate

  • accelerazione sentita dall'IMU

  • velocita' di rotazione sentita dall'IMU

  • velocita' lineare dell'IMU *

  • posizione dell'IMU nello spazio *

  • modifica dell'orientazione dell'IMU nello spazio *

Grazie a queste grandezze, sono molteplici le applicazioni possibili adoperando una singola IMU. Per fare un esempio molto pratico, grazie ad una singola IMU posizionata in maniera solidale sulla parte superiore del busto, sarebbe gia’ possibile misurare quante volte una persona seduta alla scrivania e’ in grado di mantenere una postura piu’ o meno corretta durante la giornata. 

Purtroppo, anche questo semplice scenario non e’ di facile realizzazione per i seguenti motivi:

  • Le grandezze evidenziate sopra con un * sono grandezze la cui affidabilita’ dipende non solo dall’algoritmo adoperato per il loro calcolo, ma anche dalla qualita’ dei singoli componenti interni all’ IMU. E’ qui che si apre il baratro tra i sistemi IMU di fascia alta (per intenderci, quelli presenti in mezzi come gli aerei) ed i sistemi IMU miniaturizzati tramite tecnologia MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems)

  • Anche nel caso di utilizzo di IMU di fascia alta, alcune delle misure indicate sopra con un * sono inficiate da errori provenienti da fonti di rumore intrinseco ai componenti elettronici e, pertanto, non eliminabili. L’accuratezza in questi casi non e’ nemmeno determinabile a priori o predicibile/eliminabile, ma solo compensabile entro certi termini

PIVOT fascia polso e mano

Perche’ non basta usare un solo sensore?

 nelle applicazioni, e’ importante distinguere tra l’utilizzo di una singola unita’ e l’utilizzo di una “catena” di nodi disposti su parti diverse del corpo.

Logicamente, la presenza di piu’ IMU permette di misurare diverse parti del corpo in contemporanea. Pertanto questo rappresenta il primissimo vantaggio. 

Per comprendere tuttavia in che modo una catena di IMU possa aiutare a descrivere i movimenti del corpo umano e’ necessario affrontare alcuni concetti di base che per alcuni potrebbero essere un semplice ripasso, ma per altri una nuova conoscenza.

PIVOT kit ricerca

LO SAPEVI?

la prima generazione di sistema indossabile di Turingsense e’ stata PIVOT. E’ ancora disponibile, corredata di fasce per l’interfacciamento con il corpo e molte feature software a cui accedere. Per maggiori informazioni, visita la nostra Roadmap

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