hrvatski

Stvarnovremenska procjena parametara tjelovježbe

Koncept praćenja tjelovježbe i zdravlja pomoću bežičnih osjetilnih čvorova postaje sve zastupljeniji u svakodnevnom životu, a posebno na području sporta, rekreacije i rehabilitacije. U ovom radu razvijen je sustav za praćenje tjelovježbe pomoću bežične osjetilne mreže i nastao je kao rezultat rada na europskom FP7 projektu HeartWays. U radu je razvijena stvarnovremenska programska podrška koja robusno detektira trajanje ponavljanja kod tjelovježbe, procjenjuje kvalitetu pokreta iz signala inercijskih senzora (akcelerometar) te generira upozorenja u slučaju značajnijeg odstupanja od referentnih vrijednosti (povratna veza). Razvijena su i ispitana 2 algoritma. Prvi se temelji na usporedbi „potpisa“ vježbe, a drugi na usporedbi rekonstruiranih atraktora vježbi. „Potpis vježbe” dobiven je kao najveće/najmanje odstupanje zabilježeno između početka i kraja jednog ponavljanja. Prati se trajanje ponavljanja, podrhtavanje udova i prebrisani kutevi u prostoru, a stvarnovremenska procjena kvalitete prikazuje se u bojama (crveno, zeleno, žuto) što ima za rezultat učenje pravilnih pokreta. Drugi algoritam rekonsturira dinamiku (atraktor) pokreta na temelju mjerenja samo jednog signala – akceleracije, a temelji se na Takensovom teoremu o zakašnjelim uzorcima. Svako ponavljanje u vježbi je jedna zatvorena krivulja u faznom prostoru (dio atraktora) koja se geometrijski uspoređuje s referentnim atraktorom. Za ekstrakciju značajki dobivenih krivulja koristi se analiza glavnih vrijednosti (engl. principal component analysis – PCA). Referentni „potpis” i atraktor se učitavaju iz baze podataka, a dobiveni su umjeravanjem na utreniranom ispitaniku. U oba slučaja manje odstupanje ukazuje na veću pravilnost tjelovježbe. Postignuta je visoka robusnost algoritma za procjenu kvalitete tjelovježbe korištenjem „potpisa” vježbe. Razvijena programska podrška prilagođena je i za implementaciju na senzorskom čvoru (ne sadrži množenja) te je ugrađena u sveobuhvatni zdravstveni sustav na projektu HeartWays. Ispitan je novi pristup analize tjelovježbe korištenjem teorije nelinearnih dinamičkih sustava. Rezultati ispitivanja na 10 ispitanika pokazali su da algoritam točno prepoznaje pokrete (vježbe ) na temelju rekonstruirane dinamike lokomotornog sustava.

nepoznato

nije evidentirano