Rediseño mecánico, montaje y caracterización metrológica de un sistema inercial de captura de movimientos para aplicaciones biomédicas

This document shows the development of a device for capturing the movement of 5 portable inertial sensors, with a control unit, which has two cards inside, an Arduino Cheild type card for wireless communication and a Chit kit data card to support the concepts of biomechanics and rehabilitation in th...

Full description

Autores:: Domínguez Morales, Carlos Leonardo

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2022

Institución:: Universidad Antonio Nariño

Repositorio:: Repositorio UAN

Idioma:: spa

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description	This document shows the development of a device for capturing the movement of 5 portable inertial sensors, with a control unit, which has two cards inside, an Arduino Cheild type card for wireless communication and a Chit kit data card to support the concepts of biomechanics and rehabilitation in the study of human gait. For the development of the prototype, human gait concepts and capture protocols such as Davis, among others, were presented. With the theoretical information collected, an electronic machining was performed, taking into account a prototype already established in the rehabilitation laboratory. The design of casings to be printed by means of the 3D printing technique was carried out to make the device an ergonomic device, a material of high resistance to strong impacts was selected thinking about possible falls and to avoid breakages and affectations to the inertial sensors.
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Henao, and J. F. López, “System based on the Use of Biomechanical Analysis and Videogames through the Kinect Sensor”, in IEEE pp. 43–54, 2013.K. Correa A and F. Velasco C, “Diseño y Construcción de una Unidad de Medida Inercial para el Sensado de la Actitud/Orientación de un Pico-Satélite”, J. Ciencia. E Ing., vol. 01, no. 1, pp. 37–41, 2009.M. A. Frisoli, C. A. Cifuentes, A. Frizera, A. Santiago, and A. A. Braidot, “Sensor Portable para Registro Cinemático por Comunicación ZigBee”, pp. 1–5, 2012.M. C. Cuervo, A. F. R. Olaya, and R. M. G. Salamanca, “Métodos de captura de movimiento biomecánico enfocados en telefisioterapia”, Pan American Health Care Exchanges, PAHCE, pp. 0–5, 2013.J. J. Castañeda, A. F. Ruiz, C. N. Lara, and F. Z. Roldán, “Knee joint angle monitoring system based on inertial measurement units for human gait analysis”, IFMBE Proceedings. vol. 60, pp. 690–693, 2017.L. Contreras, B. Lopez and J. Jimenez, “Caracterizacion De Unidades De Medicion Inercial IMUS”, Ingenio Magno, vol. 8 n°1, pp 92-102, 2017J. Favre, B. M. Jolles, R. Aissaoui and K. Aminian, "Ambulatory measurement of 3D knee joint angle", Journal of Biomechanics, vol. 41, n°. 5, pp. 1029-1035, enero de 2008.H. Luinge, P. Veltink and C. Baten, "Ambulatory Measurement of Arm Orientation", Journal of Biomechanics, vol. 40, pp. 78-85, 2007.instname:Universidad Antonio Nariñoreponame:Repositorio Institucional UANrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/This document shows the development of a device for capturing the movement of 5 portable inertial sensors, with a control unit, which has two cards inside, an Arduino Cheild type card for wireless communication and a Chit kit data card to support the concepts of biomechanics and rehabilitation in the study of human gait. For the development of the prototype, human gait concepts and capture protocols such as Davis, among others, were presented. With the theoretical information collected, an electronic machining was performed, taking into account a prototype already established in the rehabilitation laboratory. The design of casings to be printed by means of the 3D printing technique was carried out to make the device an ergonomic device, a material of high resistance to strong impacts was selected thinking about possible falls and to avoid breakages and affectations to the inertial sensors.En el presente documento describe el desarrollo de un dispositivo para la captura de movimiento de 5 sensores inercial portables, con una unidad de control, la cual tiene en su interior dos tarjetas, una tarjeta Cheild de comunicación inalámbrica y otra de desarrollo Chit kit, para apoyar las áreas de biomecánica y rehabilitación en el estudio de marcha humana. Para el desarrollo del prototipo se presentaron conceptos de marcha humana y protocolos de captura como el de Davis, entre otros. Con la información teórica recolectada, se implementó un circuito electrónico con dos tarjetas y cinco sensores inerciales, teniendo en cuenta el prototipo previamente construido en el laboratorio de ingeniería de rehabilitación. Se realiza el diseño de carcasas para ser impresas por medio de la técnica de impresión 3D, buscando personalizar el dispositivo, garantizando la ergonomía de la unidad de control y la portabilidad de los sensores inerciales, además se seleccionó un material de alta resistencia a fuertes impactos para prevenir el dispositivo de posibles caídas y evitar rupturas o afectaciones en sus tarjetas y sensores inerciales.Ingeniero(a) Biomédico(a)PregradoPresencialInvestigaciónspaUniversidad Antonio NariñoIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y BiomédicaBogotá - SurMarcha humana,sensores inerciales,sistema óptico,cinemática,impresión 3D,multiplexor,ergonomía620.4Human gait,inertial sensors,optical system,kinematics,3D printing,multiplexer,ergonomics.Rediseño mecánico, montaje y caracterización metrológica de un sistema inercial de captura de movimientos para aplicaciones biomédicasTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85EspecializadaCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/4d2b99af-a7b7-4e1a-a190-dddc609e5c0b/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD54ORIGINAL2023_Carlos Leonardo Domínguez Morales_Acta.pdf2023_Carlos Leonardo Domínguez Morales_Acta.pdfActa de sustentaciónapplication/pdf255070https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/c1273981-8c5f-4b8c-8b64-f9bbaee85f79/download46301b47b43f5c0615071f8b3cb49b62MD512023_Carlos Leonardo Domínguez Morales.pdf2023_Carlos Leonardo Domínguez Morales.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf2573057https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/69457253-6071-4fee-9b27-34b0db448ad0/download6cfc465773a8ceed12acb4ff4a6221fdMD522023_Carlos Leonardo Domínguez Morales_Autorización.pdf2023_Carlos Leonardo Domínguez Morales_Autorización.pdfAutorización de autoresapplication/pdf924923https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/0b20dfda-e8e7-49ba-bd56-b746a4391a47/download8326c72a1725e6ada1e5e2ac87910adaMD53123456789/7391oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/73912024-10-09 22:54:59.316https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertorestrictedhttps://repositorio.uan.edu.coRepositorio Institucional UANalertas.repositorio@uan.edu.co

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