eMGeeA (Mobile Gait Analyzer):
sviluppo di un'applicazione mobile
per l'estrazione di parametri temporali
del passo di corsa
Relatori:
SOMMARIO
●Contesto applicativo
●Lavoro svolto
●eMGeeA
●Test sperimentali
●Sviluppi futuri
Sommario
●Contesto applicativo
●Lavoro svolto
●eMGeeA
●Test sperimentali
●Sviluppi futuri
Pervasive Computing: Applicazioni
●
Social
– condivisione di contenuti
– analisi delle interazioni umane
●
Monitoraggio
– ambientale – urbano
●
Healthcare
– personale medico
Pervasive Computing: Applicazioni
Sommario
●Contesto applicativo
●Lavoro svolto
●eMGeeA
●Test sperimentali
●Sviluppi futuri
Obiettivo
●
analisi del passo di corsa
– parametri temporali – simmetria
●
requisiti
– disponibilità della tecnologia
● smartphone ● accelerometro
– analisi a run time
Strumenti di sviluppo
●analisi offline
– Python ● signal processing ● grafici – gnuplot ●analisi online
– Android SDK (Java)Sommario
●Contesto applicativo
●Lavoro svolto
●eMGeeA
●Test sperimentali
●Sviluppi futuri
eMGeeA: funzionalità
●
accelerazione della corsa sul CoM
●
parametri del passo
eMGeeA: processing dell'accelerazione
1. lettura dall'accelerometro
2. ricampionamento a frequenza costante (100 Hz)
Simmetria del passo
●
funzione di autocorrelazione
●
segnale di corsa
– periodi dominanti – simmetria del passo
Riorientamento dell'accelerometro
1. allineamento di Z con g
• componente statica
• HWS Filter
• riorientamento
2. rotazione di X e Y sul piano orizzontale
Parametri temporali dei passi
●
analisi accelerazione verticale
– inizio della fase di volo – inizio del contatto
Sommario
●Contesto applicativo
●Lavoro svolto
●eMGeeA
●Test sperimentali
●Sviluppi futuri
Test sperimentali: Risultati
●
salti: Test di Bosco
– sottostima contatto e sovrastima volo di 1-2 centesimi di secondo 43,9% 31,6% 22,8% 1,7% Tempi di Volo (~ 0.400 - 0.600 s)
errore in valore assoluto
fra 0.000 s e 0.009 s fra 0.010 s e 0.019 s fra 0.020 s e 0.029 s fra 0.030 s e 0.040 s 46,8% 31,9% 21,3% Tempi di Contatto (~ 0.140 - 0.200 s)
errore in valore assoluto
fra 0.000 s e 0.009 s fra 0.010 s e 0.019 s fra 0.020 s e 0.029 s
78,7% 21,3%
Durata del Salto (~ 0.600 - 0.750 s)
errore in valore assoluto
fra 0.000 s e 0.009 s fra 0.010 s e 0.017 s
●
corsa: sprint
Test sperimentali: Conclusioni
●
errori nei test di salto
– accettabili per l'impiego previsto per l'applicazione – in linea con le capacità hw
● frequenza dell'accelerometro 80 Hz
●
corsa
– corretta rilevazione dei passi
– necessario un test per stimare la precisione dei
parametri temporali dei passi
●
eMGeeA
– utilizzabile durante la normale attività di allenamento per
monitorare i parametri del passo di corsa e dei salti
Sommario
●Contesto applicativo
●Lavoro svolto
●eMGeeA
●Test sperimentali
●Sviluppi futuri
Sviluppi futuri
●
miglioramenti
– ottimizzazione algoritmi a run time – ulteriori test
● validazione parametri in corsa ● diversi dispositivi
●
studi
– relazione fisica fra accelerazione e azioni dell'atleta – tipo migliore di feedback
Sviluppi futuri
●
estensioni
– esportazione risultati
● PC ● web
– altri stumenti di analisi
● machine learning, change detection
● correttezza rispetto a un modello, sopraggiungere della
fatica
– altri sensori
● GPS, giroscopio, magnetometro, sensori esterni allo
smartphone
● miglioramento dell'accuratezza (riorientamento e parametri
