Return to search

Optiska Time-of-Flight sensorer kan användas för att mäta steghöjd och stegbredd under gång : En utvärdering av sensorer i en laborativ och reell miljö / Optical Time-of-Flight sensors can be used to measure step width and step height : An evaluation of sensors in a laborative and real environment

In some medical cases it is of interest to study a persons gait. This can be done in several different ways, both simple and advanced. A project has been done at the department Medicinsk Teknik - Forskning och Utveckling at the University Hospital of Umeå. In that project a system with optical triangulation sensors was created to easily measure a persons step width and step height. It was found that the sensors had limitations, in particular with sample frequency, and it was therfore of interest to test new sensors for this application. The goal with this project was to evaluate two sensors, VL53L0X and VL6180, and investigate if they can be used to measure step width and step hight. A system was built to communicate with and read data from the sensors. The sensors were then tested both in a laborative and real environment. With good reflection both VL6180 and VL53L0X show good precision in the range of interest. The sensors has the resolution of millimeters. VL6180 works better at really close distances but has a much shorter maximum range, about 18 cm, and lower maximum sample frequency, under 43 Hz. VL53L0X was tested up to 70 cm and 50 Hz. To be able to measure step width from the ankle, a very high sample frequency is needed to get the right amount of data when the legs pass eachother. If the sensors can be used in that way has not been confirmed. When placed higher on the persons leg, VL6180 can be used to measure step width and VL53L0X can be used to measure both step width and step height. / Inom sjukvården kan det i vissa fall vara intressant att studera en persons gång. Detta kan göras mer eller mindre avancerat och av olika anledningar som för diagnostik eller uppföljning efter ingrepp. Det har tidigare skapats ett mätsystem för mätning av gångparametrar på avdelningen Medicinsk teknik - Forskning och Utveckling vid Norrlands Universitetssjukhus. I det arbetet testades optiska sensorer som använder en triangulerande metodik. Den existerande tekniken hade dock begränsningar i sitt mätutförande vilket ledde till ett behov av att ersätta dessa med en ny typ av sensor. Målet med det här arbetet var därför att utvärdera två andra sensorer, VL6180 och VL53L0X, och undersöka om de kan användas för mätning av stegbredd och steghöjd. Ett mätsystem skapades i för att kommunicera med och samla in data från sensorerna. Därefter utfördes tester, främst laborativa tester med även ett test med den ena sensorn i reell miljö på testperson. Båda sensorerna visar på bra precision och linjäritet på de intressanta avstånden och ger resultat med en upplösning på hela millimetrar. VL6180 opererar bättre på väldigt nära håll men har en begränsning i att det maximala mätavståndet ligger kring 18 cm och den maximala samplingsfrekvensen under 43 Hz. Den frekvensen går att programmera men är instabil. För att kunna placera sensorerna nere vid vristen vid breddmätning krävs en mycket hög samplingsfrekvens för att få in tillräckligt med mätdata. VL53L0X kan komma upp i en en samplingsfrekvens på 50 Hz men det på bekostnad av sämre precision än vid lägre frekvenser. Huruvida VL6180 och/eller VL53L0X kan placeras vid vristen har inte bekräftats. VL53L0X testades med testperson och fungerade då för höjdmätning och breddmätning vid vaden. VL6180 bedöms kunna användas som sensor för mätning av stegbredd och VL53L0X för mätning av stegbredd och steghöjd.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-135939
Date January 2017
CreatorsEdman, Agnes
PublisherUmeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageSwedish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0021 seconds