两个独立的惯性测量单位的同时有效性的变化与黄金标准相比,在计算机化设备使用期间,身体上部姿势的黄金标准
Roger Lee1,2, Riad Akhundov1,3,4, Carole James5
1School of Health Sciences, College of Health, Medicine and Wellbeing, The University of Newcastle, Callaghan, NSW 2308, Australia.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 12, 2023
概括
与移动捕捉相比,Wi-Fi惯性测量单元 (IMU) 在使用计算机时测量上半身姿势的准确性很好. 蓝牙IMU的准确性中等,两种系统都受到漂移的影响.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人与计算机的交互
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 惯性测量单元 (IMU) 提供了一种潜在的客观方法来评估计算机使用期间的姿势.
- 验证研究对于确定IMU在实验室环境之外测量姿势的准确性至关重要.
研究的目的:
- 检查两个IMU系统 (Wi-Fi和蓝牙) 与3D运动捕捉系统 (Mocap) 的并发有效性.
- 评估IMU在各种计算机任务中测量三维上半身姿势的准确性.
主要方法:
- 26名参与者用不同的显示器设置 (正确,升高,笔记本电脑) 执行计算机任务.
- 3D Mocap和两个IMU系统 (Wi-Fi,蓝牙) 捕获了上半身姿势数据.
- 使用确定系数 (R2) 和平方根平均误差 (RMSE) 来进行比较.
主要成果:
- 无线IMU在头部/部 (HN) 和上部段 (UTS) 显示出高的有效性,在角平面,HN-UTS在正面平面.
- 无线IMU对其他运动 (包括旋) 显示中等到差的有效性.
- 蓝牙IMU在各种条件下显示出HN和UTS的适度有效性,但对正面平面和旋转运动的有效性很差.
- 两种系统都经历了陀螺漂移;蓝牙IMU也出现了数据丢失.
结论:
- 与Mocap相比,Wi-Fi IMU在使用电脑时为上肢姿势测量提供了更可接受的准确性,不包括行李箱旋转.
- IMU系统之间的性能差异凸显了任务特定验证对于准确的姿势评估的必要性.
