使用事例2(動画)|小型無線多機能センサ(TSND121/151)|ATR-Promotions

使用事例2(動画)|小型無線多機能センサ(TSND121/151)

小型無線多機能センサの使用事例をご紹介します。

目次
  1. 加速度・表面筋電位計測(ダンベル)
    ダンベルを持ち上げる動作を測定しています。
    ダンベルの重さの違いにより、加速度や表面筋電位に変化があらわれます。
  2. 心電計測
    筋電アップセットで心電を測定しています。
    電極を胸に張り心電を測定しています。
  3. 加速度・圧力センサ計測(歩行)
    歩行時の加速度・足の裏の設置圧力を計測しています。歩行の違いによる接地パターンの違いをご覧頂けます。
  4. 加速度・角速度計測(腕立て伏せ)
    腕立て伏せ動作を行い、上腕の加速度・角速度を計測しています。
  5. 加速度計測(ワインディングマシン)
    ワインディングマシンにTSND121をセットし、加速度を計測しています。
  6. 地磁気計測(ワインディングマシン)
    ワインディングマシンにTSND121をセットし、地磁気を計測しています。

加速度・表面筋電位計測(ダンベル)

加速度・表面筋電位計測

前腕の物理的な移動量と各筋肉の動きを測定します。手首に小型無線多機能センサ(TSND121)を装着し、上腕二頭筋と腕橈骨筋に筋電の電極を装着しました。

グランド(緑ケーブル)は手首近くに固定し、筋電アンプは動作の妨げにならない場所に固定しています。

加速度と同時に筋電位2chを測定するよう、「SensorController」を使用して 設定・操作しました。計測データも「SensorController」を使用 してリアルタイムで受信し、グラフ表示して確認すると共にディスク上に記録しています。

「小型無線多機能センサ 筋電アンプセット」詳細ページ

動画をご覧ください。

表面筋電位の測定データから、ダンベルの重さによって運動負荷が大きく変わっているほか、次第に疲労して負荷が大きくなっていることが観測できました。そして加速度のデータからは、より重量のあるダンベルを持ち上げる際には無駄な動きが多く、そして疲労するに従って震えが出始めることも観測できました。

これら定量的に計測可能なデータを利用することにより、個人毎に異なる運動能力に合わせた適切な負荷のトレーニングを行ったり、動作の疲労度をモニタして作業改善の指標にしたり、リハビリ中の効果測定や効果的なコーチングに役立てることが出来るかもしれません。

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心電計測

胸に電極を装着し、心電の計測を行なっています。計測は、「SensorController」を使用して行ないました。

心電の波形が規則的に計測できていることが分かります。筋電アンプセットを使用することにより簡易的な心電計として使用することが可能です。

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加速度・圧力センサ計測(歩行)

加速度・圧力センサ計測(歩行)

足の接地時の衝撃および接地圧の状況を測定します。小型無線多機能センサ(TSND121)を足首にバンドで固定し、ニッタ社製フレキシフォースセンサを足裏の2か所に装着。親指の下に感度が高いセンサを、踵に感度が低いセンサを取りつけました。

SensorController」を使用して、加速度と同時に2チャンネルのA/Dを測定するように 設定・操作しました。計測データも「SensorController」を使用 してリアルタイムで受信し、グラフ表示して確認すると共にディスク上に記録しました。

動画をご覧ください。

複数の歩行パターン(通常の歩行/早歩き/小走り/力強い歩行)で計測した結果、加速度からは各歩行パターンによる接地時の足首にかかる衝撃の強さや、特徴的な変化パターンを観測出来ました。また、足の裏に取り付けた圧力センサからは、足の裏の接地の順番や踏み込みや蹴り上げ時にかかる圧力やそのパターンが計測できました。

このような方法を用いることにより、運動のフォームやシューズの違いによる足に対する負荷の大小や、健常者とリハビリ中患者の歩行の差異等を、定量的に計測できそうです。

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加速度・角速度計測(腕立て伏せ)

加速度・角速度計測(腕立て伏せ)

上腕に小型無線多機能センサ(TSND121)をバンドで固定しました。

腕立て伏せをすることにより、TSND121の加速度の鉛直方向が変化します。

加速度と角速度を測定するよう、「SensorController」を使用して 設定・操作しました。計測データも「SensorController」を使用 してリアルタイムで受信し、グラフ表示して確認すると共にディスク上に記録しました。

動画をご覧ください。

有線式のセンサで動き回る対象物を計測する場合、計測方法に大きな制限がありました。また、映像を用いた解析の場合、実験場所の制限や、陰になった部分の位置情報が取れないという問題があります。小型軽量の無線加速度・角速度センサを使用することにより、これら問題を解決することが可能です。計測するデータの性質上、モーションキャプチャのように絶対位置が計測出来るわけではありませんが、移動の変化量を計測することが出来ます。

リハビリ中の患者のエアロバイクを漕ぐ足に取り付けて回復度合いを計測したり、広大なグラウンドを走り回る選手達に取り付けてイベントに対する各選手の反応速度やパターンを比較・観測したり(各センサは同期してデータを記録出来るため、時間軸を合わせて比較できます)する等の応用も考えられます。

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加速度計測(ワインディングマシン)

加速度計測(ワインディングマシン)

ワインディングマシンに小型無線多機能センサ(TSND121)を固定し、回転させました。

センサが傾くことにより、重力加速度が分散され、周期的に波形が変化します。

加速度を測定するよう、「SensorController」を使用して 設定・操作しました。計測データも「SensorController」を使用 してリアルタイムで受信し、グラフ表示して確認すると共にディスク上に記録しました。

動画をご覧ください。

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地磁気計測(ワインディングマシン)

地磁気計測(ワインディングマシン)

ワインディングマシンに小型無線多機能センサ(TSND121)を固定し、地磁気を測定しました。

地磁気を測定するよう、「SensorController」を使用して 設定・操作しました。計測データも「SensorController」を使用 してリアルタイムで受信し、グラフ表示して確認すると共にディスク上に記録しました。

動画をご覧ください。


注意事項

搭載している地磁気センサを用いることにより、磁北を基準としたセンサの向きを計測・計算すること が可能です。ただし、地磁気の磁束密度は微弱なため、周辺の金属や磁気を帯びた製品により、計測値は大きく 影響を受けます。環境によっては、地磁気を正しく計測できない場合がありますので、ご了承下さい。また、 正しく計測を行うためには、「SensorController」等を使用し、計測場所でキャリブレーションを行った後に ご利用下さい。

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