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In the case of dynamic sports activities such as skiing and sprints, it is difficult to apply optical motion capture systems because of measurement volume limitation. Alternatively, the use of inertial measurement unit (IMU) as a motion sensor has gained attention. This paper proposes a drift reduction method in the IMU-based joint angle estimation for dynamic motion-involved sports applications. To resolve the problem of conventional IMU-based methods significantly reducing performance under highly dynamic conditions, the proposed method applies a correction method using joint constraint. The proposed method is the complementary filter based on the previous drift reduction technique using the joint constraint, but performs in real time. The proposed method was validated by comparing the estimation accuracy with conventional methods under various dynamic conditions. The results showed that the proposed method was superior to the methods that did not use the constraint. While the proposed method was 0.19° less accurate than the non-realtime method of the reference, it is more practical due to its realtime correction capability.
#Drift reduction (표류오차 감소) #IMU (관성 측정 장치) #Joint angle estimation (관절각 추정) #Dynamic motion-involved sports (역동적 스포츠) #Joint constraint (관절 구속 조건) #Complementary filter (상보 필터)

목차

1. 서론
2. 표류오차 보정 상보 필터
3. 제안 방법 검증 및 고찰
4. 결론
REFERENCES

참고문헌 (31)

참고문헌 신청
Corazza, S., Muendermann, L., Chaudhari, A., Demattio, T., Cobelli, C., et al., “A Markerless Motion Capture System to Study Musculoskeletal Biomechanics: Visual Hull and Simulated Annealing Approach,” Annals of Biomedical Engineering, Vol. 34, No. 6, pp. 1019-1029, 2006. google schola Schmitz, A., Ye, M., Boggess, G., Shapiro, R., Yang, R., et al., “The Measurement of in Vivo Joint Angles during a Squat Using a Single Camera Markerless Motion Capture System as Compared to a marker Based System,” Gait & Posture, Vol. 41, No. 2, pp. 694-698, 2015. google schola Fern'ndez-Baena, A., Susin, A., and Lligadas, X., “Biomechanical Validation of Upper-Body and Lower-Body Joint Movements of Kinect Motion Capture Data for Rehabilitation Treatments,” Proc. of the 4th International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems, pp. 656-661, 2012. google schola Wu, G., Siegler, S., Allard, P., Kirtley, C., Leardini, A., et al., “ISB Recommendation on Definitions of Joint Coordinate System of Various Joints for the Reporting of Human Joint Motion-Part I: Ankle, Hip, and Spine,” Journal of Biomechanics, Vol. 35, No. 4, pp. 543-548, 2002. google schola Wu, G., Van der Helm, F. C., Veeger, H. D., Makhsous, M., Van Roy, P., et al., “ISB Recommendation on Definitions of Joint Coordinate Systems of Various Joints for the Reporting of Human Joint Motion-Part II: Shoulder, Elbow, Wrist and Hand,” Journal of Biomechanics, Vol. 38, No. 5, pp. 981-992, 2005. google schola

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