J Agromedicine

Objectives:Commercial Dungeness crab fishermen\u2019s manual crab pot handling activities can be done in harsh outdoor working environments at sea and can pose well-known physical risk factors associated with musculoskeletal injury including forceful exertion, repetition and awkward posture. The nonfatal injury rate in this fishing fleet is 3.4 per 1,000 full-time equivalent workers. Two-thirds of self-reported injuries in the fleet were musculoskeletal sprains and strains. To date, no objective biomechanical assessment of musculoskeletal disorder (MSD) risk has been conducted due to the challenging work environment.Methods:The aim of this study was to determine the feasibility of collecting objective biomechanical assessments (i.e., posture and repetition) using inertial measurement unit (IMU) sensors placed on the arms and torso of professional deckhands (n = 7) while at sea, harvesting Dungeness crab. Based on the IMU-measured posture data, fishermen\u2019s anthropometry, and crab pot weights, biomechanical loading of the low back and both shoulders was estimated.Results:The IMU sensor data showed that commercial Dungeness crab fishing is highly repetitive and poses awkward postures in the shoulders and back. The estimated static low back compression, shear force, and flexion moment about the shoulders and low back (L5/S1) indicate potential injury risk associated with harvesting crab.Conclusion:The results indicate that objective biomechanical assessment using the IMU sensors is feasible in the commercial fishing environment.U01 OH011927/OH/NIOSH CDC HHSUnited States

The role of inertial sensors in the functional assessment of the knee after anterior cruciate ligament reconstruction surgery. A systematic review

Στόχος: Ο πρωταρχικός σκοπός αυτού του άρθρου είναι η συστηματική ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με το εάν οι φορητοί και οικονομικά προσιτoί αδρανειακοί αισθητήρες, μπορούν να αποκαλύψουν με αξιοπιστία κινηματικές ασυμμετρίες μεταξύ των άκρων σε ασθενείς με ανακατασκευή Πρόσθιου Χιαστού Συνδέσμου (ΠΧΣ). Σχεδιασμός: Συστηματική ανασκόπηση σύμφωνα με τις οδηγίες PRISMA-DTA Μεθοδολογία: Πραγματοποιήσαμε συστηματική αναζήτηση στη βάση δεδομένων των PUBMED, CINAHL, SCOPUS και SPORTDISCUS, ελέγχοντας για δημοσιεύσεις που συνέκριναν τη χρήση αδρανειακών αισθητήρων με οπτοηλεκτρονικά συστήματα ανάλυσης κίνησης, αξιολογώντας άτομα με ανακατασκευασμένο (ΠΧΣ) κατά τη διάρκεια μιας δυναμικής δοκιμής ή περπατήματος. Κάθε επιλέξιμη μελέτη αξιολογήθηκε για τη μεθοδολογική της ποιότητα σύμφωνα με τη λίστα ελέγχου QUADAS-2 Αποτελέσματα: Αρχικά ανακτήθηκαν 279 άρθρα και τελικά πέντε πληρούσαν τα κριτήρια συμπερίληψης στην έρευνα. Τα εξαγόμενα χαρακτηριστικά από αδρανειακούς αισθητήρες αποκάλυψαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των άκρων σε ασθενείς με ανακατασκευασμένο (ΠΧΣ) σε τέσσερις μελέτες. Ορισμένα από αυτά τα χαρακτηριστικά συσχετίστηκαν ισχυρά με μετρήσεις που αποκτήθηκαν από τα συστήματα ανάλυσης κίνησης. Συμπέρασμα: Οι αδρανειακοί αισθητήρες μπορούν να παρέχουν συγκρίσιμες πληροφορίες με τα συστήματα ανάλυσης κίνησης κατά τη δυναμική αξιολόγηση του γόνατος μετά από χειρουργική επέμβαση (ΠΧΣ). Αυτό έχει σημαντικές δυνατότητες για κλινική χρήση, ενισχύοντας τη λειτουργική αξιολόγηση των ασθενών και την παρακολούθηση της διαδικασίας αποκατάστασης τους.Objective: This article's primary purpose is to systematically review the literature on whether portable and affordable inertial sensors can reveal reliable inter-limb kinematic asymmetries in ACL reconstructed (ACLR) patients. Design: Systematic review following PRISMA-DTA guidelines Methods: We conducted a database search of PUBMED, CINAHL, SCOPUS, and SPORTDISCUS, checking for publications that compared the use of inertial sensors to motion analysis systems, assessing subjects with ACLR during a dynamic test or walking. The reviewers appraised every eligible study for its methodological quality according to the QUADAS-2 checklist. Results: Initially, 279 articles were retrieved and finally, five met the inclusion criteria. In four studies, the extracted features from inertial sensors revealed significant inter-limb differences in ACLR patients. Some of these features were strongly correlated with metrics acquired from the motion analysis systems. Conclusion: Inertial sensors can provide comparable information to motion analysis systems during dynamic knee assessment after ACLR surgery. This has significant potential for clinical use, enhancing patients' functional assessment and the monitoring of the rehabilitation process

Комп’ютерно-інтегрована інерціальна система захоплення руху людини

Актуальність на сьогоднішній день актуальною лишається проблема використання точних систем захоплення руху людини (СЗР), що не залежать від умов проведення експе-рименту. Використання інерціальних систем захоплення руху дозволяє розширити діапазон використання таких систем. Важливою проблемою є розробка завадостійкого алгоритму оці-нки орієнтації та методи підвищення точності. Магістерська дисертація виконана відповідно до основних напрямків наукових дослі-джень кафедри. Мета магістерської дисертації є підвищення завадостійкості та точності інерціальної системи захоплення руху. Завдання: 1. Огляд систем захоплення руху, опис основних принципів, коротка характерис-тика. 2. Аналіз алгоритмів орієнтації, що використовують інерціальні датчики. 3. Вибір базового алгоритму орієнтації, опис його мат. моделі. 4. Розробка алгоритму підвищення завадостійкості системи на основі сигналів гі-роскопів, акселерометрів, магнітометрів. 5. Калібрування датчиків, експериментальна перевірка розроблених макетів. 6. Розробка власного макету інерціальної системи захоплення руху. Об’єкт: процес захоплення руху людини та система захоплення руху людини Предмет: Підвищення точності та завадостійкості алгоритмів оцінки орієнтації об’єктів та системи захоплення руху людини, калібрування та врахування особливостей ма-тематичної моделі датчиків інерціального вимірювального блоку. Методи дослідження: Методи оптимальної обробки сигналів, методи чисельної ма-тематики, методи теоретичної механіки, методи теорії оптимального оцінювання, алгоритми фільтрації Наукова новизна: 1. Вперше запропоновано метод розділення каналів корекції кватерніонного до-повняльного фільтру оцінки орієнтації, у алгоритмі якого мінімізовано кількість обчислюва-льних операцій. 5 2. Запропоновано використання слідкуючого П-регулятора для обмеження гли-бини корекції. Практичне значення: розроблено алгоритмічне забезпечення із підвищеною завадо-стійкістю для системи захоплення руху, яке також може використовуватися для систем ста-білізації та орієнтації; Створено платформу для тестування нового алгоритмічного забезпе-чення. Апробація результатів дисертації (виступи на науково технічних конференціях): 1. ХХ Міжнародна молодіжна науково-практична конференція «Людина і кос-мос», Дніпро, 2018 2. Міжнародна науково-технічна XI конференція молодих вчених «Електроніка - 2018», Київ, 2018 3. Науково-практична конференція студентів та аспірантів «Погляд у майбутнє приладобудування», Київ, 2018The urgency to date is the problem of the use of precise human motion capture system (MoCap), which do not depend on the conditions of the experiment. The use of inertial motion cap-ture systems allows to extend the range of use of such systems. An important problem is the devel-opment of a perturbation-tolerant algorithm and methods of improving accuracy for estimating ori-entation. The master's thesis is executed in accordance with the main directions of scientific research of the department. The purpose of the master's thesis is to increase the perturbation immunity and accuracy of the inertial motion capture system. Task: 1. Overview of the motion capture systems, describe basic principles, describe their charac-teristics. 2. Analysis of orientation algorithms using inertial sensors. 3. Select the basic orientation algorithm, description of its mat. model. 4. Development of the algorithm for increasing noise immunity of the system based on the signals of gyroscopes, accelerometers, magnetometers. 5. Instrument calibration, experimental check of the developed models. 6. Development of own motion capture system. Object: the process of capturing the movement of a person and MoCap system. Subject: Improvement of precision and algorithms perturbation immunity for estimating the orientation of objects and for MoCap system, calibration and taking into account the features of the mathematical model of sensors of an inertial measuring unit. Methods of research: Methods of optimal signal processing, numerical methods, methods of theoretical mechanics, methods of theory of optimal evaluation, filtration algorithms Scientific novelty: 1. For the first time, the method of separating channels of correction of a quaternion-to-full-blown filter of orientation evaluation is proposed. 2. The use of a follower of the P-regulator for limiting globin correction is proposed. Practical significance: algorithmic support with increased noise immunity for the motion capture system, which can also be used for stabilization and orientation systems, is developed; A platform for testing new algorithms is created