https://www.mdu.se/

mdu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Development of a Test Rig for MEMS-based Gyroscopic Motion Sensors in Human Applications
Mälardalens högskola, Akademin för innovation, design och teknik. (Biomedical engineering)
Uppsala University.
Mälardalens högskola, Akademin för innovation, design och teknik. (Biomedical engineering)ORCID-id: 0000-0003-1940-1747
2011 (Engelska)Ingår i: IFMBE Proceedings,  Volume 34 IFMBE, 2011, 2011, s. 203-206Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

This paper describes the development of a test rig for MEMS gyroscopes. The purpose of the test rig is testing and verification of various gyroscopes that are intended for human motion analysis. The test rig will be a tool to test functionality and help in the selection process of appropriate MEMS-gyroscopes. Human movement pattern differs from mechanical motion and thus puts specific demands on the test equipment and verification procedures. The main function of the test rig is to rotate the gyroscope and measure the precision in the sensor signal response in different situations. This includes detection of different movement patterns and performances in different environment conditions (e.g. temperature, vibrations, etc). Several components can be tested at the same time in the test rig. Among the things that can be evaluated is the performance of the components, comparisons between different individual components or batches, aging processes of components and verification of the component performance for comparison of the specifications from the manufacturer. There are several different pre-programmed test-programs available but the test rig can also be manually operated. The data from the tests are stored and can be analyzed and processed afterwards.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2011. s. 203-206
Nationell ämneskategori
Reglerteknik
Forskningsämne
elektronik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-12295DOI: 10.1007/978-3-642-21683-1_51ISI: 000308452500050Scopus ID: 2-s2.0-79959921733ISBN: 9783642216824 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:mdh-12295DiVA, id: diva2:418325
Konferens
Nordic Baltic conference on Biomedical Engineering and Medical Physics NBC15, AAlborg, June 14-17, 2011, Denmark (Accepted)
Tillgänglig från: 2011-05-21 Skapad: 2011-05-21 Senast uppdaterad: 2018-08-10Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Avancerade alternativa inmatningsenheter till datorer för funktionshindrade
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Avancerade alternativa inmatningsenheter till datorer för funktionshindrade
2011 (Svenska)Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [sv]

Datorn är ett viktigt verktyg i vår vardag. För rörelsehindrade kan datorn vara en förutsättning för att kunna fungera i vardagen. Datorn har som tekniskt hjälpmedel gett funktionshindrade större möjligheter till meningsfulla aktiviteter, såsom att på egen hand skriva, läsa och kommunicera. Samtidigt är det inte alltid funktionshindrade klarar av att använda vanliga datorer utan behöver alternativa inmatnings- och styrenheter.

Målet med denna licentiatavhandling har varit att utveckla tekniker som ska stödja personer med rörelsebegränsningar. Främst har arbetet varit att utveckla alternativa tekniker för att kunna manövrera en dator. Viktiga aspekter i arbetet har varit att göra hjälpmedlen användarvänliga, möjliga att individanpassa, och att ta tillvara de tänkta användarnas synpunkter kring behov och önskemål. Vidare har inmatningsenheten utvärderats av användare och även tillämpats som ett rehabiliteringsverktyg för en mindre patientgrupp med nackskador, så kallade pisksnärtskador.

Utöver dessa vetenskapliga mål har produktionsaspekterna varit viktiga. För att säkerställa att enheten ska kunna bli en produkt måste den kunna produceras och säljas till ett rimligt pris och detta måste beaktas under hela utvecklingsprocessen.

En alternativ datormus baserad på MEMS-gyroskop har utvecklats. Utvecklingen är gjord utifrån de krav de tilltänka användarna ställde på den alternativa datormusen och enheten är utprovad och förbättrad i en iterativ process mellan utvecklare och användare, så kallad användarcentrerad utvecklingsprocess. MEMS-gyron var den typ av rörelsesensor som bäst svarade mot de krav som ställdes på enheten. De användare som deltog vid ett längre fältprov var samtliga nöjda och ville behålla musen.

För att underlätta processen att välja rätt typ av gyro och att kunna utvärdera deras stabilitet under olika omgivningsfaktorer, såsom temperatur och vibrationer, har en testrig för gyron utvecklats. Människors rörelsemönster skiljer sig från industriella tillämpningar och därför behövs en speciell testrigg. Testriggen roterar gyron och mäter sensorsignalen under olika betingelser. Flera gyron kan testas samtidigt och testdatat kan sparas och analyseras i efterhand.

Ett interaktivt datorbaserat träningsprogram har utvecklats och utvärderats vid en pilotstudie tillsammans med den alternativa datormusen. Syftet var att låta nackskadade utföra huvudrörelser och få en feedback på att de tränar rätt. Resultatet pekar på att detta kan vara en lovande metod.

Abstract [en]

Computers are important tools. People with motion disabilities sometimes are dependent on a computer and used as a technical aid the computer has improved the possibilities to perform meaningfull tasks, as writing, reading and communicating. However, disabled often need an alternative input device to control a computer.

 

The aim with this licentiate theses has been to develope techniques to support persons with motion limitations. Focus has been to develope alternative techniqes to control a computer. Important aspects have been user-friendlieness, possiblilities to perform individual adaptions and incorporatation of specifications from the intended users. Further, the input device has been evaluated by users and applied as a rehabilitation tool for a smaller patient group of persons with whiplash associated disorders.

 

Further, production aspects are important. To make the unit into a product, it has to be possible to produce and sell to a reasonable price. This has to be considered during the whole development process.

 

An alternative computer mouse based on a MEMS gyroscope has been developed. The specifications made by the users has been used as a starting point in the development and the unit has been evaluated and improved in an iterative process, so called user centric development. MEMS-gyros were the type of motion sensors most corresponding to the demands. The users that participated in a longer field test were all satisfied and wanted to keep the mouse.

 

To improve the process to choose right kind of gyro and to be able to evaluate their stability depending on factors as temperature and vibration, a test-rigg for gyros has been developed. Human motion pattern differs from industrial applications and therefor a special test-rigg was needed. The testrigg rotates the gyros and measures the sensor signal. Several gyros can be tested simultaneously and data can be stored and analysed afterwards.

 

An interactive computerbased training program has been developed and evaluated in a pilot study together with the altrenative computer mouse. The aim has been to let people with neck injuries perform head motions and get feedback that they perform the right kind of training. The result is promising.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Västerås: Mälardalen University, 2011
Serie
Mälardalen University Press Licentiate Theses, ISSN 1651-9256 ; 133
Nyckelord
inmatningsenheter, funktionshindrade, datormus, MEMS-gyro
Nationell ämneskategori
Biomedicinsk laboratorievetenskap/teknologi
Forskningsämne
elektronik
Identifikatorer
urn:nbn:se:mdh:diva-12286 (URN)978-91-7485-020-8 (ISBN)
Presentation
2011-06-09, Delta, R-huset, Högskoleplan 1, Västerås, 13:15 (Svenska)
Opponent
Handledare
Tillgänglig från: 2011-05-23 Skapad: 2011-05-21 Senast uppdaterad: 2011-06-07Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Lindén, Maria

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Gerdtman, ChristerLindén, Maria
Av organisationen
Akademin för innovation, design och teknik
Reglerteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
isbn
urn-nbn
Totalt: 141 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf