EUROBENCH - IMCVO

Ziel des IMCVO-Projektes ist die Entwicklung eines tragbaren Bewegungserfassungssystems welches sowohl am Menschen, als auch an Robotern und Exoskeletten einsetzbar ist. Das System basiert daher auf einer Reihe von Magnetfeld unabhängigen Bewegungssensoren (IMUs), kombiniert mit optischer Odometrie und Umgebungserfassung. Dies ermöglicht eine stabile 3D-Bewegungsrekonstruktion von z.B. einem Unterkörper, oder einem künstlichen Roboterbein. Die Mobilität des Systems ermöglicht die Erfassung von dreidimensionaler Kinematik in allen Umgebungen und Szenarien, Innen wie Außen. Zusätzlich kann eine 3D-Rekonstruktion der Umgebung erstellt werden. Ziel ist es, mit Hilfe dieser Plattform vergleichbare Messdaten für Menschen, Exoskelette und humanoide Roboter zu erhalten. Es werden zwei Messsysteme bereitgestellt, die für Validierungstests in Eurobench-Einrichtungen in Spanien und Italien zur Verfügung stehen werden. Es ist geplant, die jüngsten Fortschritte bei der auf IMU-basierten 3D-Bewegungsrekonstruktion zu nutzen, um auf die Nutzung von allgemein üblichen Magnetfeldsensoren verzichten zu können. In der Nähe von technischen Systemen, wie z.B. Elektromotoren, können diese Sensoren nicht verlässlich betrieben werden. Um die Umgebung abzubilden und um einen möglichen Positionsdrift des Magnetfeld unabhängigen IMU-Systems zu korrigieren, ist geplant, die optische Odometrie stochastisch mit dem IMU-System zu verschmelzen. Die aufgezeichnete 3D-Punktwolke der Stereokamera kann in einer Nachbearbeitungsphase verwendet werden um eine 3D-Rekonstruktion der Umgebung zu erstellen. Um die Lokalisierung weiter zu verbessern und um physiologisch wichtige Gangereignisse zu messen, soll eine drahtlose Fußdruckeinlegesohle zur Messung des Bodenkontaktes integriert werden. Zusammen mit der Messsohle werden alle zur Rekonstruktion der Kinetik und Kinematik erforderlichen Daten vom System bereit gestellt und vollständig in das ROS-Framework (Robot Operating System) integriert. Für mögliche Änderungen des der Kinematik zu Grunde liegenden Skeletts, wird eine Benutzeroberfläche entwickelt. Es werden Validierungsaufzeichnungen vom Menschen und von einem menschen-ähnlichen Roboterbein, einschließlich der Berechnung wichtiger Gangparameter, bereit gestellt.