Implementation of Inertial Measurement Unit on KineBlue

Abstract

Inertial Measurement Unit or IMU has an increasing role in physiotherapy. Psychotherapists have an increasing interest in measurement and better diagnosis. The IMU’s ability to measure angle and movement has opened endless possibilities in physiotherapy. IMUconsists of an accelerometer, gyroscope and magnetometer. By combining the EMG device that Kiso provides and an IMU could create a smarter device that could be used in clinical physiotherapy. This allows for physiotherapists to see where in the exercises the targeted muscle contracts. That could lead to better diagnosis and measure thingsthat could not have been measured before. This thesis will cover the IMU, it’s theory and implementation to Kiso’s products.

Tregðunemi er mikilvægur þáttur á mörgum sviðum. Tregðunemi inniheldur hröðunarnema, snúðuvísi og segulsviðsmæli. Með því að blanda saman gögnum frá vöðvaritsmæli með gögnum frá tregðunema er hægt að hanna mæli sem gefur sjúkraþjálfurum betri skilning á virkni æfinga hjá skjólstæðingum. Mælitækin eru að verða snjallari og með því að nota Bluetooth Low Energy er hægt að einfalda gagnaflutninginn fyrir notandann. Mælirinn tengist tæki notandans beint og þar með er ekki þörf fyrir dokku.KineBlue er nýjasta verkefni Kiso sem stefnir á að hanna snjallmæli sem mögulegt er að samþætta núverandi vörum Kiso. KineBlue notar örgjörvann nRF5340 frá Nordic Semiconductor til að vinna úr og senda gögnin. Tregðuneminn á KineBlue samanstendur af hröðunarnemanum og snúðuvísinum LSM6DS1 og segulsviðsmælinum MMC5633NJL.LSM6DS1 er tengdur við nRF5340 með SPI samskiptastaðlinum og MMC5633NJL er tengdur með I2C staðlinum. Samskiptum við segulsviðsmælinn hafa tekist og hrágögn varðandi segulsvið og hitastig hafa fengist frá honum. Síun og sameining gagna er mikilvægur þáttur í hönnunarferli á tregðunema. Algengustu síurnar fyrir tregðunema eru Kalman, Mahony og Madgwick síur. Sían sem hentar KineBlue best er Madgwick síanþar sem hún er nákvæmust og hana er auðvelt að útfæra. Margt á eftir að gera til að fá tregðunema til að virka að fullu en verkefnið er komið langt á leið. Skilningur á stýrikerfinu Zephyr Projects og hegðun nRF5340 mun aukast þegar líður á verkefnið, sem mun hraða ferlinu. Tregðunemi er góð viðbót við vörurnar hjá Kiso og mun bæta skynjunargetu mælanna til muna.