Diplomová práce se zaměřením na průzkum současně užívaných technik návrhu systémů, které za účelem měření pohybu či polohy využívají integrovaných akcelerometrů, gyroskopů nebo magnetometrů. Této studie je v práci využito při návrhu systému pro objektivizaci pohybu lidských končetin v rámci jejich rehabilitace, kde se užívá jak integrovaných senzorů vybraného mikropočítače, tak i komponenty technologie Bluetooth pro zasílání měřených dat do navržené multiplatformní aplikace, která je zpracuje a vizualizuje. Zde je uživateli k dispozici nabídka cviků zaměřená na jednotlivé končetiny a odpovídající animace pro sledování rozsahu jejich pohybu v reálném čase.
Práce má formu studie principů běžně užívaných integrovaných senzorů s realizací v podobě návrhu vhodných komponent, výběru technologií a vlastní implementace. Dále je rozšířena o porovnání referenčních technik s individuálně navrženým řešením.
Anotace v angličtině
A diploma thesis that describes the research of currently used techniques encapsulating the development of motion observation systems that use integrated inertial measurement units (IMUs), which rely on combinations of accelerometers, gyroscopes or magnetometers. This research serves as a base of human limb rehabilitation system, which is dependant on these integrated sensors of a selected microcomputer and uses Bluetooth technology in order to send measurement data to individually designed cross-platform application that manages its processing and provides visualization. Application users choose from a list of exercises constructed for multiple body parts and observe the movement results in real time via corresponding animation.
The thesis has a form of a study related to commonly used integrated sensors and an individual work that involves the design of suitable system components, choosing between possible technologies and measurement system implementation. It is also extended by an investigation and comparison of various methods and individually designed solution.
cross-platform development, inertial sensor, Bluetooth, 3D animation
Rozsah průvodní práce
133 s. (214 608 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zaměřením na průzkum současně užívaných technik návrhu systémů, které za účelem měření pohybu či polohy využívají integrovaných akcelerometrů, gyroskopů nebo magnetometrů. Této studie je v práci využito při návrhu systému pro objektivizaci pohybu lidských končetin v rámci jejich rehabilitace, kde se užívá jak integrovaných senzorů vybraného mikropočítače, tak i komponenty technologie Bluetooth pro zasílání měřených dat do navržené multiplatformní aplikace, která je zpracuje a vizualizuje. Zde je uživateli k dispozici nabídka cviků zaměřená na jednotlivé končetiny a odpovídající animace pro sledování rozsahu jejich pohybu v reálném čase.
Práce má formu studie principů běžně užívaných integrovaných senzorů s realizací v podobě návrhu vhodných komponent, výběru technologií a vlastní implementace. Dále je rozšířena o porovnání referenčních technik s individuálně navrženým řešením.
Anotace v angličtině
A diploma thesis that describes the research of currently used techniques encapsulating the development of motion observation systems that use integrated inertial measurement units (IMUs), which rely on combinations of accelerometers, gyroscopes or magnetometers. This research serves as a base of human limb rehabilitation system, which is dependant on these integrated sensors of a selected microcomputer and uses Bluetooth technology in order to send measurement data to individually designed cross-platform application that manages its processing and provides visualization. Application users choose from a list of exercises constructed for multiple body parts and observe the movement results in real time via corresponding animation.
The thesis has a form of a study related to commonly used integrated sensors and an individual work that involves the design of suitable system components, choosing between possible technologies and measurement system implementation. It is also extended by an investigation and comparison of various methods and individually designed solution.
cross-platform development, inertial sensor, Bluetooth, 3D animation
Zásady pro vypracování
Seznamte se s principem běžně užívaných integrovaných akcelerometrů, gyroskopů a magnetometrů.
Prostudujte stávající metody využití těchto senzorů pro snímání pohybu a polohy.
Navrhněte princip snímání polohy jednotlivých částí lidské paže.
Vhodným způsobem vyberte komponenty a technologie pro implementaci.
Implementujte aplikace pro měření pohyblivosti lidské paže a sledování změn v čase.
Experimentálně ověřte funkčnost aplikace a zhodnoťte možnosti jejího rozšíření.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s principem běžně užívaných integrovaných akcelerometrů, gyroskopů a magnetometrů.
Prostudujte stávající metody využití těchto senzorů pro snímání pohybu a polohy.
Navrhněte princip snímání polohy jednotlivých částí lidské paže.
Vhodným způsobem vyberte komponenty a technologie pro implementaci.
Implementujte aplikace pro měření pohyblivosti lidské paže a sledování změn v čase.
Experimentálně ověřte funkčnost aplikace a zhodnoťte možnosti jejího rozšíření.
Seznam doporučené literatury
RASRAS, Mahmoud, Ibrahim (Abe) M. ELFADEL a Ha Duong NGO, ed. MEMS Accelerometers. Special Issue. Basel, Switzerland: MDPI, 2019. ISBN 9783038974147.
BEEBY, Steve P., Graham ENSEL a Michael KRAFT. MEMS Mechanical Sensors. Illustrated edition. Massachusetts, USA: Artech Print on Demand, 2004. ISBN 9781580535366.
NORRIS, Donald. Programming with STM32: Getting Started with the Nucleo Board and C/C++. New York, USA: McGraw-Hill Education TAB, 2018. ISBN 9781260031317.
ENG, Lee Zhi. Qt5 C++ GUI Programming Cookbook: Practical recipes for building cross-platform GUI applications, widgets, and animations with Qt 5. Second Edition. Birmingham, UK: Packt Publishing, 2019. ISBN 9781789803822.
HUANG, Symeon. Qt 5 Blueprints: Design, build, and deploy cross-platform GUI projects using the amazingly powerful Qt 5 framework. Birmingham, UK: Packt Publishing, 2015. ISBN 9781784394615.
Seznam doporučené literatury
RASRAS, Mahmoud, Ibrahim (Abe) M. ELFADEL a Ha Duong NGO, ed. MEMS Accelerometers. Special Issue. Basel, Switzerland: MDPI, 2019. ISBN 9783038974147.
BEEBY, Steve P., Graham ENSEL a Michael KRAFT. MEMS Mechanical Sensors. Illustrated edition. Massachusetts, USA: Artech Print on Demand, 2004. ISBN 9781580535366.
NORRIS, Donald. Programming with STM32: Getting Started with the Nucleo Board and C/C++. New York, USA: McGraw-Hill Education TAB, 2018. ISBN 9781260031317.
ENG, Lee Zhi. Qt5 C++ GUI Programming Cookbook: Practical recipes for building cross-platform GUI applications, widgets, and animations with Qt 5. Second Edition. Birmingham, UK: Packt Publishing, 2019. ISBN 9781789803822.
HUANG, Symeon. Qt 5 Blueprints: Design, build, and deploy cross-platform GUI projects using the amazingly powerful Qt 5 framework. Birmingham, UK: Packt Publishing, 2015. ISBN 9781784394615.
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Prezentace působila výborným dojmem. Následně byl student seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce. Diplomant postupně odpověděl na otázky oponenta práce.
Komise byla spokojena a nepoložila žádné doplňující dotazy.