Dispositif de mesure des mouvements humains

Le projet MASHM (Mobile Analysis System for Human Movement) a pour but de créer unsystème de mesures des mouvements humains, principalement les déplacements du bassinlors de la marche ou de la course. Le système est un chariot comportant une caméra, unmoteur et un ordinateur de contrôle se déplaçant sur un rail de grande longueur variablepermettant des mesures sur un grand nombre de pas. Les applications de ce dispositif sontle diagnostic clinique en rééducation, en neuroréhabilitation et en orthopédie, ainsi que desmesures liées au sport ou des études ergonomiques et cognitives relatives à notre mobilité.

L'objectif du projet fut d'améliorer les développements précédents, y ajouter la commandedu chariot et une interface utilisateur. Puis de finaliser l'installation d'un prototype dansle laboratoire de biomécanique, le rendre fonctionnel et réaliser des mesures expérimentales.Le système de mesures à l'aide d'une caméra numérique 3D fournie par Atracsys estconservé.

La structure du rail manquait de rigidité et avait un centre de gravité trop élevé. Lerail vibrait dès que le chariot accélérait. Pour corriger cela, des barres de renfort et unemasse au bas des pieds ont été ajoutées.

L'amélioration du chariot est concluante. L'intégration de tous les composants nécessairesà un fonctionnement autonome a pu être réalisée sur le chariot conçu à l'origine, soitles batteries, les alimentations, l'ordinateur et la caméra. Le moteur installé n'est pas assezpuissant pour fournir les accélérations requises afin de suivre un sujet partant de l'arrêt.

La programmation pour le logiciel de gestion comprenant l'interface de commande estterminée et fonctionnelle.

Des tests de mesures ont pu être réalisés sur des mouvements du bassin. Ils ont permisde vérifier deux méthodes de mesures l'une relative entre deux marqueurs et l'autre d'unseul marqueur. Les résultats montrent que les mesures relatives ne donnent pas le résultatespéré. Par contre, les mesures directes donnent des valeurs concluantes, comparées auxcourbes normalisées. Cependant, les mesures n'ont pas pu être effectuées sur un nombresusant de personnes. En effet, le temps nécessaire pour mettre au point le traitement desmesures a été plus long que prévu initialement.

En conclusion, les modifications mécaniques apportées ont amélioré la stabilité du rail.L'appui a sol a été grandement augmenté ainsi que la rigidité longitudinale. La rigiditétransversale a aussi été un peu augmentée indirectement. Les tests effectués lors de la miseen place de la régulation ne montrent pas de mouvement selon cet axe.Le système est fonctionnel.Les mesures effectuées montrent que le choix d'utiliser des mesures relatives n'est pas bon.Il est impossible de garantir que le marqueur de référence ne bouge pas à cause de mouvementsdu segment corporel sur lequel il est fixé. L'utilisation d'un seul marqueur donnedes résultats plus concluants. Il reste malgré cela du travail pour améliorer le traitementdes signaux et aner la fixation du marqueur.

Etudiant: Maël Jaquier

Année: 2016

Département: TIN

Filière: Microtechniques avec orientation en Microtechniques

Type de formation: Plein temps

Enseignant responsable: Carl Schmitt

Institut: COMATEC , HEE , iAi , mecatronYx

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