Ķermeņa sensoru tīkls tā virsmas formas rekonstrukcijai
2023
Armands Ancāns

Aizstāvēšana
16.06.2023. 11:00, Rīgas Tehniskās universitātes Elektronikas un telekomunikāciju fakultāte, Āzenes iela 12, 201. auditorija.

Zinātniskais vadītājs
Modris Greitāns

Recenzenti
Aleksandrs Grakovskis, Dmitrijs Pikuļins, Mart Min

Doktora darbs ir veltīts jaunu ķermeņa formas rekonstrukcijas pieeju izpētei, izmantojot uz ķermeņa izvietotus sensorus. Galvenais darba mērķis ir izstrādāt efektīvu un mērogojamu ķermeņa sensoru sistēmu stiepjamu un liecamu formu rekonstrukcijai. Darbā ir veikta literatūras analīze ieskatam par publicētajām formas rekonstrukcijas metodēm ar ķermeņa sensoriem un ķermeņa sensoru datu ieguves pieejām. Pētījuma gaitā ir izstrādātas divas būtiskas inovācijas. Viena no tām ir jauna metode ķermeņa formu raksturojošo punktu 3D koordināšu ieguvei. Piedāvātā pieeja ir balstīta uz stiepjamās struktūrās iestrādātiem orientācijas sensoriem, un tā ļauj noteikt formu raksturojošo punktu koordinātes stiepes un lieces deformācijām pakļautiem ķermeņiem bez papildus sensoriem sensoru savstarpējo attālumu izmaiņu noteikšanai. Ar skaitliskām simulācijām ir pierādīta metodes darbība, novērtēta parametru ietekme uz rekonstrukcijas kļūdu un veikts salīdzinājums ar pieeju, kurā sensori izvietoti uz ķermeņa. Otra inovācija ir pieeja datu ieguvei ķermeņa sensoru tīklā ar lielu skaitu sagrupētu mezglu. Tā ietver optimizētam vadu izlietojumam piemērotu sistēmas arhitektūru un jaunu vadu saziņas protokolu ar samazinātu datu pārraides virstēriņu zema enerģijas patēriņa mikrokontrolleru interfeisiem kopnes topoloģijā. Lai laboratorijas apstākļos validētu abas piedāvātās pieejas, ir izstrādāts eksperimentālais makets 12 rokas formu raksturojošo punktu rekonstrukcijai no 26 orientācijas sensoru datiem. Eksperimentālā maketa punktu rekonstrukcijas rezultāts dažādām rokas pozām ir salīdzināts ar Optitrack kameru sistēmas noteiktajām marķieru koordinātēm. Eksperimentālā maketa sensoru datu ieguves pieejas novērtēšanai ir analizēti datu ieguvei izmantoto signālu loģisko signālu laika diagrammas. Eksperimentāli un ar simulācijām validējot abas darbā piedāvātās pieejas, ir sniegts novērtējums un rekomendācijas sistēmas dizaina izvēlēm.


Atslēgas vārdi
Inerciālie sensori, virsmas rekonstrukcija, ķermeņu sensoru tīkli, valkājami sensori
DOI
10.7250/9789934229268

Ancāns, Armands. Ķermeņa sensoru tīkls tā virsmas formas rekonstrukcijai. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2023. 78 lpp.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196