College aantekeningen Bewegingsanalyse 2 (BWB220)

College 1
Kinematica: verandering in positief, snelheid en versnelling als functie van de tijd

Plaats vector: tussen de oorsprong en punt <Xp, Yp, Zp>

Vector tussen 2 punten: tussen A en B <bx-Ax, by-Ay, bz- Az>

Aangrijpingspunt, zodat vector in ruimte staat

Kruisproduct: vector C x vector D= cydz-dycz,-cxdz+cxdy, cxdy-dxcy

Vrijheidsgraden: aantal coördinaten dat nodig is om een beweging compleet in dimensies te
beschrijven

Bij rigid body

 2D= 3 vrijheidsgraden
 3D= 6 vrijheidsgraden (x,y,x, 3 momenten om assen)

Puntmassa

 2D= 2 vrijheidsgraden
 3D= 3 vrijheidsgraden

Globaal assenstelsel is verbonden met vaste wereld (XY)

Lokaal assenstelsel is verbonden met bewegend object (xy)

Formule voor vrijheidsgraden hangt van dimensie af

Foutpropagatie



College 2
Continu data: verandering in s, v of a als functie van de tijd. beschikbaar op elk willekeurig tijdstip

 analystisch

Discrete data: veranderingen in s, v of a zijn beschikbaar op discrete tijdstippen

 Numeriek differentiëren of integreren
 Bij differentiëren onnauwkeurigheid neemt toe (remedie: filteren)
 Bij integreren leiden onnauwkeurigheden in meetdata tot drift

Low-pass filter met formule vn= xn+k = xn+k/2KT

 Hoe groter de K hoe groter het window waartussen je kijkt

De wetenschappelijke methode (empirische cyclus)

 Observatie: waarneming en feiten
 Inductie: algemene veronderstelling
 Deductie: specifieke veronderstelling
 Toetsen: door middel van een experiment
 Evaluatie: falsificatie of verificatie

, Segment oriëntatie: proximaal gedeeld door distaal (wijst de pijl proximaal)

Atan2 functie: 4-kwandranten, wat gebruikt alle 4, zonder de 2, zijn het er maar 2

 Kan je de hoek uit mechanisch model berekenen

Goniometers

 Direct meten van (gewrichts) hoeken
 Als nulpunt bekend is, kunnen absolute gewrichtshoeken gemeten worden
 Relatief groot en soms lastig te bevestigen
 Soms hinderlijk tijdens bewegen
 Niet geschikt voor alle gewrichten
 …

Accelerometer:

 Meet het verschil tussen zwaartekracht en de versnelling lichaam
 Voor een accelerometer is de zwaartekracht altijd omhoog
o Analyseert verandering in verticale oriëntatie
 Acceleratie ban lichaamsdelen
 Worden gemeten in lokaal assenstelsel
 Direct meten van versnellingen
 Klein, makkelijk te bevestigen
 Hoge nauwkeurigheid van de gemeten versnellingen
 Laag energieverbruik
 Gemeten versnellingen (soms) moeilijk te interpreten (m.n. als oriëntatie onbekend is)
 Intergratiedrift (je integreert ook als wat je niet wilt)

Gyroscopen:

 Direct meten van de hoeksnelheid
 Klein, gemakkelijk te bevestigen
 Plaatsing ergens op de segment-as
 Geschikt voor ‘moeilijk meetbare’ bewegingen
 Temperatuurgevoelig
 Door integratiedrift geen nauwkeurige bepaling van hoeken
 Meetfout neemt toe bij 1 x differentiëren

Data acquisitie bord gebonden aan accelerometer: y-as is naar benden, x naar links, z naar je toe

Doordat x-as naar benden is maar de zwaartekracht van accelerometer omhoog is de x-as min

Hybrid sensors; data-fusion

 Accelerometer en/ of gyroscoop data worden niet gemeten in een intertiaalstelsel
 Het gemeten versnelling signaal onderscheidt niet tussen oriëntatie (g) en acceleratie (a)
 ‘fusing’ sensor data als oplossing?
 Gebruik gyroscopen voor het bereken van de hoeken (integratie van hoeksnelheid)
 ….

Intertiaalstelsel (interital reference system)

 Is ten opzichte van een tweede intertiaalstelsel in een eenparige rechtlijnige beweging