Advancements in sensor technology for autonomous walker

Abstract

This study presents a detailed analysis of gait trajectory and orientation using Time of Flight sensors and Inertial Measurement Units during controlled movement tests in a robotic walker. The tests were performed on three distinct path configurations: straight-line, rectangular, and lemniscate paths. The Time-of-Flight sensors measured changes in distance, while the Inertial Measurement Units captured yaw and orientation data. Notably, during sharp turns, the Time-of-Flight sensors detected significant distance fluctuations corresponding to the directional changes captured by the Inertial Measurement Units yaw data. The results highlight the effectiveness of combining Time of Flight and Inertial Measurement Units data to track stable movement, detect sudden turns, and monitor orientation adjustments in complex trajectories. This combined approach can offer critical insights for gait analysis, rehabilitation, and robotics navigation.

Acest studiu prezintă o analiză detaliată a traiectoriei și orientării mersului, utilizând senzori Timpul de Zbor și Unități de Măsurare Inerțială, în timpul testelor de mișcare controlată efectuate cu un cadru robotic de mers. Testele au fost realizate pe trei configurații distincte de traseu: linie dreaptă, traseu dreptunghiular și traiectorie în formă de lemniscată. Senzorii Timpul de Zbor au măsurat modificările distanței, în timp ce Unități de Măsurare Inerțială a înregistrat datele privind yaw-ul și orientarea. În mod remarcabil, în timpul virajelor bruște, senzorii Timpul de Zbor au detectat fluctuații semnificative ale distanței, corespunzătoare schimbărilor de direcție înregistrate de datele yaw ale Unități de Măsurare Inerțială. Rezultatele evidențiază eficiența combinării datelor Timpul de Zbor și Unități de Măsurare Inerțială pentru a urmări mișcarea stabilă, a detecta virajele bruște și a monitoriza ajustările de orientare în traiectorii complexe. Această abordare combinată poate oferi perspective esențiale pentru analiza mersului, reabilitare și navigația robotică.