FP/MA: Aufbau eines Hand-Tracking Systems auf Basis von IMUs
Entzündliche Gelenkserkrankungen wie rheumatoide Arthritis betreffen oftmals die kleinen Gelenke der Hand und beeinflussen die Handfunktion im Alltag der Patienten. Derzeit fehlt es jedoch noch an objektiven und praktikablen Tests und Sensorik zur Bewertung der Einschränkung. Detaillierte Analysen zur Handbewegung können zum Beispiel mit kamera- und marker-basierte Systemen durchgeführt werden, welche jedoch den Patienten stören und einen hohen Aufwand bei der Nachbearbeitung erzeugen.
Als Alternative dazu soll in dieser Arbeit ein System aufgebaut werden, welches mit einer Inertial Measurement Unit (IMU), einem kleinen IC, welche z.B. auch in Smartphones zu finden sind, an jedem Fingerglied deren Orientierung bestimmt. Idealerweise wird dabei auf Funkübertragung gesetzt um störende Verbindungsleitungen zu vermeiden.
In Kombination mit einem bereits bestehenden Handmodell kann damit die komplette Hand digital rekonstruiert werden.
Aufgabenstellung:
- Entwurf und Aufbau der Hardware
- Embedded-Software Programmierung
- Implementation geeigneter Filter für Orientierungsbestimmung
- Umsetzung des Handmodells in Matlab/Python
- Evaluation des Gesamtsystems
Betreuer : Prof. Dr.-Ing. M. Vossiek, S. Brückner, S. Heinrich, B. Coppers
Schwerpunkte: Hardwareentwurf, Signalverarbeitung
Voraussetzungen: Interesse an Schaltungsdesign, μC-Programmierung,
Grundkenntnisse in Matlab o. Python
Kontakt: Stefan Brückner stefan.brueckner@fau.de
Simon Heinrich simon96.heinricht@fau.de
Birte Coppers birte.coppers@uk-erlangen.de