Budowa, zasada, działania i zastosowania systemu rejestracji ruchu firmy Xsens

Artykuł ten dotyczy inercyjnych urządzeń do pomiarów i rejestracji ruchu obiektów nieożywionych oraz ciała ludzkiego. Systemy tego typu omówione w artykule produkowane są przez firmę Xsens. Wykorzystują one zintegrowane czujniki typu MEMS, które w celu pomiaru montuje się na badanym obiekcie. Każdy z czujników zawiera trójosiowy akcelerometr, żyroskop, magnetometr i termometr do kalibracji danych w zależności od warunków temperaturowych, a w przypadku czujników serii przemysłowych także barometr i odbiornik GPS. W artykule omówiono budowę wewnętrzną czujników ich parametry, w zależności od zastosowań, zasadę działania, typy danych wyjściowych, najważniejsze algorytmy przetwarzania wewnętrznego oraz oprogramowanie. Dołączone oprogramowanie umożliwiają m.in. konfigurację czujników pomiarowych, bezprzewodowe pobieranie danych pomiarowych, ich wizualizację i trwały zapis do późniejszej analizy. Artykuł przedstawia także istniejące oraz potencjalne zastosowania inercyjnych systemów rejestracji ruchu w transporcie, medycynie, ergonomii, badaniach sportowych i zastosowaniach związanych z rejestracją ruchu człowieka (Motion Capture).

---

This article concerns the inertial measurement devices for motion recording of inanimate objects and the human body. Systems of this type discussed in the article are manufactured by Xsens. They use integrated MEMS sensors which are mounted on the test object for measurement of its motion. Each sensor contains a triaxial accelerometer, gyroscope, magnetometer, and a thermometer for data calibration depending on the temperature In the case of industrial sensor series as a barometer and a GPS receiver are on the board, too. The article describes the internal structure of the sensors, their parameters, depending on the application, the principle of operation, output data types, the most important internal processing algorithms and producer's software. Included software allows, among others, configuration of sensors, wireless downloading of measurement data, visualization of the data, and a permanent recording for later analysis. The article presents the existing and potential applications of inertial motion systems in transport, medicine, ergonomics, sports studies and applications related to capturing of human motion (Motion Capture).