Misure real-time di angoli articolari tramite sensori inerziali per applicazioni di Teleriabilitazione

Il documento descrive lo stato dell'arte nella stima di angoli articolari tramite sistemi di misura basati su sensori inerziali wireless (SIW) e la documentazione del software sviluppato per questo scopo. Il problema specifico che quindi viene affrontato è quello della stima real-time degli angoli dell'articolazione del ginocchio in movimento nello spazio tridimensionale tramite tecniche di misura wireless non invasive. Un secondo obbiettivo è la realizzazione di un sistema di misura sperimentale adeguato allo scopo. Viene descritto lo sviluppo teorico ed implementativo di due tipologie di algoritmi di stima dell'orientamento basati su SIW, un algoritmo di tipo complementary filter e uno del tipo Kalman filter. I dettagli e il codice Matlab che implementa gli algoritmi sono descritti sia con flow-chart che con la documentazione relativa alle funzioni e alle classi implementate. Vengono descritti alcuni strumenti di misura sviluppati per la calibrazione del sistema. Vengono analizzati i risultati ottenuti nelle sperimentazioni in campo su soggetti di studio. I risultati ottenuti del confronto tra sistema sviluppato e sistemi di misura calibrati, sia sviluppati ad hoc che commerciali, hanno validato i 2 approcci. La presente Documentazione del Software è stata redatta per soddisfare parte degli impegni contrattuali stabiliti dal contratto di ricerca tra Telecomitalia e IEIIT-CNR - 2012 "Algoritmi di signal processing per la tele-riabilitazione".