TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SỸ
Họ và tên NCS: Phạm Duy Dương
Chuyên ngành: Điều khiển và tự động hóa
Mã số: 9.52.02.16
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Đoàn Quang Vinh
2. TS. Nguyễn Anh Duy
Tên đề tài luận án: Cải tiến hệ thống định vị quán tỉnh nhằm năng cao độ chính xác ước lượng thông số bước đi trong chăm sóc sức khỏe
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng
1. NHỮNG KẾT QUẢ CHÍNH CỦA LUẬN ÁN
– Đề xuất được hệ thống INS đặt trên bàn chân để ước lượng thông số bước đi (TSBĐ) cho người có khả năng đi lại bình thường và hệ thống INS đặt trên khung tập đi để ước lượng TSBĐ cho người cần hỗ trợ đi lại. Những hệ thống này vừa đảm bảo đơn giản về phần cứng, thuật toán vừa có độ chính xác cao và chi phí thấp.
– Xây dựng được mô hình và các phương trình cập nhật cho bộ lọc Kalman kiểu MEKF cho hệ thống trên.
– Xây dựng được các thuật toán hiệu chỉnh mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống nhằm nâng cao độ chính xác của việc ước lượng.
Xây dựng được các hệ thống thực nghiệm để kiểm chứng kết quả nghiên cứu, đánh giá, phân tích ảnh hưởng của các yếu tố tác động đến các hệ thống đã được xây dựng.
2. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN
Đóng góp mới của luận án là đã đề xuất và triển khai được một hệ thống mới để ước lượng tham số bước đi có sử dụng cảm biến IMU đặt trên bàn chân và khung tập đi, nâng cao độ chính xác theo hướng đáp ứng yêu cầu của các cơ sở y tế trong công tác chăm sóc sức khoẻ. Các đóng góp cụ thể bao gồm:
Đề xuất các hệ thống phần cứng thích hợp trong trường hợp cảm biến IMU đặt trên bàn chân và đặt trên khung tập đi.
Đề xuất xây dựng mô hình bộ lọc Kalman cho trường hợp cảm biến IMU đặt trên bản chân, trong đó có đưa thông tin của CBKC vào ước lượng.
Đề xuất xây dựng các phương trình cập nhật cho bộ lọc Kalman sử dụng thông tin từ CBKC và các encoder.
Đề xuất phương pháp ước lượng mối quan hệ giữa cảm biến IMU và khung tập đi.
Đề xuất thuật toán phát hiện và phân loại chuyển động của khung tập đi.
Đề xuất thuật toán phát hiện các thời điểm bước chân trong trường hợp khung tập đi được đẩy đi liên tục trên mặt đất.
3. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ
Hệ thống có thể được phát triển thương mại để ứng dụng tại các Khoa Vật lý trị liệu và phục hồi chức năng của các bệnh viện hoặc trung tâm phục hồi chức năng nhằm lượng giá các thông số bước đi hỗ trợ cho bác sĩ trong việc:
Chẩn đoán sớm, theo dõi diễn biến của một số bệnh liên quan đến thông số bước đi nhằm đưa ra phát đồ điều trị tốt nhất.
Đánh giá tình trạng sức khoẻ của người dùng và đưa ra các lời khuyên về sự hỗ trợ, vấn đề nhập viện, nhu cầu phục hồi chức năng, thời điểm xuất viện và tiến trình hồi phục.
Theo dõi tiến trình hồi phục chức năng, đưa ra lộ trình luyện tập nhằm rút ngắn thời gian điều trị và phục hồi chức năng.
4. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Nguyên cứu ảnh hưởng của bậc khai triển Taylor đến độ chính xác cũng như khối lượng tỉnh toán của hệ thống.
Thử nghiệm một số bộ lọc khác vào hệ thống như USQUE, MRP-UKF và DoEuler-UKF hoặc các bộ làm trơn vào việc nâng cao độ chính xác.
Phát triển tỉnh năng của hệ thống để tự động đánh giá được một số thông tin cơ bản về tình trạng sức khoẻ tử thông số bước đi.
