Luận án Cải tiến hệ thống định vị quán tính nhằm nâng cao độ chính xác ước lượng thông số bước đi trong chăm sóc sức khỏe

1. Lý do chọn đề tài

Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đã và đang tác động ngày càng mạnh mẽ tới

tất cả các lĩnh vực từ kinh tế, văn hóa, xã hội đến chính trị, quốc phòng, an ninh và

môi trường. Rất nhiều chủ trương, chính sách, chiến lược của Đảng, Nhà nước đã ban

hành nhằm tiếp cận và chủ động tham gia cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 [1].

Bộ Y tế cũng đã ban hành nhiều văn bản quy phạm pháp luật và các văn bản

chỉ đạo làm cơ sở cho chuyển đổi số trong y tế. Đặc biệt quyết định số 4888/QĐ-BYT

ngày 18/10/2019 của Bộ Y tế đã phê duyệt Đề án ứng dụng và phát triển công nghệ

thông tin y tế thông minh giai đoạn 2019-2025 [2]. Trong đó có nêu nhiệm vụ “Đẩy

mạnh nghiên cứu, phát triển, ứng dụng các công nghệ thông minh trong y tế”. Trong

xu thế đó, đề tài xây dựng các hệ thống thông minh nhằm ước lượng chuyển động

dùng trong chăm sóc sức khoẻ.

Chăm sóc sức khỏe là việc chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa bệnh tật, thương

tích, và suy yếu về thể chất lẫn tinh thần. Trong đó, việc chẩn đoán bệnh tật và đánh

giá tình trạng sức khỏe của bệnh nhân là bước quan trọng đầu tiên. Việc này cần có

một quy trình chặt chẽ từ lâm sàng đến cận lâm sàng và đặc biệt là các chỉ số dữ liệu

từ xét nghiệm, chẩn đoán hình ảnh, các thông số đánh giá từ các nghiệm pháp hỗ trợ

góp phần quan trọng trong việc đưa ra các chẩn đoán chính xác hơn. Đối với lĩnh vực

phục hồi chức năng vận động cho bệnh nhân thì việc ước lượng các thông số bước đi

là rất quan trọng trong quá trình phục hồi chức năng cũng như chăm sóc sức khỏe

[3]–[5].

Thông số bước đi của con người phụ thuộc vào sự tác động lẫn nhau phức tạp

của các bộ phận chính của hệ thần kinh, cơ xương và tim mạch [6]. Nên khi có sự tổn

thương ở các hệ cơ quan này thì thông số bước đi cũng thay đổi theo. Do vậy, việc

đo thông số bước đi sẽ hỗ trợ bác sĩ chẩn đoán sớm và theo dõi diễn biến của một số

bệnh liên quan đến hệ thần kinh (như bệnh đa xơ cứng, bệnh Parkinson), cơ xương,

tim mạch, di chứng đột quỵ và lão hoá từ đó giúp đưa ra phác đồ điều trị tốt nhất [7],

[8]. Ngoài ra, thông số bước đi được dùng để đánh giá tình trạng sức khoẻ và đưa raTrang 9

các lời khuyên cho bệnh nhân, gia đình về các vấn đề liên quan đến sự hỗ trợ, nhập

viện, nhu cầu phục hồi chức năng, thời điểm xuất viện và tiến trình phục hồi [9]; theo

dõi tiến trình hồi phục chức năng đưa ra lộ trình luyện tập, rút ngắn thời gian điều trị

và hồi phục chức năng của một số bệnh ảnh hưởng đến thông số bước đi thông qua

các quy trình lượng giá dáng đi và nghiệm pháp đi bộ 10 mét, đi bộ 6 phút được quy

định trong các hướng dẫn của bộ Y tế trong các quyết định số 5737/QĐ-BYT ngày

22/12/2017 [10] và số 5623/QĐ-BYT ngày 21/9/2018 [11].

Những thông số bước đi được ứng dụng nhiều trong y tế như tốc độ bước, độ

dài bước chân, độ dài sải chân, góc bước, thời gian bước, độ rộng bước, [12]. Trong

đó, tốc độ bước đi là dấu hiệu rất quan trọng và là một thước đo nhanh, đơn giản và

đáng tin cậy cho các tiêu chí đánh giá sức khỏe [3], [4]. Tốc độ bước đi được xem là

dấu hiệu quan trọng thứ 6 bên cạnh huyết áp, mạch, hô hấp, nhiệt độ và các cơn đau

[13].

Hiện nay, trên thế giới có các hệ thống ước lượng thông số bước đi như

OptoGait [14], hệ thống Strideway của Tekscan [15], Robot hồi phục chức năng

Yeecon [16], hệ thống camera phân tích dáng đi A7 của Yeecon [17]. Trong đó, hệ

thống robot hồi phục chức năng Yeecon có giá đến 200.000 $, hệ thống camera phân

tích dáng đi Yeecon có giá 25.000 đến 50.000$.

Những hệ thống đắt tiền và bị giới hạn phạm vi làm việc này rất khó ứng dụng

rộng rãi tại Việt Nam nên các bác sĩ hoặc kỹ thuật viên chủ yếu khám lâm sàng với

sự hỗ trợ của các nghiệm pháp đi bộ 10 mét, nghiệm pháp đi bộ 6 phút, nghiệm pháp

đo thời gian đứng dậy và đi TUG [18], đi bộ 4 𝑚 4MWT [19], Hạn chế của việc

này là dễ nhầm lẫn do sự chủ quan, ít thông tin và các yếu tố liên quan đến độ chính

xác kém, độ phân giải kém [8].

pdf 146 trang chauphong 16/08/2022 13440
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Cải tiến hệ thống định vị quán tính nhằm nâng cao độ chính xác ước lượng thông số bước đi trong chăm sóc sức khỏe", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Cải tiến hệ thống định vị quán tính nhằm nâng cao độ chính xác ước lượng thông số bước đi trong chăm sóc sức khỏe

Luận án Cải tiến hệ thống định vị quán tính nhằm nâng cao độ chính xác ước lượng thông số bước đi trong chăm sóc sức khỏe
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
PHẠM DUY DƯỞNG 
 CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH 
 NHẰM NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ƯỚC LƯỢNG THÔNG SỐ 
BƯỚC ĐI TRONG CHĂM SÓC SỨC KHỎE 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Đà Nẵng, 2021 
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
PHẠM DUY DƯỞNG 
CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH 
 NHẰM NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ƯỚC LƯỢNG THÔNG SỐ 
BƯỚC ĐI TRONG CHĂM SÓC SỨC KHỎE 
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa 
Mã số: 9 52 02 16 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Người hướng dẫn khoá học: 
Hướng dẫn 1: PGS.TS Đoàn Quang Vinh 
Hướng dẫn 2: TS. Nguyễn Anh Duy 
Đà Nẵng, 2021 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả là 
khoa học, trung thực và chưa từng công bố trước đây. 
Luận án được thực hiện dưới sự giúp đỡ của hai hướng dẫn khoa học và 
được sự tạo điều kiện thuận lợi của Khoa Điện, Trường ĐH Bách Khoa – ĐHĐN và 
Khoa Điện, Trường Đại học Ulsan, Hàn Quốc. 
Tác giả luận án 
 Trang 1 
MỤC LỤC 
MỤC LỤC ................................................................................................................... 1 
DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................. 4 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ 6 
CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................................... 7 
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 8 
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 8 
2. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................... 11 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 11 
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 11 
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................... 12 
6. Những đóng góp mới của luận án ...................................................................... 13 
7. Bố cục chung của luận án .................................................................................. 14 
CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VIỆC ƯỚC LƯỢNG THÔNG SỐ 
BƯỚC ĐI TRONG CHĂM SÓC SỨC KHOẺ ........................................................ 16 
1.1 Một số khái niệm về thông số bước đi ................................................................ 16 
1.2 Tầm quan trọng và ứng dụng của thông số bước đi ............................................ 18 
1.3 Tiềm năng ứng dụng cảm biến IMU trong y tế ................................................... 23 
1.3.1 Giới thiệu .................................................................................................... 23 
1.3.2 Ưu thế của IMU trong y tế ......................................................................... 25 
1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu việc ứng dụng cảm biến IMU trong ước lượng 
thông số bước đi ........................................................................................................ 26 
1.4.1 Mô hình trừu tượng .................................................................................... 27 
1.4.2 Mô hình dáng đi ......................................................................................... 28 
1.4.3 Tích phân trực tiếp ..................................................................................... 30 
1.4.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu ước lượng thông số bước đi sử dụng IMU 
đặt trên bàn chân .................................................................................................... 33 
1.4.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu ước lượng thông số bước đi sử dụng IMU 
đặt trên khung tập đi .............................................................................................. 35 
1.4.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước .............................................. 37 
1.5 Kết luận chương .................................................................................................. 38 
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI THUẬT TOÁN HỆ THỐNG ĐỊNH 
VỊ QUÁN TÍNH ....................................................................................................... 39 
2.1 Cảm biến quán tính ............................................................................................. 39 
2.1.1 Giới thiệu cảm biến .................................................................................... 39 
2.1.2 Cảm biến IMU ............................................................................................ 39 
2.1.3 Cảm biến gia tốc ......................................................................................... 41 
2.1.4 Cảm biến vận tốc góc ................................................................................. 42 
2.1.5 Cảm biến IMU MTi-1 và MTi-100 của hãng Xsens .................................. 44 
2.2 Triển khai hệ thống định vị quán tính ................................................................. 47 
2.2.1 Hệ thống định vị INS.................................................................................. 47 
2.2.2 Triển khai thuật toán của hệ thống SINS ................................................... 48 
2.3 Triển khai bộ lọc Kalman kiểu MEKF cho hệ SINS .......................................... 55 
 Trang 2 
2.4 Kết luận chương .................................................................................................. 62 
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH 
ĐẶT TRÊN BÀN CHÂN ......................................................................................... 63 
3.1 Giới thiệu chương ............................................................................................... 63 
3.2 Đề xuất hệ thống INS đặt trên bàn chân ............................................................. 64 
3.3 Xây dựng mô hình bộ lọc MEKF cho hệ thống .................................................. 66 
3.4 Xây dựng các phương trình cập nhật cho bộ lọc Kalman ................................... 69 
3.4.1 Cập nhật vận tốc ZUPT .............................................................................. 69 
3.4.2 Xây dựng phương trình cập nhật sử dụng cảm biến khoảng cách ............. 70 
3.5 Thực thi bộ lọc Kalman cho hệ thống ................................................................. 73 
3.6 Trích xuất thông số bước đi từ quỹ đạo bàn chân ............................................... 74 
3.7 Thí nghiệm kiểm chứng hệ thống và phân tích kết quả ...................................... 75 
3.7.1 Thí nghiệm với hệ thống OptiTrack ........................................................... 77 
3.7.2 Thí nghiệm đi dọc hành lang 30 m ............................................................. 85 
3.8 Đánh giá hiệu quả hệ thống đề xuất .................................................................... 87 
3.9 Kết luận chương .................................................................................................. 88 
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH 
ĐẶT TRÊN KHUNG TẬP ĐI .................................................................................. 89 
4.1 Giới thiệu chương ............................................................................................... 89 
4.2 Đề xuất hệ thống INS đặt trên khung tập đi ........................................................ 90 
4.2.1 Giới thiệu về hệ thống ................................................................................ 90 
4.2.2 Kết nối phần cứng và đồng bộ dữ liệu ....................................................... 91 
4.2.3 Thuật toán ước lượng mối quan hệ giữa hệ toạ độ ICS và BCS ................ 93 
4.3 Thuật toán phát hiện và phân loại chuyển động của khung tập đi ...................... 95 
4.3.1 Định nghĩa chuyển động của khung tập đi ................................................. 95 
4.3.2 Thuật toán phát hiện chuyển động của khung tập đi .................................. 97 
4.3.3 Thuật toán phân loại chuyển động của khung tập đi .................................. 99 
4.4 Ước lượng quỹ đạo chuyển động của khung tập đi .......................................... 100 
4.4.1 Xây dựng phương trình cập nhật quaternion dựa vào phương đứng của 
khung tập đi ......................................................................................................... 102 
4.4.2 Xây dựng phương trình cập nhật quaternion sử dụng góc quay quanh trục 
đứng 103 
4.4.3 Xây dựng phương trình cập nhật vị trí sử dụng thông tin từ encoder ...... 106 
4.4.4 Kết hợp quỹ đạo ước lượng bởi IMU và quỹ đạo ước lượng bởi encoder
 107 
4.5 Trích xuất thông số bước đi .............................................................................. 108 
4.6 Thí nghiệm đánh giá hoạt động của thuật toán ................................................. 111 
4.6.1 Hệ thống thí nghiệm ................................................................................. 111 
4.6.2 Mô tả các thí nghiệm ................................................................................ 113 
4.6.3 Đánh giá thuật toán kết hợp chuyển động do IMU và encoder ước lượng
 114 
4.6.4 Đánh giá thuật toán sử dụng thông tin encoder để cập nhật cho bộ lọc 
Kalman ................................................................................................................ 117 
 Trang 3 
4.6.5 Phân tích đánh giá sự ảnh hưởng của các phương trình cập nhật sử dụng 
thông tin từ encoder ............................................................................................. 119 
4.6.6 Đánh giá độ chính xác sử dụng hệ thống Optitrack ................................. 122 
4.6.7 Đánh giá vai trò của bộ lọc Kalman trong INS ........................................ 125 
4.6.8 Đánh giá độ chính xác trong chuyển động có đổi hướng ......................... 126 
4.6.9 Thực nghiệm với bệnh nhân ..................................................................... 127 
4.7 Đánh giá hiệu quả hệ thống đề xuất .................................................................. 130 
4.8 Kết luận chương ................................................................................................ 131 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 133 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 
CỦA TÁC GIẢ ....................................................................................................... 135 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 136 
PHỤ LỤC ......................................................................... ... , “Walking distance estimation of a walker user 
using a wrist-mounted IMU,” 2017 56th Annual Conference of the Society of 
Instrument and Control Engineers of Japan, SICE 2017, vol. 2017-Novem, pp. 
1061–1064, 2017, doi: 10.23919/SICE.2017.8105462. 
[58] N. T. Bình, “Nâng cao chất lượng cho các thiết bị định vị dẫn đường sử dụng 
GPS phục vụ bài toán giám sát quản lý phương tiện giao thông đường bộ,” 
Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học Giao thông Vận tải, 2015. 
[59] P. H. An, “Về một phương pháp nhận dạng chuyển động phương tiện cơ giới 
quân sự sử dụng đa cảm biến,” Luận án tiến sĩ kĩ thuật, Viện Khoa học và Công 
nghệ Quân sự, 2011. 
[60] D. T. Tran, L. Ha, T. Nguyen, and D. D. Nguyen, “Integration of Inertial 
Navigation System and Global Positioning System: Performance analysis and 
measurements,” in International Conference on Intelligence and Advance 
Systems, 2007. 
[61] T. D. Tan, H. H. Tue, N. T. Long, N. P. Thuy, and N. Van Chuc, “Designing 
Kalman Filters for Integration of Inertial Navigation System and Global 
Positioning System,” in In: REV: the 10th biennial Vietnam Conference on 
Radio & Electronics, 2006. 
[62] N. P. Thuỳ, “Nghiên cứu tích hợp hệ thống dẫn đường quán tính trên cơ sở cảm 
biến vi cơ điện tử phục vụ điều khiễn dẫn đường các phương tiện chuyện động.,” 
Viện Tên Lửa – Trung tâm KHKT & CNQS, 2007. 
[63] T. V. Phuong, H. Van Trong, N. T. L. Huong, and T. T. Quang, “Experimental 
Verification of Positioning Algorithm of Moving Objects Applied for Self-
Made IMU using MEMS Inertial Sensors,” in The 2nd International 
Conference on Advanced Materials and Nanotechnology, 2014. 
[64] T. V. Phuong, H. Van Trong, N. T. L. Huong, and T. Q. Thong, “Improvement 
of Positioning Algorithm of Moving Objects Applied for INS using MEMS- 
ased Sensors om ined with GPS Technology,” in ICSANE-2013, 2013, pp. 99–
105. 
 Trang 140 
[65] T. V. Phuong, N. T. L. Huong, and T. Q. Thong, “Implementation Of Self-
Calibration Method For Accelerometer In Inertial Navigation System,” tạp chí 
KHCN các trường Đại học Kỹ thuật, pp. 56 – 61, 2016. 
[66] T. V. Phương, N. T. L. Hương, and T. Q. Thông, “Xây dựng hệ AHRS trên cơ 
sở cảm biến MEMS sử dụng bộ lọc Kalman kết hợp mô hình sai số ngẫu nhiên 
AR,” in Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về iều khiển và Tự động hóa VCCA2015, 
2015, pp. 844–851. 
[67] T. V. Phương and N. T. L. Hương, “Xây dựng hệ dẫn đường kết hợp INS/GPS 
sử dụng bộ lọc Kalman kết hợp mô hình sai số ngẫu nhiên tự hồi quy AR áp 
dụng cho các đối tượng chuyển động mặt đất,” tạp chí KHCN GTVT, pp. 66 – 
68, 2016. 
[68] T. V. Phương, N. T. L. Hương, Đ. T. Kiên, and H. N. Đế, “Ứng dụng hệ dẫn 
đường quán tính trong xác thực mô hình động lực học xe đạp,” Tạp chí Nghiên 
cứu Khoa học và công nghệ Quân sự, pp. 196–204, 2016. 
[69] T. V. Phương, N. T. L. Hương, and T. Q. Thông, “Xây dựng hệ INS/GPS theo 
cấu trúc ghép lỏng sử dụng bộ lọc Kalman trên cơ sở hệ INS đã được cải thiện 
độ chính xác,” tạp chí KHCN các trường Đại học Kỹ thuật, vol. 116, pp. 1–5, 
2017. 
[70] N. T. Bình, “Phát triển công cụ làm trơn RTS trong xác định quỹ đạo chuyển 
động,” Tạp chí khoa học GTVT, vol. 27, pp. 112–117, 2009. 
[71] N. T. Bình, “Tính toán hệ INS trên miền rời rạc,” Tạp chí Khoa học GTVT, vol. 
7/2011, pp. 129 – 134. 
[72] N. T. Bình, “Phát triển công cụ lọc UKF (Unscented Kalman Filter) trong xử 
lý tín hiệu,” Tạp chí Khoa học GTVT, vol. 32, pp. 27 – 33, 2010. 
[73] N. Q. Tuấn and N. T. Bình, “Công nghệ tích hợp INS- GPS trong giám sát giao 
thông,” Tạp chí khoa học GTVT, Bộ Giao thông Vận tải, pp. 39 – 43, 2012. 
[74] N. T. Bình, “Xử lý góc Heading trong hệ thống tích hợp GPS/INS,” Tạp chí 
Khoa học GTVT, vol. 36, pp. 62 – 67, 2011. 
[75] T. B. Ngo and T. H. Nguyen, “Design of a system for management and 
monitoring of vehicles transporting solid waste in open-cast coal mines,” 
Journal of Vietnamese Environment, vol. 32, no. 2, pp. 92–97, 2012. 
[76] T. B. Ngo, “Improvement of the quality of integrated INS/GPS devices based 
on fuzzy logic,” in The 6th Vietnam Conference on Mechatronics, 2012, pp. 
411 – 418. 
[77] T. B. Ngo, F. Biral, H Lan Le, and T Hai Nguyen, “Improvement of the Quality 
of Vehicles Positioning and Management Systems Based on using MEMS INS 
9-DOF and GPS Devices,” in International conference nSTf 2014, 
NACENTECH, Hanoi, 2014, pp. 361 – 376. 
[78] N. V. Hảo, “Đề tài cấp Thành phố: Nghiên cứu xây dựng hệ thống đinh vi ̣ tı́ch 
hợp ̣ GPS/INS hỗ trợ việc giám sát và đánh giá thao tác bay của học viên phi 
công trên các dòng máy bay huấn luyện,” 2017. 
[79] V. N. Hải and N. V. Hảo, “Đề tài cấp Nhà nước: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo 
hệ thống định vị 3D độ chính xác cao dùng trong điều khiển và giám sát các 
đối tượng chuyển động,” 2015. 
[80] N. V. Hảo, “Đề tài cấp Thành phố: Thiết kế và chế tạo IMU 9 bậc,” 2012. 
[81] N. V. Hảo, “Đề tài cấp Nhà nước: Nghiên cứu chế tạo thiết bị đo quán tính 3 
trục,” 2013. 
[82] V. V. Hùng, “Ứng dụng cảm biến gia tốc MEMS trong việc đo góc nghiên và 
độ rung,” Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, 2005. 
[83] Wikiwand, “Inertial measurement unit,” Wikiwand. [Online]. Available: 
 Trang 141 
https://www.wikiwand.com/en/Inertial_measurement_unit. [Accessed: 15-
Mar-2021]. 
[84] Wikipedia, “Con quay hồi chuyển,” Wikipedia. [Online]. Available: 
https://vi.wikipedia.org/wiki/Con_quay_hồi_chuyển. [Accessed: 15-Mar-
2021]. 
[85] Xsens, “mti-1-series,” Xsens. [Online]. Available: 
https://www.xsens.com/products/mti-1-series. [Accessed: 15-Mar-2021]. 
[86] Xsens, “MTi 100-series datasheet.” [Online]. Available: 
https://www.mouser.cn/datasheet/2/693/mti-100-series-1540263.pdf. 
[Accessed: 15-Mar-2021]. 
[87] M. Zhang, K. Li, B. Hu, and C. Meng, “Comparison of kalman filters for 
inertial integrated navigation,” Sensors, vol. 19, no. 6, 2019, doi: 
10.3390/s19061426. 
[88] D. Titterton and J. Weston, Strapdown inertial navigation technology. London, 
UK: Peter Peregrinus Ltd., 1997. 
[89] Stan Shepperd, “Quaternion from rotation matrix Title,” Journal of Guidance 
and Control, vol. 1, no. 3, pp. 223–224, 1978. 
[90] J. M. Maley, “Multiplicative Quaternion Extended Kalman Filtering for 
Nonspinning Guided Projectiles,” Army Research Laboratory, Adelphi, MD, 
USA, 2013. 
[91] W. F. Phillips, Glenn Gebert, and C. Hailey, “Review of Attitude 
Representations Used for Aircraft Kinematics,” Journal of Aircraft, vol. 38, no. 
4, pp. 718–737, 2001. 
[92] H. D. Black, “A passive system for determining the attitude of a satellite,” AIAA 
Journal, vol. 2, pp. 1350–1351, 1964, doi: https://doi.org/10.2514/3.2555. 
[93] Y. S. Suh, “Pedestrian Navigation Using Foot-Mounted Inertial Sensor and 
LIDAR,” Sensors, vol. 16, no. 1, p. 120, 2016. 
[94] F. L. Markley, “Multiplicative vs. Additive Filtering for Spacecraft Attitude 
Determination,” in Proc. of 6th Cranfield Conference on Dynamics and 
Control of Systems and Structures in Space, 2004, pp. 467–474. 
[95] R. G. Brown and P. Y. C. Hwang, Introduction to Random Signals and Applied 
Kalman Filtering. New York: John Wiley & Sons, 1997. 
[96] Y. S. Suh and S. Park, “Pedestrian Inertial Navigation with Gait Phase 
Detection Assisted Zero Velocity Updating,” in Proceedings of the 4th 
International Conference on Autonomous Robots and Agents, 2009, pp. 336–
341. 
[97] EDN, “Evaluating inertial measurement units.” [Online]. Available: 
https://www.edn.com/evaluating-inertial-measurement-units. [Accessed: 15-
Mar-2021]. 
[98] Đ. X. Vinh, “Áp dụng bộ lọc Kalman để nâng cao độ chính xác đo GPS động,” 
Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội: Các Khoa học Trái đất và môi 
trường, vol. 34, no. 2, pp. 74–85, 2018. 
[99] Q. V. Doan and D. D. Pham, “Inertial navigation algorithm for trajectory of 
front-wheel walker estimation,” Heliyon, vol. 5, pp. 1–8, 2019. 
[100] W. Hawkinson, P. Samanant, R. McCroskey, and R. Ingvalson, “GLANSER: 
Geospatial Location, Accountability, and Navigation System For Emergency 
Responders,” in Proc. of Position Location and Navigation Symposium 
(PLANS), 2012, pp. 98–105. 
[101] S. K. Park and Y. S. Suh, “A Zero Velocity Detection Algorithm Using Inertial 
Sensors for Pedestrian Navigation Systems,” Sensors, vol. 10, no. 10, pp. 
 Trang 142 
9163–9178, 2010. 
[102] I. SkogNilsson, J.-O. Nilsson, and P. Händel, “Evaluation of zero-velocity 
detectors for foot-mounted inertial navigation systems,” in Proceedings of 
International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation, 2010, 
pp. 1–6. 
[103] SparkFun, “VL6180 datasheet,” SparkFun. [Online]. Available: 
https://www.sparkfun.com/products/12785. [Accessed: 15-Mar-2021]. 
[104] OptiTrack, “Optitrack Six Flex 13.” [Online]. Available: 
https://optitrack.com/systems/#animation/flex-13/6. [Accessed: 15-Mar-2021]. 
[105] D. D. Pham, H. T. Duong, and Y. S. Suh, “Walking monitoring using an IMU 
and encoders for a walker user,” no. Iccas, pp. 3–4, 2017. 
[106] D. D. Pham, H. T. Duong, and Y. S. Suh, “Walking Monitoring for Users of 
Standard and Front-Wheel Walkers,” IEEE Transactions on Instrumentation 
and Measurement, vol. 66, no. 12, pp. 3289–3298, 2017, doi: 
10.1109/TIM.2017.2745058. 
[107] Q. V. Doan and D. D. Pham, “Fast calibration for parameters of an inertial 
measurement unitfixed to astandard walker,” Heliyon, vol. 6, no. 8, p. e04735, 
2020. 
[108] MedlinePlus, “Using a walker.” [Online]. Available: 
https://medlineplus.gov/ency/patientinstructions/000342.htm. [Accessed: 15-
Mar-2021]. 
[109] Walter R Frontera, ulie K Silver, and Jr Thomas D Rizzo, Essentials of Physical 
Medicine and Rehabilitation, 2nd ed. Philadelphica, PA: Elsevier, 2008. 
[110] Matlab, “Peak detection using MATLAB.” [Online]. Available: 
 [Accessed: 15-Mar-2021]. 
 Trang 143 
PHỤ LỤC 
DANH MỤC PHỤ LỤC 
Thứ tự Tên phụ lục 
1 Công văn đề nghị hỗ trợ đo đạc thực nghiệm trong luận án tiến sĩ 
của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - ĐHĐN 
2 Phiếu xác nhận về việc thử nghiệm hệ thống ước lượng thông số 
bước đi tại bệnh viện Quân y 17 
3 Phiếu đánh giá của TS.BSCK2. Nguyễn Tấn Dũng, Phó giám đốc 
Bệnh viện C Đà Nẵng về chẩn đoán, đánh giá tình trạng sức khoẻ 
và theo dõi tiến trình hồi phục chức năng của các bệnh nhân tham 
gia thử nghiệm 
4 Phiếu nhận xét về các hệ thống đề xuất của TS.BSCK2. Nguyễn 
Tấn Dũng, Phó giám đốc Bệnh viện C Đà Nẵng 
5 Phiếu nhận xét về các hệ thống đề xuất của BSCK2. Phan Tín 
Dụng, Trưởng khoa Vật lý trị liệu - Phục hồi Chức năng, Bệnh 
viện Đà Nẵng 
6 Phiếu nhận xét về các hệ thống đề xuất của BSCK1. Võ Thị Hồng 
Hương, Trưởng Khoa Vật lý Trị liệu - Phục hồi Chức năng của 
bệnh viện 199- Bộ Công an 
7 Phiếu nhận xét về các hệ thống đề xuất của ThS. Trương Văn 
Dũng, Kỹ thuật viên chuyên khoa Vật lý trị liệu - Phục hồi Chức 
năng, Bệnh viện C Đà Nẵng 
8 Phiếu nhận xét về các hệ thống đề xuất của Cử nhân Phục hồi 
Chức năng, bệnh viên Quân y 17 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_cai_tien_he_thong_dinh_vi_quan_tinh_nham_nang_cao_do.pdf
  • pdf0. Phụ lục Bìa luận án.pdf
  • pdf3. Tóm tắt tiếng Việt.pdf
  • pdf4. Tóm tắt tiếng Anh.pdf
  • pdf5. Thông tin đóng góp mới tiếng việt.pdf
  • pdf6. Thông tin đóng góp mới tiếng anh.pdf
  • pdf7. Trích yếu luận án tiếng việt.pdf
  • pdf8. Trích yếu luận án tiếng anh.pdf
  • pdf1151 QĐ ĐHBK vv thanh lap HD cham luan an tien si cap co so Pham Duy Duong_0001.pdf