This thesis proposes an algorithm and calibration protocol for calibrating the axes of an inertial measurement unit (IMU) sensor attached to the body, regardless of its orientation or position, to align with the user’s desired virtual axes. The axis calibration process consists of two steps: aligning the sensor’s Z-axis with the local frame’s Z-axis and aligning the X-axis, which measures Extension/Flexion crucial in human walking, with the body reference frame’s X-axis. When applying this process to an experimental setup where the direction of rotation is limited to one direction, with the IMU sensor attached in an arbitrary direction, the calibrated Roll axis rotation angles corresponded with the rotation angles obtained from the experimental equipment’s encoders. When the IMU sensor was attached to the body for walking, the Roll axis rotation angles obtained through axis calibration matched those derived from motion capture data.
본 논문에서는 신체에 부착된 관성 측정 장치(IMU) 센서의 축을 방향이나 위치에 상관없이 사용자가 원하는 가상 축에 맞춰 보정하기 위한 알고리즘과 모션 프로토콜을 제안합니다. 축 보정 프로세스는 센서의 Z축을 로컬프레임의Z축에맞추는단계와사람의보행에중요한신전/굴곡을측정하는X축을바디프레임의X축에 맞추는 두 단계로 구성됩니다. 이 프로세스를 회전 방향이 한 방향으로 제한되어 있는 실험 설정에 적용했을 때,임의의방향으로IMU센서가부착된상태에서보정된롤축회전각도는실험장비의엔코더에서얻은회전 각도와 일치했습니다. IMU 센서를 신체에 부착하고 걸었을 때 축 보정을 통해 얻은 롤 축 회전 각도는 모션 캡처 데이터에서 도출된 각도와 일치했습니다.
