Moderne Smartphones sind heutzutage im täglichen Leben allgegenwärtig. Sie verfügen mittlerweile über vielfältige Sensorik wie beispielsweise Kameras, inertiale Messeinheiten (IMUs) zu Beschleunigungs-, Orientierungs- und Drehratenmessung sowie auch GPS und Tiefensensoren.
Durch ihre flexible Verfügbarkeit ermöglichen sie einen niederschwelligen Einsatz effizienter Hardware in vielen Szenarien. So können sie beispielsweise auch zur Erfassung menschlicher Bewegungen im Bereich der Orthopädietechnik oder Sportwissenschaften Anwendung finden.
Dort ist zur Beurteilung gesunder Bewegungsabläufe jedoch oft nicht nur die Kinematik, sondern auch die Dynamik der Bewegung entscheidend. Die im menschlichen Körper wirkenden Kräfte können jedoch üblicherweise nur in mit teurer Hardware ausgestatteten Laboren ermittelt werden (Kraftmessplatten, markerbasiertes Motion-Capturing mit hohem manuellen Aufwand). Durch die Fortschritte der videobasierten Poseschätzung bieten Smartphones eine einfache und kostengünstige Alternative zur Erfassung menschlicher Bewegungen.
In einem ersten Schritt soll eine Aufnahmeumgebung zur Erfassung menschlicher Bewegungen durch Smartphones eingerichtet werden, in die eine Pipeline zur Schätzung der Dynamik integriert ist (vgl. OpenCap).
Weitere Schritte, die angestrebt/untersucht werden sollen:
Validierung der geschätzten Bodenreaktionskräfte anhand selbst aufgezeichneter Daten von Kraftmessplatten
Vergleich mit anderen optimierungsbasierten Methoden zur Bestimmung der menschlichen Dynamik
Verwendung verschiedener (monokularer) Ansätze zur Bestimmung der Kinematik
