Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Wearable Sensors in Prosthetic Socket
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Bärbara sensorer i proteshylsa (Swedish)
Abstract [en]

There is a great interest among researchers and clinicians to monitor pressure distributions within prosthetic sockets. Such an application may allow the assessment of the user's comfort and identify problematic areas inside the socket. The sensor that is used within such an application is the Force Sensitive Resistor (FSR). In our research, two types of those FSR's; QTSS (Quantum Technology Supersensor) prototype and Interlink FSR, were tested under different static and cyclic loading conditions to compare sensor properties namely hysteresis, drift and repeatability. The sensors were placed on two types of surfaces; silicone shore 20 A and plexiglass, in order to study the effect of hardness on the performance of the sensors. QTSS performs its worst with 109.5 percent static drift under silicone surface with 185 kPa. Its performance significantly improves under a higher load for plexiglass, with 5.4 percent drift at 348 kPa. Interlink, on the other hand, performs relatively well in both cases, with a highest recorded percentage static drift of 3.2 percent with a silicone surface and a pressure of 185 kPa. Moreover, it was shown that not allowing the sensor to rest between load application had a positive effect on the QTSS, as it recorded a drift of 3.1 percent on plexiglass at a pressure of 348 kPa. QTSS recorded worse performance for hysteresis as well as repeatability than the Interlink FSR. Finally, a sensor matrix was fabricated with the QTSS in order to create a pressure-sensing map that was placed underneath the shoes as one participant walked. The results looked promising as clear identification of at least 3 phases within the gait cycle. It needs to be stated that the QTSS sensor used for this project is an early prototype and many modifications have been made to this sensor since the start of this thesis. Therefore, new study should be performed on this sensor before drawing any firm conclusions on its performance.

Abstract [sv]

Det finns ett stort intresse bland forskade och läkare att kunna övervaka tryckfördelningen inuti en benprotes. En sådan lösning kan möjliggöra bedömningen om användarens komfort och identifiera problematiska områden i benprotesen som bör åtgärdas. En sensor som kan användas i en sådan lösning kallas Force Sensitive Resistor (FSR). Detta mastersarbete har jämfört och testat två typer av FSR. Den första sensorn är en prototyp och kommer från företaget, Quantum Technology Supersensor (QTSS) och den andra sensorn säljs kommersiellt och kommer från företaget, Interlink. Sensorerna utsattes för statiska och dynamiska trycktester för att jämföra egenskaper som hysteres, drift och repeterbarhet. Sensorerna placerades även på två typer av underlag vid dessa tester. Det första underlaget var silikon med en hårdhet på 20 A och det andra var plexiglas. Detta gjordes för att dokumentera effekten av materialets hårdhet som omgav sensorerna vid testerna. QTSS sensorn nådde 109,5 % i statisk drift på silikon med ett tryck på 185 kPa. Procentantalet minskar betydligt vid högre vikt och med plexiglas som material, vilket resulterade i 5,4 % statisk drift med ett tryck på 348 kPa. Sensorn från Interlink presterade dock relativt bra vid båda testerna. Den högsta uppmätta statiska driften var 3,2 % och inträffade då sensorn placerades på silikon med ett tryck på 185 kPa. Vidare visade det sig att sensorn från QTSS presterade bättre när den inte tilläts vila mellan testerna. Med ett tryck på 348 kPa på plexiglas hade sensorn från QTSS en statisk drift på 3,1 %. Sensorn från QTSS presterade sämre vid hysteres- och repeterbarhettesterna än sensorn från Interlink. Vidare tillverkades en sensormatris, som sensorn från QTSS var integrerad i, för att kunna studera tryckfördelningen i en benprotes. I brist på tid och utrustning kunde tester på en artificiell benprotes inte utföras. Sensorn placerades därför på undersidan av en sko för att avgöra ifall det finns ett mönster i tryckfördelningen när en testperson går med denna sko. Resultatet var lovande, då det var möjligt att identifiera minst 3 faser i en gångcykel. En viktig sidoflik är att sensorn från QTSS som användes i detta masterarsbete är en tidig prototyp och att många modifikationer har gjorts på denna typ av sensor sedan starten av denna studie. Det är därför viktigt att en ny studie bör utföras med en senare version av denna sensor innan slutsatser kan dras om sensorns prestanda.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 51
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:638
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-263928OAI: oai:DiVA.org:kth-263928DiVA, id: diva2:1371201
External cooperation
KTH
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-21 Created: 2019-11-19 Last updated: 2019-11-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(18228 kB)2 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 18228 kBChecksum SHA-512
68fedb92d40447abd9981c7ef03d6c5c31ae5f9a1a54bc718a2d56315845df19d98758d0f0a75acb5d341cf1b5173d7f28a3eb5fa4bd5522d5ce400984b31051
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 15 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf