Stage 6 : Analyse de la marche humaine par Ondelettes

Mots-Clés

marche humaine, traitement du signal, ondelettes, scilab.

Niveau Requis

BAC+4

Maîtres de stage

Rodolphe Héliot, Roger Pissard-Gibollet .

Description du stage

Durée

2 à 3 mois durant la période mi-juin à mi-septembre

Contexte

L'INRIA Rhône-Alpes possède une grande expérience dans les domaines de la biomécanique et de la synthèse de la marche ; ses travaux sont expérimentés et illustrés sur un robot bipède marcheur BIP dont les caractéristiques des membres inférieurs sont anthropomorphes. Les applications potentielles de ces travaux à l'homme dans le domaine de la marche artificielle sont nombreuses : prothèses actives, orthèses actives ou exo-squelettes, électro-stimulation fonctionnelle.

Parallèlement, le CEA-LETI a développé des capteurs embarqués, qui intègrent 3 accéléromètres et 3 magnétomètres. Ces capteurs sont capables de fournir une orientation absolue du boîtier auquel il sont attachés. Dans le cadre d'un projet de réhabilitation des personnes paraplégiques par réhabilitation fonctionnelle (DEMAR), des travaux sont actuellement menés pour estimer à partir de ces capteurs certaines variables d'état nécessaires au contrôle de l'action en cours. Parmi les traitements possibles sur les signaux capteurs, une analyse par ondelettes permettrait de détecter certains évènements particuliers dans le cycle de marche.

Le stage se déroulera au sein du service Support Expérimentations et Développements logiciels (SED) de l'INRIA Rhône-Alpes.

Travail du stagiaire

L'objectif est de proposer des algorithmes de traitement par ondelettes pour détecter des évènements particuliers durant la marche humaine, comme la pose du pied par exemple. Ces algorithmes de détection seront codés sous Scilab pour s'intégrer dans un logiciel de reconstruction de marche qui fusionne plusieurs algorithmes de traitement. Notamment, une exploration de différents types d'ondelettes devra être menée afin de determiner quelles fonctions de bases sont les mieux adaptées à la détection d'un évènement donné.

Maîtriser les bases théoriques des traitements par ondelettes et leurs applications
Comprendre et maîtriser l'expérimentation :
- la chaîne d'acquisition,
- les algorithmes utilisés,
- les logiciels
- Etat de l'art des toolbox open-source Matlab/Scilab d'ondelettes
Définir l'ensemble des algorithmes de traitement utiles
Implémentation en C/Scilab
Expérimentations et tests

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