« powrót

Aktualności

  Kostium do zadań specjalnych - Łódzki Instytut Włókiennictwa
Kostium do zadań specjalnych - Łódzki Instytut Włókiennictwa
2017-12-06

Łódzki Instytut Włókiennictwa opracował konduktywne materiały włókiennicze, które pozwoliły na skonstruowanie mobilnego kostiumu do akwizycji ruchu człowieka

Łódzki Instytut Włókiennictwa opracował konduktywne materiały włókiennicze, które pozwoliły na skonstruowanie mobilnego kostiumu do akwizycji ruchu człowieka (przenoszenia ruchu rzeczywistego do przestrzeni wirtualnej) z miniaturowymi czujnikami pomiarów inercyjnych IMU (Inertial Measurement Unit) i oprogramowaniem umożliwiającym gromadzenie, wizualizację oraz analizę danych. Jego funkcjonalność polega na zebraniu danych umożliwiających odtworzenie orientacji przestrzennej ruchu ciała bez instalacji zewnętrznych przewodów czy korzystania ze stacjonarnych laboratoriów analizy ruchu.

 

Kostium powstał przy współpracy Instytutu Włókiennictwa z Polsko-Japońską Akademią Technik Komputerowych w Warszawie i z Politechniką Śląską w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Obecnie wynalazek jest na etapie uzyskiwania patentów.

 

Unikalny pomysł

Pomysłodawcą rozwiązań z zakresu opracowania konduktywnych materiałów włókienniczych i konstrukcji kostiumu do zastosowań tekstronicznych był zespół Instytutu Włókiennictwa: dr hab. inż. Małgorzata Cieślak, dr inż. Katarzyna Śledzińska, mgr inż. Marek Lao oraz dr inż. Ewa Witczak. Zespół opracował koncepcję opartą na modułowym systemie konduktywnych elastycznych taśm tekstronicznych i ich integracji z zaprojektowaną konstrukcją kostiumu. Implementacją czujników w kostiumie oraz oprogramowaniem zajmowały się zespoły z Politechniki Śląskiej w Gliwicach i Polsko-Japońskiej Akademii Technik Komputerowych w Warszawie.

Ubranie XXI wieku

Zaprojektowany przez naukowców kostium ma mieć docelowo formę jedno- lub dwuczęściowego ubrania. Korzystanie z niego – dzięki zastosowaniu innowacyjnych rozwiązań – ma być tak samo proste jak obecnie noszenie tradycyjnej odzieży. Należy jednak pamiętać, że kostium do akwizycji ruchu nie jest typowym kombinezonem. Cała wyjątkowość projektu wynika z zastosowania opracowanej przez Instytut Włókiennictwa taśmy z włóknem konduktywnym, która pozwala na gromadzenie i przesyłanie istotnych informacji dotyczących użytkownika kostiumu. – Zastosowanie elastycznej i zintegrowanej z kostiumem taśmy z trwałym włóknem konduktywnym powoduje, że nie trzeba instalować skomplikowanych przewodów zewnętrznych łączących sensory – tłumaczy

dr hab. inż. Małgorzata Cieślak z zespołu badawczego z Instytutu Włókiennictwa w Łodzi. – Zapewnia to komfort użytkowania: przewody nie krępują ruchów i rejestrowane są naturalne zachowania – dodaje.

Opracowane przez Instytut Włókiennictwa rozwiązanie jest nowatorskie. Taśma konduktywna stanowi bazę do szerokiego zastosowania. Umożliwia m.in. podłączenie różnych sensorów, ich zasilanie, tworzenie z niej różnorodnych akcesoriów pomiarowych czy przesyłanie danych do głównego nadajnika.

 

Projekt pełen zalet

Przewaga rynkowa opracowanego rozwiązania wynika przede wszystkim z wykorzystania innowacyjnej taśmy konduktywnej. Posiada również wiele innych zalet. Zastosowanie miniaturowych czujników IMU eliminuje powstanie błędów pomiarowych. Instalacja kostiumu opiera się na zasadzie plug and play, a tym samym nie wymaga skomplikowanej instalacji. Projekt stanowi ponadto unikalną całość i nie wymaga akcesoriów uzupełniających (np. rękawic czy czapki). Możliwość szybkiej konfiguracji systemu pomiarowego pozytywnie przekłada się na oszczędność czasu. Profesjonalna precyzja i uniwersalność stwarzają możliwość pomiarów z wykorzystaniem innych konstrukcji dopasowanych do obiektów pomiarowych (np. inne elementy odzieży, akcesoria dla zwierząt, akcesoria techniczne).

Szerokie pole zastosowania

Zaawansowane technologie wykorzystane w kostiumie pozwalają na jego zastosowanie w szerokim spektrum. Kostium do akwizycji ruchu człowieka oparty na sensorach IMU z oprogramowaniem gromadzenia, wizualizacji oraz analizy danych może być wykorzystywany przez przemysł obronny, medycynę (w szczególności w kontekście rehabilitacji) czy w diagnostyce biomechaniki i fizjologii w sporcie. Po ten innowacyjny produkt z pewnością chętnie będą sięgać również producenci filmowi oraz przemysł gier komputerowych. Zastosowane w kombinezonie sensory będą bardzo pomocne w tworzeniu nowoczesnej, wysoko zaawansowanej grafiki komputerowej. – Kostium inercyjny, dzięki modułom tekstronicznym i zapewnieniu  pasowalności w dowolnych rozmiarach, pozwala na stabilne utrzymanie każdego sensora w określonym położeniu i tym samym zebranie bardzo precyzyjnych pomiarów – przyznaje dr hab. inż. Małgorzata Cieślak. – To lokuje ten kostium w segmencie produktów profesjonalnych i półprofesjonalnych typu MoCap Suit (Motion Capture Suit), kombinezonu umożliwiającego „przechwytywanie” ruchu użytkownika – dodaje.

Kolejne badania

Innowacyjność opracowanego przez konsorcjum naukowe kostiumu została doceniona wieloma nagrodami. Zastosowane w projekcie rozwiązania są obecnie na etapie pozyskiwania patentów. Jednak zespół badawczy nie spoczywa na laurach i prowadzi kolejne badania nad zwiększeniem funkcjonalności wynalazku. – Planowane jest kontynuowanie prac związanych z wdrożeniem opracowanego kostiumu do akwizycji ruchu oraz prowadzone są badania nad aplikacją czujników o innych parametrach pomiarowych i monitorujących, co pozwoli na wielofunkcyjność rozwiązań tekstronicznych – podkreśla dr hab. inż. Małgorzata Cieślak. 

 

Zgłoszenia patentowe

Liniowy elastyczny wyrób włókienniczy do zastosowań tekstronicznych, P 406851, Małgorzata Cieślak, Katarzyna Śledzińska, Marek Lao, Ewa Witczak.

Moduł tekstroniczny i wyrób tekstroniczny z takim modułem, P 409130, Małgorzata Cieślak, Katarzyna Śledzińska, Marek Lao, Ewa Witczak, Aleksander Nawrat, Damian Bereska, Roman Koteras, Karol Jędrasiak, Krzysztof Daniec.

Liniowy elastyczny wyrób włókienniczy do zastosowań tekstronicznych, PCT/PL2014/000143 Małgorzata Cieślak, Katarzyna Śledzińska, Marek Lao, Ewa Witczak.

Odzież tekstroniczna, Małgorzata Cieślak, Katarzyna Śledzińska, Marek Lao, Ewa Witczak, Wspólnotowy wzór przemysłowy RCD 002640755-0001/002640755-0002.

 

Nagrody dla kostiumu akwizycji ruchu człowieka opartego na sensorach IMU z oprogramowaniem gromadzenia, wizualizacji oraz analizy danych

 

• Złoty medal na X Międzynarodowych Targach Wynalazków i Innowacji, Katowice, 22–23.06.2017.

• Wyróżnienie w kategorii Produkt przyszłości jednostki naukowej, XVIII edycja konkursu Polski Produkt Przyszłości organizowanego przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości, Warszawa, 7.12.2015.

• Nagroda Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego i Dyplom na XXII Giełdzie Wynalazków wystawianych i nagrodzonych medalami na międzynarodowych wystawach innowacji w 2014, Warszawa 2015.

• Złoty medal i nagroda specjalna na Seoul International Invention Fair 2014, Seul 2014.

• Srebrny medal na 63 Targach Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technik, Brussels Innova 2014,

Bruksela 2014.

• Nagroda specjalna na Międzynarodowym Salonie „Pomysły – Innowacje – Nowe Produkty – IENA 2014, Norymberga 2014.

• Srebrny medal na VIII Międzynarodowej Wystawie Wynalazków i Innowacji IWIS 2014, Warszawa 2014.

 

Katarzyna Jóźwik 

 

 

 

« powrót