Geri Dön

Okçuluk sporu için sensör-kamera tabanlı hibrit sistem tasarımı ile duruş bozukluğu tespiti

Design of a sensor-camera based hybrid system for postural disorder detection in the sport of archery

PDF İndir

  1. Tez No: 957606
  2. Yazar: ÖMER ALPEREN SARI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BURCU ERKMEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Haberleşme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Bu tez çalışmasında, okçuların duruş bozukluklarını tespit etmeye yönelik, taşınabilir, düşük maliyetli ve genişletilebilir bir sistem tasarlanmıştır. Geliştirilen sistem, bireyin ayak altı basınç dağılımını analiz etmek amacıyla ayak altında 13 adet ince film basınç sensörü kullanılarak yapılandırılmıştır. Bu sensörler, ESP32 mikrodenetleyicileri aracılığıyla kontrol edilmiştir. Sistemde, ZED 2i stereo kamera entegre edilerek vücut iskeletinin 3B koordinatları elde edilmiş ve bu veriler, sensör çıktıları ile senkronize edilmiştir. Bu sayede zaman uyumlu bir veri kümesi oluşturulmuştur. Oluşturulan bu zaman uyumlu veri kümesi, Python programlama dili ile geliştirilen esnek bir arayüz üzerinden toplanmış ve görselleştirilmiştir. Kullanıcı dostu olması düşünülerek tasarlanan bu arayüz, hem analizin çevrimdışı yapılabilmesi hem de gelecekteki gerçek zamanlı değerlendirmeler için güçlü bir altyapı sağlamaktadır. Sensör yerleşimi, ayak anatomisindeki kritik bölgelere göre optimize edilmiştir ve sensör çıktıları ise ZED 2i kamerasından gelen iskelet verileri ile birlikte yorumlanarak postürel dengenin görsel ve sayısal olarak kapsamlı şekilde değerlendirilmesi yapılmıştır. Çeşitli senaryolar altında yapılan basınç ve kamera testleri sonucunda elde edilen veriler incelenmiştir. Topuk bölgesinde maksimum 20 kg'a kadar, ayak parmak uçlarında ise maksimum 16 kg'a kadar, ayağın sağ ve sol bölgelerinde ise sırasıyla 19 kg ve 13 kg maksimum basınç tespiti gözlemlenmiştir. Kamera testleri incelendiğinde ise topuk bölgesine yapılan basınç senaryosunda ayak bileğinde 0.06 m sapma, ayak parmak uçlarına uygulanan basınç senaryosunda ise topuk bölgesinde 0.07 m sapma, ayağın sağ ve sol bölgelerine uygulanan basınç senaryolarında ise sağ diz bölgesinde 0.08 m sapma gözlemlenmiştir. Bu senaryolar doğrultusunda elde edilen veriler yapay zeka algoritmalarına uygun formatta ön işlenerek sistemin gelecekte sınıflandırma ve tahminleme modellerine entegrasyonu için hazırlanmıştır. Çalışmanın amacı, okçuların duruş pozisyonlarının objektif olarak değerlendirilmesini sağlayarak isabetliliği ve sporcu sağlığını artırmak, aynı zamanda antrenman süreçlerine teknolojik destek sunmaktır. Geliştirilen sistem, ileri düzey spor teknolojilerine geçişte önemli bir adım niteliğindedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, a portable, low-cost, and scalable system has been designed to detect postural disorders in archers. The developed system employs 13 thin-film pressure sensors placed beneath the foot to analyze an individual's plantar pressure distribution. These sensors are controlled via ESP32 microcontrollers. Additionally, a ZED 2i stereo camera has been integrated into the system to obtain 3D coordinates of the body skeleton, and these data have been synchronized with the sensor outputs to create a time-aligned dataset. The synchronized dataset has been collected and visualized through a flexible interface developed using the Python programming language. Designed with user-friendliness in mind, this interface provides a robust infrastructure for both offline analysis and future real-time evaluations. The sensor placement has been optimized according to critical regions of the foot anatomy, and the sensor outputs have been interpreted together with the skeletal data provided by the ZED 2i camera, enabling a comprehensive visual and numerical evaluation of postural balance. The data obtained from pressure and camera tests conducted under various scenarios have been thoroughly analyzed. It was observed that the maximum pressure reached up to 20 kg in the heel region, up to 16 kg at the tips of the toes, and up to 19 kg and 13 kg in the right and left regions of the foot, respectively. Upon reviewing the camera tests, a deviation of 0.06 m was detected at the ankle in the scenario involving heel pressure; a deviation of 0.07 m at the heel in the scenario applying pressure to the toe tips; and a deviation of 0.08 m at the right knee in scenarios applying pressure to the right and left regions of the foot. The data obtained from these scenarios were pre-processed into a format suitable for artificial intelligence algorithms, paving the way for future integration of classification and prediction models. The main objective of this study is to provide an objective assessment of archers' postures, thereby increasing both accuracy and athlete health, while also supporting the training process with advanced technology. The developed system represents a significant step forward in the transition to next-generation sports technologies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    884422

    Okçuluk branşında kadet, genç ve büyük yaş kategorilerinde durumluk ve sürekli kaygı düzeylerinin sportif başarıya etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of state and treat anxiety levels on sports success in cadet, youth and senior age categories in archery

    ÖYKÜ BEGÜM ÇORBA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    SporAkdeniz Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Eğitimi Anabiilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ALTINKÖK

  2. Tez No

    769034

    Bireysel sporcularda yurtseverlik tutumunun sosyo-kültürel, demografik ve spora ilişkin değişkenler açısından incelenmesi

    Investigation of the attitude of patriotism in individual athletes in terms of socio-cultural, demographic and sports-related variables

    ERDAL GÜÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    SporAğrı İbrahim Çeçen Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ TEKİN

  3. Tez No

    706127

    Eğitim yönetimi alanında yüksek lisans yapmış okul müdürlerinin bakış açılarındaki farklılıklar

    Differences in perspectives of school principals with master's degree in educational administration

    FAZIL KIRGIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Eğitim ve ÖğretimDüzce Üniversitesi

    Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN ASLANARGUN

  4. Tez No

    295528

    Tectonic and magmatic structure of Lake Van basin and its structural evolution, Eastern Anatolia accretionary complex (EAAC), East-Turkey

    Van Gölü havzasının tektonik ve magmatik yapısı ve yapısal evrimi, Doğu Anadolu yığışım karmaşığı (DAYK), Doğu Türkiye

    MUSTAFA TOKER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. M. CELAL ŞENGÖR

  5. Tez No

    468901

    Erkek okçularda reaksiyon süratinin hedef atış isabet puanına etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of reaction time to target hit score in the men archery

    BAHA ENGİN ÇELİKEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    SporFırat Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SÜREYYA YONCA SEZER

Geri Dön