Studie: Bouldern allein mit Vorwissen und Inertialsensoren

Moin!

Im Rahmen unseres Projektes ZaVI versuchen wir die Bewegungen beim Bouldern zu verfolgen. Dabei wollen wir herausfinden, ob eine IMU (Beschleunigungs- und Drehsensor) ausreicht, um die Position an der Wand zu bestimmen.

Warum wollen wir das machen?

Üblicherweise reichen IMUs alleine nicht aus um die Position genau zu messen. Ihre Fehler verstärken sich mit der Zeit. Das sieht dann schnell so aus:

Im Projekt ZaVI benutzen wir Vorwissen um diese Fehler zu korrigieren. Konkret beim Radfahren haben wir dem Sensor beigebracht, wie ein Fahrrad sich bewegt und dass es auf der Bahn bleiben muss. Dadurch wird die Messung deutlich genauer.

Beim Bouldern gibt es auch Vorwissen und zwar, dass man der Wand entlang klettert und die Griffe benutzt. Wir erhoffen uns einen ähnlichen Effekt mit dem man auch beim Bouldern die Position nur mit einer IMU messen kann.

Was kannst du tun?

Wissenschaft braucht nicht nur gute Theorien, sondern auch praktische Experimente um sie zu unterstützen. Daher wollen wir Daten aufnehmen, mit denen wir testen können ob unsere Idee funktionieren kann.

Dabei kannst du uns helfen! Wir suchen Boulder*innen beliebiger Könnensstufe um Daten aufzunehmen. Wir rüsten dich mit mehreren IMUs aus und messen, wie du verschiedene Routen kletterst. Dabei filmen wir mit einer Kamera, um vergleichen zu können, wie gut unser Ansatz funktioniert.

Die Versuche finden im DAV-Kletterzentrum Bremen statt. Falls du Interesse hast melde dich gerne bei Tom <tkoller AT SPAMFREE uni-bremen DOT de> und lies dir das Informationsschreiben durch. Die Teilnahme ist ab 16. Minderjährige benötigen die Unterschrift eines Erziehungsberechtigten und Vorerfahrung mit Bouldern. Ein Versuch dauert etwa 2 Stunden. Deine Zeit entschädigen wir mit 20€.

Die Versuche sind inzwischen abgeschlossen.

Den aufgenommenen Datensatz wollen wir frei zugänglich für die Forschung veröffentlichen. Wir benötigen dafür deine Zustimmung, da Bildmaterial von dir hochgeladen wird. Du kannst aber auch an der Studie teilnehmen, wenn du die Videodaten nicht öffentlich machen möchtest. In diesem Fall benutzen wir die Videos nur intern. Informationen dazu findest du in unserer Einwilligungserklärung. Diese musst du beim Versuch unterschreiben.

Was kam raus ?

Die Versuche sind inzwischen abgeschlossen und wir sind am Auswerten der Daten. Naturgemäß treten dabei mehr Probleme auf als erwartet. So dreht man sich beim Bouldern oft weniger als erwartet, die ein oder andere Sporthose hält sich für für einen Infrarot Marker und bringt die Messungen etwas durcheinander oder das Sonnenlicht stört die Kamerasynchronisierung - aber auch das lässt sich wieder korrigieren. Insgesamt klappt bislang das Tracking der Hände sehr gut. Die meisten Schätzungen aus IMU + Griffpositionen liegen weniger als 20cm von der Referenz entfernt. Damit lässt sich gut auseinanderhalten, welche Griffe benutzt wurden, was eine wichtige Vorraussetzung ist, um später Rückmeldung zum Bouldern zu geben. Diese Ergebnisse sind aber noch nicht endgültig und wir hoffen da noch etwas mehr rauszuholen. Wir erstellen noch ein Video, damit man sich die Ergebnisse auch einmal selbst ansehen kann.

Als schwierig erweisen sich zurzeit Durchläufe, in denen die Hände nicht an den Startgriffen gestartet haben - z.B. wenn ich zu spät die Messung gestartet habe. Wir arbeiten noch daran, dass das System nicht so steif ist und unbedingt benötigt, dass man die richtigen Startgriffe benutzt. Die Daten von Füße und Hüfte werten wir erst zu einem späteren Zeitpunkt aus, da wir uns derzeit darauf konzentrieren gute Ergebnisse bei den Handsensoren zu erzielen.

Wir danken an dieser Stelle noch einmal allen Proband*innen für die Vielfalt an Daten die wir mit euch aufnehmen konnten. Damit können wir wahrscheinlich analysieren, auf welchen Routen das Verfahren besonders gut klappt.

Kontakt

Tom Koller <tkoller AT SPAMFREE uni-bremen DOT de>