Méthode de correction des erreurs de mesure appliquée à un système FASTRAK 3SPACE

Raymond-Jean-Baptiste, Philippe (2009). Méthode de correction des erreurs de mesure appliquée à un système FASTRAK 3SPACE. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La méthode de correction développée au LIO permet de réduire l’erreur de mesure en translation et en rotation produites par des distorsions électromagnétiques et qui affectent la précision des capteurs Fastrak. La méthode permet la caractérisation des erreurs de mesure d’un champ électromagnétique et l’étalonnage d’un volume de 0,458 m3 en moins de 35 secondes. Il est possible de réduire l’erreur moyenne d’un ensemble de mesures, sans en augmenter la variabilité, pour autant que l’erreur de mesure ne dépasse pas 35 mm en translation. Nous avons réussi à réduire cette erreur à 6,1 mm +/- 3,0 mm en translation et à 0,49° +/- 0,17° en rotation avec seulement 1000 étalons sur un ensemble de 712 mesures. La méthode fonctionne sur un nombre illimité de mesures pouvant se situer jusqu’à 115 cm de l’émetteur. Le nombre de mesures étalons utilisées à montrer qu’il influence les performances de la méthode de correction, ce nombre se situant entre 100 et 1000 mesures. À 115 cm de l’émetteur, les meilleurs résultats ont été obtenus en divisant le volume global d’étalonnage en deux sous volumes distinctes. Dans ce cas, le calcul des polynômes se fait donc sur les sections plus petites, ce qui permet d’éliminer les distorsions aux frontières du volume d’étalonnage dans les conditions optimales de la méthode de correction du LIO. Pour des distances inférieures à 75 cm de l’émetteur, l’utilisation d’un seul ensemble de polynômes est possible.

Titre traduit

Calibration technique aplied on an electromagnetic tracking system FASTRAK 3SPACE

Résumé traduit

The correction method developed by the LIO reduces the measurement error in translation and rotation produced by an electromagnetic distortions and that affects the accuracy of Fastrak sensors. The method allows the characterization of measurement errors of a electromagnetic field and the calibration of a volume of 0,458 m3 in less than 35 seconds. It is possible to reduce the average error of a set of measures, without increasing the variability, provided that the measurement error does not exceeding 35 mm in translation. We were able to reduce the measurement error to 6,1 mm +/- 3,0 mm in translation and 0,49 ° + / - 0,17 ° in rotation with only 1000 standard measurements for a set of 712 measures. The method works on an unlimited numbers of measures that could be located up to 115 cm from the transmitter. The number of standard measurements used has shown that they influenced the performance of the correction method the optimum number is between 100 and 1000 measures. At 115 cm from the transmitter, the best results were obtained by dividing the overall calibration volume in two separate sections and by using two sets of polynomial coefficients. The calculation of polynomials is therefore done on smaller sections, thereby eliminating distortions border of the volume. For distances smaller than 75 cm from the transmitter, only one set of polynomial coefficients can be use.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie, concentration technologies de la santé". Bibliogr : f. [138]-139.
Mots-clés libres:	Étalonnage. 3space, capteur, correction, erreur, fastrak, interpolation, lio, mesure, optimisation, polynôme, rotation, systéme, translation
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Hagemeister, Nicola
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	18 août 2010 19:57
Dernière modification:	17 janv. 2017 01:58
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/76

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