DE102019118402A1 - Targeted electromyostimulation - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur muskulären Stimulation der Beinmuskulatur durch Elektromyostimulation, umfassend ein an der Wade anliegendes Textilstück mit wenigstens einer in das Textilstück integrierten Kontaktelektrode und einer elektrischen Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin ein Textilstück mit mindestens einem Sensor zur Detektion der Stand- und Schwungphase des Beines umfasst, welcher unterhalb des Fußes angeordnet ist, wobei der mindestens eine Sensor und die mindestens eine Kontaktelektrode über eine Stimulationseinheit miteinander in Verbindung stehen.A device is proposed for muscular stimulation of the leg muscles by electromyostimulation, comprising a piece of textile resting on the calf with at least one contact electrode integrated into the piece of textile and an electrical line, characterized in that the device further comprises a piece of textile with at least one sensor for detecting the stance and swing phase of the leg, which is arranged below the foot, wherein the at least one sensor and the at least one contact electrode are connected to one another via a stimulation unit.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Elektromuskelstimulation und betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur muskulären Stimulation der Beinmuskulatur.The invention is in the field of electrical muscle stimulation and relates to a device and a method for muscular stimulation of the leg muscles.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Das Sammeln von Daten gewinnt im Sportbereich immer mehr an Bedeutung. Daher sind sensorgestützte Geräte der beste Weg, um unterschiedliche Daten über die sportliche Leistung zu erhalten. Natürlich ist auch die Leistungssteigerung ein Ziel, das jeder Sportler erreichen will. Die Verbesserung der Leistung ist auf verschiedene Arten erreichbar. Eine Möglichkeit besteht darin, eine zusätzliche Stimulation zur Steigerung der Muskelkraft zu kreieren. Dies kann durch die Anlegung von elektrischen Reizen erreicht werden. Die sogenannte Elektromyostimulation (EMS) ist ein wachsendes Feld im Bereich der Trainingsgeräte.The collection of data is becoming more and more important in the sports sector. Therefore, sensor-based devices are the best way to get different data on athletic performance. Of course, increasing performance is also a goal that every athlete wants to achieve. The improvement in performance can be achieved in several ways. One possibility is to create additional stimulation to increase muscle strength. This can be achieved through the application of electrical stimuli. So-called electromyostimulation (EMS) is a growing field in the field of training equipment.
EMS ist eine künstliche Aktivierung des Muskels durch einen elektrischen Reiz. Daher erfolgt die Innervation extern und ist viel schneller, da der technische Impuls direkt vom technischen Gerät kommt und die Funktion des Gehirns übernimmt. Das Feedback wird über das Rückenmark an das Gehirn gesendet.EMS is an artificial activation of the muscle through an electrical stimulus. Therefore, the innervation occurs externally and is much faster, since the technical impulse comes directly from the technical device and takes over the function of the brain. The feedback is sent to the brain through the spinal cord.
Der Reiz wird durch verschiedene Parameter wie Frequenz, Intensität, Impulseigenschaften, Zykluseigenschaften, Rampen- und Elektrodeneigenschaften sowie Platzierung beeinflusst (Seyri & Maffiuletti, 2011). Diese Faktoren sind individuell, aber der Hauptparameter ist die Intensität des Stimulus. In einer Übersichtsarbeit (Filipovic, Kleinöder, Dörmann & Mester, 2012) wurden die verschiedenen Parameter genauer analysiert. Sowohl die Frequenz als auch die Intensität des jeweiligen Reizes ist abhängig von der maximalen freiwilligen Kontraktion der Muskeln. Auch die Impulseigenschaften unterscheiden sich. Alles in allem sollte der Reiz aufgrund des großen Bereichs der Parameter individuell angepasst werden.The stimulus is influenced by various parameters such as frequency, intensity, impulse properties, cycle properties, ramp and electrode properties, and placement (Seyri & Maffiuletti, 2011). These factors are individual, but the main parameter is the intensity of the stimulus. In a review (Filipovic, Kleinöder, Dörmann & Mester, 2012) the various parameters were analyzed in more detail. Both the frequency and the intensity of the respective stimulus depend on the maximum voluntary contraction of the muscles. The impulse properties also differ. All in all, the stimulus should be customized due to the wide range of parameters.
Der menschliche Gang kann grob in zwei verschiedene Phasen unterteilt werden. Die Schwung- und die Standphase. Diese können auch in die Vorwärts- und Rückwärtsschwenk- und vordere und hintere Stützphase unterteilt werden. Das Einfachste hierbei ist die Schwung- und Standphase. Der menschliche Körper ist ein komplexes Gebäude und ein funktionales Zusammenspiel verschiedener Komponenten wie Muskeln, Knochen, Gelenke und Sehnen. Auch bei der Fortbewegung gibt es immer eine Wechselwirkung zwischen diesen Komponenten. Für die Muskelaktivierung liegt der Fokus auf den Muskeln. Die verschiedenen Muskeln sind in verschiedenen Phasen des Gangs aktiv. Mit zunehmender Laufgeschwindigkeit steigt auch die Muskelaktivierung. Wenn man die Muskelaktivierung beim Laufen und Gehen mit der gleichen Geschwindigkeit vergleicht, kommt es zu einer Verschiebung der Muskelaktivierung verschiedener Muskeln. (Cappellini, Ivanenko, Poppele & Lacquaniti, 2006). Dies trifft auch auf die Trizeps-Surae und die Dorsi-Flexoren wie die Tibialis anterior zu. Beim Laufen im Vergleich zum Gehen ist die Trizeps-Sure früher aktiv, bevor der erste Bodenkontakt in erfolgt, Das gleiche gilt für den Tibialis anterior, aber umgekehrt. Hier erfolgt die Aktivierung kurz vor der Swing-Phase (Gazendam & Hof, 2007).The human gait can be roughly divided into two different phases. The swing and stance phase. These can also be divided into the forward and backward swivel and front and rear support phases. The simplest thing here is the swing and stance phase. The human body is a complex building and a functional interaction of various components such as muscles, bones, joints and tendons. Even when moving, there is always an interaction between these components. For muscle activation, the focus is on the muscles. The different muscles are active in different phases of gait. With increasing running speed, the muscle activation also increases. If you compare muscle activation while running and walking at the same speed, there is a shift in muscle activation of different muscles. (Cappellini, Ivanenko, Poppele & Lacquaniti, 2006). This also applies to the triceps surae and the dorsiflexors such as the tibialis anterior. When running compared to walking, the triceps sura is active earlier before the first contact with the ground occurs. The same applies to the tibialis anterior, but vice versa. Here the activation takes place shortly before the swing phase (Gazendam & Hof, 2007).
Es gibt verschiedene Strategien, um das Gangmuster zu erkennen. Eine Möglichkeit besteht darin, Gangmuster über Kraftsensoren zu erfassen. Andere Möglichkeiten sind Beschleunigungsmesser, flexibler Goniometer, elektromagnetische Nachführsysteme oder Sensorgewebe. Dafür werden beispielsweise die Sensoren an verschiedenen Körperteilen angebracht. Dies hängt vom Studiendesign und dem Ort des Aufbaus ab (Tao, Liu, Zheng & Feng, 2012). Durch Platzieren von Kraftsensoren unter dem Fuß ist es möglich, die Stand- und Schwungphase zu erfassen (O'Reilly, Caulfield, Ward, Johnston & Doherty, 2018).There are different strategies for recognizing the gait pattern. One possibility is to record gait patterns using force sensors. Other possibilities are accelerometers, flexible goniometers, electromagnetic tracking systems or sensor tissue. For example, the sensors are attached to different parts of the body. This depends on the study design and the location of the setup (Tao, Liu, Zheng & Feng, 2012). By placing force sensors under the foot, it is possible to record the stance and swing phase (O'Reilly, Caulfield, Ward, Johnston & Doherty, 2018).
Ein Nachteil dieser Methoden ist allerdings, dass die abwechselnde Stimulierung der Muskeln hierüber nicht möglich ist. Folglich war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereit zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet und mit welcher es möglich ist, den richtigen Zeitpunkt für die Stimulation der Muskeln zu bestimmen, um somit ein effektives Training gewährleisten zu könnenA disadvantage of these methods, however, is that they cannot be used to stimulate the muscles alternately. Consequently, it was the object of the present invention to provide a device which overcomes the disadvantages of the prior art and with which it is possible to determine the correct point in time for the stimulation of the muscles in order to be able to ensure effective training
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur muskulären Stimulation der Beinmuskulatur durch Elektromyostimulation, umfassend ein an der Wade anliegendes Textilstück mit wenigstens einer in das Textilstück integrierten Kontaktelektrode und einer elektrischen Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin ein Textilstück mit integrierten Sensoren zur Detektion der Stand- und Schwungphase des Beines umfasst, welches unterhalb des Fußes angeordnet ist, wobei die Sensoren und die mindestens eine Kontaktelektrode über eine Stimulationseinheit miteinander in Verbindung stehen.The object is achieved by a device for muscular stimulation of the leg muscles by electromyostimulation, comprising a piece of textile lying against the calf with at least one contact electrode integrated into the piece of textile and an electrical line, characterized in that the device further comprises a piece of textile with integrated sensors for detecting the Includes stance and swing phase of the leg, which is arranged below the foot, wherein the sensors and the at least one contact electrode are connected to one another via a stimulation unit.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ist, da diese eine gezielte Muskelstimulation individuell zur jeweiligen Gangart eines Individuums ermöglicht.Surprisingly, it has been found that a device according to the present invention is advantageous because it is a targeted Enables muscle stimulation individually for the respective gait of an individual.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem an der Wade anliegenden Textilstück und bei dem Textilstück, welches unterhalb des Fußes angeordnet ist, um das gleiche Textilstück. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Textilstück um einen Strumpf, vorteilhafterweise um einen knielangen Strumpf. Dieser kann wie jeder beliebige Strumpf angezogen werden, wobei die Kontaktelektroden im Wadenbereich und die Sensoren im Fußbereich, also im getragenen Zustand, unterhalb der Fußsohle angeordnet sind. Die Kommunikation über die Stimulationseinheit kann im Sinne der Erfindung in jeder möglichen Form erfolgen, mit Kabel oder auch ohne Kabel. In einer Ausführungsform der Erfindung stehen Kontaktelektrode und die Stimulationseinheit und/oder Stimulationseinheit und Sensor in einer kabellosen Form miteinander in Verbindung. In einer Ausführungsform der Erfindung findet die Kommunikation mit der Stimulationseinheit über Bluetooth statt, wobei eine Bluetoothmodul ebenfalls am Textilstück befestigt ist.In one embodiment of the present invention, the piece of textile lying against the calf and the piece of textile which is arranged below the foot are the same piece of textile. In a preferred embodiment of the invention, the piece of textile is a stocking, advantageously a knee-length stocking. This can be put on like any other stocking, with the contact electrodes in the calf area and the sensors in the foot area, that is, when worn, below the sole of the foot. The communication via the stimulation unit can take place in any possible form within the meaning of the invention, with or without a cable. In one embodiment of the invention, the contact electrode and the stimulation unit and / or the stimulation unit and sensor are connected to one another in a wireless form. In one embodiment of the invention, communication with the stimulation unit takes place via Bluetooth, with a Bluetooth module also being attached to the piece of textile.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mindesten drei Sensoren in dem Textilstück vorhanden, welches unterhalb des Fußes, sprich im Fußsohlenbereich, angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind die mindestens drei Sensoren folgendermaßen angeordnet: Ein Sensor ist so angeordnet, dass er sich bei Tragen des Textilstücks unter dem ersten proximalen Zehenknochen (Phalanx proximalis) befindet. Ein Sensor ist so angeordnet, dass er sich bei Tragen des Textilstücks unter dem fünften Zehenstrahl (Os metatarsale) befindet. Ein Sensor ist so angeordnet, dass er sich bei Tragen des Textilstücks unter der Ferse befindet.In a further embodiment of the invention, at least three sensors are present in the piece of textile which is arranged below the foot, that is to say in the area of the sole of the foot. The at least three sensors are advantageously arranged as follows: A sensor is arranged in such a way that it is located under the first proximal toe bone (phalanx proximalis) when the piece of textile is worn. A sensor is arranged in such a way that it is located under the fifth toe ray (Os metatarsale) when the piece of textile is worn. A sensor is arranged so that it is located under the heel when the piece of textile is worn.
In einer Ausführungsform der Erfindung kommuniziert die Stimulationseinheit über Bluetooth mit den Kontaktelektroden, die in dem Textilstück angeordnet sind. Hierdurch werden die Modulationsimpulse, elektrische Ströme, zu den Kontaktelektroden übertragen und dort, bedingt durch den Hautkontakt, in den Körper des Nutzers auf die Muskulatur übertragen. Hierzu sind die Kontaktelektroden so ausgebildet, dass ein geringer Übergangswiderstand zur Haut auf der Gesamtfläche der Kontaktelektroden gewährleistet ist. Damit wird die vorgesehene Stimulationsdosis übertragen, ohne jedoch die Nerven der Haut zu reizen und ein als unangenehm empfundenes Stechen hervorzurufen.In one embodiment of the invention, the stimulation unit communicates via Bluetooth with the contact electrodes which are arranged in the textile item. As a result, the modulation pulses, electrical currents, are transmitted to the contact electrodes and there, due to the skin contact, are transmitted to the muscles in the body of the user. For this purpose, the contact electrodes are designed in such a way that a low contact resistance to the skin is ensured over the entire surface of the contact electrodes. The intended stimulation dose is thus transmitted without, however, irritating the nerves of the skin and causing a stinging sensation that is perceived as unpleasant.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Stimulationseinheit über ein Kabel mit den Elektroden verbunden. Dieses Kabel kann ganz oder teilweise im Textilstück integriert sein.In a further embodiment of the invention, the stimulation unit is connected to the electrodes via a cable. This cable can be fully or partially integrated in the piece of textile.
In vorteilhafterweise wird, wie bereits oben beschrieben, eine abwechselnde Stimulierung der Muskeln durch vorheriges Bestimmen der Gangart über die Sensoren erreicht. So ist eine gezielte, individuelle Stimulierung der Muskeln, angepasst auf die verschiedensten Bedürfnisse des Nutzers gewährleistet.As already described above, an alternating stimulation of the muscles is advantageously achieved by previously determining the gait via the sensors. This ensures targeted, individual stimulation of the muscles, adapted to the various needs of the user.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stimulationseinheit ein Algorithmus. Dieser kann die Daten der Sensoren erfassen, verarbeiten und so gezielte und zeitlich, auf die Gangart abgestimmte Stimulationen an die Wadenmuskulatur senden.In one embodiment of the invention, the stimulation unit is an algorithm. This can record and process the data from the sensors and thus send targeted stimulations to the calf muscles that are timed and matched to the gait.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur muskulären Stimulation der Beinmuskulatur durch Elektromyostimulation mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung, umfassend oder bestehend aus den folgenden Schritten:
- (a) Detektion der Stand- und Schwungphase des Beines über die unterhalb des Fußes angeordneten Sensoren;
- (b) Übermittlung der gewonnenen Informationen aus Schritt (a) an die Stimulationseinheit;
- (c) Verarbeitung der Informationen und Weiterleitung eines Signals an die mindestens eine Kontaktelektrode;
- (a) Detection of the stance and swing phase of the leg via the sensors arranged below the foot;
- (b) transmission of the information obtained from step (a) to the stimulation unit;
- (c) processing the information and forwarding a signal to the at least one contact electrode;
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Sensoren, die mindestens eine Kontaktelektrode sowie die Stimulationseinheit in einem Strumpf angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the sensors, the at least one contact electrode and the stimulation unit are arranged in a stocking.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Kontaktelektroden verwendet für die Stimulierung von M. triceps surae und M. tibialis anterior. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens vier Kontaktelektroden verwendet, insbesondere zwei Elektroden für die Stimulation von M. triceps surae, eine Muskelgruppe die beispielsweise M. gastrocnemii umfasst sowie der Flexor Hallucis Longus und zwei Elektroden für die Stimulierung von M. tibialis anterior sowie M extensor hallicus longus. Diese Muskelgruppen befinden sich jeweils an der Wade oder dem Schienbein des Nutzers.In one embodiment of the invention, at least two contact electrodes are used for the stimulation of the M. triceps surae and M. tibialis anterior. In a further preferred embodiment of the invention, at least four contact electrodes are used, in particular two electrodes for stimulating M. triceps surae, a muscle group that includes, for example, M. gastrocnemii and the flexor Hallucis longus and two electrodes for stimulating M. tibialis anterior as well M extensor hallicus longus. These muscle groups are located on the user's calf or shin.
BEISPIELEEXAMPLES
Entwurf des PrototypsDraft of the prototype
Um die richtige Stimulation zur richtigen Zeit an den richtigen Muskeln zu gewährleisten, war eine Weiterentwicklung der Wadenschoner und somit der Platzierung der Elektroden notwendig. Mit dem Prototyp (
Die abwechselnde Stimulation muss für jeden Muskel einzeln erfolgen. Aufgrund der beiden Elektroden für M. gastrocnemii und der beiden Elektroden für M. tibialis anterior hat die Elektrik daher für jede Muskelgruppe einen Plus- und einen Minus-Anschluss. Die Sensoren unter dem Fuß erfassen die Schwung- und Standphase. Mit der Platzierung von drei Sensoren ist es möglich, den anfänglichen Fußkontakt (Fersensensor) und die Toe-Off-Phase (erster Metatarsalsensor) zu erfassen. Die dritte im Bereich des fünften Zehenstrahls erfasst den anfänglichen Fußkontakt für Vorfußläufer. Mit diesem Setup ist die Schwung- und Standphase für alle Lauftechniken (Vorfuß, Rückfuß und Mittelfuß) erkennbar.The alternating stimulation must take place individually for each muscle. Because of the two electrodes for M. gastrocnemii and the two electrodes for M. tibialis anterior, the electrical system has a plus and a minus connection for each muscle group. The sensors under the foot record the swing and stance phase. With the placement of three sensors, it is possible to record the initial foot contact (heel sensor) and the toe-off phase (first metatarsal sensor). The third in the area of the fifth toe beam records the initial foot contact for forefoot runners. With this setup, the swing and stance phase for all running techniques (forefoot, rearfoot and metatarsus) can be recognized.
Programmierungprogramming
Für die korrekte Stimulation, wie von Gazendam & Hof, 2007 definiert, musste die Schwung- und Standphase erfasst werden. Zusätzlich wurde ein Algorithmus entwickelt, der das Timing für die Stimulation an die Stimulationseinheit sendet. Wichtig war hierbei, dass der Algorithmus bei jedem Schritt hinzulernt, um so den nächsten Schritt vorherzusagen. In einer Testphase, wurde für ein Bein ein Arduino Nano verwendet, der über ein Bluetooth-Low-Energy-Modul (RN4020) verbunden wurde.For correct stimulation, as defined by Gazendam & Hof, 2007, the swing and stance phase had to be recorded. In addition, an algorithm was developed that sends the timing for the stimulation to the stimulation unit. It was important that the algorithm learns with every step in order to predict the next step. In a test phase, an Arduino Nano was used for one leg, which was connected via a Bluetooth low energy module (RN4020).
Mit diesen Bluetooth-Verbindungen konnten die Befehle an die Stimulationseinheit gesendet werden. Die Stimulationseinheit regelt die Intensität der Stimulation und ist zusätzlich ein Energielieferant.With these Bluetooth connections, the commands could be sent to the stimulation unit. The stimulation unit regulates the intensity of the stimulation and is also an energy supplier.
Um die Schwungphase zu erkennen, wurde zwischen zwei Ereignissen ein Timer gestellt. Das erste Ereignis, dass den Timer startet, ist das Auslösen der Sensoren - sprich letzter Fußkontakt mit dem Boden.In order to recognize the swing phase, a timer was set between two events. The first event that the timer starts is the triggering of the sensors - i.e. the last foot contact with the floor.
Dies sollte auf jeden Fall
StimulationstimingStimulation timing
Um den Muskel zum richtigen Zeitpunkt zu stimulieren, sind weitere Parameter beteiligt. Die Wadenmuskelgruppe sollte zu einem bestimmten Zeitpunkt stimuliert werden, bevor der nächste Schritt ausgeführt wird. In diesem Fall wird diese zu einem bestimmten Zeitpunkt definiert, an dem sich die Wadenmuskelgruppe kurz vor dem ersten Fußkontakt zusammenzieht. Daher war es notwendig, den Mittelwert der letzten zehn Standphasen (T) zu bilden. Dieser Mittelwert musste mit einem bestimmten Parameter (tB) substrahiert werden. tB ist definiert als 86% der Flugzeit (siehe Gazendam & Hof, 2007). Die Differenz dieses Zeitpunkts zum anfänglichen Fußkontakt ist als tB definiert und wird für jeden nächsten Schritt berechnet.
Um einen Algorithmus zu haben, der sich an die Laufgeschwindigkeit und die Schrittfrequenz anpasst, muss ein gleitender Mittelwert implementiert werden. Aus diesem Grund wurden die letzten zehn Schritte zur Berechnung des Mittelwerts herangezogen. Mit den letzten zehn Werten ist der Mittelwert stabiler als bei Verwendung jeder Schwungzeit für die Berechnung. Auch Ausreißer haben einen geringeren Einfluss auf den Algorithmus. Ebenso wird die Möglichkeit etabliert, sich während des Laufens an verschiedene Geschwindigkeitsstufen anzupassen.To have an algorithm that adapts to running speed and cadence, a moving average must be implemented. For this reason, the last ten steps were used to calculate the mean. With the last ten values, the mean value is more stable than when using each swing time for the calculation. Outliers also have less of an impact on the algorithm. The possibility is also established to adapt to different speed levels while running.
Methodikmethodology
Zur Beurteilung der Funktionsweise des Prototyps wurde eine Laufsimulation durchgeführt, bei der 40 Schritte aufgezeichnet wurden.To assess the functionality of the prototype, a running simulation was carried out in which 40 steps were recorded.
Dies wurde über die Erfassung von Daten aus dem seriellen Monitor des Arduino realisiert, wobei eine Rückfußlauftechnik mit ungleichmäßiger Laufgeschwindigkeit und damit ungleichmäßigen Schwungzeiten simuliert wurde.This was done by collecting data from the Arduino's serial monitor, simulating a hindfoot technique with uneven running speed and thus uneven swing times.
Die Datenanalyse erfolgte über Excel, um die berechneten Werte des funktionierenden Prototyps und die zu erwarteten Werte zu vergleichen.The data analysis was done using Excel to compare the calculated values of the working prototype and the expected values.
ErgebnisseResults
Der Zeitpunkt der Stimulation der Wadenmuskelgruppe war der Hauptindikator, um die Funktion des Algorithmus und damit den richtigen Zeitpunkt für die Stimulation der Wadenmuskulatur zu bewerten. Die simulierten Zeitwerte von 40 Schritten wurden mit den erwarteten Werten verglichen.The timing of the stimulation of the calf muscle group was the main indicator for evaluating the function of the algorithm and thus the correct timing for the stimulation of the calf muscles. The simulated time values of 40 steps were compared with the expected values.
Um die simulierten Werte zu erhalten, wurden die letzten zehn Schwungzeiten über den Algorithmus analysiert, um den nächsten Schritt vorherzusagen und die Stimulation nach einer berechneten Zeit zu senden. Die erwarteten Werte wurden verwendet, um die Vorhersage mit den realen Daten zu vergleichen. Sie wurden mit den bereits gemessenen Daten wie Rückwärtsanalyse berechnet. Mit dem Algorithmus lagen die vorhergesagten Werte nahe an den zu erwarteten, wenn die Laufgeschwindigkeit und damit die Schwungzeit konstant ist (Schritt 20-32,
Die minimale Abweichung zwischen erwarteten und berechneten Werten Diffmin = 0 ms. Die maximale Abweichung Dif fmax= 372,26 ms.The minimum deviation between expected and calculated values Diffmin = 0 ms. The maximum deviation Dif f max = 372.26 ms.
Für den Vergleich der berechneten und simulierten Werte war ein Vergleich der Standardabweichung sowie der Maxima und Minima wichtig. Daher ist Simulatedmin = 658 ms, Expectedmin = 609,74 ms. Die Werte sind folglich nahezu gleich. Die Werte für Simulatedmax und Expectedmax entsprechen jeweils 1291 ms. Die Standardabweichung ist bei den erwarteten Daten höher (SDexpected = 115,60 ms) als bei den simulierten Daten (SDsimulated= 110,61 ms).To compare the calculated and simulated values, it was important to compare the standard deviation as well as the maxima and minima. Therefore, Simulated min = 658 ms, Expected min = 609.74 ms. The values are therefore almost the same. The values for Simulated max and Expected max each correspond to 1291 ms. The standard deviation is higher for the expected data (SD expected = 115.60 ms) than for the simulated data (SD simulated = 110.61 ms).
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