SLAM是移動機(jī)器人探索未知區(qū)域所依賴的一項重要技術(shù)，當(dāng)前主流的SLAM方法主要有兩種類型：視覺和激光。通過視覺特征的定位技術(shù)受光照和攝像機(jī)移動速度的影響很大，移動機(jī)器人在快速移動或在照明條件較差的場景中（比如煤礦隧道）往往會導(dǎo)致視覺特征跟蹤的丟失。特別是在煤礦隧道環(huán)境中，地面往往是不平整的，導(dǎo)致機(jī)器人的移動非常顛簸，加上照明不均勻等條件，這就導(dǎo)致移動機(jī)器人在煤礦隧道環(huán)境下，難以實(shí)現(xiàn)精確的自主定位和地圖構(gòu)建。為解決類似于煤礦井下隧道環(huán)境下的定位和建圖問題，西安科技大學(xué)Daixian Zhu團(tuán)隊改進(jìn)了一種基于單目相機(jī)和IMU的定位和建圖算法。他們設(shè)計了一種結(jié)合了點(diǎn)和線特征的特征匹配方法，以提高算法在惡劣場景及照明不足場景下的可靠性；緊耦合方法用于建立視覺特征約束和IMU預(yù)積分約束；采用基于滑動窗口的關(guān)鍵幀非線性優(yōu)化算法完成狀態(tài)估計。IMU傳感器可以通過螺絲固定、粘貼或嵌入到設(shè)備中，具體安裝方式取決于應(yīng)用需求和設(shè)備設(shè)計。高精度傳感器廠家

近期，來自美國的研究者們探索了如何利用慣性測量單元（IMU）和機(jī)器學(xué)習(xí)來準(zhǔn)確預(yù)測人體關(guān)節(jié)活動，這在健康監(jiān)測、外骨骼控制和工作相關(guān)肌肉骨骼疾病風(fēng)險識別等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。研究小組運(yùn)用隨機(jī)森林算法，分析了不同數(shù)量和位置的IMU對預(yù)測踝、膝、髖關(guān)節(jié)角度的影響。為了驗證IMU置于鄰近身體部位會提高預(yù)測準(zhǔn)確性，實(shí)驗設(shè)置了非鄰近的IMU對照組，結(jié)果證實(shí)使用關(guān)節(jié)角度信息就可獲得比較好預(yù)測效果。這表明未來關(guān)節(jié)角度的預(yù)測主要依賴于其歷史角度值，對于多種簡單運(yùn)動而言，這是實(shí)用且高效的輸入信號。此研究表明，機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測關(guān)節(jié)角度并不一定需要更多的IMU傳感器。單一或少數(shù)幾個精心布置的IMU就能提供準(zhǔn)確的預(yù)測，這對于康復(fù)訓(xùn)練、穿戴式外骨骼控制等實(shí)際應(yīng)用場景意義重大，減少了傳感器的數(shù)量不僅簡化了設(shè)備的使用，也保持了預(yù)測的準(zhǔn)確性。上海IMU數(shù)字傳感器校準(zhǔn)IMU傳感器的功耗如何？

在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，IMU 是生態(tài)的 “數(shù)據(jù)采集員”。它通過感知振動和傾斜，為生態(tài)保護(hù)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如，在野生動物追蹤中，IMU 可嵌入項圈，監(jiān)測動物的移動軌跡和行為模式，幫助研究人員分析棲息地變化；針對遷徙鳥類，通過記錄翅膀扇動的頻率與角度，能估算飛行能耗與續(xù)航能力，為保護(hù)遷徙路線提供依據(jù)。在水質(zhì)監(jiān)測中，IMU 可實(shí)時檢測水流速度和方向，輔助評估污染物擴(kuò)散范圍；配合浮標(biāo)上的水質(zhì)傳感器，能繪制動態(tài)水流模型，預(yù)測污染源對下游生態(tài)的影響。此外，IMU 還能用于海洋浮標(biāo)，監(jiān)測海浪高度和洋流變化，為氣候研究提供數(shù)據(jù)支持；在臺風(fēng)預(yù)警中，通過分析海浪的加速度波形，可提前判斷風(fēng)暴強(qiáng)度，為沿海地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)爭取時間。

在體育技術(shù)領(lǐng)域，IMU（慣性測量單元）技術(shù)正以前所未有的方式重塑足球比賽。AdidasFussballliebeFinale足球，作為較早在歐洲錦標(biāo)賽中采用公司“連接球技術(shù)”的官方比賽用球，展示了IMU技術(shù)在現(xiàn)代足球中的應(yīng)用。以下是這款球背后的工程技術(shù)介紹。在一場激烈的賽事中，裁判站在場邊的VAR電視旁，屏幕上播放的是某位球員的傳中球打在對方球員身上的回放。而在屏幕下方，有一個類似聲波圖的動畫，顯示了兩個明顯的峰值。這個波形實(shí)際上記錄了兩次碰撞——一次來自傳球球員的腳，另一次來自防守球員的手。裁判指向點(diǎn)球點(diǎn)，一名進(jìn)攻球員一腳破門。這一決定性的——同時也是頗具爭議的——點(diǎn)球判決，部分歸功于AdidasFussballliebeFinale足球內(nèi)部的IMU傳感器所提供的沖擊數(shù)據(jù)。這是較早在歐洲錦標(biāo)賽中使用“連接球技術(shù)”的比賽用球。Xsens IMU 傳感器以戰(zhàn)術(shù)級精度著稱。

一項由多國科研人員合作完成的研究，利用IMU慣性測量單元傳感器，對老年人的跌倒風(fēng)險進(jìn)行了精確評估，通過分析老年人的行走步態(tài)特征，為老年人跌倒預(yù)防提供了新的有效策略。在實(shí)驗中，科研人員將IMU固定于受試者腳背，在自由步行約30分鐘內(nèi)，無干擾地收集步伐動態(tài)數(shù)據(jù)。通過分析得出結(jié)果顯示，只需結(jié)合少量的常規(guī)臨床測試，再加上IMU提供的客觀量化數(shù)據(jù)，即可高效識別出跌倒高風(fēng)險的老年群體。這一發(fā)現(xiàn)極大地簡化了傳統(tǒng)跌倒風(fēng)險評估的流程，提高了評估的靈活性和準(zhǔn)確性，為老年人的健康管理提供了革新性的工具。IMU與視覺傳感器如何數(shù)據(jù)融合？浙江9軸慣性傳感器生產(chǎn)廠家

角度傳感器的響應(yīng)時間通常是多長？高精度傳感器廠家

日本研究團(tuán)隊成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的進(jìn)食速度監(jiān)測系統(tǒng)，巧妙融合IMU技術(shù)，旨在深入研究并有效評估個體在自由生活環(huán)境下的進(jìn)食習(xí)慣。實(shí)驗中，科研團(tuán)隊把IMU傳感器固定在受試者佩戴的腕帶中，以監(jiān)測并記錄進(jìn)食手腕時的運(yùn)動數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論在自由生活的環(huán)境還是測試環(huán)境，IMU腕帶能保持較高的監(jiān)測精度，并能區(qū)分不同的進(jìn)食動作，如咀嚼和吞咽，從而量化進(jìn)食速度。實(shí)驗表明，無論進(jìn)食環(huán)境如何，IMU腕帶都能保持較高的監(jiān)測精度。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了IMU在飲食監(jiān)測中的重要作用，并為開發(fā)更為有效的飲食干預(yù)方案提供了強(qiáng)有力的支持。高精度傳感器廠家