而國際足聯(lián)宣布,在2022卡塔爾世界杯上使用半自動越位技術(shù),為VAR官員和現(xiàn)場官員提供支持工具,幫助他們更快、更準(zhǔn)確、在比較大的舞臺上進(jìn)行更多可重復(fù)的越位判定。本屆世界比賽用球“ALRIHLA”,在阿拉伯語中意為“旅程”,是為卡塔爾2022世界杯設(shè)計的官方比賽用球,球內(nèi)裝有慣性測量單元(IMU)傳感器,將為檢測越位事件提供進(jìn)一步的重要元素。這個傳感器位于球的中心,每秒向視頻操作室發(fā)送500次球數(shù)據(jù),可以非常精確地檢測出球點。同時比賽球場設(shè)有12個跟蹤攝像頭來跟蹤球和每個球員的多達(dá)29個數(shù)據(jù)點,每秒50次,計算他們在球場上的確切位置。通過結(jié)合肢體和球跟蹤數(shù)據(jù)并應(yīng)用人工智能,每當(dāng)隊友接球時處于越位位置的攻擊者接到球時,新技術(shù)就會向視頻操作室內(nèi)的視頻比賽官員發(fā)出自動越位警報。IMU傳感器在使用前通常需要進(jìn)行校準(zhǔn),以提高測量精度并減少系統(tǒng)誤差。IMU組合傳感器模塊
希臘的一支科研團(tuán)隊開發(fā)了一種新型可穿戴系統(tǒng),結(jié)合了慣性測量單元(IMU),能夠在人們睡覺時精確監(jiān)測呼吸率,這對于睡眠障礙的診斷和具有重要意義。研究人員使用了五個小型IMU傳感器,分別放置在腰部、手臂和腿部,通過信號處理框架來實時監(jiān)測這些重要指標(biāo)。實驗結(jié)果顯示,腰部的IMU就能實現(xiàn)與專業(yè)醫(yī)療設(shè)備相當(dāng)?shù)谋O(jiān)測效果,誤差極小。不經(jīng)如此,這種監(jiān)測方式對于患有不同程度睡眠呼吸暫停綜合癥的人群同樣有效。研究表明,即使是在睡眠中經(jīng)歷多次呼吸暫停的患者,基于IMU的檢測系統(tǒng)也能準(zhǔn)確監(jiān)測他們的呼吸率。這一發(fā)現(xiàn)證明IMU在監(jiān)測睡眠期間的生命體征方面的巨大潛力,為監(jiān)測技術(shù)提供了新途徑。上海導(dǎo)航傳感器測量精度IMU傳感器是否需要校準(zhǔn)?
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)暴強度,為沿海地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)爭取時間。
虛擬現(xiàn)實設(shè)備正在通過IMU技術(shù)突破"暈動癥"的生理極限。MetaQuestPro頭顯內(nèi)置的IMU模組采用分布式架構(gòu):三組六軸傳感器分別部署于頭帶、主機和手柄,以2000Hz采樣率構(gòu)建全身運動學(xué)模型。當(dāng)用戶轉(zhuǎn)頭時,系統(tǒng)通過IMU數(shù)據(jù)預(yù)測未來3幀畫面位移,結(jié)合120Hz可變刷新率屏幕,將運動到光子(MTP)延遲壓縮至8ms以下。ValveIndex則更進(jìn)一步,在基站中集成IMU陣列,通過反向運動學(xué)算法實現(xiàn)亞毫米級手柄追蹤,其《半衰期:愛莉克斯》中拋擲物體的物理軌跡誤差小于1.3厘米。在消費電子領(lǐng)域,IMU正在重新定義交互邏輯。更性的應(yīng)用見于腦機接口——Neuralink動物實驗顯示,植入式IMU能捕捉獼猴前庭神經(jīng)電信號,通過運動意圖算法,實現(xiàn)機械臂操作與運動神經(jīng)的毫秒級同步。運動領(lǐng)域,IMU驅(qū)動的智能假肢正在創(chuàng)造奇跡。?ssur的PowerKnee膝關(guān)節(jié),利用4個IMU模塊實時監(jiān)測步態(tài)相位,通過模糊算法調(diào)整阻尼系數(shù),使截肢者上下樓梯的能耗降低41%。2023年《自然》子刊報道的帕金森震顫手環(huán),則通過IMU檢測4-6Hz的理震顫波形,以反向相位振動進(jìn)行動態(tài)抵消,臨床試驗顯示癥狀率達(dá)68%。如何選擇慣性傳感器的量程?
近日,由比利時和法國組成的科研團(tuán)隊開展了一項創(chuàng)行性的研究,通過在牛頸部安裝IMU(慣性測量單元),實現(xiàn)了對牛吃草行為的實時監(jiān)測。該技術(shù)通過捕捉牛咀嚼時的微小動作,并結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法,智能區(qū)分并記錄牛的吃草次數(shù)。無論是連續(xù)還是間歇進(jìn)食,IMU傳感器都能提供準(zhǔn)確的量化數(shù)據(jù)。該技術(shù)的應(yīng)用,不僅為農(nóng)業(yè)工作者提供了一種新的監(jiān)測工具,也為農(nóng)業(yè)的智能化和可持續(xù)發(fā)展開辟了新天地。該成果證明IMU傳感器用于動物行為監(jiān)測是完全沒有問題的。慣性傳感器有哪些主要類型?浙江慣性傳感器選型
IMU傳感器的安裝方式有哪些?IMU組合傳感器模塊
在物流行業(yè),IMU 是包裹的 “防震保鏢”。它通過監(jiān)測運輸過程中的振動、沖擊和傾斜角度,實時評估貨物的受損風(fēng)險。例如,在精密儀器運輸中,IMU 可檢測急剎車、顛簸路面等突發(fā)狀況,觸發(fā)緩沖裝置保護(hù)貨物;對于玻璃制品、電子芯片等易碎品,還能通過記錄振動頻率與加速度峰值,為包裝設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持,優(yōu)化泡沫填充或氣墊布局。此外,IMU 與 GPS 結(jié)合,可優(yōu)化運輸路徑,減少因路線規(guī)劃不當(dāng)導(dǎo)致的貨物晃動;比如在山區(qū)公路運輸時,系統(tǒng)會自動避開坡度超過安全閾值的路段,降低傾斜風(fēng)險。在跨境物流中,IMU 還能監(jiān)測集裝箱的密封狀態(tài)和溫度變化,防止貨物受潮或變質(zhì);針對冷鏈運輸?shù)乃幤贰⑸r,IMU 可聯(lián)動溫濕度傳感器,一旦檢測到溫度異常波動或箱體劇烈震動,立即向監(jiān)控中心發(fā)送預(yù)警信息。IMU組合傳感器模塊