帕金森病(PD)患者在美國約有100萬人,而全球患者超過1000萬人。帕金森病是一種慢性的疾病退化性疾病,需要臨床醫(yī)生特別是運(yùn)動障礙方面對患者進(jìn)行密切監(jiān)測。醫(yī)生經(jīng)常使用標(biāo)準(zhǔn)的臨床儀器,如統(tǒng)一帕金森病評分量表(UPDRS)。通常來說,每名帕金森患者每年需要到臨床醫(yī)生診所進(jìn)行多次的病情評估。對于帕金森患者來說,這是一個很大的負(fù)擔(dān)。美國ShehjarSadhu團(tuán)隊(duì)設(shè)計了一套基于機(jī)器學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程健康設(shè)備,利用UPDRS任務(wù),遠(yuǎn)程檢測手部運(yùn)動并進(jìn)行分類。該系統(tǒng)包含EdgeNode和FogNode。其中EdgeNode使用一雙智能手套記錄手部的活動,其集成了手指彎曲傳感器和慣性測量單元(IMU),并將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)紽ogNode進(jìn)行分類。FogNode運(yùn)行基于機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)的活動分類模型,以對基于UPDRS的手部運(yùn)動任務(wù)進(jìn)行分類。慣性傳感器的工作原理是什么?導(dǎo)航傳感器性能
運(yùn)動分析對于截肢者康復(fù)至關(guān)重要,但傳統(tǒng)方法受限于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。IMU技術(shù)以其便攜性,為真實(shí)世界中的運(yùn)動分析提供了可能。研究人員采用IMU傳感器,通過與OpenSimIMU逆運(yùn)動學(xué)工具包和多功能四元數(shù)濾波器的集成,開發(fā)了一種新穎的步態(tài)分析方法。在對一名使用經(jīng)皮骨整合植入物的截肢者進(jìn)行的案例研究中,該方法顯示出與光學(xué)運(yùn)動捕捉系統(tǒng)相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性。這項(xiàng)研究成功驗(yàn)證了IMU技術(shù)在步態(tài)分析中的臨床適用性,為截肢者提供了一種新的、可靠的運(yùn)動監(jiān)測工具,有助于推動個性化康復(fù)方案的發(fā)展。浙江導(dǎo)航傳感器應(yīng)用Xsens IMU 支持多傳感器融合與自定義參數(shù)配置,幫助用戶快速構(gòu)建高精度定位與運(yùn)動分析系統(tǒng)。
IMU 是運(yùn)動訓(xùn)練中的 “動作質(zhì)檢員”,通過高精度傳感器實(shí)時捕捉人體運(yùn)動數(shù)據(jù),輔助運(yùn)動員優(yōu)化技術(shù)動作。例如,在滑雪訓(xùn)練中,IMU 可分析運(yùn)動員的轉(zhuǎn)彎角度、重心偏移和雪板壓力分布,幫助教練識別導(dǎo)致速度損失的動作缺陷。在籃球、足球等球類運(yùn)動中,IMU 能監(jiān)測球員的跳躍高度、落地沖擊力和關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)角度,運(yùn)動損傷。此外,IMU 與 AI 算法結(jié)合,可生成 3D 動作模型,讓運(yùn)動員直觀對比標(biāo)準(zhǔn)動作與自身表現(xiàn)差異。未來,IMU 還將用于健身,通過可穿戴設(shè)備分析日常運(yùn)動習(xí)慣,提供個性化建議。
近日,由墨西哥研究者組成的一支團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種非侵入式的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)巧妙融合了IMU和信號處理技術(shù),旨在連續(xù)監(jiān)測結(jié)構(gòu)在地震振動下的位移。研究團(tuán)隊(duì)將IMU傳感器安裝在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位,實(shí)時監(jiān)測并記錄地震作用下結(jié)構(gòu)的加速速度變化。通過實(shí)施一系列信號處理技術(shù),有效地降低了噪聲干擾,提高位移測量的精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,特別是在高頻地震波情況下,IMU傳感器能明確顯示出結(jié)構(gòu)受加速度沖擊及其位移,揭示了加速度變化與結(jié)構(gòu)損傷風(fēng)險的內(nèi)在關(guān)聯(lián),證明IMU在評估結(jié)構(gòu)健康風(fēng)險方面扮演重要角色。如何選擇慣性傳感器的量程?
在 VR/AR 設(shè)備中,IMU 是沉浸體驗(yàn)的 “空間定位器”。它通過測量用戶頭部的加速度和角速度,實(shí)時追蹤頭部運(yùn)動,調(diào)整虛擬場景的視角,讓用戶獲得身臨其境的體驗(yàn)。例如,在 VR 游戲中,IMU 可檢測頭部轉(zhuǎn)動,使虛擬世界的畫面同步旋轉(zhuǎn),增強(qiáng)沉浸感。在 AR 應(yīng)用中,IMU 與攝像頭結(jié)合,可將虛擬物體精細(xì)疊加在現(xiàn)實(shí)場景中,實(shí)現(xiàn) “虛實(shí)融合”。此外,IMU 還能捕捉手部動作,支持手勢交互,讓用戶更自然地與虛擬環(huán)境互動。未來,IMU 將推動元宇宙、遠(yuǎn)程協(xié)作等領(lǐng)域的發(fā)展。角度傳感器的安裝方式有哪些?導(dǎo)航傳感器性能
如何選擇適合機(jī)器人應(yīng)用的IMU?導(dǎo)航傳感器性能
日本研究團(tuán)隊(duì)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(yàn)中,科研團(tuán)隊(duì)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(yàn)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(yàn)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。導(dǎo)航傳感器性能