馬匹獸醫(yī)進(jìn)行視覺步態(tài)評估是診斷馬匹運(yùn)動(dòng)障礙的一個(gè)重要部分,對運(yùn)動(dòng)不對稱性的測量可以為診斷提供客觀支持。為了調(diào)查分析馬匹不對稱指數(shù)閾值,以此區(qū)分健康馬和跛行的馬,來自法國的ClaireMacaire科研團(tuán)隊(duì)研制了EQUISYM®系統(tǒng),該系統(tǒng)由放置在馬匹頭部、肩部、骨盆和四個(gè)炮骨的七個(gè)IMU(慣性測量單元)組成,能夠?qū)崟r(shí)記錄馬匹的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)中用定制的Matlab2020a腳本對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到不對稱指數(shù)(AI)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(SD),使用軟件RStudio用圖形方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性評估。在此次實(shí)驗(yàn)中,由7個(gè)IMU組成的EQUISYM®系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供了有力的支持,可以在一定程度上為獸醫(yī)的臨床診斷提供技術(shù)支持,但未來還需要進(jìn)一步研究馬匹頭部、肩部和骨盆運(yùn)動(dòng)之間的相互關(guān)系,提供更多關(guān)于跛行識(shí)別和各種臨床情況下指數(shù)之間關(guān)系的信息,以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的馬匹跛行情況識(shí)別。如何選擇適合我設(shè)備的角度傳感器?江蘇人形機(jī)器人傳感器校準(zhǔn)
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(gè)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(shí)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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。江蘇9軸慣性傳感器校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)IMU傳感器是否支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?
跑步者姿態(tài)和速度的監(jiān)測可以通過在跑步者的日常訓(xùn)練計(jì)劃中積累跑步時(shí)特定信息(例如步頻和步幅)來實(shí)現(xiàn)。基于這個(gè)目的,日本大阪都市大學(xué)城市健康與體育研究中心YutaSuzuki團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種使用IMU估計(jì)跑步時(shí)足部軌跡及步長的方法。過去的幾年中,在步態(tài)事件監(jiān)測、步長估計(jì)方面,生物力學(xué)領(lǐng)域使用IMU進(jìn)行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐標(biāo)系中測量三軸線性加速度、角速度和磁場強(qiáng)度,因此無法直接從IMU數(shù)據(jù)估計(jì)全局坐標(biāo)系中的足部軌跡及步長。而從IMU數(shù)據(jù)計(jì)算軌跡的一個(gè)主要問題是加速度和角速度測量中的漂移,隨著評估時(shí)間的增長,其位置和方位評估的結(jié)果會(huì)越發(fā)失真。解決這種漂移的一種流行方法是使用零速度假設(shè)進(jìn)行捷聯(lián)積分,其中假設(shè)無論跑步速度如何,足部在支持相中的某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)速度為零。YutaSuzuki團(tuán)隊(duì)在研究中,用安裝在腳背上的兩個(gè)IMU測量左右腳的加速度和角速度。足部軌跡和步幅長度是更具IMU數(shù)據(jù)的零速度假設(shè)估計(jì)的,并且估計(jì)IMU的旋轉(zhuǎn)以計(jì)算兩個(gè)連續(xù)步態(tài)支撐相中期的內(nèi)外側(cè)方向和垂直方向位移。
人類正在加快讓機(jī)器學(xué)習(xí)自己的技能和智能,機(jī)器人正在變得日益智能,與人類的協(xié)作程度更高,但人形機(jī)器人在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)任務(wù)時(shí)仍然面臨著巨大困難。要實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人穩(wěn)健的雙足運(yùn)動(dòng),必須要建立一套完整的系統(tǒng)解決動(dòng)態(tài)一致的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、反饋控制和狀態(tài)估計(jì)等問題。來自德國的Mihaela Popescu團(tuán)隊(duì)利用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對人形機(jī)器人進(jìn)行全身控制,通過人形機(jī)器人RH5的深蹲和單腿平衡實(shí)驗(yàn),將高頻外部運(yùn)動(dòng)捕捉反饋與基于內(nèi)部傳感器測量的本體感覺狀態(tài)估計(jì)方法進(jìn)行了比較。本體感覺狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)由IMU傳感器、關(guān)節(jié)編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)由3臺(tái)連接到計(jì)算機(jī)的攝像機(jī)組成,用于跟蹤機(jī)器人IMU框架上的反射標(biāo)記,為全身控制器提供準(zhǔn)確快速的狀態(tài)反饋,并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),檢索人形浮動(dòng)基的姿態(tài),與基于IMU數(shù)據(jù)的本體感覺狀態(tài)估計(jì)方法進(jìn)行直接比較。導(dǎo)航傳感器的安裝是否復(fù)雜?
清華大學(xué)機(jī)械工程系先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出了一種基于外部 RGB-D 相機(jī)和慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)組合的爬壁機(jī)器人自主定位方法。清華大學(xué)機(jī)械工程系先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于外部RGB-D相機(jī)和慣性測量單元(InertialMeasurementUnit,IMU)組合的爬壁機(jī)器人自主定位方法。該方法采用深度學(xué)習(xí)和核相關(guān)濾波(KernelizedCorrelationFilter,KCF)組合的目標(biāo)跟蹤方法進(jìn)行初步位置定位;在此基礎(chǔ)上,利用法向量方向投影的方法篩選出機(jī)器人外殼頂部的中心點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了爬壁機(jī)器人的位置定位。推導(dǎo)了機(jī)器人底盤法向量、橫滾角與航向角的定量關(guān)系,設(shè)計(jì)了串聯(lián)的擴(kuò)展Kalman濾波器(ExtendedKalmanFilter,EKF)計(jì)算橫滾角、俯仰角和航向角,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位中的姿態(tài)估計(jì)。如何選擇慣性傳感器的量程?浙江高精度IMU傳感器廠家
慣性傳感器的工作原理是什么?江蘇人形機(jī)器人傳感器校準(zhǔn)
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(dòng)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(gè)很大的負(fù)擔(dān)。美國ShehjarSadhu團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng),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(dòng)分類模型,以對基于UPDRS的手部運(yùn)動(dòng)任務(wù)進(jìn)行分類。江蘇人形機(jī)器人傳感器校準(zhǔn)