運(yùn)動(dòng)分析對(duì)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)監(jiān)測(cè)工具,有助于推動(dòng)個(gè)性化康復(fù)方案的發(fā)展。IMU傳感器的功耗如何?導(dǎo)航傳感器校準(zhǔn)
在體育技術(shù)領(lǐng)域,IMU(慣性測(cè)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(chǎng)激烈的賽事中,裁判站在場(chǎng)邊的VAR電視旁,屏幕上播放的是某位球員的傳中球打在對(duì)方球員身上的回放。而在屏幕下方,有一個(gè)類似聲波圖的動(dòng)畫,顯示了兩個(gè)明顯的峰值。這個(gè)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(shí)也是頗具爭(zhēng)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。九軸慣性傳感器價(jià)格Xsens IMU 傳感器以戰(zhàn)術(shù)級(jí)精度著稱。
肌肉骨骼疾病(WMSDs)是職場(chǎng)中常見的健康問題,會(huì)導(dǎo)致員工疼痛和工作效率降低。為了更好地評(píng)估和管理這些風(fēng)險(xiǎn),科研人員開發(fā)了一種基于慣性測(cè)量單元(IMU)的新型系統(tǒng)。這個(gè)創(chuàng)新系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)員工在工作時(shí)的身體動(dòng)作和姿勢(shì),會(huì)實(shí)時(shí)評(píng)估WMSDs的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,系統(tǒng)在電纜制造廠進(jìn)行了測(cè)試,通過與標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的比較,顯示出了較高的一致性和準(zhǔn)確性。研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)能夠識(shí)別出傳統(tǒng)方法難以發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)姿勢(shì),為預(yù)防和干預(yù)提供了更精確的數(shù)據(jù)支持。IMU系統(tǒng)在評(píng)估工作相關(guān)肌肉骨骼疾病風(fēng)險(xiǎn)方面展示出了巨大潛力。它不僅能幫助企業(yè)減少因WMSDs導(dǎo)致的損失,還能提升員工的工作環(huán)境和健康水平,推動(dòng)職業(yè)健康和安全防護(hù)技術(shù)向更智能、更精細(xì)的方向發(fā)展。
近日,來自韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng),巧妙結(jié)合了IMU技術(shù)和深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DCNN),旨在深入研究并有效預(yù)測(cè)青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎(AIS)的進(jìn)展。科研團(tuán)隊(duì)將IMU傳感器固定在患者的髖部和膝部,以監(jiān)測(cè)并記錄行走時(shí)的髖膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果表明,深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)合多平面髖膝關(guān)節(jié)循環(huán)圖譜和臨床因素,在預(yù)測(cè)脊柱側(cè)彎進(jìn)展方面表現(xiàn)優(yōu)異,其準(zhǔn)確率***優(yōu)于傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,無論脊柱側(cè)彎的程度如何,尤其是在復(fù)雜情況下,IMU傳感器與DCNN相結(jié)合能夠清晰地顯示出脊柱側(cè)彎的發(fā)展趨勢(shì),揭示了運(yùn)動(dòng)參數(shù)與脊柱側(cè)彎進(jìn)展之間的關(guān)聯(lián)。這也證明IMU在評(píng)估和預(yù)測(cè)青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎進(jìn)展方面扮演著關(guān)鍵角色,為研發(fā)更為精細(xì)有效的治療方案提供支持。IMU傳感器的輸出數(shù)據(jù)格式是什么?
在機(jī)器人領(lǐng)域,IMU 是自主行動(dòng)的 “運(yùn)動(dòng)大腦”。它通過測(cè)量機(jī)器人的加速度和角速度,實(shí)時(shí)反饋其位置和姿態(tài),輔助路徑規(guī)劃和避障,保障機(jī)器人平衡。例如,服務(wù)機(jī)器人搭載 IMU 可在復(fù)雜環(huán)境中自主導(dǎo)航,避開障礙物并尋找目標(biāo)。在工業(yè)機(jī)器人中,IMU 可提升機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)精度,確保零部件的精細(xì)抓取和裝配。此外,IMU 還能監(jiān)測(cè)機(jī)器人的振動(dòng)狀態(tài),提前預(yù)警機(jī)械故障。隨著 AI 技術(shù)的發(fā)展,IMU 與深度學(xué)習(xí)算法的結(jié)合將使機(jī)器人具備更強(qiáng)大的環(huán)境感知和決策能力。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(jì)。江蘇國(guó)產(chǎn)慣性傳感器生產(chǎn)廠家
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(dòng)分析系統(tǒng)。導(dǎo)航傳感器校準(zhǔn)
運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目需要特定的力量和爆發(fā)力特征,為實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練監(jiān)測(cè),葡萄牙田徑聯(lián)合會(huì)與葡萄牙萊里亞理工學(xué)院合作,由PauloMiranda-Oliveira團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種使用IMU評(píng)估蹲跳(CMJs)的方法,用以分析運(yùn)動(dòng)員在蓄力階段的表現(xiàn)、跳躍高度和修正反應(yīng)強(qiáng)度指數(shù)(RSImod)。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的設(shè)備,包含了一個(gè)9軸IMU-----加速度計(jì)(±16g)、陀螺儀(±2000dps)和磁力計(jì)(±4900μT),數(shù)據(jù)采樣率為300Hz。IMU與筆記本電腦之間通過Wifi進(jìn)行連接。同時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)試在測(cè)力板(ForcePlate,F(xiàn)P)上進(jìn)行,并使用測(cè)力板采集到的數(shù)據(jù)作為比較基線。共有8名高水平運(yùn)動(dòng)員(6名男性2名女性)參與了測(cè)試,這些運(yùn)動(dòng)員在測(cè)試前6個(gè)月均沒有傷病記錄。研究團(tuán)隊(duì)將IMU固定放置在運(yùn)動(dòng)員的第五腰椎(L5)上。每名運(yùn)動(dòng)員每組進(jìn)行3-5次CMJ跳躍,每次跳躍之間間隔1分鐘,共進(jìn)行30次CMJ跳躍。IMU 和 測(cè)力板FP統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,兩者在正脈沖相位時(shí)間、負(fù)脈沖相位時(shí)間、滯空時(shí)間等方面,有著相似的結(jié)果;同時(shí)在跳躍高度、比較大力量、RSImod等方面兩者也有著近似的測(cè)試結(jié)果。同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單易用,可以幫助教練員和運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練監(jiān)測(cè)和控制,提高訓(xùn)練系統(tǒng)性,同時(shí)提高訓(xùn)練水平。導(dǎo)航傳感器校準(zhǔn)