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)練計劃中積累跑步時特定信息(例如步頻和步幅)來實現(xiàn)。基于這個目的,日本大阪都市大學(xué)城市健康與體育研究中心YutaSuzuki團隊設(shè)計了一種使用IMU估計跑步時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、步長估計方面,生物力學(xué)領(lǐng)域使用IMU進行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐標系中測量三軸線性加速度、角速度和磁場強度,因此無法直接從IMU數(shù)據(jù)估計全局坐標系中的足部軌跡及步長。而從IMU數(shù)據(jù)計算軌跡的一個主要問題是加速度和角速度測量中的漂移,隨著評估時間的增長,其位置和方位評估的結(jié)果會越發(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特定時間點速度為零。YutaSuzuki團隊在研究中,用安裝在腳背上的兩個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)估計的,并且估計IMU的旋轉(zhuǎn)以計算兩個連續(xù)步態(tài)支撐相中期的內(nèi)外側(cè)方向和垂直方向位移。角度傳感器的響應(yīng)時間通常是多長?浙江6軸慣性傳感器
一項由泰國科研團隊開展的研究,創(chuàng)新性地應(yīng)用了慣性測量單元(IMU)傳感器,以評估和比較兩種不同的頸椎固定技術(shù)——傳統(tǒng)脊柱固定(TSI)和脊柱運動限制(SMR)——在院前急救中的應(yīng)用效果。研究團隊在健康志愿者中進行了隨機交叉試驗,通過IMU傳感器監(jiān)測了使用TSI和SMR技術(shù)時頸椎的活動范圍。結(jié)果顯示,在緊急制動或類似情況下,SMR技術(shù)相較于TSI能明顯減少頸椎在屈伸和側(cè)彎方向的活動,盡管SMR的操作時間略長,但這一差異在臨床意義上并不明顯。該研究表明,在院前急救中應(yīng)用SMR技術(shù)可以更有效地限制頸椎運動,尤其是在緊急情況下,這可能有助于減少頸部的二次損傷。IMU傳感器的應(yīng)用為評估和改進急救固定技術(shù)提供了科學(xué)依據(jù),推動了急救護理向更安全、更精細的方向發(fā)展。上海傳感器選型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。
近期,來自日本的研究者開發(fā)出一個名為MMW-AQA的創(chuàng)新性數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集融合了多種傳感器信息,專門設(shè)計用于用于客觀評價人類在復(fù)雜環(huán)境下的動作質(zhì)量,這一突破為運動分析和智能安全系統(tǒng)的優(yōu)化提供了新的可能。MMW-AQA數(shù)據(jù)集結(jié)合了毫米波雷達、攝像頭和IMU(慣性測量單元)等不同類型的傳感器,以視角捕獲人體運動細節(jié)。通過在真實環(huán)境中收集大量運動員、工人和其他人員的動作樣本,研究者能夠分析動作執(zhí)行的精確度、效率和潛在的傷害風險。尤其在體育訓(xùn)練和工業(yè)安全領(lǐng)域,這種多模態(tài)觀測方法能夠提供更的動作分析,幫助教練和安全識別和糾正不良姿勢或不規(guī)范操作,從而提升表現(xiàn)和減少傷害。
近期,美國研究團隊成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的脊椎負荷評估方法,巧妙結(jié)合了IMU和marker系統(tǒng),旨在深入研究和有效評估日常生活活動中脊椎負荷的變化。實驗中,科研團隊采用IMU傳感器捕獲了11位受試者在執(zhí)行各種日常活動時的脊椎運動數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)IMU系統(tǒng)在屈伸和旋轉(zhuǎn)任務(wù)中表現(xiàn)出高度一致性,所有任務(wù)均顯示了估計的脊椎負荷有著良好的相關(guān)性。這項創(chuàng)新性研究證實,無論是在靜態(tài)還是動態(tài)評估中,該系統(tǒng)在預(yù)測脊椎負荷方面具有高度一致性,特別是在屈伸和攜帶重量行走時。還表明IMU系統(tǒng)在評估脊椎負荷方面扮演著重要角色,并有望成為一種便捷、低成本的評估工具。IMU傳感器的輸出數(shù)據(jù)格式是什么?
在航空航天領(lǐng)域,IMU 是飛行器的 “數(shù)字平衡器”。它能實時監(jiān)測飛機、衛(wèi)星或?qū)椀募铀俣群徒撬俣龋瑸轱w行控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如,在飛機起降時,IMU 可檢測氣流擾動對機身的影響,輔助自動駕駛系統(tǒng)調(diào)整襟翼和發(fā)動機推力,確保平穩(wěn)飛行。在衛(wèi)星姿態(tài)控制中,IMU 通過測量旋轉(zhuǎn)速率,幫助衛(wèi)星調(diào)整太陽能板方向或天線指向。此外,IMU 還能與星敏感器、GPS 等設(shè)備協(xié)同工作,實現(xiàn)航天器的高精度導(dǎo)航。隨著商業(yè)航天的發(fā)展,IMU 的小型化和低功耗特性將推動火箭回收、深空探測等技術(shù)的進步。通過實時監(jiān)測貨物傾斜、振動與位移,IMU 傳感器可記錄運輸過程中的異常沖擊,助力物流企業(yè)優(yōu)化包裝方案。浙江6軸慣性傳感器
IMU傳感器在使用前通常需要進行校準,以提高測量精度并減少系統(tǒng)誤差。浙江6軸慣性傳感器
光脈沖原子干涉儀作為一種基于物質(zhì)波相干操控的高精度慣性測量工具,因其在重力測量、旋轉(zhuǎn)速率檢測及基本物理常數(shù)測定等方面的潛在應(yīng)用而備受關(guān)注。與傳統(tǒng)慣性傳感器相比,原子干涉儀具備更高的測量精度和穩(wěn)定性,能夠?qū)崿F(xiàn)在實驗室環(huán)境中的高精度測量。不過,現(xiàn)有的原子慣性傳感器在戶外應(yīng)用中依然面臨不少挑戰(zhàn),包括設(shè)備體積大、對環(huán)境條件要求嚴格以及動態(tài)范圍有限等問題,這些都制約了它們在復(fù)雜環(huán)境中的實際應(yīng)用。近期,法國巴黎-薩克雷大學(xué)的研究人員Clément Salducci和Yannick Bidel帶領(lǐng)的團隊在這一領(lǐng)域取得了重要進展。他們開發(fā)了一種新的原子發(fā)射技術(shù),并構(gòu)建了一套雙冷原子加速度計與陀螺儀系統(tǒng)。該系統(tǒng)運用斯特恩-捷爾拉赫效應(yīng),能夠以每秒8.2厘米的速度水平發(fā)射冷原子云,增強了原子陀螺儀的性能,實現(xiàn)了量程因子穩(wěn)定性達700 ppm的突破。通過結(jié)合量子傳感器與傳統(tǒng)傳感器的優(yōu)勢,該團隊成功校正了力平衡加速度計和科里奧利振動陀螺儀的漂移和偏差,提升了兩者的長期穩(wěn)定性。浙江6軸慣性傳感器