近期,來自日本的研究者開發(fā)出一個(gè)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(jì)用于用于客觀評價(jià)人類在復(fù)雜環(huán)境下的動(dòng)作質(zhì)量,這一突破為運(yùn)動(dòng)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(dá)、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(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。通過在真實(shí)環(huán)境中收集大量運(yùn)動(dòng)員、工人和其他人員的動(dòng)作樣本,研究者能夠分析動(dòng)作執(zhí)行的精確度、效率和潛在的傷害風(fēng)險(xiǎn)。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(dòng)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。如何選擇適合機(jī)器人應(yīng)用的IMU?平衡傳感器質(zhì)量
IMU腕帶評估輪椅用戶運(yùn)動(dòng)健康。近期,美國的研究團(tuán)隊(duì)利用慣性測量單元(IMU)和機(jī)器學(xué)習(xí)來準(zhǔn)確評估手動(dòng)輪椅使用者的運(yùn)動(dòng)健康狀況,這在康復(fù)訓(xùn)練和慢性病管理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。研究小組將運(yùn)用高性能的IMU傳感器固定到輪椅使用者佩戴的手腕帶上,用來監(jiān)測并記錄輪椅推進(jìn)過程中的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置了不同強(qiáng)度的六分鐘推力測試,結(jié)果證實(shí)*使用IMU傳感器就能準(zhǔn)確捕捉到輪椅使用者的速度、距離和節(jié)奏變化,為心血管健康評估提供了客觀且一致的數(shù)據(jù)。IMU傳感器通過多軸加速度與陀螺儀數(shù)據(jù),IMU 傳感器可捕捉橋梁微震動(dòng),為工程安全預(yù)警提供可靠依據(jù)。
近期,美國研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的脊椎負(fù)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(dòng)中脊椎負(fù)荷的變化。實(shí)驗(yàn)中,科研團(tuán)隊(duì)采用IMU傳感器捕獲了11位受試者在執(zhí)行各種日常活動(dòng)時(shí)的脊椎運(yùn)動(dòng)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(jì)的脊椎負(fù)荷有著良好的相關(guān)性。這項(xiàng)創(chuàng)新性研究證實(shí),無論是在靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)評估中,該系統(tǒng)在預(yù)測脊椎負(fù)荷方面具有高度一致性,特別是在屈伸和攜帶重量行走時(shí)。還表明IMU系統(tǒng)在評估脊椎負(fù)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。
近期,來自美國的研究者們探索了如何利用慣性測量單元(IMU)和機(jī)器學(xué)習(xí)來準(zhǔn)確預(yù)測人體關(guān)節(jié)活動(dòng),這在健康監(jiān)測、外骨骼控制和工作相關(guān)肌肉骨骼疾病風(fēng)險(xiǎn)識別等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。研究小組運(yùn)用隨機(jī)森林算法,分析了不同數(shù)量和位置的IMU對預(yù)測踝、膝、髖關(guān)節(jié)角度的影響。為了驗(yàn)證IMU置于鄰近身體部位會提高預(yù)測準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)設(shè)置了非鄰近的IMU對照組,結(jié)果證實(shí)使用關(guān)節(jié)角度信息就可獲得比較好預(yù)測效果。這表明未來關(guān)節(jié)角度的預(yù)測主要依賴于其歷史角度值,對于多種簡單運(yùn)動(dòng)而言,這是實(shí)用且高效的輸入信號。此研究表明,機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測關(guān)節(jié)角度并不一定需要更多的IMU傳感器。單一或少數(shù)幾個(gè)精心布置的IMU就能提供準(zhǔn)確的預(yù)測,這對于康復(fù)訓(xùn)練、穿戴式外骨骼控制等實(shí)際應(yīng)用場景意義重大,減少了傳感器的數(shù)量不僅簡化了設(shè)備的使用,也保持了預(yù)測的準(zhǔn)確性。IMU傳感器的主要誤差來源有哪些?
隨著加拿大老年人口的增加,對于高質(zhì)量居家養(yǎng)老服務(wù)的需求日益增長。加拿大的科學(xué)家讓超寬帶(UWB)技術(shù)和慣性測量單元(IMU)傳感器來自動(dòng)識別老年人在家中進(jìn)行的日?;顒?dòng)。研究人員在一個(gè)模擬的公寓環(huán)境中布置了UWB系統(tǒng),包括安裝在墻壁上的定位錨點(diǎn)和佩戴在受試者手腕或胸前的標(biāo)簽。結(jié)果證實(shí)佩戴在手腕上的標(biāo)簽比胸前標(biāo)簽的表現(xiàn)更佳,特別是在使用更多定位錨點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)的準(zhǔn)確率顯著提高。該研究表明,在智能家居環(huán)境中,結(jié)合UWB和IMU傳感器的數(shù)據(jù)可以顯著提高活動(dòng)識別的準(zhǔn)確性。這一成果為遠(yuǎn)程監(jiān)測老年人提供了強(qiáng)有力的支持,并有望促進(jìn)室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展,為老年人提供更精細(xì)且保護(hù)隱私的居家照護(hù)解決方案。IMU傳感器的功耗因型號而異。江蘇AGV傳感器評測
IMU傳感器的成本大概是多少?平衡傳感器質(zhì)量
在互動(dòng)娛樂領(lǐng)域,IMU 是體驗(yàn)的 “沉浸催化劑”。它通過捕捉人體動(dòng)作和環(huán)境變化,打造虛實(shí)融合的娛樂場景。例如,在 VR 游戲中,IMU 可檢測玩家的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)和身體移動(dòng),同步調(diào)整虛擬世界的視角和角色動(dòng)作;在游戲中,配合座椅振動(dòng)反饋,玩家身體的每一次前傾或側(cè)轉(zhuǎn)都會觸發(fā)場景中的光影變化,增強(qiáng)代入感。在體感舞蹈游戲中,IMU 可識別玩家的舞蹈姿勢,實(shí)時(shí)評分并生成個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃;針對街舞愛好者,系統(tǒng)能精細(xì)捕捉關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度,對比專業(yè)舞者動(dòng)作庫,提供肌肉發(fā)力點(diǎn)的優(yōu)化建議。此外,IMU 還能用于互動(dòng)表演,如通過手勢控制舞臺燈光和音效,增強(qiáng)觀眾參與感;在沉浸式劇場中,觀眾佩戴的 IMU 設(shè)備可感知其行走路線,觸發(fā)對應(yīng)區(qū)域的劇情互動(dòng),實(shí)現(xiàn) “千人千面” 的個(gè)性化敘事體驗(yàn)。平衡傳感器質(zhì)量