人類正在加快讓機器學(xué)習(xí)自己的技能和智能,機器人正在變得日益智能,與人類的協(xié)作程度更高,但人形機器人在執(zhí)行運動任務(wù)時仍然面臨著巨大困難。要實現(xiàn)人形機器人穩(wěn)健的雙足運動,必須要建立一套完整的系統(tǒng)解決動態(tài)一致的運動規(guī)劃、反饋控制和狀態(tài)估計等問題。來自德國的Mihaela Popescu團隊利用運動捕捉系統(tǒng)對人形機器人進行全身控制,通過人形機器人RH5的深蹲和單腿平衡實驗,將高頻外部運動捕捉反饋與基于內(nèi)部傳感器測量的本體感覺狀態(tài)估計方法進行了比較。本體感覺狀態(tài)估計系統(tǒng)由IMU傳感器、關(guān)節(jié)編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運動捕捉系統(tǒng)由3臺連接到計算機的攝像機組成,用于跟蹤機器人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)實時傳輸數(shù)據(jù),檢索人形浮動基的姿態(tài),與基于IMU數(shù)據(jù)的本體感覺狀態(tài)估計方法進行直接比較。IMU傳感器的主要功能是什么?浙江原裝IMU傳感器廠商
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(yán)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。浙江國產(chǎn)平衡傳感器多少錢如何選擇適合我設(shè)備的角度傳感器?
IMU 是運動訓(xùn)練中的 “動作質(zhì)檢員”,通過高精度傳感器實時捕捉人體運動數(shù)據(jù),輔助運動員優(yōu)化技術(shù)動作。例如,在滑雪訓(xùn)練中,IMU 可分析運動員的轉(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,運動損傷。此外,IMU 與 AI 算法結(jié)合,可生成 3D 動作模型,讓運動員直觀對比標(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)備分析日常運動習(xí)慣,提供個性化建議。
近日,一項研究利用慣性傳感器(IMU)對足球運動員在跳躍、踢球、短跑等動作中的生物力學(xué)負荷進行量化分析,旨在通過科技手段提升訓(xùn)練效率與競技表現(xiàn)。研究團隊為受試者配備了特制的IMU傳感器裝置,在標(biāo)準(zhǔn)化測試中實時監(jiān)測關(guān)節(jié)特定的生物力學(xué)負荷。研究發(fā)現(xiàn),膝部負荷與跳躍、踢球成績呈正相關(guān),表明較高的生物力學(xué)負荷與更好運動表現(xiàn)有關(guān)聯(lián)。這項研究表明,通過IMU傳感器得到的角度加速度的“膝部負荷”指標(biāo)可以區(qū)分不同級別球員在特定足球動作中的生物力學(xué)負荷,為評估球員表現(xiàn)水平提供了新的量化工具。IMU傳感器在足球訓(xùn)練上的應(yīng)用展示了在體育領(lǐng)域評估和優(yōu)化訓(xùn)練負荷的潛力,幫助教練和運動員更好地理解并管理訓(xùn)練量,以實現(xiàn)比較好競技狀態(tài)。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)建高精度定位與運動分析系統(tǒng)。
運動分析對于截肢者康復(fù)至關(guān)重要,但傳統(tǒng)方法受限于實驗室環(huán)境。IMU技術(shù)以其便攜性,為真實世界中的運動分析提供了可能。研究人員采用IMU傳感器,通過與OpenSimIMU逆運動學(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行的案例研究中,該方法顯示出與光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性。這項研究成功驗證了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、可靠的運動監(jiān)測工具,有助于推動個性化康復(fù)方案的發(fā)展。慣性傳感器的工作原理是什么?九軸慣性傳感器選型
無人機為何依賴IMU傳感器?浙江原裝IMU傳感器廠商
IMU(慣性測量單元)是消費電子產(chǎn)品的 “動作魔法師”。在智能手機中,它通過加速度計和陀螺儀感知手機的傾斜、旋轉(zhuǎn)和晃動,實現(xiàn)屏幕自動旋轉(zhuǎn)、計步、AR 游戲的精細定位。例如,當(dāng)你玩體感游戲時,手機或手柄中的 IMU 能實時捕捉手部動作,將物理運動轉(zhuǎn)化為游戲角色的移動或攻擊。此外,IMU 還能輔助手機攝像頭防抖,通過檢測微小振動調(diào)整鏡頭角度,讓拍攝畫面更穩(wěn)定。在智能手表中,IMU 可監(jiān)測用戶的運動狀態(tài),區(qū)分走路、跑步、游泳等不同活動,為健康數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)支持。未來,隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展,IMU 將進一步融入手勢控制、睡眠監(jiān)測等場景,讓人機交互更自然。浙江原裝IMU傳感器廠商