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。導(dǎo)航傳感器在室內(nèi)和室外的表現(xiàn)有何不同?高精度慣性傳感器哪家好
而國際足聯(lián)宣布,在2022卡塔爾世界杯上使用半自動越位技術(shù),為VAR官員和現(xiàn)場官員提供支持工具,幫助他們更快、更準(zhǔn)確、在比較大的舞臺上進行更多可重復(fù)的越位判定。本屆世界比賽用球“ALRIHLA”,在阿拉伯語中意為“旅程”,是為卡塔爾2022世界杯設(shè)計的官方比賽用球,球內(nèi)裝有慣性測量單元(IMU)傳感器,將為檢測越位事件提供進一步的重要元素。這個傳感器位于球的中心,每秒向視頻操作室發(fā)送500次球數(shù)據(jù),可以非常精確地檢測出球點。同時比賽球場設(shè)有12個跟蹤攝像頭來跟蹤球和每個球員的多達29個數(shù)據(jù)點,每秒50次,計算他們在球場上的確切位置。通過結(jié)合肢體和球跟蹤數(shù)據(jù)并應(yīng)用人工智能,每當(dāng)隊友接球時處于越位位置的攻擊者接到球時,新技術(shù)就會向視頻操作室內(nèi)的視頻比賽官員發(fā)出自動越位警報。浙江9軸慣性傳感器品牌如何選擇適合機器人應(yīng)用的IMU?
近日,來自韓國研究團隊成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的運動分析系統(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)測青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎(AIS)的進展??蒲袌F隊將IMU傳感器固定在患者的髖部和膝部,以監(jiān)測并記錄行走時的髖膝關(guān)節(jié)運動數(shù)據(jù)。測試結(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)測脊柱側(cè)彎進展方面表現(xiàn)優(yōu)異,其準(zhǔn)確率***優(yōu)于傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式。實驗結(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,揭示了運動參數(shù)與脊柱側(cè)彎進展之間的關(guān)聯(lián)。這也證明IMU在評估和預(yù)測青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎進展方面扮演著關(guān)鍵角色,為研發(fā)更為精細(xì)有效的治療方案提供支持。
虛擬現(xiàn)實設(shè)備正在通過IMU技術(shù)突破"暈動癥"的生理極限。MetaQuestPro頭顯內(nèi)置的IMU模組采用分布式架構(gòu):三組六軸傳感器分別部署于頭帶、主機和手柄,以2000Hz采樣率構(gòu)建全身運動學(xué)模型。當(dāng)用戶轉(zhuǎn)頭時,系統(tǒng)通過IMU數(shù)據(jù)預(yù)測未來3幀畫面位移,結(jié)合120Hz可變刷新率屏幕,將運動到光子(MTP)延遲壓縮至8ms以下。ValveIndex則更進一步,在基站中集成IMU陣列,通過反向運動學(xué)算法實現(xiàn)亞毫米級手柄追蹤,其《半衰期:愛莉克斯》中拋擲物體的物理軌跡誤差小于1.3厘米。在消費電子領(lǐng)域,IMU正在重新定義交互邏輯。更性的應(yīng)用見于腦機接口——Neuralink動物實驗顯示,植入式IMU能捕捉獼猴前庭神經(jīng)電信號,通過運動意圖算法,實現(xiàn)機械臂操作與運動神經(jīng)的毫秒級同步。運動領(lǐng)域,IMU驅(qū)動的智能假肢正在創(chuàng)造奇跡。?ssur的PowerKnee膝關(guān)節(jié),利用4個IMU模塊實時監(jiān)測步態(tài)相位,通過模糊算法調(diào)整阻尼系數(shù),使截肢者上下樓梯的能耗降低41%。2023年《自然》子刊報道的帕金森震顫手環(huán),則通過IMU檢測4-6Hz的理震顫波形,以反向相位振動進行動態(tài)抵消,臨床試驗顯示癥狀率達68%。如何選擇慣性傳感器的量程?
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;在田徑短跑中,它能監(jiān)測起跑時的蹬地力量與身體前傾角度,避免因姿態(tài)失衡影響爆發(fā)力輸出。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,預(yù)防運動損傷;針對排球扣球動作,還可追蹤手臂揮擊軌跡的角速度,評估擊球力量與準(zhǔn)確性的平衡。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,提供個性化健康建議,比如糾正跑步時的內(nèi)翻足或過度跨步等不良姿態(tài)。響應(yīng)時間對慣性傳感器性能有何影響?江蘇原裝平衡傳感器廠商
導(dǎo)航傳感器的主要功能是什么?高精度慣性傳感器哪家好
在機器人領(lǐng)域,IMU 是自主行動的 “運動大腦”。它通過測量機器人的加速度和角速度,實時反饋其位置和姿態(tài),輔助路徑規(guī)劃和避障,保障機器人平衡。例如,服務(wù)機器人搭載 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)機器人中,IMU 可提升機械臂的運動精度,確保零部件的精細(xì)抓取和裝配。此外,IMU 還能監(jiān)測機器人的振動狀態(tài),提前預(yù)警機械故障。隨著 AI 技術(shù)的發(fā)展,IMU 與深度學(xué)習(xí)算法的結(jié)合將使機器人具備更強大的環(huán)境感知和決策能力。高精度慣性傳感器哪家好