平衡能力評估是部分疾病患者日常照護(hù)中的重要內(nèi)容,但傳統(tǒng)方法(如伯格平衡量表)需完成多個動作評分,流程繁瑣,難以高效開展。近期,科研團(tuán)隊探索用步態(tài)特征量化評估這類患者的平衡能力——通過電子步道采集步長、步頻等時空數(shù)據(jù),結(jié)合裝在腿部的慣性測量單元(IMU)獲取關(guān)節(jié)活動度、角速度等運(yùn)動特征,再用逐步篩選重要特征的方法,構(gòu)建支持向量回歸(SVR)、嶺回歸等機(jī)器學(xué)習(xí)模型,預(yù)測患者平衡能力得分。結(jié)果顯示,SVR模型在15個關(guān)鍵特征下表現(xiàn)較好,預(yù)測誤差低,能較準(zhǔn)確反映患者平衡能力情況。這種結(jié)合步態(tài)數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,為疾病患者平衡能力評估提供了更客觀的工具,未來有望輔助日常照護(hù)中的相關(guān)評估工作。IMU傳感器的工作溫度范圍是多少?浙江進(jìn)口慣性傳感器質(zhì)量

在室內(nèi)移動機(jī)器人位置場景中,超寬帶(UWB)技術(shù)憑借厘米級精度成為推薦,但非視距(NLOS)環(huán)境下的信號遮擋與噪聲干擾,嚴(yán)重影響位置穩(wěn)定性。江蘇師范大學(xué)團(tuán)隊提出一種融合UWB與慣性測量單元(IMU)的位置系統(tǒng),創(chuàng)新設(shè)計IPSO-IAUKF算法,為復(fù)雜噪聲環(huán)境下的高精度位置提供了解決方案。該系統(tǒng)采用緊耦合架構(gòu),深度融合UWB測距數(shù)據(jù)與IMU運(yùn)動測量信息,**突破體現(xiàn)在三大技術(shù)創(chuàng)新:一是通過改進(jìn)粒子群優(yōu)化(IPSO)算法,采用動態(tài)慣性權(quán)重策略優(yōu)化UWB初始坐標(biāo)估計,避免傳統(tǒng)算法陷入局部比較好;二是設(shè)計環(huán)境自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波器(IAUKF),引入環(huán)境狀態(tài)判別閾值與實時噪聲矩陣更新機(jī)制,動態(tài)優(yōu)化協(xié)方差矩陣;三是結(jié)合Sage-Husa濾波器估計噪聲統(tǒng)計特性,通過二次動態(tài)調(diào)整減少濾波發(fā)散,增強(qiáng)復(fù)雜環(huán)境魯棒性。 上海國產(chǎn)IMU傳感器校驗標(biāo)準(zhǔn)IMU傳感器適用于哪些應(yīng)用場景?

日本的一支科研團(tuán)隊開展了一項基于慣性測量單元(IMU)螺旋軸分析的步態(tài)研究,旨在探索膝骨關(guān)節(jié)(KOA)患者與一般人群的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動差異,為KOA的早期檢測提供敏感標(biāo)志物。研究招募了10名KOA患者、11名青年和10名中年受試者,在受試者股骨外側(cè)髁和脛骨結(jié)節(jié)處佩戴IMU傳感器,采集6米行走過程中的三軸加速度和角速度數(shù)據(jù)(采樣率200Hz),并按步態(tài)周期分為支撐相屈曲、支撐相伸展、擺動相屈曲、擺動相伸展四個階段,每秒計算一次螺旋軸方向。通過球坐標(biāo)角標(biāo)準(zhǔn)差和比較好擬合平面平均偏差量化螺旋軸變異性,經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗發(fā)現(xiàn),KOA患者在支撐相的螺旋軸傾斜角(θ?)標(biāo)準(zhǔn)差低于對照組(相位I:p=;相位II:p=),平面性也更?。ㄏ辔籌:p=;相位II:p=),反映出KOA患者膝關(guān)節(jié)運(yùn)動更僵硬、多軸活動受限。該研究證實IMU-based螺旋軸變異性可作為KOA早期診斷的標(biāo)志物,且該檢測方法便攜、操作簡便,適用于臨床和社區(qū)篩查場景。
一支科研團(tuán)隊提出了一種增強(qiáng)型LiDAR-IMUSLAM框架,專門解決自主模塊化公交車(AMB)對接過程中的找到精確位置難題,對推動模塊化公共交通的實用化具有重要意義。該框架基于LIO-SAM算法優(yōu)化,針對AMB對接時的垂直漂移和近距離遮擋兩大挑戰(zhàn),提出三項關(guān)鍵改進(jìn):一是采用帶地面約束的兩階段點云-地圖匹配方法,先通過地面特征穩(wěn)定z軸位置、橫滾角和俯仰角,再用非地面特征優(yōu)化x、y軸位置和航向角,減少垂直漂移;二是引入融合IMU橫滾/俯仰約束和周期性因子圖重置的優(yōu)化策略,避免長期誤差累積;三是基于深度學(xué)習(xí)PointPillars算法實現(xiàn)前車檢測與點云濾波,減輕對接時的動態(tài)遮擋影響。經(jīng)實車測試驗證,該框架在單車場景下的軌跡誤差(ATE)均值m,z軸均方根誤差(RMSE)低至m,優(yōu)于傳統(tǒng)LIO-SAM;雙車對接場景下,姿態(tài)誤差(APE)和相對姿態(tài)誤差(RPE)較無遮擋濾波的基線方案分別降低約59%和47%,確保了AMB對接所需的高精度位置信息。 Xsens IMU 傳感器以戰(zhàn)術(shù)級精度著稱。

地面反作用力(GRF)是理解運(yùn)動力學(xué)、評估肌肉骨骼負(fù)荷的關(guān)鍵,但傳統(tǒng)實驗室測力板難以推廣至日常場景。慣性測量單元(IMU)雖便攜,卻無法直接捕捉 GRF—德國科研團(tuán)隊通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN),解決了這一難題。研究招募 20 名參與者,完成走路、爬樓梯、跑步、轉(zhuǎn)彎等 6 種運(yùn)動,測試不同 IMU 配置(下半身 7 個、單腿 4 個、脛骨 / 骨盆 1 個等)的 3D GRF 預(yù)測效果。結(jié)果顯示:垂直 GRF(vGRF)預(yù)測準(zhǔn)(相關(guān)系數(shù) r≥0.98,相對誤差≤7.44%),前后向 GRF 次之(r≥0.92),側(cè)向 GRF 難度高(r≥0.74)。日常運(yùn)動如走路,單傳感器(如脛骨)與多傳感器效果相當(dāng);但轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜運(yùn)動時,下半身或單腿多傳感器能降低側(cè)向 GRF 誤差。骨盆傳感器效果略遜,卻仍能滿足日常 vGRF 預(yù)測需求。該研究表明,單傳感器(如脛骨)因簡便、低成本,適合日常運(yùn)動評估;復(fù)雜運(yùn)動需多傳感器提升準(zhǔn)確性。這為 IMU 在臨床步態(tài)分析、運(yùn)動監(jiān)測中的應(yīng)用提供了參考,平衡了技術(shù)準(zhǔn)確度與實用價值。慣性傳感器的工作原理是什么?江蘇國產(chǎn)IMU傳感器
無人機(jī)為何依賴IMU傳感器?浙江進(jìn)口慣性傳感器質(zhì)量
近日,來自加拿大的研究團(tuán)隊研發(fā)了一種姿勢評估系統(tǒng),該系統(tǒng)融合了IMU技術(shù)和無跡卡爾曼濾波器,旨在研究評估農(nóng)業(yè)工作者在田間作業(yè)時的姿勢,以分析職業(yè)相關(guān)的肌肉骨骼狀態(tài)??蒲袌F(tuán)隊將IMU傳感器固定到農(nóng)業(yè)工作者佩戴的裝備中,以監(jiān)測并記錄工作時軀干、肩部和肘部的動態(tài)變化。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),IMU傳感器能準(zhǔn)確捕捉這些部位在復(fù)雜農(nóng)事活動中的動態(tài)變化,即使在戶外復(fù)雜的工作環(huán)境中,IMU傳感器也能保持較高的監(jiān)測精度。研究表明,無論工作環(huán)境如何,IMU傳感器都能保持較高的監(jiān)測精度。這也證明IMU傳感器在評估農(nóng)業(yè)工作者姿勢方面扮演著重要角色,并有望推動職業(yè)監(jiān)測技術(shù)向更高精度和實用性水平發(fā)展。浙江進(jìn)口慣性傳感器質(zhì)量