在羽毛球運(yùn)動(dòng)中,發(fā)球不僅是比賽得分的關(guān)鍵,其技術(shù)細(xì)節(jié)更是影響比賽走向的重要因素。近期,來(lái)自斯洛伐克和波蘭的科研團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的IMU傳感器技術(shù),對(duì)前列選手的發(fā)球技巧進(jìn)行了深度分析,旨在揭示不同發(fā)球方向?qū)ι仙韯?dòng)作的影響。研究中,四位國(guó)家精英級(jí)羽毛球運(yùn)動(dòng)員裝備了包含13個(gè)IMU傳感器的系統(tǒng),這些傳感器精細(xì)捕捉了發(fā)球至三個(gè)特定區(qū)域時(shí),運(yùn)動(dòng)員上肢和骨盆關(guān)鍵關(guān)節(jié)的動(dòng)作細(xì)節(jié)。從準(zhǔn)備姿勢(shì)、后擺、前揮到隨揮四個(gè)關(guān)鍵階段,數(shù)據(jù)被細(xì)致記錄。結(jié)果顯示,在發(fā)球力量和精確度上,上肢各關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)差異直接影響發(fā)球效果。這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用,預(yù)示著未來(lái)跨界羽毛球及其他體育項(xiàng)目的訓(xùn)練將更加注重個(gè)人化與科學(xué)性,推動(dòng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與安全性達(dá)到新高度。導(dǎo)航傳感器的安裝是否復(fù)雜?江蘇9軸慣性傳感器
IMU(慣性測(cè)量單元)是消費(fèi)電子產(chǎn)品的 “動(dòng)作魔法師”。在智能手機(jī)中,它通過(guò)加速度計(jì)和陀螺儀感知手機(jī)的傾斜、旋轉(zhuǎn)和晃動(dòng),實(shí)現(xiàn)屏幕自動(dòng)旋轉(zhuǎn)、計(jì)步、AR 游戲的精細(xì)定位。例如,當(dāng)你玩體感游戲時(shí),手機(jī)或手柄中的 IMU 能實(shí)時(shí)捕捉手部動(dòng)作,將物理運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為游戲角色的移動(dòng)或攻擊。此外,IMU 還能輔助手機(jī)攝像頭防抖,通過(guò)檢測(cè)微小振動(dòng)調(diào)整鏡頭角度,讓拍攝畫(huà)面更穩(wěn)定。在智能手表中,IMU 可監(jiān)測(cè)用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),區(qū)分走路、跑步、游泳等不同活動(dòng),為健康數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)支持。未來(lái),隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展,IMU 將進(jìn)一步融入手勢(shì)控制、睡眠監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景,讓人機(jī)交互更自然。上海進(jìn)口平衡傳感器性能導(dǎo)航傳感器在室內(nèi)和室外的表現(xiàn)有何不同?
我國(guó)為保證隧道安全運(yùn)營(yíng),需要投入大量人力物力對(duì)隧道進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)、運(yùn)維檢查等工作。傳統(tǒng)的鐵路測(cè)量采用人工觀測(cè)方法,使用人工觀測(cè)精度高,但檢測(cè)效率低,無(wú)法滿足對(duì)鐵路進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)高精度全息測(cè)量的要求。IMU和全景相機(jī)提高了鐵路隧道檢測(cè)效率。但是,整合IMU導(dǎo)航數(shù)據(jù)和移動(dòng)激光掃描數(shù)據(jù),以此獲取真實(shí)的鐵路3D信息,一直是亟待解決的難題問(wèn)題。為此,同濟(jì)大學(xué)地理與測(cè)繪學(xué)院和中鐵上海設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)了一種基于軌跡濾波的移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)點(diǎn)云重建方法。該方法通過(guò)深度學(xué)習(xí)識(shí)別鐵路特征點(diǎn)來(lái)校正里程表數(shù)據(jù),并使用RTS(Rauch–Tung–Striebel)濾波來(lái)優(yōu)化軌跡結(jié)果。結(jié)合鐵路試驗(yàn)軌道數(shù)據(jù),RTS算法在東、北坐標(biāo)方向比較大差異可控制在7cm以內(nèi),平均高程誤差為2.39cm,優(yōu)于傳統(tǒng)的KF(Kalman?lter)算法。設(shè)計(jì)的移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)由激光掃描儀,全景相機(jī),軌道檢測(cè)車,IMU,GNSS系統(tǒng),計(jì)程器等組成。使用移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并使用正射照片圖像實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的自動(dòng)識(shí)別和里程校正,而軌跡數(shù)據(jù)通過(guò)KF算法進(jìn)行優(yōu)化,以獲得高精度的軌跡數(shù)據(jù)。
在醫(yī)療領(lǐng)域,IMU 是康復(fù)與手術(shù)的 “精細(xì)助手”。在康復(fù)設(shè)備中,IMU 可監(jiān)測(cè)患者的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),為醫(yī)生提供步態(tài)分析、平衡評(píng)估等數(shù)據(jù),輔助制定個(gè)性化康復(fù)方案。例如,智能康復(fù)手套中的 IMU 能實(shí)時(shí)捕捉手指動(dòng)作,幫助中風(fēng)患者進(jìn)行精細(xì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。在手術(shù)導(dǎo)航中,IMU 可追蹤手術(shù)器械的位置和角度,輔助醫(yī)生精細(xì)操作。例如,在脊柱手術(shù)中,IMU 與 CT 影像結(jié)合,可引導(dǎo)穿刺針避開(kāi)神經(jīng)和血管,減少并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái),IMU 還將在遠(yuǎn)程手術(shù)、可穿戴健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。IMU傳感器的使用壽命一般是多長(zhǎng)?
運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目需要特定的力量和爆發(fā)力特征,為實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練監(jiān)測(cè),葡萄牙田徑聯(lián)合會(huì)與葡萄牙萊里亞理工學(xué)院合作,由PauloMiranda-Oliveira團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種使用IMU評(píng)估蹲跳(CMJs)的方法,用以分析運(yùn)動(dòng)員在蓄力階段的表現(xiàn)、跳躍高度和修正反應(yīng)強(qiáng)度指數(shù)(RSImod)。該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的設(shè)備,包含了一個(gè)9軸IMU-----加速度計(jì)(±16g)、陀螺儀(±2000dps)和磁力計(jì)(±4900μT),數(shù)據(jù)采樣率為300Hz。IMU與筆記本電腦之間通過(guò)Wifi進(jìn)行連接。同時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)試在測(cè)力板(ForcePlate,F(xiàn)P)上進(jìn)行,并使用測(cè)力板采集到的數(shù)據(jù)作為比較基線。共有8名高水平運(yùn)動(dòng)員(6名男性2名女性)參與了測(cè)試,這些運(yùn)動(dòng)員在測(cè)試前6個(gè)月均沒(méi)有傷病記錄。研究團(tuán)隊(duì)將IMU固定放置在運(yùn)動(dòng)員的第五腰椎(L5)上。每名運(yùn)動(dòng)員每組進(jìn)行3-5次CMJ跳躍,每次跳躍之間間隔1分鐘,共進(jìn)行30次CMJ跳躍。IMU 和 測(cè)力板FP統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,兩者在正脈沖相位時(shí)間、負(fù)脈沖相位時(shí)間、滯空時(shí)間等方面,有著相似的結(jié)果;同時(shí)在跳躍高度、比較大力量、RSImod等方面兩者也有著近似的測(cè)試結(jié)果。同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單易用,可以幫助教練員和運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練監(jiān)測(cè)和控制,提高訓(xùn)練系統(tǒng)性,同時(shí)提高訓(xùn)練水平。IMU傳感器可捕捉患者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié),通過(guò) AI 算法生成三維步態(tài)報(bào)告,適用于術(shù)后恢復(fù)與運(yùn)動(dòng)損傷評(píng)估。上海IMU數(shù)字傳感器
IMU 傳感器為運(yùn)動(dòng)分析、虛擬現(xiàn)實(shí)提供高頻率數(shù)據(jù)支持,助力用戶實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉與姿態(tài)優(yōu)化。江蘇9軸慣性傳感器
IMU 是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的 “動(dòng)作質(zhì)檢員”,通過(guò)高精度傳感器實(shí)時(shí)捕捉人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),輔助運(yùn)動(dòng)員優(yōu)化技術(shù)動(dòng)作。例如,在滑雪訓(xùn)練中,IMU 可分析運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)彎角度、重心偏移和雪板壓力分布,幫助教練識(shí)別導(dǎo)致速度損失的動(dòng)作缺陷。在籃球、足球等球類運(yùn)動(dòng)中,IMU 能監(jiān)測(cè)球員的跳躍高度、落地沖擊力和關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)角度,運(yùn)動(dòng)損傷。此外,IMU 與 AI 算法結(jié)合,可生成 3D 動(dòng)作模型,讓運(yùn)動(dòng)員直觀對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作與自身表現(xiàn)差異。未來(lái),IMU 還將用于健身,通過(guò)可穿戴設(shè)備分析日常運(yùn)動(dòng)習(xí)慣,提供個(gè)性化建議。江蘇9軸慣性傳感器
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