跑步者姿态和速度的监测可以通过在跑步者的日常训练计划中积累跑步时特定信息(例如步频和步幅)来实现。基于这个目的,日本大阪都市大学城市健康与体育研究中心YutaSuzuki团队设计了一种使用IMU估计跑步时足部轨迹及步长的方法。过去的几年中,在步态事件监测、步长估计方面,生物力学领域使用IMU进行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐标系中测量三轴线性加速度、角速度和磁场强度,因此无法直接从IMU数据估计全局坐标系中的足部轨迹及步长。而从IMU数据计算轨迹的一个主要问题是加速度和角速度测量中的漂移,随着评估时间的增长,其位置和方位评估的结果会越发失真。解决这种漂移的一种流行方法是使用零速度假设进行捷联积分,其中假设无论跑步速度如何,足部在支持相中的某个特定时间点速度为零。YutaSuzuki团队在研究中,用安装在脚背上的两个IMU测量左右脚的加速度和角速度。足部轨迹和步幅长度是更具IMU数据的零速度假设估计的,并且估计IMU的旋转以计算两个连续步态支撑相中期的内外侧方向和垂直方向位移。IMU传感器的安装方式有哪些?江苏机器人传感器多少钱
近期,来自美国的研究者们探索了如何利用惯性测量单元(IMU)和机器学习来准确预测人体关节活动,这在健康监测、外骨骼控制和工作相关肌肉骨骼疾病风险识别等领域具有广阔应用前景。研究小组运用随机森林算法,分析了不同数量和位置的IMU对预测踝、膝、髋关节角度的影响。为了验证IMU置于邻近身体部位会提高预测准确性,实验设置了非邻近的IMU对照组,结果证实使用关节角度信息就可获得比较好预测效果。这表明未来关节角度的预测主要依赖于其历史角度值,对于多种简单运动而言,这是实用且高效的输入信号。此研究表明,机器学习预测关节角度并不一定需要更多的IMU传感器。单一或少数几个精心布置的IMU就能提供准确的预测,这对于康复训练、穿戴式外骨骼控制等实际应用场景意义重大,减少了传感器的数量不仅简化了设备的使用,也保持了预测的准确性。上海人形机器人传感器性能IMU的采样率对实时性有何影响?
光脉冲原子干涉仪作为一种基于物质波相干操控的高精度惯性测量工具,因其在重力测量、旋转速率检测及基本物理常数测定等方面的潜在应用而备受关注。与传统惯性传感器相比,原子干涉仪具备更高的测量精度和稳定性,能够实现在实验室环境中的高精度测量。不过,现有的原子惯性传感器在户外应用中依然面临不少挑战,包括设备体积大、对环境条件要求严格以及动态范围有限等问题,这些都制约了它们在复杂环境中的实际应用。近期,法国巴黎-萨克雷大学的研究人员Clément Salducci和Yannick Bidel带领的团队在这一领域取得了重要进展。他们开发了一种新的原子发射技术,并构建了一套双冷原子加速度计与陀螺仪系统。该系统运用斯特恩-捷尔拉赫效应,能够以每秒8.2厘米的速度水平发射冷原子云,增强了原子陀螺仪的性能,实现了量程因子稳定性达700 ppm的突破。通过结合量子传感器与传统传感器的优势,该团队成功校正了力平衡加速度计和科里奥利振动陀螺仪的漂移和偏差,提升了两者的长期稳定性。
SLAM是移动机器人探索未知区域所依赖的一项重要技术,当前主流的SLAM方法主要有两种类型:视觉和激光。通过视觉特征的定位技术受光照和摄像机移动速度的影响很大,移动机器人在快速移动或在照明条件较差的场景中(比如煤矿隧道)往往会导致视觉特征跟踪的丢失。特别是在煤矿隧道环境中,地面往往是不平整的,导致机器人的移动非常颠簸,加上照明不均匀等条件,这就导致移动机器人在煤矿隧道环境下,难以实现精确的自主定位和地图构建。为解决类似于煤矿井下隧道环境下的定位和建图问题,西安科技大学Daixian Zhu团队改进了一种基于单目相机和IMU的定位和建图算法。他们设计了一种结合了点和线特征的特征匹配方法,以提高算法在恶劣场景及照明不足场景下的可靠性;紧耦合方法用于建立视觉特征约束和IMU预积分约束;采用基于滑动窗口的关键帧非线性优化算法完成状态估计。导航传感器的安装是否复杂?
在环境监测领域,IMU 是生态的 “数据采集员”。它通过感知振动和倾斜,为生态保护提供关键数据。例如,在野生动物追踪中,IMU 可嵌入项圈,监测动物的移动轨迹和行为模式,帮助研究人员分析栖息地变化;针对迁徙鸟类,通过记录翅膀扇动的频率与角度,能估算飞行能耗与续航能力,为保护迁徙路线提供依据。在水质监测中,IMU 可实时检测水流速度和方向,辅助评估污染物扩散范围;配合浮标上的水质传感器,能绘制动态水流模型,预测污染源对下游生态的影响。此外,IMU 还能用于海洋浮标,监测海浪高度和洋流变化,为气候研究提供数据支持;在台风预警中,通过分析海浪的加速度波形,可提前判断风暴强度,为沿海地区防灾减灾争取时间。角度传感器的响应时间通常是多长?上海人形机器人传感器价格
IMU传感器与普通加速度计/陀螺仪的区别是什么?江苏机器人传感器多少钱
肌肉骨骼疾病(WMSDs)是职场中常见的健康问题,会导致员工疼痛和工作效率降低。为了更好地评估和管理这些风险,科研人员开发了一种基于惯性测量单元(IMU)的新型系统。这个创新系统通过监测员工在工作时的身体动作和姿势,会实时评估WMSDs的风险。在实际应用中,系统在电缆制造厂进行了测试,通过与标准风险评估方法的比较,显示出了较高的一致性和准确性。研究发现,该系统能够识别出传统方法难以发现的风险姿势,为预防和干预提供了更精确的数据支持。IMU系统在评估工作相关肌肉骨骼疾病风险方面展示出了巨大潜力。它不仅能帮助企业减少因WMSDs导致的损失,还能提升员工的工作环境和健康水平,推动职业健康和安全防护技术向更智能、更精细的方向发展。江苏机器人传感器多少钱