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中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新的跑步參數(shù)評(píng)估方法,巧妙結(jié)合了IMU和多模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),旨在深入研究并有效評(píng)估跑步時(shí)的步態(tài)參數(shù)。科研團(tuán)隊(duì)采用IMU傳感器,將其固定在跑者的腳踝處,以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄跑步時(shí)腳踝的加速度變化情況。通過(guò)集成多模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研究人員能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)跑步過(guò)程中的步幅長(zhǎng)度、步頻等關(guān)鍵參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,即使在不同跑步速度下,IMU與多模態(tài)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合能夠顯著提高參數(shù)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,無(wú)論跑步速度如何,IMU傳感器與多模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合能夠清晰地顯示出跑步參數(shù)的變化情況,揭示了跑步參數(shù)與跑步效率之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)貨物傾斜、振動(dòng)與位移,IMU 傳感器可記錄運(yùn)輸過(guò)程中的異常沖擊,助力物流企業(yè)優(yōu)化包裝方案。江蘇角度傳感器參數(shù)
而國(guó)際足聯(lián)宣布,在2022卡塔爾世界杯上使用半自動(dòng)越位技術(shù),為VAR官員和現(xiàn)場(chǎng)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(tái)上進(jìn)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(yǔ)中意為“旅程”,是為卡塔爾2022世界杯設(shè)計(jì)的官方比賽用球,球內(nèi)裝有慣性測(cè)量單元(IMU)傳感器,將為檢測(cè)越位事件提供進(jìn)一步的重要元素。這個(gè)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(cè)出球點(diǎn)。同時(shí)比賽球場(chǎng)設(shè)有12個(gè)跟蹤攝像頭來(lái)跟蹤球和每個(gè)球員的多達(dá)29個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),每秒50次,計(jì)算他們?cè)谇驁?chǎng)上的確切位置。通過(guò)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(duì)友接球時(shí)處于越位位置的攻擊者接到球時(shí),新技術(shù)就會(huì)向視頻操作室內(nèi)的視頻比賽官員發(fā)出自動(dòng)越位警報(bào)。江蘇角度傳感器參數(shù)導(dǎo)航傳感器的安裝是否復(fù)雜?
清華大學(xué)機(jī)械工程系先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出了一種基于外部 RGB-D 相機(jī)和慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)組合的爬壁機(jī)器人自主定位方法。清華大學(xué)機(jī)械工程系先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于外部RGB-D相機(jī)和慣性測(cè)量單元(InertialMeasurementUnit,IMU)組合的爬壁機(jī)器人自主定位方法。該方法采用深度學(xué)習(xí)和核相關(guān)濾波(KernelizedCorrelationFilter,KCF)組合的目標(biāo)跟蹤方法進(jìn)行初步位置定位;在此基礎(chǔ)上,利用法向量方向投影的方法篩選出機(jī)器人外殼頂部的中心點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了爬壁機(jī)器人的位置定位。推導(dǎo)了機(jī)器人底盤(pán)法向量、橫滾角與航向角的定量關(guān)系,設(shè)計(jì)了串聯(lián)的擴(kuò)展Kalman濾波器(ExtendedKalmanFilter,EKF)計(jì)算橫滾角、俯仰角和航向角,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位中的姿態(tài)估計(jì)。
近期,來(lái)自美國(guó)的研究者們探索了如何利用慣性測(cè)量單元(IMU)和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)人體關(guān)節(jié)活動(dòng),這在健康監(jiān)測(cè)、外骨骼控制和工作相關(guān)肌肉骨骼疾病風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。研究小組運(yùn)用隨機(jī)森林算法,分析了不同數(shù)量和位置的IMU對(duì)預(yù)測(cè)踝、膝、髖關(guān)節(jié)角度的影響。為了驗(yàn)證IMU置于鄰近身體部位會(huì)提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)設(shè)置了非鄰近的IMU對(duì)照組,結(jié)果證實(shí)使用關(guān)節(jié)角度信息就可獲得比較好預(yù)測(cè)效果。這表明未來(lái)關(guān)節(jié)角度的預(yù)測(cè)主要依賴(lài)于其歷史角度值,對(duì)于多種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)而言,這是實(shí)用且高效的輸入信號(hào)。此研究表明,機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)關(guān)節(jié)角度并不一定需要更多的IMU傳感器。單一或少數(shù)幾個(gè)精心布置的IMU就能提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),這對(duì)于康復(fù)訓(xùn)練、穿戴式外骨骼控制等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景意義重大,減少了傳感器的數(shù)量不僅簡(jiǎn)化了設(shè)備的使用,也保持了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。角度傳感器的精度會(huì)受到哪些因素的影響?
馬匹獸醫(yī)進(jìn)行視覺(jué)步態(tài)評(píng)估是診斷馬匹運(yùn)動(dòng)障礙的一個(gè)重要部分,對(duì)運(yùn)動(dòng)不對(duì)稱(chēng)性的測(cè)量可以為診斷提供客觀支持。為了調(diào)查分析馬匹不對(duì)稱(chēng)指數(shù)閾值,以此區(qū)分健康馬和跛行的馬,來(lái)自法國(guó)的ClaireMacaire科研團(tuán)隊(duì)研制了EQUISYM®系統(tǒng),該系統(tǒng)由放置在馬匹頭部、肩部、骨盆和四個(gè)炮骨的七個(gè)IMU(慣性測(cè)量單元)組成,能夠?qū)崟r(shí)記錄馬匹的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)中用定制的Matlab2020a腳本對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到不對(duì)稱(chēng)指數(shù)(AI)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(SD),使用軟件RStudio用圖形方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性評(píng)估。在此次實(shí)驗(yàn)中,由7個(gè)IMU組成的EQUISYM®系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供了有力的支持,可以在一定程度上為獸醫(yī)的臨床診斷提供技術(shù)支持,但未來(lái)還需要進(jìn)一步研究馬匹頭部、肩部和骨盆運(yùn)動(dòng)之間的相互關(guān)系,提供更多關(guān)于跛行識(shí)別和各種臨床情況下指數(shù)之間關(guān)系的信息,以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的馬匹跛行情況識(shí)別。航傳感器在惡劣天氣條件下的表現(xiàn)如何?江蘇角度傳感器參數(shù)
工業(yè)自動(dòng)化中慣性傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些?江蘇角度傳感器參數(shù)
在建筑施工領(lǐng)域,IMU 是工地的 “智能監(jiān)理”。它通過(guò)監(jiān)測(cè)工程機(jī)械的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng),提升施工精度和安全性。例如,在 3D 打印建筑中,IMU 可實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)械臂的位置和角度,確保混凝土澆筑的準(zhǔn)確性;對(duì)于曲面造型的建筑結(jié)構(gòu),通過(guò)毫米級(jí)的姿態(tài)控制,能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀的精細(xì)建造。在高空作業(yè)中,IMU 可檢測(cè)工人的安全帶狀態(tài)和身體傾斜角度,預(yù)防墜落事故;當(dāng)檢測(cè)到工人重心超出安全范圍時(shí),安全帽內(nèi)置的 IMU 會(huì)立即發(fā)出震動(dòng)警報(bào),同時(shí)向安全員發(fā)送位置信息。此外,IMU 還能用于建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè),通過(guò)振動(dòng)分析評(píng)估橋梁、大壩的穩(wěn)定性;在橋梁通車(chē)后,長(zhǎng)期采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)可構(gòu)建結(jié)構(gòu)應(yīng)力模型,及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展或基礎(chǔ)沉降等隱患,保障公共設(shè)施安全。江蘇角度傳感器參數(shù)