近期,來自美國的研究者們探索了如何利用慣性測量單元(IMU)和機(jī)器學(xué)習(xí)來準(zhǔn)確預(yù)測人體關(guān)節(jié)活動,這在健康監(jiān)測、外骨骼控制和工作相關(guān)肌肉骨骼疾病風(fēng)險(xiǎn)識別等領(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對預(yù)測踝、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提高預(yù)測準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)設(shè)置了非鄰近的IMU對照組,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)測效果。這表明未來關(guān)節(jié)角度的預(yù)測主要依賴于其歷史角度值,對于多種簡單運(yùn)動而言,這是實(shí)用且高效的輸入信號。此研究表明,機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測關(guān)節(jié)角度并不一定需要更多的IMU傳感器。單一或少數(shù)幾個精心布置的IMU就能提供準(zhǔn)確的預(yù)測,這對于康復(fù)訓(xùn)練、穿戴式外骨骼控制等實(shí)際應(yīng)用場景意義重大,減少了傳感器的數(shù)量不僅簡化了設(shè)備的使用,也保持了預(yù)測的準(zhǔn)確性。工業(yè)自動化中慣性傳感器的應(yīng)用場景有哪些?上海國產(chǎn)平衡傳感器品牌
一項(xiàng)由多國科研人員合作完成的研究,利用IMU慣性測量單元傳感器,對老年人的跌倒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了精確評估,通過分析老年人的行走步態(tài)特征,為老年人跌倒預(yù)防提供了新的有效策略。在實(shí)驗(yàn)中,科研人員將IMU固定于受試者腳背,在自由步行約30分鐘內(nèi),無干擾地收集步伐動態(tài)數(shù)據(jù)。通過分析得出結(jié)果顯示,只需結(jié)合少量的常規(guī)臨床測試,再加上IMU提供的客觀量化數(shù)據(jù),即可高效識別出跌倒高風(fēng)險(xiǎn)的老年群體。這一發(fā)現(xiàn)極大地簡化了傳統(tǒng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)評估的流程,提高了評估的靈活性和準(zhǔn)確性,為老年人的健康管理提供了革新性的工具。上海角度傳感器校準(zhǔn)IMU傳感器的成本大概是多少?
IMU(慣性測量單元)是消費(fèi)電子產(chǎn)品的 “動作魔法師”。在智能手機(jī)中,它通過加速度計(jì)和陀螺儀感知手機(jī)的傾斜、旋轉(zhuǎn)和晃動,實(shí)現(xiàn)屏幕自動旋轉(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)捕捉手部動作,將物理運(yùn)動轉(zhuǎn)化為游戲角色的移動或攻擊。此外,IMU 還能輔助手機(jī)攝像頭防抖,通過檢測微小振動調(diào)整鏡頭角度,讓拍攝畫面更穩(wěn)定。在智能手表中,IMU 可監(jiān)測用戶的運(yùn)動狀態(tài),區(qū)分走路、跑步、游泳等不同活動,為健康數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)支持。未來,隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展,IMU 將進(jìn)一步融入手勢控制、睡眠監(jiān)測等場景,讓人機(jī)交互更自然。
隨著電子元器件小型化發(fā)展極大地促進(jìn)了方便的人機(jī)交互設(shè)備的發(fā)展,手寫識別應(yīng)用在我們?nèi)粘I钪?,比如銀行、醫(yī)療、郵政、法律服務(wù)等。手寫字符識別方法主要分為在線和離線識別兩大類方法。當(dāng)前在線識別方法對先前寫入的文本文件靜態(tài)圖像進(jìn)行掃描,其廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,比如銀行、醫(yī)療和法律行業(yè)以及郵政服務(wù)。日本TsigeTadesseAlemayoh團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于深度學(xué)習(xí)的緊湊型數(shù)碼筆,可實(shí)現(xiàn)36個數(shù)字和字母的實(shí)時(shí)識別,與傳統(tǒng)方法不同,該智能筆通過慣性傳感器捕獲寫者的手部運(yùn)動數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)手寫識別。原型智能筆包括一個普通的圓珠筆墨水室、三個力傳感器、一個六軸慣性傳感器、微型控制器和塑料結(jié)構(gòu)件。手寫數(shù)據(jù)源自6名志愿者,數(shù)據(jù)經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和重組后用于使用深度學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練。于此同時(shí),團(tuán)隊(duì)還使用了開源數(shù)據(jù)用于驗(yàn)證訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,同樣得到了很好的結(jié)果。該團(tuán)隊(duì)表示,未來這種方法將擴(kuò)展到包括更多的主題、更多的字母數(shù)字以及特殊字符。同時(shí)將研究更多的數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)化方法和新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以提高性能,終實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的手寫實(shí)時(shí)識別系統(tǒng),實(shí)時(shí)識別連續(xù)的手寫單詞。如何選擇適合我設(shè)備的角度傳感器?
IMU是人形機(jī)器人平衡控制中的主要傳感器,它集成了加速度計(jì)、陀螺儀等,能夠精確檢測物體的運(yùn)動加速度、旋轉(zhuǎn)角速度等參數(shù),從而感知運(yùn)動姿態(tài)和位移。在人形機(jī)器人中,IMU大多用于姿態(tài)估計(jì)與平衡控制,保障機(jī)器人行走、跑步等動作的穩(wěn)定;參與運(yùn)動控制與軌跡規(guī)劃,使機(jī)器人動作更流暢自然;具備抗擾與地形適應(yīng)能力,能根據(jù)不同地形調(diào)整姿態(tài)以防跌倒;還能進(jìn)行跌倒檢測并觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。MEMSIMU因其小巧、便宜且高效的特點(diǎn),在人形機(jī)器人領(lǐng)域得到較多應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,國產(chǎn)IMU傳感器有望在國產(chǎn)替代道路上取得更多突破。角度傳感器的安裝方式有哪些?角度傳感器品牌
如何根據(jù)應(yīng)用場景選擇IMU的量程和精度?上海國產(chǎn)平衡傳感器品牌
肌肉骨骼疾?。╓MSDs)是職場中常見的健康問題,會導(dǎo)致員工疼痛和工作效率降低。為了更好地評估和管理這些風(fēng)險(xiǎn),科研人員開發(fā)了一種基于慣性測量單元(IMU)的新型系統(tǒng)。這個創(chuàng)新系統(tǒng)通過監(jiān)測員工在工作時(shí)的身體動作和姿勢,會實(shí)時(shí)評估WMSDs的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,系統(tǒng)在電纜制造廠進(jìn)行了測試,通過與標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)評估方法的比較,顯示出了較高的一致性和準(zhǔn)確性。研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)能夠識別出傳統(tǒng)方法難以發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)姿勢,為預(yù)防和干預(yù)提供了更精確的數(shù)據(jù)支持。IMU系統(tǒng)在評估工作相關(guān)肌肉骨骼疾病風(fēng)險(xiǎn)方面展示出了巨大潛力。它不僅能幫助企業(yè)減少因WMSDs導(dǎo)致的損失,還能提升員工的工作環(huán)境和健康水平,推動職業(yè)健康和安全防護(hù)技術(shù)向更智能、更精細(xì)的方向發(fā)展。上海國產(chǎn)平衡傳感器品牌
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