SLAM是移動機器人探索未知區域所依賴的一項重要技術,當前主流的SLAM方法主要有兩種類型:視覺和激光。通過視覺特征的定位技術受光照和攝像機移動速度的影響很大,移動機器人在快速移動或在照明條件較差的場景中(比如煤礦隧道)往往會導致視覺特征跟蹤的丟失。特別是在煤礦隧道環境中,地面往往是不平整的,導致機器人的移動非常顛簸,加上照明不均勻等條件,這就導致移動機器人在煤礦隧道環境下,難以實現精確的自主定位和地圖構建。為解決類似于煤礦井下隧道環境下的定位和建圖問題,西安科技大學Daixian Zhu團隊改進了一種基于單目相機和IMU的定位和建圖算法。他們設計了一種結合了點和線特征的特征匹配方法,以提高算...
清華大學機械工程系先進成形制造教育部重點實驗室提出了一種基于外部 RGB-D 相機和慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)組合的爬壁機器人自主定位方法。清華大學機械工程系先進成形制造教育部重點實驗室提出并實現了一種基于外部RGB-D相機和慣性測量單元(InertialMeasurementUnit,IMU)組合的爬壁機器人自主定位方法。該方法采用深度學習和核相關濾波(KernelizedCorrelationFilter,KCF)組合的目標跟蹤方法進行初步位置定位;在此基礎上,利用法向量方向投影的方法篩選出機器人外殼頂部的中心點,實現了爬壁機器人的位置定位。...
馬匹獸醫進行視覺步態評估是診斷馬匹運動障礙的一個重要部分,對運動不對稱性的測量可以為診斷提供客觀支持。為了調查分析馬匹不對稱指數閾值,以此區分健康馬和跛行的馬,來自法國的ClaireMacaire科研團隊研制了EQUISYM?系統,該系統由放置在馬匹頭部、肩部、骨盆和四個炮骨的七個IMU(慣性測量單元)組成,能夠實時記錄馬匹的運動數據,實驗中用定制的Matlab2020a腳本對數據進行處理得到不對稱指數(AI)平均值和標準差(SD),使用軟件RStudio用圖形方法對數據進行正態性評估。在此次實驗中,由7個IMU組成的EQUISYM?系統為實驗提供了有力的支持,可以在一定程度上為獸醫的臨床診斷...
人類正在加快讓機器學習自己的技能和智能,機器人正在變得日益智能,與人類的協作程度更高,但人形機器人在執行運動任務時仍然面臨著巨大困難。要實現人形機器人穩健的雙足運動,必須要建立一套完整的系統解決動態一致的運動規劃、反饋控制和狀態估計等問題。來自德國的Mihaela Popescu團隊利用運動捕捉系統對人形機器人進行全身控制,通過人形機器人RH5的深蹲和單腿平衡實驗,將高頻外部運動捕捉反饋與基于內部傳感器測量的本體感覺狀態估計方法進行了比較。本體感覺狀態估計系統由IMU傳感器、關節編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運動捕捉系統由3臺連接到計算機的攝像機組成,用于跟蹤機器人IMU框架上的反射標記,為...
跑步者姿態和速度的監測可以通過在跑步者的日常訓練計劃中積累跑步時特定信息(例如步頻和步幅)來實現。基于這個目的,日本大阪都市大學城市健康與體育研究中心YutaSuzuki團隊設計了一種使用IMU估計跑步時足部軌跡及步長的方法。過去的幾年中,在步態事件監測、步長估計方面,生物力學領域使用IMU進行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐標系中測量三軸線性加速度、角速度和磁場強度,因此無法直接從IMU數據估計全局坐標系中的足部軌跡及步長。而從IMU數據計算軌跡的一個主要問題是加速度和角速度測量中的漂移,隨著評估時間的增長,其位置和方位評估的結果會越發失真。解決這種漂移的一種流行方法是使用零...
近日,來自韓國研究團隊成功研發了一種創新的運動分析系統,巧妙結合了IMU技術和深度卷積神經網絡(DCNN),旨在深入研究并有效預測青少年特發性脊柱側彎(AIS)的進展。科研團隊將IMU傳感器固定在患者的髖部和膝部,以監測并記錄行走時的髖膝關節運動數據。測試結果表明,深度卷積神經網絡模型結合多平面髖膝關節循環圖譜和臨床因素,在預測脊柱側彎進展方面表現優異,其準確率***優于傳統的訓練方式。實驗結果顯示,無論脊柱側彎的程度如何,尤其是在復雜情況下,IMU傳感器與DCNN相結合能夠清晰地顯示出脊柱側彎的發展趨勢,揭示了運動參數與脊柱側彎進展之間的關聯。這也證明IMU在評估和預測青少年特發性脊柱側彎進...
一項由泰國科研團隊開展的研究,創新性地應用了慣性測量單元(IMU)傳感器,以評估和比較兩種不同的頸椎固定技術——傳統脊柱固定(TSI)和脊柱運動限制(SMR)——在院前急救中的應用效果。研究團隊在健康志愿者中進行了隨機交叉試驗,通過IMU傳感器監測了使用TSI和SMR技術時頸椎的活動范圍。結果顯示,在緊急制動或類似情況下,SMR技術相較于TSI能明顯減少頸椎在屈伸和側彎方向的活動,盡管SMR的操作時間略長,但這一差異在臨床意義上并不明顯。該研究表明,在院前急救中應用SMR技術可以更有效地限制頸椎運動,尤其是在緊急情況下,這可能有助于減少頸部的二次損傷。IMU傳感器的應用為評估和改進急救固定技術...
SLAM是移動機器人探索未知區域所依賴的一項重要技術,當前主流的SLAM方法主要有兩種類型:視覺和激光。通過視覺特征的定位技術受光照和攝像機移動速度的影響很大,移動機器人在快速移動或在照明條件較差的場景中(比如煤礦隧道)往往會導致視覺特征跟蹤的丟失。特別是在煤礦隧道環境中,地面往往是不平整的,導致機器人的移動非常顛簸,加上照明不均勻等條件,這就導致移動機器人在煤礦隧道環境下,難以實現精確的自主定位和地圖構建。為解決類似于煤礦井下隧道環境下的定位和建圖問題,西安科技大學Daixian Zhu團隊改進了一種基于單目相機和IMU的定位和建圖算法。他們設計了一種結合了點和線特征的特征匹配方法,以提高算...
跑步者姿態和速度的監測可以通過在跑步者的日常訓練計劃中積累跑步時特定信息(例如步頻和步幅)來實現。基于這個目的,日本大阪都市大學城市健康與體育研究中心YutaSuzuki團隊設計了一種使用IMU估計跑步時足部軌跡及步長的方法。過去的幾年中,在步態事件監測、步長估計方面,生物力學領域使用IMU進行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐標系中測量三軸線性加速度、角速度和磁場強度,因此無法直接從IMU數據估計全局坐標系中的足部軌跡及步長。而從IMU數據計算軌跡的一個主要問題是加速度和角速度測量中的漂移,隨著評估時間的增長,其位置和方位評估的結果會越發失真。解決這種漂移的一種流行方法是使用零...
IMU 是運動訓練中的 “動作質檢員”,通過高精度傳感器實時捕捉人體運動數據,輔助運動員優化技術動作。例如,在滑雪訓練中,IMU 可分析運動員的轉彎角度、重心偏移和雪板壓力分布,幫助教練識別導致速度損失的動作缺陷。在籃球、足球等球類運動中,IMU 能監測球員的跳躍高度、落地沖擊力和關節扭轉角度,運動損傷。此外,IMU 與 AI 算法結合,可生成 3D 動作模型,讓運動員直觀對比標準動作與自身表現差異。未來,IMU 還將用于健身,通過可穿戴設備分析日常運動習慣,提供個性化建議。IMU傳感器的成本差異較大,具體價格取決于性能、品牌和功能。浙江傳感器價格隨著加拿大老年人口的增加,對于高質量居家養老服...
日本研究團隊成功研發了一種創新的進食速度監測系統,巧妙融合IMU技術,旨在深入研究并有效評估個體在自由生活環境下的進食習慣。實驗中,科研團隊把IMU傳感器固定在受試者佩戴的腕帶中,以監測并記錄進食手腕時的運動數據。通過實驗結果發現,無論在自由生活的環境還是測試環境,IMU腕帶能保持較高的監測精度,并能區分不同的進食動作,如咀嚼和吞咽,從而量化進食速度。實驗表明,無論進食環境如何,IMU腕帶都能保持較高的監測精度。這一發現強調了IMU在飲食監測中的重要作用,并為開發更為有效的飲食干預方案提供了強有力的支持。自動駕駛中IMU的作用是什么?浙江進口IMU傳感器應用中國研究團隊開發了一種創新的跑步參數...
在機器人領域,IMU 是自主行動的 “運動大腦”。它通過測量機器人的加速度和角速度,實時反饋其位置和姿態,輔助路徑規劃和避障,保障機器人平衡。例如,服務機器人搭載 IMU 可在復雜環境中自主導航,避開障礙物并尋找目標。在工業機器人中,IMU 可提升機械臂的運動精度,確保零部件的精細抓取和裝配。此外,IMU 還能監測機器人的振動狀態,提前預警機械故障。隨著 AI 技術的發展,IMU 與深度學習算法的結合將使機器人具備更強大的環境感知和決策能力。無人機為何依賴IMU傳感器?江蘇進口平衡傳感器多少錢近日,波音公司(Boeing)宣布成功完成了一次具有里程碑意義的飛行測試,***在實際飛行中使用Qua...
運動項目需要特定的力量和爆發力特征,為實現對運動員進行訓練監測,葡萄牙田徑聯合會與葡萄牙萊里亞理工學院合作,由PauloMiranda-Oliveira團隊設計了一種使用IMU評估蹲跳(CMJs)的方法,用以分析運動員在蓄力階段的表現、跳躍高度和修正反應強度指數(RSImod)。該團隊開發的設備,包含了一個9軸IMU-----加速度計(±16g)、陀螺儀(±2000dps)和磁力計(±4900μT),數據采樣率為300Hz。IMU與筆記本電腦之間通過Wifi進行連接。同時,實驗測試在測力板(ForcePlate,FP)上進行,并使用測力板采集到的數據作為比較基線。共有8名高水平運動員(6名男性...
隨著加拿大老年人口的增加,對于高質量居家養老服務的需求日益增長。加拿大的科學家讓超寬帶(UWB)技術和慣性測量單元(IMU)傳感器來自動識別老年人在家中進行的日常活動。研究人員在一個模擬的公寓環境中布置了UWB系統,包括安裝在墻壁上的定位錨點和佩戴在受試者手腕或胸前的標簽。結果證實佩戴在手腕上的標簽比胸前標簽的表現更佳,特別是在使用更多定位錨點時,系統的準確率顯著提高。該研究表明,在智能家居環境中,結合UWB和IMU傳感器的數據可以顯著提高活動識別的準確性。這一成果為遠程監測老年人提供了強有力的支持,并有望促進室內定位技術的發展,為老年人提供更精細且保護隱私的居家照護解決方案。工業自動化中慣性...
運動項目需要特定的力量和爆發力特征,為實現對運動員進行訓練監測,葡萄牙田徑聯合會與葡萄牙萊里亞理工學院合作,由PauloMiranda-Oliveira團隊設計了一種使用IMU評估蹲跳(CMJs)的方法,用以分析運動員在蓄力階段的表現、跳躍高度和修正反應強度指數(RSImod)。該團隊開發的設備,包含了一個9軸IMU-----加速度計(±16g)、陀螺儀(±2000dps)和磁力計(±4900μT),數據采樣率為300Hz。IMU與筆記本電腦之間通過Wifi進行連接。同時,實驗測試在測力板(ForcePlate,FP)上進行,并使用測力板采集到的數據作為比較基線。共有8名高水平運動員(6名男性...
近日,由比利時和法國組成的科研團隊開展了一項創行性的研究,通過在牛頸部安裝IMU(慣性測量單元),實現了對牛吃草行為的實時監測。該技術通過捕捉牛咀嚼時的微小動作,并結合機器學習算法,智能區分并記錄牛的吃草次數。無論是連續還是間歇進食,IMU傳感器都能提供準確的量化數據。該技術的應用,不僅為農業工作者提供了一種新的監測工具,也為農業的智能化和可持續發展開辟了新天地。該成果證明IMU傳感器用于動物行為監測是完全沒有問題的。IMU傳感器在使用前通常需要進行校準,以提高測量精度并減少系統誤差。原裝IMU傳感器質量在智能交通領域,IMU 是道路的 “安全衛士”。它通過監測車輛的加速度、角速度和航向變化,...
在能源領域,IMU 是風電設備的 “健康醫生”。它通過監測風機葉片的振動、傾斜和轉速,提前預警機械故障。例如可檢測葉片結冰導致的異常抖動,幫助運維人員及時除冰;長期積累的振動數據還能構建設備健康模型,預測軸承磨損、齒輪箱故障等潛在問題,將被動維修轉為主動維護。在風力發電機中,IMU 與 GNSS 融合,可實時調整葉片角度,比較大化風能捕獲效率;當風向突變時,系統能在毫秒級時間內計算出比較好迎角,減少因葉片負載不均導致的機械損耗。此外,IMU 還能監測太陽能板的傾斜角度,確保其始終對準太陽,提升發電效率;在多云天氣中,通過動態追蹤云層移動軌跡,配合電機調節支架角度,實現對散射光的高效利用。通過實...
SLAM是移動機器人探索未知區域所依賴的一項重要技術,當前主流的SLAM方法主要有兩種類型:視覺和激光。通過視覺特征的定位技術受光照和攝像機移動速度的影響很大,移動機器人在快速移動或在照明條件較差的場景中(比如煤礦隧道)往往會導致視覺特征跟蹤的丟失。特別是在煤礦隧道環境中,地面往往是不平整的,導致機器人的移動非常顛簸,加上照明不均勻等條件,這就導致移動機器人在煤礦隧道環境下,難以實現精確的自主定位和地圖構建。為解決類似于煤礦井下隧道環境下的定位和建圖問題,西安科技大學Daixian Zhu團隊改進了一種基于單目相機和IMU的定位和建圖算法。他們設計了一種結合了點和線特征的特征匹配方法,以提高算...
人類正在加快讓機器學習自己的技能和智能,機器人正在變得日益智能,與人類的協作程度更高,但人形機器人在執行運動任務時仍然面臨著巨大困難。要實現人形機器人穩健的雙足運動,必須要建立一套完整的系統解決動態一致的運動規劃、反饋控制和狀態估計等問題。來自德國的Mihaela Popescu團隊利用運動捕捉系統對人形機器人進行全身控制,通過人形機器人RH5的深蹲和單腿平衡實驗,將高頻外部運動捕捉反饋與基于內部傳感器測量的本體感覺狀態估計方法進行了比較。本體感覺狀態估計系統由IMU傳感器、關節編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運動捕捉系統由3臺連接到計算機的攝像機組成,用于跟蹤機器人IMU框架上的反射標記,為...
在建筑施工領域,IMU 是工地的 “智能監理”。它通過監測工程機械的姿態和運動,提升施工精度和安全性。例如,在 3D 打印建筑中,IMU 可實時調整機械臂的位置和角度,確保混凝土澆筑的準確性;對于曲面造型的建筑結構,通過毫米級的姿態控制,能實現復雜幾何形狀的精細建造。在高空作業中,IMU 可檢測工人的安全帶狀態和身體傾斜角度,預防墜落事故;當檢測到工人重心超出安全范圍時,安全帽內置的 IMU 會立即發出震動警報,同時向安全員發送位置信息。此外,IMU 還能用于建筑結構健康監測,通過振動分析評估橋梁、大壩的穩定性;在橋梁通車后,長期采集的振動數據可構建結構應力模型,及時發現裂紋擴展或基礎沉降等隱...
IMU是人形機器人平衡控制中的主要傳感器,它集成了加速度計、陀螺儀等,能夠精確檢測物體的運動加速度、旋轉角速度等參數,從而感知運動姿態和位移。在人形機器人中,IMU大多用于姿態估計與平衡控制,保障機器人行走、跑步等動作的穩定;參與運動控制與軌跡規劃,使機器人動作更流暢自然;具備抗擾與地形適應能力,能根據不同地形調整姿態以防跌倒;還能進行跌倒檢測并觸發保護機制。MEMSIMU因其小巧、便宜且高效的特點,在人形機器人領域得到較多應用。隨著技術的不斷進步,國產IMU傳感器有望在國產替代道路上取得更多突破。IMU傳感器的抗干擾能力如何?江蘇AGV傳感器生產廠家在汽車領域,IMU 是自動駕駛系統的 “導...
近日,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)宣布,在國際空間站(ISS)實驗艙“希望號”(Kibo)上部署的一款移動攝像機器人將采用Epson M-G370系列慣性測量單元(IMU)。IMU是一種能夠檢測物體運動狀態的裝置,通過測量加速度和角速度來確定物體的空間位置和姿態。這種技術對于在缺乏固定參照物的空間環境中尤為重要。此次Epson IMU被JAXA選中,不僅彰顯了其在航天領域的***性能,還為未來空間探索任務提供了可靠的技術保障。隨著技術的不斷進步,IMU 在航天領域的應用將會更加***,為人類的太空探索活動帶來更多可能性。未來,我們可以期待看到更多先進的 IMU 技術應用于各類航天器,推...
希臘的一支科研團隊開發了一種新型可穿戴系統,結合了慣性測量單元(IMU),能夠在人們睡覺時精確監測呼吸率,這對于睡眠障礙的診斷和具有重要意義。研究人員使用了五個小型IMU傳感器,分別放置在腰部、手臂和腿部,通過信號處理框架來實時監測這些重要指標。實驗結果顯示,腰部的IMU就能實現與專業醫療設備相當的監測效果,誤差極小。不經如此,這種監測方式對于患有不同程度睡眠呼吸暫停綜合癥的人群同樣有效。研究表明,即使是在睡眠中經歷多次呼吸暫停的患者,基于IMU的檢測系統也能準確監測他們的呼吸率。這一發現證明IMU在監測睡眠期間的生命體征方面的巨大潛力,為監測技術提供了新途徑。如何確保導航傳感器的長期穩定性?...
在工業自動化中,IMU 是機械臂的 “神經中樞”。它通過測量機械臂各關節的加速度和角速度,實時反饋其位置和姿態,確保高精度操作。例如,在汽車制造中,機械臂搭載 IMU 可精細抓取零部件并完成焊接、裝配等任務,誤差控制在毫米級。此外,IMU 還能監測工業設備的振動狀態,提前預警故障。例如,風力發電機的 IMU 可檢測葉片的異常抖動,幫助運維人員及時檢修,避免停機損失。隨著工業 4.0 的推進,IMU 與 AI 算法的結合將進一步提升生產線的靈活性和效率。IMU傳感器可捕捉患者關節運動細節,通過 AI 算法生成三維步態報告,適用于術后恢復與運動損傷評估。上海IMU融合傳感器性能在教育領域,IMU ...
在智能家居領域,IMU 是環境的 “隱形管家”。它通過感知人體動作和環境變化,實現設備的智能聯動。例如,用戶揮動手勢即可控制燈光亮度、空調溫度或窗簾開合;當夜間起床時,IMU 檢測到人體下床的動作,會自動開啟低照度地腳燈,避免強光刺激,同時聯動門鎖解除靜音模式。IMU 還能監測家居安全,如檢測窗戶異常震動預警,或通過人體姿態識別判斷老人是否跌倒;針對獨居老人,系統在檢測到跌倒信號后,會立即撥打緊急聯絡人并播報語音指引自救。此外,IMU 與環境傳感器融合,可自動調節室內濕度、通風和照明,打造個性化舒適空間;比如根據用戶日常作息,在清晨自動打開窗簾引入自然光,午休時調整空調至靜音節能模式,實現 “...
跑步者姿態和速度的監測可以通過在跑步者的日常訓練計劃中積累跑步時特定信息(例如步頻和步幅)來實現。基于這個目的,日本大阪都市大學城市健康與體育研究中心YutaSuzuki團隊設計了一種使用IMU估計跑步時足部軌跡及步長的方法。過去的幾年中,在步態事件監測、步長估計方面,生物力學領域使用IMU進行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐標系中測量三軸線性加速度、角速度和磁場強度,因此無法直接從IMU數據估計全局坐標系中的足部軌跡及步長。而從IMU數據計算軌跡的一個主要問題是加速度和角速度測量中的漂移,隨著評估時間的增長,其位置和方位評估的結果會越發失真。解決這種漂移的一種流行方法是使用零...
在智能交通領域,IMU 是道路的 “安全衛士”。它通過監測車輛的加速度、角速度和航向變化,輔助自動駕駛系統識別危險工況。例如,在暴雨或冰雪天氣中,IMU 可檢測車輛側滑趨勢,觸發 ESP 系統調整剎車和動力分配;結合胎壓傳感器數據,還能動態計算不同路面的摩擦系數,自動切換駕駛模式(如雪地模式、運動模式)。在智能交通管理中,IMU 與攝像頭、雷達融合,可實時分析車流量和事故風險,優化信號燈配時;當檢測到路口車輛急剎頻率異常升高時,系統會自動延長綠燈時間,緩解擁堵并降低追尾風險。此外,IMU 還能用于共享單車的電子圍欄定位,防止車輛亂停亂放;通過檢測車輛傾斜角度和移動速度,可判斷用戶是否在禁停區域...
跑步者姿態和速度的監測可以通過在跑步者的日常訓練計劃中積累跑步時特定信息(例如步頻和步幅)來實現。基于這個目的,日本大阪都市大學城市健康與體育研究中心YutaSuzuki團隊設計了一種使用IMU估計跑步時足部軌跡及步長的方法。過去的幾年中,在步態事件監測、步長估計方面,生物力學領域使用IMU進行了大量的研究工作。但由于IMU只在其自身的局部坐標系中測量三軸線性加速度、角速度和磁場強度,因此無法直接從IMU數據估計全局坐標系中的足部軌跡及步長。而從IMU數據計算軌跡的一個主要問題是加速度和角速度測量中的漂移,隨著評估時間的增長,其位置和方位評估的結果會越發失真。解決這種漂移的一種流行方法是使用零...
在無人機領域,IMU 是天空中的 “穩定器”。它通過加速度計和陀螺儀實時監測無人機的姿態變化,輔助飛控系統調整電機轉速,確保飛行穩定。例如,在強風環境中,IMU 可快速檢測到機身傾斜,自動補償風力影響,保持懸停或按預定航線飛行。此外,IMU 還能與 GPS、視覺傳感器融合,實現無人機的自主避障和路徑規劃。例如,在物流配送中,無人機搭載 IMU 可精細定位目標地點,完成貨物投放。隨著無人機應用場景的擴展,IMU 的高精度和抗干擾能力將成為其核心競爭力。許多IMU傳感器支持實時數據傳輸,可以通過無線或有線方式將數據發送到處理單元。6軸慣性傳感器測量精度我國為保證隧道安全運營,需要投入大量人力物力對...
人類正在加快讓機器學習自己的技能和智能,機器人正在變得日益智能,與人類的協作程度更高,但人形機器人在執行運動任務時仍然面臨著巨大困難。要實現人形機器人穩健的雙足運動,必須要建立一套完整的系統解決動態一致的運動規劃、反饋控制和狀態估計等問題。來自德國的Mihaela Popescu團隊利用運動捕捉系統對人形機器人進行全身控制,通過人形機器人RH5的深蹲和單腿平衡實驗,將高頻外部運動捕捉反饋與基于內部傳感器測量的本體感覺狀態估計方法進行了比較。本體感覺狀態估計系統由IMU傳感器、關節編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運動捕捉系統由3臺連接到計算機的攝像機組成,用于跟蹤機器人IMU框架上的反射標記,為...