人類(lèi)正在加快讓機(jī)器學(xué)習(xí)自己的技能和智能,機(jī)器人正在變得日益智能,與人類(lèi)的協(xié)作程度更高,但人形機(jī)器人在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)任務(wù)時(shí)仍然面臨著巨大困難。要實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人穩(wěn)健的雙足運(yùn)動(dòng),必須要建立一套完整的系統(tǒng)解決動(dòng)態(tài)一致的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、反饋控制和狀態(tài)估計(jì)等問(wèn)題。來(lái)自德國(guó)的Mihaela Popescu團(tuán)隊(duì)利用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對(duì)人形機(jī)器人進(jìn)行全身控制,通過(guò)人形機(jī)器人RH5的深蹲和單腿平衡實(shí)驗(yàn),將高頻外部運(yùn)動(dòng)捕捉反饋與基于內(nèi)部傳感器測(cè)量的本體感覺(jué)狀態(tài)估計(jì)方法進(jìn)行了比較。本體感覺(jué)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)由IMU傳感器、關(guān)節(jié)編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)由3臺(tái)連接到計(jì)算機(jī)的攝像機(jī)組成,用于跟蹤機(jī)器人IMU框架上的反射標(biāo)記,為全身控制器提供準(zhǔn)確快速的狀態(tài)反饋,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),檢索人形浮動(dòng)基的姿態(tài),與基于IMU數(shù)據(jù)的本體感覺(jué)狀態(tài)估計(jì)方法進(jìn)行直接比較。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。高精度平衡傳感器質(zhì)量
帕金森病(PD)患者在美國(guó)約有100萬(wàn)人,而全球患者超過(guò)1000萬(wàn)人。帕金森病是一種慢性的疾病退化性疾病,需要臨床醫(yī)生特別是運(yùn)動(dòng)障礙方面對(duì)患者進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)。醫(yī)生經(jīng)常使用標(biāo)準(zhǔn)的臨床儀器,如統(tǒng)一帕金森病評(píng)分量表(UPDRS)。通常來(lái)說(shuō),每名帕金森患者每年需要到臨床醫(yī)生診所進(jìn)行多次的病情評(píng)估。對(duì)于帕金森患者來(lái)說(shuō),這是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)。美國(guó)ShehjarSadhu團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套基于機(jī)器學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程健康設(shè)備,利用UPDRS任務(wù),遠(yuǎn)程檢測(cè)手部運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行分類(lèi)。該系統(tǒng)包含EdgeNode和FogNode。其中EdgeNode使用一雙智能手套記錄手部的活動(dòng),其集成了手指彎曲傳感器和慣性測(cè)量單元(IMU),并將數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)紽ogNode進(jìn)行分類(lèi)。FogNode運(yùn)行基于機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)的活動(dòng)分類(lèi)模型,以對(duì)基于UPDRS的手部運(yùn)動(dòng)任務(wù)進(jìn)行分類(lèi)。上海導(dǎo)航傳感器生產(chǎn)廠家IMU傳感器的功耗如何?
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。
運(yùn)動(dòng)分析對(duì)于截肢者康復(fù)至關(guān)重要,但傳統(tǒng)方法受限于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。IMU技術(shù)以其便攜性,為真實(shí)世界中的運(yùn)動(dòng)分析提供了可能。研究人員采用IMU傳感器,通過(guò)與OpenSimIMU逆運(yùn)動(dòng)學(xué)工具包和多功能四元數(shù)濾波器的集成,開(kāi)發(fā)了一種新穎的步態(tài)分析方法。在對(duì)一名使用經(jīng)皮骨整合植入物的截肢者進(jìn)行的案例研究中,該方法顯示出與光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性。這項(xiàng)研究成功驗(yàn)證了IMU技術(shù)在步態(tài)分析中的臨床適用性,為截肢者提供了一種新的、可靠的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)工具,有助于推動(dòng)個(gè)性化康復(fù)方案的發(fā)展。IMU傳感器是否需要校準(zhǔn)?
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(xiě)識(shí)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(xiě)字符識(shí)別方法主要分為在線(xiàn)和離線(xiàn)識(shí)別兩大類(lèi)方法。當(dāng)前在線(xiàn)識(shí)別方法對(duì)先前寫(xiě)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(gè)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(gè)數(shù)字和字母的實(shí)時(shí)識(shí)別,與傳統(tǒng)方法不同,該智能筆通過(guò)慣性傳感器捕獲寫(xiě)者的手部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)識(shí)別。原型智能筆包括一個(gè)普通的圓珠筆墨水室、三個(gè)力傳感器、一個(gè)六軸慣性傳感器、微型控制器和塑料結(jié)構(gòu)件。手寫(xiě)數(shù)據(jù)源自6名志愿者,數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(kāi)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(lái)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(xiě)實(shí)時(shí)識(shí)別系統(tǒng),實(shí)時(shí)識(shí)別連續(xù)的手寫(xiě)單詞。角度傳感器的精度會(huì)受到哪些因素的影響?浙江高精度慣性傳感器模塊
角度傳感器的響應(yīng)時(shí)間通常是多長(zhǎng)?高精度平衡傳感器質(zhì)量
在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域,IMU 是天空中的 “穩(wěn)定器”。它通過(guò)加速度計(jì)和陀螺儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)的姿態(tài)變化,輔助飛控系統(tǒng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速,確保飛行穩(wěn)定。例如,在強(qiáng)風(fēng)環(huán)境中,IMU 可快速檢測(cè)到機(jī)身傾斜,自動(dòng)補(bǔ)償風(fēng)力影響,保持懸?;虬搭A(yù)定航線(xiàn)飛行。此外,IMU 還能與 GPS、視覺(jué)傳感器融合,實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自主避障和路徑規(guī)劃。例如,在物流配送中,無(wú)人機(jī)搭載 IMU 可精細(xì)定位目標(biāo)地點(diǎn),完成貨物投放。隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展,IMU 的高精度和抗干擾能力將成為其核心競(jìng)爭(zhēng)力。高精度平衡傳感器質(zhì)量