近日,來自韓國研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的運(yùn)動分析系統(tǒng),巧妙結(jié)合了IMU技術(shù)和深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DCNN),旨在深入研究并有效預(yù)測青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎(AIS)的進(jìn)展。科研團(tuán)隊(duì)將IMU傳感器固定在患者的髖部和膝部,以監(jiān)測并記錄行走時(shí)的髖膝關(guān)節(jié)運(yùn)動數(shù)據(jù)。測試結(jié)果表明,深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)合多平面髖膝關(guān)節(jié)循環(huán)圖譜和臨床因素,在預(yù)測脊柱側(cè)彎進(jìn)展方面表現(xiàn)優(yōu)異,其準(zhǔn)確率***優(yōu)于傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,無論脊柱側(cè)彎的程度如何,尤其是在復(fù)雜情況下,IMU傳感器與DCNN相結(jié)合能夠清晰地顯示出脊柱側(cè)彎的發(fā)展趨勢,揭示了運(yùn)動參數(shù)與脊柱側(cè)彎進(jìn)展之間的關(guān)聯(lián)。這也證明IMU在評估和預(yù)測青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎進(jìn)展方面扮演著關(guān)鍵角色,為研發(fā)更為精細(xì)有效的治療方案提供支持。如何選擇慣性傳感器的量程?人形機(jī)器人傳感器品牌
希臘的一支科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型可穿戴系統(tǒng),結(jié)合了慣性測量單元(IMU),能夠在人們睡覺時(shí)精確監(jiān)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(gè)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(shí)時(shí)監(jiān)測這些重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,腰部的IMU就能實(shí)現(xiàn)與專業(yè)醫(yī)療設(shè)備相當(dāng)?shù)谋O(jiān)測效果,誤差極小。不經(jīng)如此,這種監(jiān)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(jīng)歷多次呼吸暫停的患者,基于IMU的檢測系統(tǒng)也能準(zhǔn)確監(jiān)測他們的呼吸率。這一發(fā)現(xiàn)證明IMU在監(jiān)測睡眠期間的生命體征方面的巨大潛力,為監(jiān)測技術(shù)提供了新途徑。九軸慣性傳感器慣性傳感器在汽車行業(yè)有哪些應(yīng)用?
慣性測量單元(IMU)是航天器(如衛(wèi)星和運(yùn)載火箭)的基本部件,通常包含幾個(gè)復(fù)雜的慣性傳感器,如陀螺儀和加速度計(jì)。IMU不僅可以測量三軸角速度和加速度,在各種復(fù)雜環(huán)境條件下自主建立航天器的方位和姿態(tài)參考。此外,IMU為航天器提供姿態(tài)和位置信息,在機(jī)載控制器的反饋方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此,IMU工作狀態(tài)對航天器安全至關(guān)重要。為監(jiān)測IMU的工作狀態(tài)并增強(qiáng)其穩(wěn)定性,研究人員提出了幾種故障診斷方法。目前,常見的故障診斷方法是將軌航天器的IMU數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛孢b測中心進(jìn)行分析。通過人工提取故障特征并對故障模式進(jìn)行分類。這在很大程度上依賴于豐富知識和經(jīng)驗(yàn),使得這項(xiàng)工作非常耗時(shí),且花費(fèi)大量的勞力成本。隨著遙測數(shù)據(jù)量的快速增長,基于傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法(如決策樹、支持向量機(jī)(SVM)和貝葉斯分類器等)的故障分類法顯示出其局限性及診斷準(zhǔn)確性不足的特點(diǎn)。因此,如何提高海量數(shù)據(jù)的診斷精度和效率迫在眉睫。
在農(nóng)業(yè)中,IMU 是農(nóng)田里的 “智能管家”。它通過測量農(nóng)機(jī)的加速度和角速度,實(shí)時(shí)調(diào)整播種、施肥、噴灑等作業(yè)參數(shù),實(shí)現(xiàn)精細(xì)農(nóng)業(yè)。例如,無人機(jī)搭載 IMU 可根據(jù)地形和作物長勢動態(tài)調(diào)整飛行高度和噴灑量,減少農(nóng)藥浪費(fèi)。在自動駕駛拖拉機(jī)中,IMU 與 GPS 協(xié)同工作,確保農(nóng)機(jī)沿預(yù)設(shè)路線行駛,提高耕地和收割效率。此外,IMU 還能監(jiān)測土壤濕度、溫度等環(huán)境數(shù)據(jù),幫助農(nóng)民優(yōu)化灌溉和施肥策略。隨著農(nóng)業(yè)智能化的發(fā)展,IMU 將推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測貨物傾斜、振動與位移,IMU 傳感器可記錄運(yùn)輸過程中的異常沖擊,助力物流企業(yè)優(yōu)化包裝方案。
SLAM是移動機(jī)器人探索未知區(qū)域所依賴的一項(xiàng)重要技術(shù),當(dāng)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(shù)受光照和攝像機(jī)移動速度的影響很大,移動機(jī)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(dǎo)致視覺特征跟蹤的丟失。特別是在煤礦隧道環(huán)境中,地面往往是不平整的,導(dǎo)致機(jī)器人的移動非常顛簸,加上照明不均勻等條件,這就導(dǎo)致移動機(jī)器人在煤礦隧道環(huán)境下,難以實(shí)現(xiàn)精確的自主定位和地圖構(gòu)建。為解決類似于煤礦井下隧道環(huán)境下的定位和建圖問題,西安科技大學(xué)Daixian Zhu團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了一種基于單目相機(jī)和IMU的定位和建圖算法。他們設(shè)計(jì)了一種結(jié)合了點(diǎn)和線特征的特征匹配方法,以提高算法在惡劣場景及照明不足場景下的可靠性;緊耦合方法用于建立視覺特征約束和IMU預(yù)積分約束;采用基于滑動窗口的關(guān)鍵幀非線性優(yōu)化算法完成狀態(tài)估計(jì)。IMU傳感器為農(nóng)機(jī)自動駕駛提供助力,結(jié)合多軸姿態(tài)補(bǔ)償技術(shù),提升播種、噴灑效率。江蘇9軸慣性傳感器評測
IMU傳感器的主要誤差來源有哪些?人形機(jī)器人傳感器品牌
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。人形機(jī)器人傳感器品牌