柔性機械臂因重量輕、功率重量比高,主要用于航空、工業等領域,但結構柔性使其控制難度大——傳統采用偏微分方程(PDE)建模,計算復雜難以實時應用。近日,研究人員提出用慣性測量單元(IMU)傳感器網絡解決這一問題:將柔性臂拆分為多個虛擬剛性段,通過IMU采集每個段的加速度與角速度數據,結合互補濾波處理傳感器漂移和噪聲,準確估算各段姿態與位置,將柔性臂動力學簡化為易實時計算的普通微分方程(ODE)模型。基于此模型,研究人員設計魯棒模型預測控制(RSMPC)策略,無需復雜PDE計算即可實現實時控制。實驗用4.5米長的柔性液壓機械臂驗證:IMU估算的端點位置與激光測量結果一致性高,控制效果優于PID、PDE等方法,且輸入更平滑。該方法為柔性機械臂的實時控制提供了實用路徑,未來可結合模態分析減少IMU使用數量,或適配不同邊界條件,推動柔性機械臂更主要應用。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。上海人形機器人傳感器

平衡能力評估是部分疾病患者日常照護中的重要內容,但傳統方法(如伯格平衡量表)需完成多個動作評分,流程繁瑣,難以高效開展。近期,科研團隊探索用步態特征量化評估這類患者的平衡能力——通過電子步道采集步長、步頻等時空數據,結合裝在腿部的慣性測量單元(IMU)獲取關節活動度、角速度等運動特征,再用逐步篩選重要特征的方法,構建支持向量回歸(SVR)、嶺回歸等機器學習模型,預測患者平衡能力得分。結果顯示,SVR模型在15個關鍵特征下表現較好,預測誤差低,能較準確反映患者平衡能力情況。這種結合步態數據與機器學習的方法,為疾病患者平衡能力評估提供了更客觀的工具,未來有望輔助日常照護中的相關評估工作。江蘇IMU組合傳感器廠商慣性傳感器的工作原理是什么?

意大利的一支科研團隊開展了一項對比研究,探討慣性測量單元(IMU)能否作為基于地面反作用力(GRF)的姿勢圖法的替代方案,為姿勢控評估提供更便攜的解決方案。研究招募21名青年受試者,在不同表面(實心地面、三種不同剛度泡沫)和視覺條件(睜眼/閉眼)下,同步采集L5水平軀干的IMU加速度數據與力平臺的GRF數據,分析了不同濾波截止頻率(Hz、Hz、5Hz、10Hz)對IMU指標的影響,并提取時間域和頻率域共13項姿勢指標進行對比。結果顯示,GRF與IMU指標的相關性為弱至中等(|ρ|<),兩者均能檢測到泡沫表面導致的姿勢擺動增加,但頻率域表現相反;GRF指標顯示閉眼時(尤其在泡沫上)姿勢擺動更大,而IMU指標medio-lateral方向的范圍和均方根位移在閉眼時降低。研究表明,GRF和IMU指標雖描述相同的姿勢行為,但分別聚焦于姿勢調整(基于倒立擺模型)和姿勢表現,二者并非替代關系而是互補,且IMU信號濾波需標準化(5Hz截止頻率可保留95%信號功率),為臨床姿勢評估提供了靈活選擇。
我國的一支科研團隊發表了一篇關于多作業環境下自主農業機械避障技術的綜述,這對于解決農業勞動力短缺、提升農業生產效率與可持續性具有重要意義。該綜述系統分析了自主農業機械避障系統技術,涵蓋激光雷達(LiDAR)、視覺相機、雷達、超聲波傳感器、GPS/GNSS 及慣性測量單元(IMU)等多種感知技術,重點探討了多傳感器融合在提升復雜田間環境下障礙檢測準確性與可靠性中的作用。研究還梳理了路徑規劃算法(包括網格類、采樣類、優化類等)和實時決策框架,闡述了它們在犁地、播種、灌溉、收獲等多作業場景中的動態適配能力,同時他們還指出了地形變化、惡劣天氣、復雜作物布局及農機間干擾等環境與地形因素對避障性能的影響。此領域的未來研究方向,可以是傳感器融合、深度學習感知、自適應路徑規劃及節能設計等方向,這些研究能對為自主農業機械技術的優化升級提供參考,助力推動農業ke'ji與可持續農業發展,以應對全球人口增長帶來的糧食安全挑戰。IMU傳感器為農機自動駕駛提供助力,結合多軸姿態補償技術,提升播種、噴灑效率。

法國的一支科研團隊發表了一篇關于表面肌電信號(sEMG)與慣性測量單元(IMU)傳感器融合用于上肢運動模式識別的綜述,對推動人機交互、輔助機器人映射及療愈等領域的技術發展具有重要意義。該綜述系統梳理了sEMG與IMU傳感器的信號生成機制、融合原理及要點技術流程(包括信號采集、預處理、特征提取與學習),詳細分析了兩種傳感器在手勢識別(HGR)、手語識別(HSLR)、人體活動識別(HAR)、關節角度估計(JAE)及力/扭矩估計(FE/TE)五大要點任務中的應用進展。研究總結了傳統機器學習(如SVM、LDA)與深度學習(如CNN、LSTM、Transformer)在特征提取和模式識別中的應用差異,對比了數據級、特征級、決策級及級聯預測四種融合策略的優劣,指出特征級融合是當前主流的方法。此外,綜述還探討了該技術在實際應用中面臨的數據質量不足、真實環境適應性差、用戶間與用戶內變異性等挑戰,并展望了標準化數據集構建、遷移學習應用、新型融合算法開發及模型可解釋性提升等未來研究方向,為相關領域的科研人員和工程師提供了大體的技術參考。IMU傳感器是否支持實時數據傳輸?原裝IMU傳感器參數
角度傳感器的安裝方式有哪些?上海人形機器人傳感器
近日,來自加拿大的研究團隊研發了一種姿勢評估系統,該系統融合了IMU技術和無跡卡爾曼濾波器,旨在研究評估農業工作者在田間作業時的姿勢,以分析職業相關的肌肉骨骼狀態。科研團隊將IMU傳感器固定到農業工作者佩戴的裝備中,以監測并記錄工作時軀干、肩部和肘部的動態變化。實驗結果發現,IMU傳感器能準確捕捉這些部位在復雜農事活動中的動態變化,即使在戶外復雜的工作環境中,IMU傳感器也能保持較高的監測精度。研究表明,無論工作環境如何,IMU傳感器都能保持較高的監測精度。這也證明IMU傳感器在評估農業工作者姿勢方面扮演著重要角色,并有望推動職業監測技術向更高精度和實用性水平發展。上海人形機器人傳感器