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【案例分享】可穿戴惯性传感器Xsens DOT在开发领域的应用

Xsens DOT是用于分析和报告人体运动学的先进开发平台,由一组高精度的9轴可穿戴惯性传感器和易于集成的移动API/SDK组成,同时包括Xsens专家社区的支持。DOT既可用作独立设备,也可根据需要连接多个传感器以获得更复杂的运动跟踪数据。

△Xsens DOT简介

对于需要可轻松转换3D运动数据的可穿戴技术的创新者和开发人员来说,Xsens DOT提供了无限的应用可能性,其市场领先的传感器融合技术可实现数字世界和物理世界之间的无缝接口,使不同用户的想法变为现实。

目前已被应用于体育、健康和教育领域的应用程序开发,并将持续开发出更多解决方案。

体育

从完善挥杆的高尔夫球手到想要分析步幅的跑步者,3D运动跟踪传感器都提供了宝贵的数据,以帮助他们提升成绩并防止损伤,借助Xsens的传感器融合技术,Xsens DOT可以在任何环境下实时捕获精确的运动数据,从而帮助运动员及其训练团队制定训练计划。

健康

Xsens DOT可在物理治疗和假肢治疗中发挥重要的运动监测作用,提供准确可靠的数据和分析报告,有了这些数据,医疗保健专业人员便可以根据结果对治疗方案进行评估,从而提出正确的建议,帮助患者康复。

教育

可穿戴技术的潜能超出我们的想象,Xsens DOT为很多领域的转型带来可能。为了赋能未来一代的企业家和创新者使用这一重要工具,Xsens制定了涉及生物力学、体育学和基于STEM科目的多门课程,这些课程对教育研究从业人士免费开放,以帮助相关人员了解可穿戴技术教育的益处。

最近,新版Xsens DOT APP 2022.0版本正式推出,新版本在SDK中提供了磁场映射(MFM)功能,用户可以将它们直接集成到应用程序中,并提供了一种新的自定义模式,同时修复了一些错误,增强了Xsens DOT的可靠性。

得益于Xsens DOT对于高精度运动跟踪数据的获取,以及自身系统的不断升级和完善,各行各业的开发人员纷纷开始探索Xsens DOT所带来的可能性。我们整理了部分典型应用实例,以供参考。

颈部护理解决方案:Neckcare
Neckcare是一家位于冰岛首都雷克雅未克的开拓性技术公司,由外科评估领域的专家组成,为专业医疗人员提供先进的软件和硬件解决方案,用于测量和分析颈部活动情况和运动控制。其开发了一款配备Xsens DOT传感器的头戴式设备,患者在佩戴后便可通过配套的“Necksmart”报告软件来分析其运动信息,并为外科医生和物理治疗师提供客观的数据。

Neckcare的首席执行官解释Xsens DOT开发平台如何与公司的Necksmart软件无缝集成。

小巧型设计的DOT传感器为Neckcare头戴式设备的开发增加了灵活性,也使患者在佩戴时更具舒适性。在佩戴设备后,患者根据指示做出相应动作,与此同时DOT传感器在二维和三维层面上追踪其角度并解释与颈椎相关的运动速度。

 

配备了Xsens DOT传感器的Neckcare头戴式设备

其分析软件Necksmart能够快速地从DOT传感器获取数据,并在几秒钟内生成报告,每个报告都根据执行的运动进行分离和记录,从而使头戴设备可以同时捕获和组织多个读数。该软件完全基于云端,因此,专业医疗人员、患者和Neckcare的专门服务团队能远程进行访问。使用该系统和DOT传感器,以及存储在云端的数据,患者甚至可以在自己的家中进行运动分析。

Neckcare的目标是建立一个基于患者客观运动数据的人工智能神经网络,使用Xsens DOT传感器获取精确数据,接着通过视听反馈实时纠正患者的运动模式,这意味着患者将可以直接访问高级别的数据,而无需康复医疗人员的陪同。配备了Xsens DOT的头戴式设备在不久的将来面向全球用户生产,帮助改善患者的生活。

步态分析软件:StepLab

Zero C Seven是一家日本公司,专门从事医学研究设备和电子零件的销售与分销,其团队由运动捕捉传感器技术领域的专家所组成。

利用自己在运动传感器应用方面的专业知识累积,该团队从头开始构建全新的步态分析应用程序——StepLab。该应用程序借助Xsens DOT开发平台进行可穿戴传感器研究开发,帮助个人、企业和研究机构在实验室之外的环境评估人体运动模式。

StepLab是一款适用于iPad或iPhone的iOS应用程序,专为Xsens DOT设计,用户只需在每只脚上佩戴一个传感器便能开始进行分析。在与设备完成无线连接后,用户即可开始步行运动模式,相关步态数据会同步传输到iPad或iPhone上。

从传感器捕获的数据在进行分析后,将生成简单易懂的步态分析报告,其中包括了步态评估的所有相关参数,例如:步数、距离(米)、步行速度、步频等。身体条件较弱的患者或用户在进行步态分析时,无需大量的传感器和摄像机等追踪设备便能轻松完成评估。

在Steplab的开发过程中,Zero C Seven向教育和临床机构的专业人士进行咨询,了解他们如何改进对患者活动能力和身体健康的评估。临床医生需要一款所有年龄段的人都易于佩戴的运动传感器,尤其是对于老年人,让他们可以在非实验室环境中轻松佩戴而不会引起不适。Xsens DOT开发平台恰好能满足这些要求。

除了向专业医疗人员提供深入的数据外,StepLab还可用于商业领域。日本一家老年人鞋履品牌已经开始StepLab对旗下10家门店的客户进行步态分析和评估,让客户了解哪一款鞋子更适合自己。

运动康复评估软件:AKLOS Health

AKLOS Health是一款颠覆性的应用程序,用户可以在家中通过此应用程序轻松访问个性化数据,而无需支付高昂的康复费用。

通过订购包含传感器和平板电脑的套件,用户可以快速跟踪其基本的运动康复状态。通过Xsens DOT传感器所获取的数据远程传输给指导团队,指导团队将根据每个用户的需求提供相应的反馈。

“ DOT可穿戴设备使我们能够对患者的疼痛状况进行分类,然后根据其独特的运动数据定制锻炼程序。它还能在无需共处一室的情况下,为我们的健康指导人员连续观察患者并提供所需的运动信息。DOT已被证明其精准度达到高级工业动作捕捉系统的级别。”AKLOS Health 创始人兼首席执行官Patrick Pakan这样说道。

跑步数据分析解决方案:iKinesis

iKinesis是一种简单、创新的可穿戴解决方案,能够帮助跑者深入了解自己的跑步技术,从而实现更健康更高效的运动,提高运动表现,并预防损伤。

为了实现目的,开发人员使用了Xsens DOT帮助研究,为其提供高精度的动作追踪数据,并通过分析了解用户的跑步方式,给予个性化的报告与指导。

在第一次使用时,iKinesis应用程序会了解用户的个人概况,包括跑步方式、跑步速度以及动作类型,接着将获取在跑步过程中身体部位的受力情况,并根据这些信息,就哪些肌肉需要加强或拉伸提出建议。由于数据是实时可视化的,用户可以清晰地知道自己需要做什么,以及需要达到什么速度才能提高跑步效率。

iKinesis自成立以来发展迅速,目前准备发布首个版本可穿戴设备和配套的应用程序,除此之外,还将目光投向了跑步以外的运动,并描绘了未来物理治疗的发展蓝图。

总的来说,Xsens DOT平台使开发人员可以自由地运用DOT传感器的运动跟踪功能来开发创新应用程序,同时也为开发人员提供专业知识和技术支持,帮助他们将产品和想法变为现实,目前已被用于健身、健康和教育等领域的应用程序开发,我们也期待着更多基于Xsens DOT的解决方法提出并落地。

 

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