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英国考文垂大学基于Xsens动作捕捉技术的自由度捕捉应用

文章来源:本站原创 作者:frank 发布时间:2018年05月21日 点击数: 字号:

英国考文垂大学自由度捕捉应用

英国考文垂大学致力于研究设计方案的安全性和亲和性,方案全部基于生物力学领域最新的科研项目。英国考文垂大学是该地区最重要的机构之一,有世界上最大的汽车设计课程,专业研究车辆的设计和造型、车辆电气化、结构优化和轻量化、无线传感、车辆动力学和安全等内容。

首席讲师James Shippen在各个研究领域都进行工作,他还致力于和商业机构研发生物力学模型库。虽然研究内容广泛,涉及众多领域,但都与Xsens公司的MVN技术息息相关。通过使用Xsens技术,科研团队能够探索新的领域并将科研内容增加十倍,科研结果也是以前渴望可不可及的。

人体生物力学的十年

Shippen的生物力学模型库叫做'BoB'(Biomechanics of Bodies),可与动捕数据结合使用,自动计算各种活动中的体内负荷、能量消耗、反作用力、关节接触力等。

Shippen解释说:“我们的工作是分析动作和机制,这里的机制恰好是一个人”。 简而言之,我们在使用工程原理分析相当复杂机制的运动,而我们对它并没有蓝图。 对人而言,实际的研究内容挺让人惊讶的,因为每一个的生物力学模型都不一样,可研究的内容太多了。BoB包含人体骨骼,肌肉和关节的模型,这些模型可应用于运动数据,帮助用户确定运动过程中身体发生的变化。数据可以从Xsens MVNx文件导入,然后用BoB模型对数据进行分析。

Shippen说:“这是我们已经开发了大约十年的生物力学模型库”。 我们让人穿上Xsens动捕服,做一些特定的动作,具体动作取决于我们正在研究的内容。然后,我们把这些数据导入BoB,用它作为软件的学习案例和开发数据。

在商业方面,BoB能够深入了解各种身体动作,例如:人工操作、汽车公司的上下车动作案例。

不论用途是什么,BoB的核心作用是提供动作分析、人体工程学问题,生成的数据也有助于减轻或缓解导致该问题的原因。

在真实环境中进行实验

在采用Xsens技术之前,英国考文垂大学使用光学动作捕捉来追踪动作。但是,解决方案最终出现了一些问题。

“使用光学跟踪产品时,阳光可以产生问题,无限移动也是问题。其他使用问题也存在。Xsens出现后,凭借其灵活性,我们可以做以前无法做到的科研内容。Xsens产品价格也是光学跟踪产品的三分之一。这是双赢。”

 

我们以前曾试图在实验室内用光学跟踪设备复现真实的环境,但这往往会扭曲结果,因为环境不够精确,而且设备价格昂贵。

但自从使用Xsens公司的产品以后,英国考文垂大学的研究人员可以离开实验室并在任何地方捕捉动作,结果更快、更真实、更可靠。

“穿上Xsens动捕服,照常工作,几乎会忘记穿了这件动捕服。也不会在意它的存在。与此同时,我们在桌旁源源不断地采集到数据。”

有条不紊

作为人体工程学领域的领先学术机构,英国考文垂大学是Xsens新款 MVN的首批用户之一。

“收到最新测试版的MVN后,我们发现它更加优秀,校准对姿态或姿势的变化更先进。数据更干净。”因此我们可以把数据直接导入BoB进行分析。虽然不全是实时获得结果,但我们正在利用这项新技术接近全实时采集数据。相比之下,光学数据设备需要数天才能整理好。

Xsens改变了我们的世界,无论是后处理的便捷性,还是位置的独立性。我们只是将BoB与Xsens联用就可以完成数据采集工作。

更上一层楼 – 数据提升十倍

过去,考文垂大学流动与运输中心必须评估生物力学研究是否可行,然后才能发布。 现在,随着Xsens技术提供的新的易用性和移动性,该团队得到了解放。 他们可以在无数的环境,行业和应用中探索运动,包括在采用Xsens技术之前永远不会有选择的领域。 由于后勤或金钱方面的限制,不再有一些研究范围。

Xsens MVN让用户更加自由,我们现在的客户对采矿业感兴趣,而用光学捕捉技术是无法胜任的。 Xsens设备为动捕开辟了更多应用,并将BoB的应用放大了十倍。优质,数据精确,即穿即用是Xsens的优点。 Xsens改变了世界,也改变了生物力学界。

 

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